CN103899662B - 一种双列球轴承的第一列滚珠装入机构 - Google Patents

Abstract

一种双列球轴承的第一列滚珠装入机构，所述机构包括上下配置的下球组件和装配基座，装配基座包括底座和月牙板，底座为开口向上的圆盘形，圆盘的两侧分别凸起挡块；开口内安装一块月牙板，月牙板的底板呈圆片状，底板靠近第二挡块一侧沿外缘突起月牙形的凸台；下球组件包括安装在支撑架上的下球嘴和定位芯，下球嘴开口向下，定位芯呈向下伸出的柱形，定位芯和下球嘴能够同步在支撑架上沿内圈轴线方向上下移动，本装置能够在内、外圈水平放置时，对第一列滚珠进行自动装珠作业，生产效率较以前有大幅度提升；装配过程中不存在外力挤压滚珠的情况，不会划伤滚珠表面。

Description

一种双列球轴承的第一列滚珠装入机构

技术领域

本发明涉及双列球轴承，尤其涉及双列球轴承的合套。

背景技术

双列球轴承适合应用在一个单列球轴承的负荷能力不足的轴承配置。在轴承内、外圈直径相同的情况下，与单列球轴承相比，双列球轴承宽度较大，因此负载能力也大大高于单列球轴承。

滚动轴承装配的基本要求是，在保证装配质量指标的前提下，使合套率最高，所谓合套，是指在充分考虑同一型号的每个轴承内、外圈及滚珠的加工误差的前提下，根据滚珠在滚道内的设计游隙选配合适的轴承内、外圈及滚珠进行组装。目前普遍的合套方式是采用自动随机合套的方式，即将轴承内圈、外圈、滚珠都分别分档，然后根据游隙来选配合适的内、外圈及滚珠，然后将滚珠装入内、外圈之间，最后再从两端将保持架装入内、外圈之间。合套过程中，第一列滚珠和第二列滚珠选配的钢珠是不同的。

目前双列球轴承产品的装球方式普遍采用内、外圈水平放置情况下进进行手工装球作业或者内、外圈垂直放置情况下进行机器装球作业，前者在装球过程中第一列钢球与第二列钢球容易相混，人工选配钢球使用错误现象很难避免，并且装球效率相对较低，后者在装球过程中会改变滚珠的接触角，影响成品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种双列球轴承的第一列滚珠装入机构，该机构能够在内、外圈水平放置时，对第一列滚珠进行自动装珠作业。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种双列球轴承的第一列滚珠装入机构，所述双列球轴承包括内圈、外圈和分别配置在内、外圈之间的两列环形滚道中的两列滚珠，其特征在于：

所述机构包括上下配置的下球组件和装配基座，其中：

所述装配基座包括底座和月牙板，

所述底座为开口向上的圆盘形，圆盘的两侧分别凸起挡块，；

两挡块之间的距离与外圈外径相对应，开口直径大于外圈内径，小于外圈外径，

开口内安装一块月牙板，所述月牙板的底板呈圆片状，底板靠近第二挡块一侧沿外缘突起月牙形的凸台；

月牙板的底板厚度等于底座的开口深度，凸台的月牙形长度为能够垫于一列紧凑排列的滚珠下部，凸台高度与滚珠半径之和等于滚道中心高度h，所述滚道中心高度h指一列滚道中心与轴承端面之间的距离；

所述下球组件包括安装在支撑架上的下球嘴和定位芯，

下球嘴开口向下，

定位芯呈向下伸出的柱形，其外径与内圈内径对应，

定位芯和下球嘴能够同步在支撑架上沿内圈轴线方向上下移动，

第一列滚珠装入时，内圈靠于外圈内侧，靠接处外圈的外缘紧靠第一挡块，内、外圈分别搁置在月牙板和底座上，定位芯下行伸入内圈内，下球嘴下行伸入内、外圈之间，且下球嘴中心线与内、外圈中心的连线垂直相交，下球嘴下球，直至第一列滚珠全部落入内、外圈之间。

