CN116357677A - 推力角接触球轴承实体保持架、加工方法及加工用铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明属于轴承保持架加工技术领域，具体涉及一种推力角接触球轴承实体保持架、加工方法及加工用铣刀，推力角接触球轴承实体保持架，包括保持架环形本体，所述保持架环形本体的周向侧壁上均布若干个用于容纳钢球的球兜孔，所述球兜孔的兜口处设置为倾斜的导向装球口，导向装球口靠近兜底的一侧设置有用于锁紧钢球的锁球台。本发明提供一种推力角接触球轴承实体保持架，保持架在球兜孔内直接铣加工锁球台，能够有效控制锁量的位置和精度，保证保持架球兜孔自锁，轴承合套时靠手工力量可锁球，省时、省力，提高轴承合套效率。

Description

推力角接触球轴承实体保持架、加工方法及加工用铣刀

技术领域

本发明属于轴承保持架加工技术领域，具体涉及一种推力角接触球轴承实体保持架、加工方法及加工用铣刀。

背景技术

目前推力角接触球轴承保持架产品采用两种方式锁球。第一种加工方式是在保持架外径滚印，此种加工方式一是在车床上采用滚轮在保持架外径兜孔处挤压滚印，破坏了原有保持架加工精度，从而影响轴承回转精度及轴承动态平衡。二是保持架滚印深浅控制难度大，且一致性差。滚印浅了有的兜孔锁不住钢球，滚印深了轴承合套时装球困难，靠外力装球造成保持架变形。三是保持架滚印，外观被破坏，影响轴承外观质量。四是保持架滚印装套时保持架容易掉渣，影响轴承回转精度。第二种加工方式是在轴承合套时在保持架外径兜孔处采用压力机凿刃，破坏了原有保持架加工精度，从而影响轴承回转精度及轴承动态平衡。二是一个一个兜孔凿刃，合套效率低下。三是保持架外径上凿刃，外观被破坏，影响轴承外观质量。四是保持架装套时凿刃容易造成保持架掉渣，影响轴承回转精度。

上述两种加工方式及锁球结构不但增加加工工序，造成加工成本增加，更为重要的是直接破坏了保持架原有加工精度，锁球位置及一致性差，装配时时常出现掉球、夹球、球卡死、保持架掉渣、球被划伤等问题。从而影响轴承回转精度及轴承动态平衡。为了保证轴承保持架的加工精度，本发明提出采用新的加工方式直接加工形成具有锁球功能的保持架结构及其加工方法和刀具。

发明内容

根据上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种推力角接触球轴承实体保持架，通过一把铣刀加工出推力角接触球轴承实体保持架兜孔内各个面的结构，在保持架球兜孔加工时自然形成锁球台锁球，保证保持架的加工精度并使保持架具有良好的锁球效果。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：推力角接触球轴承实体保持架，包括保持架环形本体，所述保持架环形本体的周向侧壁上均布若干个用于容纳钢球的球兜孔，所述球兜孔的兜口处设置为倾斜的导向装球口，导向装球口靠近兜底的一侧设置有用于锁紧钢球的锁球台。

进一步地，所述保持架环形本体包括一体成型的圆柱型本体和圆锥型本体，所述的圆柱型本体与圆锥型本体的小口径的一端相衔接，若干个球兜孔位于圆锥型本体上，在球兜孔的两侧形成有锁爪，导向装球口和锁球台形成于锁爪的侧表面上。

进一步地，所述导向装球口向远离球兜孔的方向倾斜，形成扩口结构，导向装球口的倾斜角度为3°；所述锁球台的自锁量小于钢球直径尺寸0.05~0.08mm，锁球台的宽度为1mm，所述锁球台与钢球线接触。

