CN109048203A - 一种关节轴承超声振动滚压翻边固定装置 - Google Patents

Abstract

一种关节轴承超声振动滚压翻边固定装置，主要包括包括连接件、螺钉A、导电滑环、外壳、定位销、内环套、螺钉B、超声变幅杆、滚压压头、滚柱、双头螺柱、超声换能器和碟形弹簧组。本发明摒弃了将超声变幅杆和滚压压头一体的设计方法，采用将超声变幅杆和外壳分开设计，并在内环套和外壳间安装碟形弹簧组的设计方法，具有操作简单、大幅度提高工具系统的承载能力和抗干扰能力等特点，在关节轴承滚压翻边固定过程中，并实现输出载荷的稳定性，同时也加强了振动滚压翻边固定工艺的稳定性，提高关节轴承的翻边固定质量和装配效率。

Description

一种关节轴承超声振动滚压翻边固定装置

技术领域

本发明涉及一种关节轴承的超声振动滚压翻边固定装置。

背景技术

关节轴承是一种球面滑动轴承，运动时它可以在任意角度旋转摆动，而且加上其结构简单、抗冲击、耐磨损、承载力大等特点，因此在航空航天、工程机械、水利水电、食品加工等领域都具有广泛的应用。然而，关节轴承安装与固定的质量能够直接影响轴承使用性能，若固定质量不当，较容易出现内外圈“抱死”现象，因此对关节轴承的安装固定除了需按要求将关节轴承装配到轴承安装座上外，还涉及翻边的压紧的工艺。

现有技术中，中国专利公开“一种装配关节轴承的滚铆固定装置”(专利号201110083785.X)提出了一种对关节轴承进行安装固定装置，其主要原理是利用滚铆工艺来对关节轴承进行安装固定，但是该装置存在有滚铆力大和翻边表面质量较差等问题的存在。中国专利公开的“关节轴承超声波旋铆固定装置”(专利号201310331059.4)展示了一种利用超声波来对关节轴承进行旋铆固定安装的新型装置，但是此装置翻边固定工具为一体加工，在工程实际中不太容易实现，而且该装置存在无法自动旋转、系统承载能力小以及结构复杂等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在保证关节轴承滚压翻边所需承载力的同时，提高翻边表面质量，翻边效果好的关节轴承超声振动滚压翻边固定装置。

本发明主要包括连接件、螺钉A、导电滑环、外壳、定位销、内环套、螺钉B、超声变幅杆、滚压压头、滚柱、双头螺柱、超声换能器和碟形弹簧组。

其中，外壳的一端通过螺钉A与连接件连接在一起；外壳的外部设有导电滑环，带动外壳转动。在外壳中设有内环套，内环套与外壳之间通过四个定位销固定，使外壳和内环套之间通过间隙配合的方式连接在一起，限定内环套和外壳的相对滑动和转动的极限位置，防止装置工作时由于内环套和外壳之间的摩擦而引起滚压翻边的误差，同时也限制内环套轴向和径向移动的位移。在内环套的底部与外壳之间设有碟形弹簧组，起到缓冲吸振的作用。在内环套的底部设有通孔，外壳的侧壁设有通孔。超声换能器和超声变幅杆均置于内环套内，内环套与超声变幅杆通过螺钉B连接在一起。超声换能器和超声变幅杆之间通过双头螺栓相连，超声换能器的引出电缆依次穿过内环套和外壳侧壁的孔，并延伸至外壳的外部，与导电滑环的定子相连；超声变幅杆的前端延伸至内环套的外部。在超声变幅杆的前端设有固定滚压压头，滚压压头的端部均布嵌套有三个滚柱，滚柱和滚压压头的轴线成30°角进行安装固定，且滚柱角尖节圆直径应与关节轴承试件外圈环槽底部尺寸相同。

所述内环套、滚压压头、超声变幅杆、超声换能器与关节轴承试件、关节轴承座圈采用同轴心设计。

所述三个圆柱体滚柱与滚压压头的轴线呈30°角度固定安装。

本发明在使用时，将关节轴承试件固定安装在工作台面关节轴承座圈上，通过控制台面上的X、Y移动模块(该发明装置结构中不包括移动模块，图中未示出)，调整关节轴承试件的位置，使关节轴承试件与滚压压头对中，且滚柱工作部位锥角与关节轴承试件内圈接触。启动电源，调节电流使得关节轴承滚压翻边固定超声振动系统达到关节轴承滚压翻边固定时所需的振幅，然后通过带动滚压压头转动带动滚柱对关节轴承试件加载，以实现滚压翻边固定工艺。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明摒弃了将超声变幅杆和滚压压头一体的设计方法，采用将超声变幅杆和外壳分开设计，并在内环套和外壳间安装碟形弹簧组的设计方法，具有操作简单、大幅度提高工具系统的承载能力和抗干扰能力等特点，在关节轴承滚压翻边固定过程中，并实现输出载荷的稳定性，同时也加强了振动滚压翻边固定工艺的稳定性，提高关节轴承的滚压翻边固定质量和装配效率。

