CN104455001B - 一种圆柱滚动体斜线与r复合过渡结构与加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构与加工方法，其属于圆柱滚动轴承加工领域；其采用圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构，提高滚动体的使用寿命，从而提高轴承使用寿命。消除应力集中，消除滚动体早期疲劳的技术质量问题延长了轴承使用寿命，给客户带来使用效益，并且采用成型刀具在淬火HRC60的状态下，直接车制凸度与圆弧相切成型。效率非常高，质量好。节电节能节工时。这种结构的滚动体在工作中，即无应力集中点，也不能产生滚动体与滚道接触不均匀现象，端面由于呈凸度弧形结构，回转灵活，消除卡死现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构与加工方法，其属于圆柱滚动轴承加工领域。
背景技术
目前，在机械行业应用圆柱滚动轴承领域非常广泛，客户反馈的质量问题也非常多，在矿山、轧钢、高速铁路等对轴承寿命要求极高的行业，反馈轴承滚动体出现早期损坏问题，尤其在滚动体表面及边缘过早出现早期疲劳，导致轴承损坏，造成机损人亡事故，虽然是轴承损坏，但是带来的经济损失很严重。滚动体早期疲劳质量问题影响原因很多，有材料问题、表面精度问题、使用条件问题，产品结构问题。但是在滚动体倒角边缘发生的早期疲劳，与滚动体倒角结构不合理，引起的应力集中有关。
发明内容
鉴于已有技术存在的缺陷，本发明提供一种直径部分是角度斜线与滚动体直径凸起弧度相切，端面部分是角度斜线与端面凸起弧度相切的圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构与加工方法，从而达到消除应力集中，延长滚动体的早期疲劳损坏，增加轴承使用寿命的目的。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构，其包括：一端面凸起弧度R1、一端面倒角R2、滚动体直径凸起圆弧R3、二端面倒角R4、二端面凸起弧度R5、一端面角度切线L1、一端面直径角度切线L2、二端面直径角度切线L3、二端面角度切线L4；一端面凸起弧度和二端面凸起圆弧R1=R5=滚动体长度+0.005mm，一端面倒角和二端面倒角R2=R4=0.5--3.0mm，按不同产品直径尺寸段取值范围按切点计算，滚动体直径凸起圆弧R3=滚动体直径+0.002mm；一端面角度切线和二端面角度切线L1=L4=5-15度；一端面直径角度切线和二端面直径角度切线L2=L3=3-10度，角度计算依据不同规格在所有的连接处无交点，圆滑连接计算；所述一端面凸起弧度R1与一端面角度切线L1相切，二端面凸起圆弧R5与二端面角度切线L4相切；一端面倒角R2分别与一端面角度切线L1和一端面直径角度切线L2相切，二端面倒角R4分别与二端面直径角度切线L4和二端面直径角度切线L3相切；滚动体直径凸起圆弧R3分别与一端面直径角度切线L2和二端面直径角度切线L3相切，所有滚动体表面无应力集中交点，圆滑过渡。
如上所述的圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构的加工方法：其工作过程分为三步，采用一种成型合金刀具，在数控车床上车制成型；
第一步：热处理加工后的圆柱滚动体产品，以外径和一端面为定位基准，车制二端面，所用合金刀满足二端面凸起圆弧R5与二端面角度切线L4相切的尺寸要求，一次成型完成滚动体端面凸度和相切；
第二步：以二端面和外径为定位基准车制一端面，所用合金刀满足满足一端面凸起弧度R1与一端面角度切线L1相切尺寸要求，完成一端面相切和端面凸度；
第三步：以两个端面为定位基准，车制滚动体外径，外径也采用滚动体直径凸起圆弧R3与一端面直径角度切线L2和二端面直径角度切线L3相切的成型合金刀尺寸，一次成型。
所述一端面倒角R2和二端面倒角R4在淬火前成型。
采用上述方案后，与现有技术相比具有以下有益效果：一种圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构发明，提高滚动体的使用寿命，从而提高轴承使用寿命。消除应力集中，消除滚动体早期疲劳的技术质量问题延长了轴承使用寿命，给客户带来使用效益，并且采用成型刀具在淬火HRC60的状态下，直接车制凸度与圆弧相切成型。效率非常高，质量好。节电节能节工时。这种结构的滚动体在工作中，即无应力集中点，也不能产生滚动体与滚道接触不均匀现象，端面由于呈凸度弧形结构，回转灵活，消除卡死现象。
