CN205047669U - 滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

推力自动调心滚子轴承(10)包括外圈(11)、内圈(12)、及在外圈(11)和内圈(12)的两滚道面(11a)、(12a)间滚动的多个滚子(13)。在外圈(11)和内圈(12)的至少一者上形成有具有与大直径侧端面(13c)对置的挡边面(20)的挡边部(12b)。滚道面(12a)与挡边面(20)的连接部(70)没有退刀槽，被形成为截面圆弧状。连接部(70)的曲率半径(R1)小于滚子滚动面(13a)与大直径侧端面(13c)的倒角部(13d)的曲率半径(R2)。

Description

滚子轴承
技术领域
本实用新型涉及滚子轴承和滚子轴承的制造方法，特别是涉及推力自动调心滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、自动调心滚子轴承等在外圈和内圈的至少一者上形成有具有与滚子端面对置的挡边面的挡边部的滚子轴承及其制造方法。
背景技术
以往，已知在外圈和内圈中的至少一者上形成有具有与滚子端面对置的挡边面的挡边部的滚子轴承。在一般的滚子轴承中，在滚道圈的滚道面和挡边部的挡边面的连接部设有退刀槽。设有退刀槽的原因在于：为了在利用磨削磨具对滚道面和挡边面进行磨削加工时，消除磨削磨具与滚道面和挡边面的干涉，防止磨削残余所导致的形状不均于未然。即，退刀槽对于磨削加工是不可缺少的，但另一方面，存在的问题是：由于形成退刀槽而会使轴承功能上有效的挡边面和滚道面的面积减小。
特别是，在以往的推力自动调心滚子轴承中，大幅形成有滚道圈的退刀槽的原因在于：为了在精加工时，磨削磨具不会干涉到大挡边部而可靠地磨削到根部，由此防止产生底缘高(日语：こば高)、氧化皮。
对此，在专利文献1所记载的滚子轴承中，通过使挡边部的形状为在挡边侧轴向没有退刀槽的形状，从而确保有效的挡边面的面积更大，由此，防止伴随轴向负荷的增加的、接触椭圆露出所导致的边缘负荷的产生。
在专利文献1中，如图4所示，锻造为滚道圈的初级形状的原材料是经过车削→热处理→平面磨削→外径磨削→挡边部淬火钢车削(+退刀槽车削加工)→滚道面磨削→滚道面超精加工的工序而制造的。关于热处理以后的滚道圈104的制造工序，如图5所示，记载了在热处理完成后，使用磨削磨具110经过平面磨削、外径无心磨削的工序，通过淬火钢切削来加工挡边面(挡边107的内壁面)和退刀槽108。通过将挡边面的磨削工序替换为淬火钢切削，从而能够进行没有挡边面轴方向的退刀，而仅具有滚道面侧的退刀的形状的挡边107的加工。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-9891号公报
实用新型内容
本实用新型欲解决的问题
然而，在专利文献1所记载的滚子轴承中，虽然在挡边侧轴方向没有退刀槽，但在滚道面侧形成了退刀槽，有效的滚道面的面积小。因此，由于滚子滚动面与滚道面的接触面压高，所以有可能导致轴承寿命的下降。
并且，由于在滚动面侧形成的退刀槽和滚动面没有平滑地相连，所以有可能在退刀槽与滚道面之间形成棱，使滚子滚动面磨损或产生边缘负荷。
本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种滚子轴承和滚子轴承的制造方法，能抑制寿命下降，抑制滚子滚动面的磨损和边缘负荷的产生。
用于解决问题的方案
本实用新型的上述目的由下述的构成实现。
(1)一种滚子轴承，包括外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈的两个滚道面间滚动的多个滚子，在所述外圈和所述内圈的至少一者上形成有具有与滚子端面对置的挡边面的挡边部，
所述滚道面与所述挡边面的连接部没有退刀槽，被形成为截面圆弧状，
所述连接部的曲率半径小于滚子滚动面与滚子端面的倒角部的曲率半径。
(2)如(1)所述的滚子轴承，所述连接部是利用硬态车削加工而形成的。
(3)一种滚子轴承的制造方法，所述滚子轴承包括外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈的两个滚道面间滚动的多个滚子，在所述外圈和所述内圈的至少一者上形成有具有与滚子端面对置的挡边面的挡边部，
