一种用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具
技术领域
本发明涉及一种压装工具,更具体地涉及一种用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明,但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
轴承是传动系统中对轴的回转支承,保持轴的旋转精度,减小旋转轴与支承物之间的摩擦和磨损。轴承的装配工艺的合理与否,直接影响着传动系统的稳定性和轴承的使用寿命。工厂中广泛采用铜锤、套筒等工具直接敲击轴承来对轴承进行安装,这种工艺会造成轴承的内、外圈产生变形、裂纹、滚道破损以及密封圈变形等质量缺陷。除裂纹、密封圈变形可目视检查出来之外,所提到的其他问题不易被发现,对传动系统的稳定运行留下安全隐患。因此,针对轴承的现有装配工艺,需要对这种装配工艺进行改进,规避潜在的安装缺陷、改善劳动条件以及提高作业效率。
在现有技术中,对背对背布置的圆锥滚子轴承外圈及其轴承座进行组装时,通常需要对每个轴承外圈分别进行安装,也就是说,要完成轴承座预装工序需要装配两次轴承外圈。装配工艺一般采用铜锤敲击装配和采用打具进行辅助装配。在采用铜锤进行敲击装配的过程中,轴承外圈单点受力,轴承外圈在安装过程中容易发生歪斜,需要对轴承外圈进行多次对称、均布敲击才能够使轴承外圈与轴承座孔同轴。然而,这种费时费力的装配过程还存在如下问题,轴承座和轴承外圈滚道存在破裂和变形的风险,这种装配工艺的装配质量主要取决于操作人员的技能水平,而且其劳动强度较大。打具辅助装配是在零件与铜锤之间增加了一个过渡装置(即打具),轴承外圈受力面为环形面,轴承外圈受力均匀装配质量较好,但是其劳动强度仍然较大。上述两种装配工艺均为人工手动,通过独立的两次压装完成轴承外圈与轴承座的装配,这种装配工艺的装配效率低,操作人员劳动强度大,安装过程较难控制,并且装配质量的一致性较差。
因此,现有技术中需要一种能够解决现有技术中存在的上述问题的解决方案。该解决方案不仅需要确保背对背设置的圆锥滚子轴承外圈与轴承座的高精度装配,而且需要降低操作人员的劳动强度以及提高圆锥滚子轴承外圈的装配效率。
发明内容
本发明提供一种安装精度高、生产效率高并且能够大幅降低劳动强度的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具。
根据本发明的优选的实施例,提供一种用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具,其包括固定操作部和相对于固定操作部能够运动的活动操作部。固定操作部包括定心座和设置成能够与定心座轴向相对运动的定心滑套,活动操作部包括活动压头和设置成能够与活动压头轴向相对运动的导套。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具采用了具有定心座和定心滑套的固定操作部以及具有活动压头和导套的活动操作部,由于定心座和定心滑套能够相对运动,同时活动压头和导套能够彼此相对运动,由此使得圆锥滚子轴承的第一外圈和第二外圈两者均能够相对轴承座运动,由此能够通过一次组装过程实现两个轴承外圈的压装工作。因此,与现有技术中的圆锥滚子轴承外圈的压装技术相比,根据本发明的压装工具提高了圆锥滚子轴承外圈的组装效率,并且还大大提高了圆锥滚子轴承外圈的组装精度和质量,从而提高了圆锥滚子轴承外圈的成品率。
在根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的一个实施例中,固定操作部的定心座和定心滑套用于对圆锥滚子轴承外圈中的一个进行初始定位,活动操作部的活动压头和导套用于对圆锥滚子轴承外圈中的另一个进行初始定位。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的另一个实施例,固定操作部的定心座包括用于对圆锥滚子轴承的轴承座进行居中地定位的圆筒形本体部和用于对圆锥滚子轴承外圈中的一个提供支承的中隔板。