附图说明
图1滚动体结构图。
图中：1一端面凸起弧度R1、2一端面倒角R2、3滚动体直径凸起圆弧R3、4二端面倒角R4、5二端面凸起圆弧R5、6一端面角度切线L1、7一端面直径角度切线L2、8二端面直径角度切线L3、9二端面角度切线L4，10、一端面，11、二端面。
具体实施方式
为深入了解一种圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构，结合图1说明如下：其包括一端面凸起弧度R1、一端面倒角R2、滚动体直径凸起圆弧R3、二端面倒角R4、二端面凸起圆弧R5、一端面角度切线L1、一端面直径角度切线L2、二端面直径角度切线L3、二端面角度切线L4；滚动体圆柱表面成一个一端面凸起弧度R1与一端面角度切线L1相切，二端面凸起圆弧R5与二端面角度切线L4相切；一端面倒角R2与一端面角度切线L1和一端面直径角度切线L2相切，二端面倒角R4与二端面角度切线L4和二端面直径角度切线L3相切；滚动体直径凸起圆弧R3与一端面直径角度切线L2和二端面直径角度切线L3相切，所有滚动体表面无应力集中交点，圆滑过渡。
本发明技术加工方法：成型实施三道工序，采用一种成型合金刀具，在数控车床上车制成型。第一道工序，热处理加工后的圆柱滚动体产品，以外径和一端面为定位基准，车制二端面，所用合金刀满足二端面凸起圆弧R5与二端面角度切线L4相切的尺寸要求，一次成型完成滚动体端面凸度和相切要求；再以二端面和外径为定位基准车制一端面，所用合金刀满足满足一端面凸起弧度R1与一端面角度切线L1相切尺寸要求，完成一端面相切和端面凸度要求；最后以两个端面为定位基准，车制滚动体外径，外径也采用滚动体直径凸起圆弧R3与一端面直径角度切线L2和二端面直径角度切线L3相切的成型合金刀尺寸，一次成型，满足直径凸度和相切要求；一端面倒角R2和二端面倒角R4可以在淬火前成型。两端凸起R1、R3的高度不能大于0.002毫米。外径R5的弧度凸起高度不能大于0.003毫米，与两个端面倒角连接必须成一定角度，完成外径圆弧与倒角相切，端面圆弧与倒角圆弧相切。
Claims (3)
1.一种圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构，其包括：一端面凸起弧度R1、一端面圆角R2、滚动体直径凸起圆弧R3、二端面圆角R4、二端面凸起弧度R5、一端面角度切线L1、一端面直径角度切线L2、二端面直径角度切线L3、二端面角度切线L4；一端面凸起弧度R1和二端面凸起圆弧R5的半径等于滚动体长度+0.005mm，一端面圆角R2和二端面圆角R4的半径为0.5--3.0mm，按不同产品直径尺寸段取值，范围按切点计算，滚动体直径凸起圆弧R3的半径等于滚动体直径+0.002mm；一端面角度切线L1和二端面角度切线L4的角度等于5-15度；一端面直径角度切线L2和二端面直径角度切线L3的角度等于3-10度，角度计算依据不同规格在所有的连接处无交点，圆滑连接计算；所述一端面凸起弧度R1与一端面角度切线L1相切，二端面凸起圆弧R5与二端面角度切线L4相切；一端面圆角R2分别与一端面角度切线L1和一端面直径角度切线L2相切，二端面圆角R4分别与二端面直径角度切线L4和二端面直径角度切线L3相切；滚动体直径凸起圆弧R3分别与一端面直径角度切线L2和二端面直径角度切线L3相切，所有滚动体表面无应力集中交点，圆滑过渡。
2.如权利要求1所述的圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构的加工方法：其工作过程分为三步，采用一种成型合金刀具，在数控车床上车制成型；
第一步：热处理加工后的圆柱滚动体产品，以外径和一端面为定位基准，车制二端面，所用合金刀满足二端面凸起圆弧R5与二端面角度切线L4相切的尺寸要求，一次成型完成滚动体端面凸度和相切；
第二步：以二端面和外径为定位基准车制一端面，所用合金刀满足一端面凸起弧度R1与一端面角度切线L1相切尺寸要求，完成一端面相切和端面凸度；
第三步：以两个端面为定位基准，车制滚动体外径，外径也采用滚动体直径凸起圆弧R3与一端面直径角度切线L2和二端面直径角度切线L3相切的成型合金刀尺寸，一次成型。
3.根据权利要求2所述的圆柱滚动体斜线与R复合过渡结构的加工方法，其特征在于：所述一端面圆角R2和二端面圆角R4在淬火前成型。
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