本装置的工作原理是，选配好合适的轴承内、外圈及滚珠后，保持内、外圈水平放置并且内圈靠于外圈内侧，将第一列滚珠在自重作用下装入滚道内。装入过程中，由于内、外圈水平放置并且内圈靠于外圈内侧，因此进入的滚珠能随着滚道均匀分布在内、外圈之间的月牙形空隙内。

具体来说：

月牙板上的凸台用于托垫起滚道中的滚珠，避免在后续的第二列滚珠装珠过程时，第一列滚珠下落至滚道下方、卡在滚道开口处；

第一挡块和第二挡块使用，对第一列滚珠装入过程中的外圈进行限位；

定位芯保证装珠过程中内圈位置固定。

进一步的，为利于滚珠装入内、外圈之间后能自动向凸台两端的方向滚动，避免滚珠之间相互挤压、摩擦划伤表面，可以将装配基座倾斜布置，沿压块施压方向，装配基座位于第二挡块的一侧高于位于第一挡块的一侧。

再进一步，考虑到滚珠的表面通常都覆盖着一层润滑油脂，油脂具有一定的粘性，为便于滚珠下球，防止其粘滞在下球嘴内或下球道中，可采用以下优选的下球结构，下球嘴固定安装在计球块底部，与计球块内部开设的下球道下端连通，下球道呈倒置“卜”形，其竖直段内配置一根能够沿轴向上下移动的竖直推杆，定位芯固定安装主于计球块一侧，计球块能够在支撑架上沿内圈轴向上下移动。下球时，推杆在下球道的竖直段中沿轴向上下移动，不停的将下球道中的滚珠下推，便于其通过下球嘴下落。

再进一步，考虑到不同型号的双列球轴承内、外圈及滚珠尺寸不尽相同，为便于利用同一机构装配不同型号的轴承，可以将底座与月牙板设计为可以拆装的配合结构，以便于根据实际需要调换底座或月牙板，一种优选的安装结构是，底座中心开设定位孔，沿两挡块连线方向，在定位孔两侧分别开设一个限位孔，限位孔内装入限位销；在月牙板上对应定位孔开设阶梯长孔、对应限位孔开设定位长孔，定位长孔套装在限位销外，由阶梯长孔向定位孔内装入一根锁紧螺栓，将底座和月牙板锁紧为一体。装配时，将两个限位销对准定位长孔插入，从而保证凸台正对第一挡块的位置将月牙板和底座配置在一起，最后由阶梯长孔向定位孔内装入一根锁紧螺栓，将底座和月牙板锁紧为一体，此种安装结构对位精准且装配方便快捷。

