CN219255232U - 一种用于三点接触球轴承内圈滚道加工的夹持工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴承加工领域，具体公开了一种用于三点接触球轴承内圈滚道加工的夹持工装。该夹持工装包括安装芯轴，安装芯轴的一端设有定位部，另一端可拆连接有压盖，压盖与定位部之间形成夹持区间；夹持工装还包括垫片，所述的垫片活动套设在安装芯轴上，并设置在夹持区间内。以上所述的夹持工装可以将两个半内圈组合夹持，同步进行磨削加工，提高两个半内圈配套合格率。

Description

一种用于三点接触球轴承内圈滚道加工的夹持工装

技术领域

本实用新型涉及轴承加工领域，尤其涉及一种用于三点接触球轴承内圈滚道加工的夹持工装。

背景技术

角接触球轴承是一种可同时承受径向载荷和轴向载荷的轴承类型，能在较高的转速下工作。角接触球轴承的滚道为不规则的曲面，滚道的截面通常具体体现为两个规则圆弧的结合。滚道的曲率半径大小对轴承的寿命影响较大，如果沟曲率半径过大，由于与钢球接触面积减少，接触应力增大，轴承寿命亦随之降低；相反，如果套圈沟曲率半径过小，接触面积增大，则钢球与滚道间将产生强烈的摩擦，轴承的寿命和允许转速都会降低。因此，应合理地确定套圈的沟曲率半径。

三点接触球轴承为一种特殊的角接触球轴承形式，是航空发动机主轴支承的关键基础件，主要承受转子上气动力的轴向合力。在受纯径向载荷时，每个受载荷的球与一滚道有两点接触，而与另一条滚道有一点接触。在受纯轴向载荷时，每个球与每一滚道只有一点接触。

三点接触球轴承在结构上具体体现为外圈与滚动体单点接触，内圈与滚动体两点接触，其中内圈为两个分体设置的半内圈组合而成。由于内圈的分体形式，对两个半内圈的滚道加工精度提出很高的要求，需要在加工完成后额外进行半内圈的配对操作，并且配套合格率较低，据加工实践统计，配套合格率为60%左右。

造成配套合格率较低的主要原因在于两个半内圈的滚道独立磨削加工，受到砂轮磨耗、坯料尺寸公差等各种因素影响，很难保证两个滚道加工的精度一致。申请公布号为CN107470994A的中国发明专利申请公开了一种双半内圈三点角接触球轴承加工方法，通过优化加工步骤的形式在一定程度上提高了两个半内圈合套率，但该加工方法步骤繁琐，在加工过程中需要进行二次分组，加工效率低下，加工成本仍然较高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于三点接触球轴承内圈滚道加工的夹持工装，可以将两个半内圈组合夹持，同步进行磨削加工，减小两个半内圈滚道加工的差异性，进而提高两个半内圈配套合格率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种用于三点接触球轴承内圈滚道加工的夹持工装，包括安装芯轴，安装芯轴的一端设有定位部，另一端可拆连接有压盖，压盖与定位部之间形成夹持区间；夹持工装还包括垫片，所述的垫片活动套设在安装芯轴上，并设置在夹持区间内；

作为优选，所述定位部上与夹持区间对应的侧面呈背离夹持区间的方向倾斜设置。

作为优选，所述的压盖通过螺栓与安装芯轴可拆连接。

作为优选，所述压盖的内侧设有定位凸起。

作为优选，所述压盖的外缘开设有检测避让槽，检测避让槽在轴向上贯穿压盖。

采用上述夹持工装，至少具备以下技术效果：

1.由于三点接触球轴承中两个半内圈的滚道在装配状态下中心相对偏离，而通过设置垫片，可以调整两个半内圈之间的间距，使两个半内圈的滚道中心在空间上重合，为两个半内圈的整体同步加工创造条件。

2.两个半内圈采用整体同步加工的形式可以降低两个半内圈之间因独立加工而造成的误差，提高配套成功率。试验证明，采用本申请的加工方法，两个半内圈的配套成功率可以提高至90%左右。

