CN113857816A

CN113857816A - 一种圆台轮关节轴承滚压工具及工艺方法

Info

Publication number: CN113857816A
Application number: CN202111327386.3A
Authority: CN
Inventors: 刘佳; 于竹; 杨五兵; 卢刚; 荚凤雷; 刘宇
Original assignee: AVIC Sac Commercial Aircraft Co Ltd
Current assignee: AVIC Sac Commercial Aircraft Co Ltd
Priority date: 2021-11-10
Filing date: 2021-11-10
Publication date: 2021-12-31

Abstract

一种圆台轮关节轴承滚压工具及工艺方法，属于航空小组件装配轴承翻边技术领域。所述滚压工具包括整体工具柄、圆台轮、固定连杆、垫圈，所述的整体工具柄受力处两端带有圆台轮凹槽，凹槽位置带有法向同心连接孔三个，工具柄前端带有符合轴承内孔尺寸的导轴，导轴外径与关节轴承内孔配合，导轴长度超过轴承厚度尺寸。所述的圆台轮两个，即为截头圆锥轮，锥面角度60°，分别通过连杆固定于工具柄两端凹槽处，对称分布，底面朝向主轴方向，用于轴承外沿滚压翻边。所述的连杆通过冷缩连接于工具柄，将圆台轮和垫圈固定于工具柄。本发明结构简单，加工方式简易，滚边后受力均匀准确，效率高，质量好。

Description

一种圆台轮关节轴承滚压工具及工艺方法

技术领域

本发明属于航空小组件装配轴承翻边技术领域，涉及一种圆台轮关节轴承滚压工具及工艺方法。

背景技术

在我国航空制造行业领域，基体机构传动系统中应用轴承广泛，数量大、精度及表面质量要求高。而现有的轴承翻边形式多为手工收口或者墩压翻边。手动收口对工人的工作量要求很大，技术要求高，加工精度不易保证，出现不合格率高。墩压翻边对工具精度要求高，操作中易出现卡死，精度不稳定，易造成局部不贴合或者暴死。因对工具精度要求高，制造工具成本相对增加，并且，不同规格的轴承需要专用翻边工具，存在工具浪费。因轴承翻边的核心就是翻边工具，工具使用不当时，会导致翻边精度差，表面划痕严重，影响轴承寿命和使用，甚至导致翻边后裂纹及失效。

在中国航空业不断增加世界产值的今天，是技术创新及研发的时代，是我们技术人员继续深入探究的契机。

专利内容

为了解决上述问题，本发明的圆台轮关节轴承滚压工具及工艺方法能大大提高生产效率，降低收口器的磨损，减少轴承座周边划痕，降低制造难度，有效保障了零件精度及效率要求。

为实现上述目的，本专利采用的技术方案如下：

一种圆台轮关节轴承滚压工具，包括整体工具柄1、圆台轮2、固定连杆3、垫圈4、导轴5。所述的整体工具柄1为主柄，其前端带有符合轴承内孔尺寸的导轴5，末端为圆柱夹持柄，其中，末端夹持柄与钻压设备夹持连接，导轴5外径和关节轴承内孔配合，导轴5长度超过轴承厚度尺寸。所述的整体工具柄1受力处两端带有对称凹槽(圆台轮凹槽)，圆台轮2和垫圈4分别装于凹槽内，且凹槽位置带有法向同心连接孔三个，用于与固定连杆3配合；通过固定连杆3将圆台轮2和垫圈4进行安装固定；固定连杆3和整体工具柄1采用过盈配合冷缩安装增加稳定性。

所述的整体工具柄1的法向同心连接孔为三个。

所述的两个圆台轮2为截头圆锥轮，锥面角度60°，两个圆台轮2分别通过连杆固定于主柄凹槽处，平行对称于主轴5，圆台轮2上表面向外，底面朝向主轴方向，用于轴承外沿滚压翻边。

所述的圆台轮2和垫圈4配合尺寸符合工具柄凹槽，保证无间隙。

所述的固定连杆

(不限)和圆台轮2的孔轴配合采用间隙配合。

所述的导轴5为圆柱体，导轴5的外圆直径和待加工轴承内孔的尺寸相配合，导轴5的长度与待加工轴承厚度相配合。

所述的圆台轮2高出支撑部端面5mm，以保证滚压时发生干涉。圆台轮2和轴承沟槽配合出为R0.3转接角。圆台轮2厚度为3mm。

一种圆台轮关节轴承滚压工艺方法，包括以下步骤：

1)安装前，检查滚压工具和轴承配合，清洗轴承及工具表面。其中，滚压工具包括整体工具柄1、圆台轮2、固定连杆3、垫圈4、导轴5，轴承包括轴承支座6、轴承外圈7、轴承内圈8，轴承内圈8套接于导轴5外，轴承外圈7置于轴承内圈8外，并与轴承支座6连接。