在根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的再一个实施例中,在中隔板的外周边缘处设置有贯穿中隔板的贯通槽,在定心滑套的滑套本体的外周边缘处形成有滑套凸缘,滑套凸缘从中隔板的与用于支承圆锥滚子轴承外圈中的一个的侧面相反的一侧延伸穿过贯通槽。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的还一个实施例,两个或更多个贯通槽沿着中隔板的外周边缘均匀地设置,以及两个或更多个滑套凸缘沿着滑套本体的外周边缘均匀地设置,贯通槽的数量与滑套凸缘的数量相同。
在根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的又一个实施例中,在圆筒形本体部的用于放置圆锥滚子轴承外圈中的一个的一侧的边缘上设置有两个或更多个凹口,凹口沿定心座的周向方向的位置对应于贯通槽沿周向方向的位置。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的另一个实施例,定心座还包括从中隔板朝向活动操作部延伸的第二柱体,活动压头包括设置在其本体中的柱形腔,当将固定操作部和活动操作部配合在一起时,第二柱体插入到柱形腔内。
在根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的再一个实施例中,固定操作部还包括用于支承定心座的底座和用于为定心滑套提供相对于定心座的弹性支承的弹性装置。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的还一个实施例,定心座包括从中隔板沿与第二柱体延伸的方向相反的方向延伸的第一柱体,弹性装置包括螺纹连接在第一柱体的端部的螺母以及设置在螺母与定心滑套之间的弹簧。
在根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的又一个实施例中,活动操作部的活动压头包括顶板、直接连接至顶板的第一压头柱体以及直接连接至第一压头柱体的第二压头柱体,导套与第一压头柱体形成滑动配合。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的另一个实施例,在第一压头柱体的侧壁上设置有狭槽,在导套的圆周上设置有限位孔,并且在限位孔中设置有限位螺钉,限位螺钉的端部延伸至狭槽内。
在根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的再一个实施例中,在第一压头柱体的侧壁中均匀地设置有两个或更多个狭槽,并且在导套的圆周上均匀地设置有两个或更多个限位孔,狭槽的数量与限位孔的数量相等。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的还一个实施例,在导套的与限位孔相比更远离活动压头的顶板的位置处设置有定位孔,在定位孔中螺纹连接有用于相对于导套固定圆锥滚子轴承外圈中的另一个的锁紧螺钉。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具结构简单、工作平稳,并且便于操作和维护,其在工作过程中无明显冲击,既保证了产品装配的良好质量,又能够延长压装工具的使用寿命,同时还能够降低作业人员的劳动强度。通过根据本发明的压装工具能够在一次操作中完成两件轴承外圈的同时压装。另外,由于使用动力装置进行作业,因此提高了作业效率,降低了人为因素对产品质量的影响,同时能够确保产品安装质量的一致性。
附图说明
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分,将可以更好地理解本发明的特征和优点,在附图中:
图1是示出根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具在压装过程初始阶段的剖视图;
图2是示出根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的固定操作部的分解立体图;
图3是示出根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具的活动操作部的分解立体图;
图4是示出根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具在压装过程中间阶段的剖视图;
图5是示出根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具在压装完成时的剖视图;
图6是根据本发明的定位有圆锥滚子轴承的第一外圈的固定操作部的俯视图;