进一步地，所述球兜孔直径处设置有串动量台。

进一步地，所述串动量台为直台；串动量台与锁球台之间为弧形兜孔表面形成的中间圆弧部；所述串动量台的串动量为0.5mm。

推力角接触球轴承实体保持架的加工方法，通过成型铣刀加工球兜孔表面的导向装球口、锁球台、串动量台及弧形兜孔表面。

推力角接触球轴承实体保持架的加工用铣刀，包括刀杆，所述刀杆的端部外周面设置有至少一条刀刃部以及与所述刀刃部相适配的排屑槽，所述刀刃部包括前刀面、后刀面以及由所述前刀面和所述后刀面相交构成的组合切削刃，所述组合切削刃的刃形曲线包括依次设置的倾斜段、内凹段和圆弧段，所述倾斜段远离所述内凹段的一端向远离刀杆中心轴线的一侧倾斜。

进一步地，所述圆弧段包括中间圆弧段和末端圆弧段，中间圆弧段和末端圆弧段之间设置有直线段，所述直线段位于圆弧段的直径处，所述中间圆弧段与内凹段相衔接，末端圆弧段延伸至刀刃部的末端；所述中间圆弧段和末端圆弧段的半径相同，直线段的宽度为0.5mm。

进一步地，所述倾斜段形成于所述后刀面上的锥形面；所述内凹段形成于所述后刀面上的圆柱面；所述中间圆弧段形成于所述后刀面上的鼓形面；直线段形成于所述后刀面上的圆柱面；末端圆弧段形成于所述后刀面上的球形面；倾斜段、内凹段、中间圆弧段、直线段和末端圆弧段之间衔接的拐点处圆滑过渡。

进一步地，所述刀刃部沿圆周方向均布三条，相邻两条刀刃部之间设置有所述排屑槽，所述排屑槽为V型槽；所述前刀面为所述排屑槽的一侧壁面；所述组合切削刃沿所述刀杆的轴向设置；所述倾斜段相对于刀杆中心轴线的倾斜角度为3°，所述内凹段的宽度为1mm。

本发明的有益效果为：本发明提供一种推力角接触球轴承实体保持架，包括保持架环形本体，所述保持架环形本体上均布若干个用于容纳钢球的球兜孔，所述球兜孔的兜口处设置为倾斜的导向装球口，导向装球口靠近兜底的一侧设置有用于锁紧钢球的锁球台。保持架在球兜孔内直接铣加工锁球台，能够有效控制锁量的位置和精度，保证保持架球兜孔自锁，轴承合套时靠手工力量可锁球，省时、省力，提高轴承合套效率。

附图说明

图1为本发明推力角接触球轴承用实体保持架结构示意图；

图2为图1中B-B处兜孔结构放大图；

图3为图1中推力角接触球轴承用实体保持架的剖视图；

图4为本发明推力角接触球轴承用实体保持架结构立体图一；

图5为本发明推力角接触球轴承用实体保持架结构立体图二；

图6为图5中A处放大图；

图7为本发明实施例的铣刀的刀刃结构示意图；

图8为本发明实施例的铣刀的主视结构示意图；

图9为本发明实施例的铣刀立体结构示意图；

图10为本发明实施例的铣刀的刀刃部圆弧尺寸示意图（双刃）；

图中：1、保持架环形本体， 1.1圆柱型本体， 1.2圆锥型本体， 2、球兜孔， 3、导向装球口， 4、锁球台， 5、串动量台， 6、锁爪， 7、中间圆弧部， 8、兜底圆弧部， 9、刀杆， 10、排屑槽， 11、前刀面， 12、后刀面， 13、倾斜段， 14、、内凹段， 15、中间圆弧段， 16、直线段， 17、末端圆弧段。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参见附图1-6，一种推力角接触球轴承用实体保持架，包括保持架环形本体1，所述保持架环形本体1的周向侧壁上均布若干个用于容纳钢球的球兜孔2，所述球兜孔2的兜口处设置为倾斜的导向装球口3，导向装球口3靠近兜底的一侧设置有用于锁紧钢球的锁球台4。