再进一步，底座上，在两个挡块的两侧再分别配置一个挡块，四个挡块呈十字形排布，挡块之间的距离与外圈外径相对应。四挡块的限位结构，可以对外圈限位更精确。

本发明的有益效果在于：

1、能够在内、外圈水平放置时，对第一列滚珠进行自动装珠作业，现场作业由2人手工合套作业削减为1人监督作业，生产效率较以前有大幅度提升；

2、装配过程中不存在外力挤压滚珠的情况，不会划伤滚珠表面，导致影响轴承的使用寿命。

附图说明

图1为双列球轴承外圈剖示图

图2为双列球轴承内圈剖示图

图3为双列球轴承内、外圈的组装示意图

图4为底座的一种优选结构剖示图

图5为图4的俯视图

图6为月牙板的一种优选结构剖示图

图7为图6的俯视图

图8为月牙板和底座的装配结构示意图

图9为图8的俯视图

图10为装珠时的各部件位置示意图

图11为初始时的各部件位置示意图

图12为装珠时内、外圈与装配基座的配置示意图

图13为图12沿A-A向的局剖示意图

图14为轴承合套设备的总装图

图1～14中：1为内圈，2为外圈，3为底座，301为第一挡块，302为开口，303为定位孔，304为限位孔，305为第二挡块，306为第三挡块，307为第四挡块，4为月牙板，401为底板，402为凸台，403为阶梯长孔，404为定位长孔，5为滚道，6为滚珠，7为支撑架，8为定位芯，9为下球嘴，13为计球块，14为下球道，15为推杆，17为限位销，18为锁紧螺栓，20为转盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图14为一种双列球轴承的合套设备，此新型设备改变了原有作业模式，实现了滚珠自动装入，避免因为员工误操作导致钢球装入错误、混钢球等现象，提升了生产效率。具体来说，在一个能够水平旋转的转盘20上间隔均匀的安装了6个装配基座，所有装配基座的中心位于以转盘20圆心为圆心的同一圆周上，每个装配基座对应一个工位，如图中标记所示，各工位作业内容如下：

（1）号工位：测量从料仓输送过来的当前内圈1的具体尺寸，并利用机械爪将内圈1放置在装配基座上；

（2）号工位：测量从料仓输送过来的当前外圈2的具体尺寸，并利用机械爪将外圈2放置在装配基座上，内圈1靠于外圈2内侧；

（3）号工位：根据（1）号、（2）号工位上放置的内、外圈1和2的具体尺寸，选配合适的第一列滚珠6，并将滚珠6填入作业；

（4）号工位，根据（1）号、（2）号工位上放置的内、外圈1和2的具体尺寸，选配合适的第二列滚珠6，并将滚珠6填入作业；

（5）、（6）号工位为辅助工位，方便合套完成品进行搬送作业。

装配基座包括底座3和月牙板4：底座3为开口302向上圆盘形，圆盘的两侧分别凸起挡块301、305，两挡块301，305之间的距离与外圈2外径相对应，开口302直径大于外圈2内径，小于外圈2外径；开口302内安装一块月牙板4，所述月牙板4的底板401呈圆片状，底板401靠近第二挡块305一侧沿外缘突起月牙形的凸台402。月牙板4的底板401厚度等于底座3的开口302深度，凸台402的月牙形长度为能够垫于一列紧凑排列的滚珠6下部，凸台402高度与滚珠6半径之和等于滚道5中心高度h，所述滚道5中心高度h指一列滚道5中心与轴承端面之间的距离。

在转盘20的（1）～（6）号工位中，所有装配基座的凸台开口都朝向转盘20的外侧，并且搁置在转盘20上的内、外圈1和2的中心都位于转盘20的径向上。

本发明实际上是该合套设备（3）号工位上的第一列滚珠装入机构，如图10～11所示，底座3通过底部的螺杆装配在转盘20上，底座3中心开设定位孔303，沿两挡块301、305的连线方向，在定位孔303两侧分别开设一个限位孔304，限位孔304内装入限位销17，在月牙板4上对应定位孔303开设阶梯长孔403，对应限位孔304开设定位长孔404，定位长孔404套装在限位销17外，由阶梯长孔403向定位孔303内装入一根锁紧螺栓18，将底座3和月牙板4锁紧为一体。

如图4～5所示，在底座3上，在挡块301，305的两侧分别配置两个挡块306，307，四个挡块301，305，306，307呈十字形排布，挡块306，307之间的距离与外圈2外径相对应。

如图10～11所示，在转盘20外侧，朝向装配基座上方配置了一个下球组件，包括能够沿压块12施压方向移动的支撑架7和安装在其上的计球块13、下球嘴9和定位芯8，计球块13由压缩气缸驱动、能够在支撑架7上沿内圈1轴向上下移动，下球嘴9固定安装在计球块13底部、开口向下，与计球块13内部开设的下球道14下端连通，下球道14呈倒置“卜”形，其竖直段内配置一根由压缩气缸驱动、能够沿轴向上下移动的竖直推杆15，定位芯8固定安装在计球块13一侧、呈向下伸出的柱形，其外径与内圈1内径对应。

如图10，12和13所示，第一列滚珠装入时，内圈1靠于外圈2内侧，靠接处外圈2的外缘紧靠第一挡块301，内、外圈1，2分别搁置在月牙板4和底座3上，计球块13下行，定位芯8伸入内圈1内，下球嘴9伸入内、外圈1，2之间，且下球嘴9中心线与内、外圈1，2中心的连线垂直相交，下球嘴9下球，直至第一列滚珠6全部落入内、外圈1，2之间。