对所述滚道面与所述挡边面的连接部进行硬车削加工，使得所述连接部的曲率半径小于滚子滚动面与所述滚子端面的倒角部的曲率半径，所述连接部没有退刀槽，且成为截面圆弧状。
(4)如(3)所述的滚子轴承的制造方法，在对所述滚道面进行了精加工后，对所述连接部和所述挡边面连续地进行硬态车削加工。
实用新型效果
根据本实用新型的滚子轴承和滚子轴承的制造方法，在挡边面与滚道面的连接部不形成退刀槽，做成为截面圆弧状，从而挡边面与滚道面平滑地相连。另外，连接部的曲率半径形成得小于滚子滚动面与滚子端面的倒角部的曲率半径。由此，由于能够确保滚道面的有效面积大，所以能够降低与滚子滚动面的接触面压，能够经受重负荷，能够抑制轴承寿命的下降。另外，由于不存在如以往那样在滚道面与退刀槽之间形成的棱，所以能够抑制棱与滚子的干涉所导致的滚子的磨损和边缘负荷的产生。
附图说明
图1是作为本实用新型的滚子轴承的一个实施方式的推力自动调心滚子轴承的剖视图。
图2是图1的局部放大图。
图3是说明作为本实用新型的滚道圈的内圈的制造方法的流程图。
图4是说明专利文献1所记载的滚道圈的制造方法的流程图。
图5是示意性地示出图4的热处理以后的滚道圈的制造工序的说明图。
附图标记的说明
10推力自动调心滚子轴承(滚子轴承)
11外圈
11a滚道面
12内圈
12a滚道面
12b挡边部
13滚子
13a滚子滚动面
13c大直径侧端面(滚子端面)
13d倒角部
20挡边面
70连接部
R1连接部的曲率半径
R2倒角部的曲率半径
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本实用新型的滚子轴承的一个实施方式。本实用新型的滚子轴承是在外圈和内圈的至少一者上形成有具有与滚子端面对置的挡边面的挡边部的滚子轴承，在以下的说明中，以推力自动调心滚子轴承为例进行说明。
图1是作为本实用新型的滚子轴承的一个实施方式的推力自动调心滚子轴承的剖视图，图2是图1的局部放大图。
本实施方式的推力自动调心滚子轴承10如图1所示，包括：具有球面状的滚道面11a的外圈11；具有与外圈11的滚道面11a对置的滚道面12a的内圈12；及存在于外圈11的滚道面11a和内圈12的滚道面12a间的多个滚子13。在内圈12上，在外径侧形成有挡边部12b。各滚子13被保持在保持架14的各兜孔15内。滚子13的滚子滚动面13a构成球面形状，滚子13倾斜地排列为：使小直径侧端面13b在内径侧，使大直径侧端面13c在外径侧，其旋转轴线朝向外径侧并朝向上方。内圈12的滚道面12a和外圈11的滚道面11a是与滚子13的滚子滚动面13a的球面形状相应的截面圆弧状的曲面形状。由此，推力自动调心滚子轴承10具有调心性。
保持架14是环状，是在圆周方向并列设置有向外径侧突出的多个支柱41的梳状保持架，在相邻的支柱41、41间形成的兜孔15中保持有各个滚子13。滚子13的小直径侧端面13b被兜孔15的底面15a引导，滚子13的大直径侧端面13c被在内圈12的外径侧形成的挡边部12b的挡边面20引导。保持架14的内径部具有圆筒面状的内侧端面部43、及朝向轴向的下方端面部44。在内圈12的内径部安装有将保持架14的内径部自由滑动地引导的保持架引导套筒16。
保持架引导套筒16为截面L形的部件，具有：自由滑动地与保持架14的内侧端面部43接触的圆筒状部63；及自由滑动地与保持架14的下方端面部44接触的套筒凸缘部64。保持架14的内侧端面部43和下方端面部44是保持架引导套筒16滑动的滑动面，保持架引导套筒16的圆筒状部63的外径面和套筒凸缘部64的上表面是保持架14滑动的滑动面。此外，图1中，附图标记65是在保持架引导套筒16的圆筒状部63形成的、供给润滑油的给油孔。
此处，如图2所示，在内圈12的滚道面12a与挡边部12b的挡边面20的连接部70没有退刀槽，形成为截面圆弧状。连接部70的曲率半径R1形成得小于滚子滚动面13a与大直径侧端面13c的倒角部13d的曲率半径R2。换言之，连接部70的曲率(1/R1)形成得大于滚子滚动面13a与大直径侧端面13c的倒角部13d的曲率(1/R2)。在挡边面20与滚道面12a的连接部70不形成退刀槽，而做成为截面圆弧状，从而挡边面20与滚道面12a平滑相连。