进一步地，所述球兜孔2开设在保持架环形本体的外径表面上；沿保持架圆周方向，在球兜孔的两侧形成有锁爪6，导向装球口3和锁球台4形成于锁爪的侧表面上。

为了保证钢球的回转精度及回转中心，保持架的两侧锁爪6对称设置。

进一步地，所述导向装球口3向远离1球兜孔的方向倾斜，形成扩口结构，导向装球口3的倾斜角度为3°。

基于上述技术方案，需要说明的是，所述导向装球口3，为保持架外径装球处设计成带角度形成导向装球口，角度为半角3°，既不影响保持架整体强度，也使钢球按导向装球口装入，钢球不容易被划伤，方便、快捷。

进一步地，所述锁球台4为凸出于球兜孔2的凸台，锁球台4的两侧圆弧过渡，锁球台4的自锁量小于钢球直径尺寸0.05~0.08mm，锁球台的宽度为1mm，在球兜孔2内形成外凸的圆柱表面。所述锁球台与钢球线接触。

基于上述技术方案，需要说明的是，所述锁球台4为钢球进入保持架导向装球口处，手动轻按压，靠保持架弹性变形进入兜孔，且不从兜孔中掉出。设计自锁量小于钢球直径尺寸0.05~0.08mm，宽度1mm，能保证轴承装配时即不掉球、不夹球、保持架不掉渣、不划伤球，也使钢球轻松装入，轻松取出。提高锁球尺寸精度和位置精度；提高轴承回转精度及轴承动态平衡。保持架球兜孔与球形滚子接触面由原来的点锁滚子变成线锁滚子，点接触到线接触的改变，起到稳定引导滚子沿着轴向方向同心旋转的作用。提高轴承的回转精度。另外线接触强度大，不易磨损，同时也便于加工。

进一步地，所述球兜孔直径处设置有串动量台5，串动量为0.5mm，在球兜孔2内形成圆柱表面。所述串动量台5为直台；串动量台5与锁球台4之间为弧形兜孔表面形成的中间圆弧部7。

基于上述技术方案，需要说明的是，在球兜孔直径处按直径尺寸设计串动量台5，串动量值为0.5mm，即串动量台5宽度为0.5mm，保证串动量适中，即保证轴承装配时不夹球、球不被卡死、也不因为串动量过大造成轴承噪音过大，提高轴承回转精度及轴承动态平衡。

进一步地，所述保持架环形本体1包括一体成型的圆柱型本体1.1和圆锥型本体1.2，所述的圆柱型本体与圆锥型本体的小口径的一端相衔接，若干个球兜孔位于圆锥型本体上。

所述导向装球口3、锁球台4和串动量台5之间的各个拐点处圆滑过渡（即倒圆角），保证钢球装入兜孔时不被划伤，且钢球装入保持架兜孔后无棱角接触，使钢球在锁口内有全方位自由度，提高轴承回转精度及轴承动态平衡。自兜口开始依次为导向装球口3、锁球台4、中间圆弧部7、串动量台5和兜底圆弧部8，中间圆弧部7和兜底圆弧部8的直径相同。

本发明的保持架结构具有以下特点：1、在保持架球兜孔两面侧壁上设计出锁球口尺寸及锁球口位置尺寸，采用专用成型刀具在加工中心铣球兜孔，保证钢球用手按压装入保持架球兜孔内，且不从球兜孔掉出。2、控制锁点位置尺寸，保证钢球在保持架球兜孔内串动量。

为加工上述保持架的球兜孔结构，参见附图7-10所述，本发明提供一种推力角接触球轴承实体保持架加工用铣刀，包括刀杆9，所述刀杆9的端部外周面沿圆周方向均布三条刀刃部，相邻两条刀刃部之间设置有所述排屑槽10，其结构更加合理，强度大，加工精度高。所述刀刃部包括前刀面11、后刀面12以及由所述前刀面11和所述后刀面12相交构成的组合切削刃，所述组合切削刃的刃形曲线包括依次设置的倾斜段、内凹段和圆弧段，所述倾斜段远离所述内凹段的一端向远离刀杆中心轴线的一侧倾斜，所述倾斜段相对于刀杆中心轴线的倾斜角度为3°，所述内凹段的宽度为1mm，所述倾斜段13、内凹段14和圆弧段之间衔接的拐点有棱角处按R0.2圆角过度。所述倾斜段形成于所述后刀面12上的锥形面；所述内凹段形成于所述后刀面12上的圆柱面。