附图说明

图1为本发明关节轴承超声振动滚压翻边固定装置的结构示意图；

图2为关节轴承超声振动滚压翻边固定装置滚压压头剖视图；

图3为关节轴承超声振动滚压翻边固定装置滚压压头右视图；

图中，1-连接件，2-螺钉A，3-导电滑环，4-外壳，5-定位销，6-内环套，7-螺钉B，8-超声变幅杆，9-滚压压头，10-关节轴承试件，11-关节轴承座圈，12-滚柱，13-双头螺柱，14-超声换能器，15-碟形弹簧组。

具体实施方式

在图1和图2所示的本发明的示意简图中，外壳4的一端通过螺钉A 2与连接件1连接在一起；外壳4的外部设有导电滑环3，带动外壳转动。在外壳中设有内环套6，内环套6与外壳4之间通过四个定位销5固定，使外壳4和内环套6之间通过间隙配合的方式连接在一起，限定内环套6和外壳4的相对滑动和转动的极限位置，防止装置工作时由于内环套6和外壳4之间的摩擦而引起滚压翻边的误差，同时也限制内环套6轴向和径向移动的位移。在内环套6的底部与4外壳之间设有碟形弹簧组15，起到缓冲吸振的作用。在内环套6的底部设有通孔，外壳4的侧壁设有通孔。超声换能器14和超声变幅杆8均置于内环套6内，内环套6与超声变幅杆8通过螺钉B 7连接在一起。超声换能器和超声变幅杆之间通过双头螺栓13相连，超声换能器14的引出电缆依次穿过内环套6和外壳4侧壁的通孔，并延伸至外壳的外部，与导电滑环3的定子相连；在超声变幅杆8的前端设有固定滚压压头9，滚压压头9的端部均布嵌套有三个滚柱12，滚柱12和滚压压头9的轴线成30°角进行安装固定，且滚柱12角尖节圆直径应与关节轴承试件10外圈环槽底部尺寸相同。内环套6、关节轴承试件10、关节轴承座圈11、滚压压头9、超声变幅杆8和超声换能器14采用同轴心设计。

在图3所示的本发明的示意简图中，三个圆柱体滚柱12与滚压压头9的轴线呈30°角度固定安装。

Claims (3)

1.一种关节轴承超声振动滚压翻边固定装置，主要包括包括连接件、螺钉A、导电滑环、外壳、定位销、内环套、螺钉B、超声变幅杆、滚压压头、滚柱、双头螺柱、超声换能器和碟形弹簧组。其特征在于：外壳的一端通过螺钉A与连接件连接在一起；外壳的外部设有导电滑环，带动外壳转动，在外壳中设有内环套，内环套与外壳之间通过四个定位销固定，在内环套的底部与外壳之间设有碟形弹簧组，在内环套的底部设有通孔，外壳的侧壁设有通孔，超声换能器和超声变幅杆均置于内环套内，内环套与超声变幅杆通过螺钉B连接在一起，超声换能器和超声变幅杆之间通过双头螺栓相连，超声换能器的引出电缆依次穿过内环套和外壳侧壁的通孔，并延伸至外壳的外部，与导电滑环的定子相连；超声变幅杆的前端延伸至内环套的外部，在超声变幅杆的前端设有固定滚压压头，滚压压头的端部均布嵌套有三个滚柱，滚柱和滚压压头的轴线成30°角进行安装固定，且滚柱角尖节圆直径应与关节轴承试件外圈环槽底部尺寸相同。

2.根据权利要求1所述的一种关节轴承超声振动滚压翻边固定装置，其特征在于：内环套、滚压压头、超声变幅杆、超声换能器与关节轴承试件、关节轴承座圈采用同轴心设计。

3.根据权利要求1所述的一种关节轴承超声振动滚压翻边固定装置，其特征在于：三个圆柱体滚珠与滚压压头的轴线呈30°角度固定安装，且滚柱角尖节圆直径应与关节轴承试件外圈环槽底部尺寸相同。