如图11所示，装珠完毕后，计球块13上行，定位芯8和下球嘴9位于内、外圈1，2上方，转盘旋盘一个工位对应的角度，装配好第一列滚珠的工件进入（4）号工位装配第二列滚珠。

Claims (5)

1.一种双列球轴承的第一列滚珠装入机构，所述双列球轴承包括内圈(1)、外圈(2)和分别配置在内、外圈(1，2)之间的两列环形滚道(5)中的两列滚珠(6)，其特征在于：

所述机构包括上下配置的下球组件和装配基座，其中：

所述装配基座包括底座(3)和月牙板(4)，

所述底座(3)为开口(302)向上的圆盘形，圆盘的两侧分别凸起挡块(301，305)；

两挡块(301，305)之间的距离与外圈(2)外径相对应，开口(302)直径大于外圈(2)内径，小于外圈(2)外径，

开口(302)内安装一块月牙板(4)，所述月牙板(4)的底板(401)呈圆片状，底板(401)靠近第二挡块(305)一侧沿外缘突起月牙形的凸台(402)；

月牙板(4)的底板(401)厚度等于底座(3)的开口(302)深度，凸台(402)的月牙形长度为能够垫于一列紧凑排列的滚珠(6)下部，凸台(402)高度与滚珠(6)半径之和等于滚道(5)中心高度h，所述滚道(5)中心高度h指一列滚道(5)中心与轴承端面之间的距离；

所述下球组件包括安装在支撑架(7)上的下球嘴(9)和定位芯(8)，

下球嘴(9)开口向下，

定位芯(8)呈向下伸出的柱形，其外径与内圈(1)内径对应，

定位芯(8)和下球嘴(9)能够同步在支撑架(7)上沿内圈(1)轴线方向上下移动，

第一列滚珠装入时，内圈(1)靠于外圈(2)内侧，靠接处外圈(2)的外缘紧靠第一挡块(301)，内、外圈(1，2)分别搁置在月牙板(4)和底座(3)上，定位芯(8)下行伸入内圈(1)内，下球嘴(9)下行伸入内、外圈(1，2)之间，且下球嘴(9)中心线与内、外圈(1，2)中心的连线垂直相交，下球嘴(9)下球，直至第一列滚珠(6)全部落入内、外圈(1，2)之间。

2.根据权利要求1所述的双列球轴承的第一列滚珠装入机构，其特征在于：所述装配基座倾斜布置，装配基座位于第二挡块(305)的一侧高于位于第一挡块(301)的一侧。

3.根据权利要求1所述的双列球轴承的第一列滚珠装入机构，其特征在于：所述下球嘴(9)固定安装在计球块(13)底部，与计球块(13)内部开设的下球道(14)下端连通，下球道(14)呈倒置“卜”形，其竖直段内配置一根能够沿轴向上下移动的竖直推杆(15)，

定位芯(8)固定安装于计球块(13)一侧，

计球块(13)能够在支撑架(7)上沿内圈(1)轴向上下移动。

4.根据权利要求1所述的双列球轴承的第一列滚珠装入机构，其特征在于：所述底座(3)中心开设定位孔(303)，沿两挡块(301，305)连线方向，在定位孔(303)两侧分别开设一个限位孔(304)，限位孔(304)内装入限位销(17)，在月牙板(4)上对应定位孔(303)开设阶梯长孔(403)，对应限位孔(304)开设定位长孔(404)，定位长孔(404)套装在限位销(17)外，由阶梯长孔(403)向定位孔(303)内装入一根锁紧螺栓(18)，将底座(3)和月牙板(4)锁紧为一体。

5.根据权利要求1所述的双列球轴承的第一列滚珠装入机构，其特征在于：所述底座(3)上，在挡块(301，305)的两侧分别配置两个挡块(306，307)，四个挡块(301，305，306，307)呈十字形排布，挡块(306，307)之间的距离与外圈(2)外径相对应。