2)安装滚压工具至钻压设备的驱动卡套。

3)将轴承外圈7安装到轴承座6上并小心居中，避免轴承和轴承座干涉，检查轴承转动情况，轴承外圈7凹槽必须高出孔座0～0.25mm；

4)支撑组件，并检查轴承7是否正确安装到轴承座6上，且轴承座6表面垂直于工具的纵轴。

5)使用与润滑相同的油脂或油来进行湿安装；

6)启动钻压设备，控制滚压力在450N～2000N.翻边和支座倒角间隙0.15mm～0.20mm。

7)初始转速应为60RPM，当已进行到“压感”的操作阶段时，增到200RPM。

8)翻边和支座倒角间隙0.15mm～0.20mm，滚压翻边最小必须接触轴承支座倒角的1/3。

9)工具在滚压过程中不可与凹槽内表面或底部接触，否则会导致轴承的阻塞。

10)操作者在感受到获得附加的大幅加载时，确定滚压完成。

11)在完成一边滚压后，轴承翻面进行另一边滚压。

本发明的有益效果：

1)本发明只作用于凹槽翻边外面，圆滑滚压，避免不必要的摩擦及暴死。

2)本发明圆台轮滚压工具和钻压设备相配合，使圆台轮逐渐试压于轴承外沿凹槽外面，使其在均匀压力的情况下使外沿向轴承支座延伸至贴合，有效的将轴承牢固的安装于轴承支座中。结合面因均匀滚压，均匀光滑，实用性强，工艺性清晰，效果好。此方法大大提高了轴承收口的加工效率，提高了加工精度，降低了收口器制造难度及加工技术操作性，避免了重复装夹，提高了机床的利用率。本发明在翻边时，圆台轮旋转运动将轴承外沿压于轴承座，以保证后两者间的紧密配合。钻压设备通过机械夹持或电磁夹持与滚压工具柄连接传动，使滚压工具持续施压于轴承，完成滚压翻边过程。

3)本发明结构直观简单，可造性高，便于生产制造。结构原理清晰，作用面及作用力方向优异，避免内侧和根部的摩擦，有效降低接触面磨损，有效提高轴承寿命。工具柄为直圆柱体，通用简易，应用钻压设备普遍。导轴配合轴承内孔，精度高，导向性好。加工效果好，作业时间短，翻边效率高，减少报废及返工，节约加工成本，产生了可观的经济效益。

附图说明

图1为主视图；

图2为仰视图；

图3为加工剖视图；

图4为圆台轮结构示意图；

图中：1整体工具柄，2圆台轮，3固定连杆，4垫圈，5导轴，6轴承支座，7轴承外圈，8轴承内圈。

具体实施方式

下面对本发明进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

实施例1

一种圆台轮关节轴承滚压工具，包括整体工具柄1、圆台轮2、固定连杆3、垫圈4、轴导轴5、轴承支座6、轴承外圈7、轴承内圈8；所述的整体工具柄1前端带有导轴5，末端圆柱夹持柄，导轴5直径和关节轴承内孔配合，末端夹持柄与钻压设备夹持连接；所述的整体工具柄支撑部为两端带有对称凹槽；所述的圆台轮2和垫圈4分别装于凹槽内；所述的整体工具柄支撑部带有3孔，与固定连杆3配合。