图7是利用根据本发明的压装工具压装的圆锥滚子轴承外圈与轴承座的剖视图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的,而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
如图1所示,根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10包括用于对圆锥滚子轴承的第一外圈2进行定位的固定操作部60以及用于对圆锥滚子轴承的第二外圈3进行定位的活动操作部20。可以通过将第一外圈2设置在固定操作部60上,然后将轴承座1设置在组装在一起的固定操作部60和第一外圈2上。随后将第二外圈3相对固定地设置在活动操作部20上,接着将装配在一起的活动操作部20和第二外圈3与装配在一起的固定操作部60和第一外圈2对中地设置在一起。最后,通过动力装置朝向固定操作部60按压活动操作部20,将第一外圈2和第二外圈3压装到轴承座1内,从而完成背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工作。
以下将参照附图对根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10的固定操作部60和活动操作部20进行详细说明。
如图2所示,根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10的固定操作部60包括底座66、设置在底座66上的定心座62以及能够相对于底座66和定心座62运动的定心滑套64。定心滑套64通过弹性装置可滑动地设置在底座66与定心座62之间。固定操作部60的底座66包括底座本体部662,在底座本体部662的外周上设置有朝向与定心座62接合的一侧突出的圆周凸缘664,在底座本体部662的中心设置有底座通孔666。
固定操作部60的定心座62包括圆筒形本体部622、设置在圆筒形本体部622的内部的中隔板628、从中隔板628朝向底座66的一侧延伸的第一柱体624以及从中隔板628沿与第一柱体624的延伸方向相反的方向延伸的第二柱体626。在圆筒形本体部622的位于第二柱体626的一侧设置有两个或更多个凹口630,在中隔板628的位于相邻的两个凹口630之间的边缘处设置有贯穿中隔板628的贯通槽632。当然,贯通槽632也可以设置中隔板628的其他圆周位置处,比如贯通槽632可以设置在与凹口630相对应的位置处。在根据本发明的优选的实施例中,沿着圆筒形本体部622的圆周均匀地设置有三个凹口630,类似地,沿着中隔板628的外圆周均匀地设置有三个贯通槽632。在根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10的固定操作部60中,贯通槽632优选地设置成与相邻的两个凹口630之间的凸起部分相对应。在圆筒形本体部622的端面上形成凹口630可以有助于将第一外圈2方便地放置在定心座62内。
有利地,圆筒形本体部622的外径与底座66的圆周凸缘664的内径基本相同,比如圆筒形本体部622与底座66的圆周凸缘664能够形成过盈配合,由此使得圆筒形本体部622能够与底座66牢固地固定在一起。
固定操作部60的定心滑套64包括圆板形的滑套本体642,两个或更多个滑套凸缘644围绕滑套本体642的外周朝向定心座62的一侧延伸,在滑套本体642的中心设置有滑套通孔646。在根据本发明的优选的实施例中,沿着滑套本体642的外周缘均匀地设置有三个滑套凸缘644。当将定心滑套64与定心座62设置在一起时,定心滑套64上的滑套凸缘644穿过设置在定心座62的中隔板628上的贯通槽632。定心滑套64通过弹簧68与定心座62的第一柱体624弹性地设置在一起。如图1所示,通常在定心座62的第一柱体624的端部设置有螺纹,通过螺母70和垫圈72将弹簧68设置在垫圈72与定心滑套64之间。当通过弹簧68将定心滑套64设置在定心座62上时,定心滑套64的滑套本体642的上表面与定心座62的中隔板628的下表面接触,并且定心滑套64的滑套凸缘644穿过定心座62的中隔板628上的贯通槽632,并且滑套凸缘644的上边缘突出超过中隔板628的上表面,从而使得滑套凸缘644能够对圆锥滚子轴承的第一外圈2进行周向定位。