进一步地，所述圆弧段包括中间圆弧段15和末端圆弧段17，中间圆弧段15和末端圆弧段17之间设置有直线段16，所述直线段16位于圆弧段的直径处。所述中间圆弧段15与内凹段14相衔接，末端圆弧段17延伸至刀刃部的末端。所述中间圆弧段15形成于所述后刀面上的鼓形面，直线段16形成于所述后刀面上的圆柱面，末端圆弧段17形成于所述后刀面上的球形面。

由于中间圆弧段15和末端圆弧段17共同构成了球兜孔的主体结构，因此所述中间圆弧段15和末端圆弧段17的半径相同，直线段16的宽度为0.5mm；内凹段14、中间圆弧段15、直线段16和末端圆弧段17之间衔接的拐点有棱角处按R0.2圆角过度。

为了便于排屑，本实施例的所述排屑槽10为V型槽；所述前刀面11为所述排屑槽的一侧壁面。

进一步地，所述组合切削刃沿所述刀杆9的轴向设置。

本发明提供了一种上述推力角接触球轴承用实体保持架的加工方法，通过上述成型铣刀加工球兜孔表面的导向装球口、锁球台、串动量台及弧形兜孔表面。

具体的，加工时，铣刀中倾斜角度为3°的倾斜段13形成了保持架球兜孔的导向装球口3，为保持架外径装球处设计成带角度形成导向装球口，角度为半角3°，既不影响保持架整体强度，也使钢球按导向装球口装入，钢球不容易被划伤，方便、快捷。

铣刀中宽度为1mm的内凹段14形成了保持架球兜孔的锁球台4，锁球台4在球兜孔2内形成外凸的圆柱表面，锁球台4为钢球进入保持架导向装球口处，手动轻按压，靠保持架弹性变形进入兜孔，且不从兜孔中掉出。设计自锁量小于钢球直径尺寸0.05~0.08mm，宽度1mm，能保证轴承装配时即不掉球、不夹球、保持架不掉渣、不划伤球，也使钢球轻松装入，轻松取出。提高锁球尺寸精度和位置精度；提高轴承回转精度及轴承动态平衡。所述锁球台与钢球线接触，接触位置强度大，不易磨损，起到良好的锁球效果。

铣刀中宽度为0.5mm的直线段15形成保持架球兜孔的串动量台5，串动量台5在球兜孔2内形成圆柱表面，在球兜孔直径处按直径尺寸设计串动量台5，串动量值为0.5mm，即串动量台5宽度为0.5mm，保证串动量适中，即保证轴承装配时不夹球、球不被卡死、也不因为串动量过大造成轴承噪音过大，提高轴承回转精度及轴承动态平衡。

铣刀中的圆弧段，即中间圆弧段15和末端圆弧段17分别形成了保持架球兜孔的中间圆弧部7和兜底圆弧部8，形成了与钢球尺寸相适配的球兜孔的主体结构。

设计圆滑过度连接成型铣刀刀具，刀具有拐点有棱角处按R0.2圆角过度，使保持架兜孔形状成圆滑连接，保证钢球装入兜孔时不被划伤，且钢球装入保持架兜孔后无棱角接触，使钢球在锁口内有全方位自由度，提高轴承回转精度及轴承动态平衡。

本发明设计专用的成型铣刀，其结构简单，能够一次加工出球兜孔侧面上的各个结构，加工精度高，加工效率高，能够保证推力角接触球轴承实体保持架的顺利加工。加工时，一是在加工中心上，采用成型刀具铣孔，锁口尺寸及锁口位置尺寸可按工艺要求控制，且批质量稳定性可靠。二是加工的保持架外观质量好，保持架外观不被二次破坏。三是铣加工形成的保持架球兜孔自锁，轴承合套时靠手工力量可锁球，省时、省力，提高轴承合套效率。四是轴承合套效果好，精度高，通过轴承装套试验由保持架自锁结构可使轴承精度达到P4~P2级精度，得到轴承客户高度认可，并大力推广使用。