所述的通过固定连杆3将圆台轮2和垫圈4进行安装固定；

所述的固定连杆3和整体工具柄1采用过盈配合冷缩安装增加稳定性；

所述的圆台轮2两个，分别置于主柄凹槽外侧，平行对称于主轴，圆台轮2上表面向外，圆台轮2和轴承7沟槽配合出为R0.3转接角。圆台轮2厚度3mm。

所述的圆台轮2和垫圈4配合尺寸符合工具柄1凹槽。保证无间隙。

所述的圆台轮2高出支撑部端面5mm，以保证滚压时发生干涉。

一种圆台轮关节轴承滚压工艺方法，步骤如下：

安装前，检查滚压工具1-5和轴承7-8配合，清洗轴承7-8及工具表面1-5。

安装滚压工具1-5至钻压设备的驱动卡套。

将轴承7-8安装到轴承座6上并小心居中，避免轴承7-8和轴承座6干涉，检查轴承7-8转动情况，轴承外圈7凹槽必须高出孔座0.1mm；

支撑组件，并检查轴承7-8是否正确安装到轴承座6上，且轴承座6表面垂直于工具1-5的纵轴。

使用与润滑相同的油脂或油来进行湿安装；

启动钻压设备，控制滚压力在450N～2000N之间，翻边和支座倒角间隙0.18mm.

初始转速应为60RPM，当已进行到“压感”的操作阶段时，增到200RPM。

翻边和轴承支座6倒角间隙0.18mm，滚压翻边最小必须接触轴承支座6倒角的1/3.

滚压工具1-5在滚压过程中不可与轴承外圈7凹槽内表面或底部接触，否则会导致轴承7-8的阻塞。

操作者在感受到获得附加的大幅加载时，确定滚压完成。

在完成一边滚压后，轴承翻面进行另一边滚压。

本发明的一种圆台轮关节轴承滚压工具及工艺方法，能够的有效降低手工加工、墩压及其他滚压时间。此收口器结构简单，制造难度低，降低制造难度及成本。此滚压工具以圆台轮逐渐将轴承外圈与零件倒角面贴合，施力过渡均匀，提高了加工精度及产品质量的稳定性。此滚压工具的圆台轮与轴承外圈的内侧及根部留有间隙，降低磨损及阻力，进而提高了工具使用寿命，降低成本。

以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种圆台轮关节轴承滚压工具，其特征在于，所述的滚压工具包括整体工具柄、圆台轮、固定连杆、垫圈、导轴；

所述的整体工具柄为主柄，其前端带有符合轴承内孔尺寸的导轴，末端为圆柱夹持柄，其中，末端夹持柄用于与钻压设备夹持连接，导轴外径和待加工关节轴承内孔的尺寸相配合；所述的整体工具柄受力处两端带有对称凹槽，两个圆台轮和垫圈分别装于凹槽内，且凹槽位置带有法向同心连接孔，用于与固定连杆配合；通过固定连杆将圆台轮和垫圈进行安装固定，两个圆台轮平行对称于主轴5，圆台轮上表面向外，底面朝向主轴方向，用于轴承外沿滚压翻边。

2.根据权利要求1所述的一种圆台轮关节轴承滚压工具，其特征在于，固定连杆和整体工具柄采用过盈配合冷缩安装增加稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种圆台轮关节轴承滚压工具，其特征在于，所述的两个圆台轮为截头圆锥轮，锥面角度60°。

4.根据权利要求1所述的一种圆台轮关节轴承滚压工具，其特征在于，所述的固定连杆和圆台轮的孔轴配合采用间隙配合。

5.根据权利要求1所述的一种圆台轮关节轴承滚压工具，其特征在于，所述的圆台轮高出支撑部端面5mm，以保证滚压时发生干涉；圆台轮和轴承沟槽配合出为R0.3转接角；圆台轮厚度为3mm。

6.一种基于权利要求1-5任一所述的滚压工具实现的圆台轮关节轴承滚压工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)安装前，检查滚压工具和轴承配合，清洗轴承及工具表面；

2)安装滚压工具至钻压设备的驱动卡套；

3)将轴承外圈安装到轴承座上并小心居中，避免轴承和轴承座干涉，检查轴承转动情况，轴承外圈凹槽必须高出孔座0～0.25mm；

4)支撑组件，并检查轴承是否正确安装到轴承座上，且轴承座表面垂直于工具的纵轴；

5)使用与润滑相同的油脂或油来进行湿安装；

6)启动钻压设备，控制滚压力在450N～2000N.翻边和支座倒角间隙0.15mm～0.20mm；

7)初始转速应为60RPM，当已进行到“压感”的操作阶段时，增到200RPM；

8)翻边和支座倒角间隙0.15mm～0.20mm，滚压翻边最小必须接触轴承支座倒角的1/3；

9)工具在滚压过程中不可与凹槽内表面或底部接触，否则会导致轴承的阻塞；

10)操作者在感受到获得附加的大幅加载时，确定滚压完成；

11)在完成一边滚压后，轴承翻面进行另一边滚压。