以下对固定操作部60的组装过程作以简要说明。首先将定心滑套64与底座66对中地放置在一起,在此,可以在定心滑套64的与底座66接触的一侧上设置围绕定心滑套64的滑套通孔646突出的凸台,从而使得在将定心滑套64和底座66设置在一起时,定心滑套64的凸台能够配合到底座66的底座通孔666内,从而使两者能够相对准确地进行定位。底座66的圆周凸缘664的突出方向朝向放置定心滑套64的一侧,并且定心滑套64的滑套凸缘644朝向远离底座66的一侧延伸。然后使定心座62的第一柱体624从定心滑套64的一侧穿过定心滑套64和底座66。将弹簧68套置在定心座62的第一柱体624上,最后再将垫圈72套置在第一柱体624的端部,并且将螺母70旋拧到第一柱体624的端部上。这样,就完成了背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的固定操作部60的组装操作。
以下参照附图1和3简要说明根据本发明的背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10的活动操作部20。如图3所示,活动操作部20包括活动压头22,活动压头22通过设置在其顶板222上的连接孔224与动力装置连接,比如可以通过连接螺栓226(如图1所示)连接至比如为液压致动装置或气动致动装置的动力装置。活动压头22包括顶板222,直径小于顶板222的直径的第一压头柱体226直接连接至顶板222。进一步地,直径小于第一压头柱体226的直径的第二压头柱体229直接连接至第一压头柱体226。在第一压头柱体226的侧壁上设置有狭槽228,可以围绕第一压头柱体226均匀地设置两个或更多个狭槽228,也可以仅设置一个狭槽228。在根据本发明的优选的实施例中,围绕第一压头柱体226均匀地设置有三个狭槽228。
进一步地,活动操作部20还包括与活动压头22相对运动地设置在一起的导套24。如图1和图3所示,导套24为圆筒形,其内径与活动压头22的第一压头柱体226的外径基本相同,并且导套24与第一压头柱体226形成滑动配合。在导套24的圆周上设置有均匀地间隔开的两个或更多个限位孔242。两个或更多个限位孔242沿导套24的圆周方向的位置与设置在活动压头22的第一压头柱体226上的狭槽228相对应,从而使得穿过限位孔242的限位螺钉26的端部能够延伸到狭槽228内,并且限位螺钉26的端部能够在狭槽228内滑动,使得导套24能够相对于活动压头22滑动。有利地,在根据本发明的优选的实施例中,围绕导套24的外周均匀地设置有三个限位孔242,从而分别与形成在活动压头22的第一压头柱体226上的三个狭槽228对应。在此,限位孔242的数量与狭槽228的数量相同。
另外,在对圆锥滚子轴承外圈进行组装时,为了使固定操作部60与活动操作部20对中地设置,在活动操作部20的活动压头22的本体中设置有柱形腔223。该柱形腔223从第二压头柱体229的外侧端部朝向活动压头22的内部延伸,并且柱形腔223的横截面形状与定心座62的第二柱体626的横截面形状相适应,从而能够使固定操作部60与活动操作部20相对对中地定位。在根据本发明的优选的实施例中,柱形腔223的横截面形状为圆形,从而与形成为圆柱体的第二柱体626居中地配合。
进一步地,在导套24的与限位孔242相比更远离活动压头22的顶板222的位置处设置有定位孔246,在定位孔246中形成有螺纹,并且在定位孔246中螺纹连接有锁紧螺钉28。锁紧螺钉28可以通过旋拧到定位孔246内的深度对容置在导套24的内腔中的圆锥滚子轴承的第二外圈3进行定位。也就是说,导套24的内径与圆锥滚子轴承的第二外圈3的外径基本相同,由此使得第二外圈3能够滑动地容置在导套24的内腔中。
以下结合附图1、4-7对利用根据本发明的背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10执行圆锥滚子轴承外圈的压装过程进行说明。
首先,获取圆锥滚子轴承的第一外圈2并将其放置在压装工具10的固定操作部60上。如图1和图6所示,在将第一外圈2放置到固定操作部60上之后,第一外圈2的外壁与定心滑套64的滑套凸缘644的内壁相互接触,并且使得第一外圈2能够相对于定心滑套64轴向地滑动。此时,第一外圈2的下端面由定心座62的中隔板628支承,并且第一外圈2由定心滑套64提供其与固定操作部60之间的同轴度。然后,获取轴承座1,并且将轴承座1放置到第一外圈2上。在此,可以通过定心座62的圆筒形本体部622的内表面对轴承座1进行居中定位,也就是说,可以将圆筒形本体部622的内径设置成与轴承座1的外径基本相等,并且轴承座1能够在圆筒形本体部622内自由地滑动。当将轴承座1放置到定心座62的圆筒形本体部622内时,需要保证位于第一外圈2的边缘处的倒角恰好落入在轴承座1的内腔的边缘内,并且不会出现轴承座1的安装倾斜或安装不到位的现象。