优选的是，连接部70的曲率半径R1能取的最大值R1max、和倒角部13d的曲率半径R2能取的最小值R2min满足下述的关系(A)。
R1max＝R2min-X(A)
其中，
1mm≤R2min≤2mm时，X＝0.1mm，
2mm＜R2min≤3mm时，X＝0.5mm，
3mm＜R2min≤6mm时，X＝1mm。
由此，与以往的形成有退刀槽的滚子轴承相比，由于能够大幅确保滚道面12a的有效面积，所以与滚子滚动面13a的接触面压变低，能够经受重负荷。另外，由于不存在如以往那样在滚道面与退刀槽之间形成的棱，所以能够抑制棱与滚子的干涉所导致的滚子的磨损和边缘负荷的产生。并且，在高速旋转中，即使在滚子13被压紧于挡边部12b的挡边面20的情况下，也由于挡边面20的有效面积大，所以挡边面20与大直径侧端面13c的滑动接触部分的接触面压变低，另外，由于不存在棱所导致的局部的接触面压的提高，所以能够防止油膜消失所导致的润滑不良。所以，能够抑制推力自动调心滚子轴承10的轴承寿命的下降。
并且，由于连接部70的曲率半径R1形成得小于滚子滚动面13a与大直径侧端面13c的倒角部13d的曲率半径R2，所以防止连接部70与滚子13的倒角部13d的干涉。
接下来说明推力自动调心滚子轴承10的带挡边的滚道圈即内圈12的制造方法。
如图3所示，将锻造为滚道圈的初级形状的原材料经过车削→热处理→平面磨削→外径磨削→滚道面磨削→滚道面超精加工→硬态车削的工序来制造内圈12。
热处理完成后，利用磨削磨具来磨削内圈原材料的内径面和外径面(平面磨削)，利用磨削磨具来磨削外径面(外径磨削)，接下来，利用磨粒的粒径不同的磨削磨具来实施滚道面磨削(滚道面磨削)、超精加工磨削(滚道面超精加工)。接下来，使用车削工具，对内圈原材料的、滚道面12a与挡边面20的连接部70所对应的部分进行硬态车削加工，并且，连续地对挡边面20所对应的部分进行硬态车削加工。
硬车削加工中，使工件的一个端面被强力的磁卡盘磁化。磁卡盘安装在车床的旋转主轴(主轴)上，在利用单卡盘来保持工件的状态下，使旋转主轴以一定的速度旋转。然后，用车削工具(车刀等)对旋转的内圈原材料的连接部70和挡边面20所对应的部分进行磨削。
这样，利用硬态车削加工，使用车削工具，对滚道面12a与挡边面20的连接部70所对应的部分进行车削加工，从而在滚道面12a与挡边面20的连接部70不形成对于磨削加工不可缺少的退刀槽，能够平滑连接为截面圆弧状。由此，如上所述，能够抑制寿命下降，抑制滚子滚动面的磨损和边缘负荷的产生。
并且，根据硬态车削加工，能够在短时间内进行加工，能够抑制加工成本。此外，滚道面12a与挡边面20的连接部70和挡边面20不一定需要连续地进行硬态车削加工，但通过连续地进行硬态车削加工，能够进一步缩短加工时间，抑制加工成本。
此外，本实用新型不限于上述的各实施方式，能够适当进行变形、改良等。
例如，在上述实施方式中，在带挡边的滚子轴承中，特别例举了滚道圈的退刀槽的形成得较大的推力自动调心滚子轴承，但不限于此，能够适用于推力自动调心滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、自动调心滚子轴承等带挡边的滚子轴承。
本申请基于2013年8月2日申请的日本专利申请2013-161352，其内容作为参照援引于此。

Claims (2)

1.一种滚子轴承，包括外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈的两个滚道面间滚动的多个滚子，在所述外圈和所述内圈的至少一者上形成有具有与滚子端面对置的挡边面的挡边部，
所述滚道面与所述挡边面的连接部没有退刀槽，被形成为截面圆弧状，
所述连接部的曲率半径小于滚子滚动面与滚子端面的倒角部的曲率半径。
2.如权利要求1所述的滚子轴承，
所述连接部是利用硬态车削加工而形成的。
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