需要说明的是，本发明未详述部分为现有技术。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附 图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上列举的仅是本发明的最佳实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.推力角接触球轴承实体保持架，其特征在于：包括保持架环形本体，所述保持架环形本体的周向侧壁上均布若干个用于容纳钢球的球兜孔，所述球兜孔的兜口处设置为倾斜的导向装球口，导向装球口靠近兜底的一侧设置有用于锁紧钢球的锁球台。

2.根据权利要求1所述的推力角接触球轴承实体保持架，其特征在于：所述保持架环形本体包括一体成型的圆柱型本体和圆锥型本体，所述的圆柱型本体与圆锥型本体的小口径的一端相衔接，若干个球兜孔位于圆锥型本体上，在球兜孔的两侧形成有锁爪，导向装球口和锁球台形成于锁爪的侧表面上。

3.根据权利要求1所述的推力角接触球轴承实体保持架，其特征在于：所述导向装球口向远离球兜孔的方向倾斜，形成扩口结构，导向装球口的倾斜角度为3°；所述锁球台的自锁量小于钢球直径尺寸0.05~0.08mm，锁球台的宽度为1mm，所述锁球台与钢球线接触。

4.根据权利要求1所述的推力角接触球轴承实体保持架，其特征在于：所述球兜孔直径处设置有串动量台。

5.根据权利要求4所述的推力角接触球轴承实体保持架，其特征在于：所述串动量台为直台；串动量台与锁球台之间为弧形兜孔表面形成的中间圆弧部；所述串动量台的串动量为0.5mm。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的推力角接触球轴承实体保持架的加工方法，其特征在于：通过成型铣刀加工球兜孔表面的导向装球口、锁球台、串动量台及弧形兜孔表面。

7.如权利要求1-5中任意一项所述的推力角接触球轴承实体保持架的加工用铣刀，其特征在于：包括刀杆，所述刀杆的端部外周面设置有至少一条刀刃部以及与所述刀刃部相适配的排屑槽，所述刀刃部包括前刀面、后刀面以及由所述前刀面和所述后刀面相交构成的组合切削刃，所述组合切削刃的刃形曲线包括依次设置的倾斜段、内凹段和圆弧段，所述倾斜段远离所述内凹段的一端向远离刀杆中心轴线的一侧倾斜。

8.根据权利要求7所述的推力角接触球轴承实体保持架的加工用铣刀，其特征在于：所述圆弧段包括中间圆弧段和末端圆弧段，中间圆弧段和末端圆弧段之间设置有直线段，所述直线段位于圆弧段的直径处，所述中间圆弧段与内凹段相衔接，末端圆弧段延伸至刀刃部的末端；所述中间圆弧段和末端圆弧段的半径相同，直线段的宽度为0.5mm。

9.根据权利要求8所述的推力角接触球轴承实体保持架的加工用铣刀，其特征在于：所述倾斜段形成于所述后刀面上的锥形面；所述内凹段形成于所述后刀面上的圆柱面；所述中间圆弧段形成于所述后刀面上的鼓形面；直线段形成于所述后刀面上的圆柱面；末端圆弧段形成于所述后刀面上的球形面；倾斜段、内凹段、中间圆弧段、直线段和末端圆弧段之间衔接的拐点处圆滑过渡。

10.根据权利要求7所述的推力角接触球轴承实体保持架的加工用铣刀，其特征在于：所述刀刃部沿圆周方向均布三条，相邻两条刀刃部之间设置有所述排屑槽，所述排屑槽为V型槽；所述前刀面为所述排屑槽的一侧壁面；所述组合切削刃沿所述刀杆的轴向设置；所述倾斜段相对于刀杆中心轴线的倾斜角度为3°，所述内凹段的宽度为1mm。

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