随后,获取圆锥滚子轴承的第二外圈3,将第二外圈3放置在活动操作部20的导套24内,并且使得第二外圈3的下端面与导套24的下端面平齐,然后旋拧锁紧螺钉28,使得第二外圈3与导套24相对固定地设置在一起,由此将第二外圈3设置在活动操作部20上。最后,将组装有第二外圈3的活动操作部20同轴地设置在组装有第一外圈2的固定操作部60上,在此,通过使活动压头22的柱形腔223套置在定心座62的第二柱体626上来使活动操作部20和固定操作部60同轴地定位。此时,形成压装之前的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10以及相应的轴承座1和外圈2、3,如图1所示。最后,旋拧放松锁紧螺钉28,使得第二外圈3和导套24能够彼此相对运动,为圆锥滚子轴承外圈的压装作业提供准备。
以下对圆锥滚子轴承外圈的压装过程简要说明如下。首先通过启动与压装工具10的活动操作部20连接在一起的动力装置,使得动力装置对活动操作部20施加压力。随着所施加压力的增大,活动压头22与导套24产生相对运动,同时活动压头22的第一压头柱体226的下表面迫使第二外圈3与活动压头22一起运动,由此使得第二外圈3相对于轴承座1发生运动,从而使第二外圈3逐渐配合到轴承座1的空腔内。
与此同时,在第二外圈3与轴承座1之间的滑动摩擦力的作用下,轴承座1相对于固定操作部60以及设置其上的第一外圈2运动,从而使得第一外圈2逐渐配合到轴承座1的内腔中。当轴承座1的最下端边缘与定心滑套64的滑套凸缘644的最上边缘接触时,在进一步的压力的推动下,定心滑套64克服弹簧68的弹力相对于定心座62向下运动。因为此时第一外圈2已经配合到轴承座1的内腔中,因此不再需要利用定心滑套64对第一外圈2进行同轴定位。如图4所示,示出根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10对第一外圈2和第二外圈3进行压装期间的剖视图,其示出压装过程完成一半时各个部件的相对位置关系。
在对活动压头20进一步施加压力时,第一外圈2和第二外圈3继续相对于轴承座1运动,直到第一外圈2和第二外圈3完全容置在轴承座1的内腔内为止。如图5所示,示出第一外圈2和第二外圈3被完全压装到轴承座1内的剖视图。此时,定心滑套64被完全压下,弹簧68处于压缩状态。然后使活动操作部20慢慢远离固定操作部60,随后即可将压装完成的轴承外圈从固定操作部60上取走,继而弹簧68在自身弹力的作用下伸展,并将定心滑套64推压至其初始位置。由此完成圆锥滚子轴承外圈的压装作业,从而形成如图7所示的组装在一起的轴承座1以及第一外圈2和第二外圈3。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具10采用了具有定心座62和定心滑套64的固定操作部60以及具有活动压头22和导套24的活动操作部20,由于定心座62和定心滑套64能够相对运动,同时活动压头22和导套24能够彼此相对运动,由此使得第一外圈2和第二外圈3两者均能够相对轴承座1运动,由此能够通过一次组装过程实现两个轴承外圈的压装工作。
根据本发明的用于背对背布置的圆锥滚子轴承外圈的压装工具结构简单、工作平稳,并且便于操作和维护,其在工作过程中无明显冲击,既保证了产品装配的良好质量,又能够延长压装工具的使用寿命,同时还能够降低作业人员的劳动强度。通过根据本发明的压装工具能够在一次操作中完成两件轴承外圈的同时压装。另外,由于使用动力装置进行作业,因此提高了作业效率,降低了人为因素对产品质量的影响,同时能够确保产品安装质量的一致性。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式,在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下,本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。