3.与现有加工方式相比，采用本申请的整体同步加工方式，不仅可以单次加工两个半内圈，加工步骤简化，而且由于两个半内圈的配对难度减小，可以减少部分为提高配对合格率而设计的繁琐加工步骤，加工效率更高。

4.与现有加工方式相比，采用本申请的整体同步加工方式，加工精度的核心控制参数为垫片的厚度尺寸、及砂轮加工面的规则程度，精度控制的难度降低，在实现同层次配对合格率的前提下，对对应加工设备的性能要求大大降低，可以减少加工成本。

5.定位部的端面进入内圈轴孔，也即对应半内圈的端面突出定位部的端面，定位部对夹持和检测的干扰降低，提高便利性。

6.压盖上设有检测避让槽，用于加工完成后的沟道检测过程中进行端部定位。两个半内圈加工完成后可以在整体配对夹持状态下进行沟道检测，检测操作便利性更好，效率更高。

7.定位部上与夹持区间对应的侧面呈背离夹持区间的方向倾斜设置可以对对应半内圈起到强制对中作用，同时压盖内侧的定位凸起也可以对对应的半内圈起到强制对中作用，从而在径向上提高两个半内圈的对齐程度，降低加工误差，进一步提高配套合格率。

附图说明

图1为本实施例用于三点接触球轴承的内圈滚道加工的夹持工装的使用状态图；

图2为本实施例用于三点接触球轴承的内圈滚道加工的夹持工装的结构示意图；

图3为本实施例用于三点接触球轴承的内圈滚道加工的夹持工装的侧视图；

图4为图1中A处的局部放大图；

图5为图1中B处的局部放大图；

图6为本实施例用于三点接触球轴承的内圈滚道加工方法中垫片厚度的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1-图5所示，一种用于三点接触球轴承的内圈滚道加工的夹持工装，包括安装芯轴1，安装芯轴1的一端设有定位部5，另一端可拆连接有压盖2，压盖2与定位部5之间形成夹持区间。

具体的，如图4所示，所述定位部5上与夹持区间对应的侧面呈背离夹持区间的方向倾斜设置。

具体的，如图1-图5所示，所述的压盖2通过螺栓3与安装芯轴1可拆连接。所述压盖2的内侧设有定位凸起22。所述压盖2的外缘开设有检测避让槽21，检测避让槽21在轴向上贯穿压盖2。

如图1和图2所示，夹持工装还包括垫片4，所述的垫片4活动套设在安装芯轴1上，并设置在夹持区间内。

一种用于三点接触球轴承的内圈滚道加工方法，采用如上所述的专用工装。

至少包括以下步骤：

S1.确定安装芯轴1规格：根据内圈的尺寸规格，选择对应外径的安装芯轴1；

S2.确定垫片4规格：如图6所示，根据内圈的滚道61曲率半径、轴承接触角和滚动体直径，确定垫片4的厚度；内圈的滚道61曲率半径记为R，滚动体直径记为r，垫片4的厚度记为t，轴承接触角为α，则有：t=2(R-r)sinα；由于三点接触球轴承中滚动体与外圈的接触点为顶部，与两个半内圈分别为角接触，因此此处的轴承接触角即为滚动体与两个半内圈接触点的角度。

S3.内圈夹持安装：如图1所示，首先将压盖2和垫片4从安装芯轴1上取下，随后依次将第一个半内圈6、垫片4、第二个半内圈6套设在安装芯轴1上，最后将压盖2与安装芯轴1连接，压紧两个半内圈6和垫片4；夹持完成后两个半内圈6上的滚道61相对设置；

S4.磨削加工：将夹持工装与内圈作为整体夹持在机床上，并采用磨削加工方式同时加工两个半内圈6的滚道61。

具体的，S3中，夹持完成后，定位部5的端面进入内圈轴孔不少于0.5mm。

具体的，S4中，采用电磁无心夹具夹持内圈。

采用上述加工方法，至少具备以下技术效果：

1.由于三点接触球轴承中两个半内圈6的滚道61在装配状态下中心相对偏离，而通过设置垫片4，可以调整两个半内圈6之间的间距，使两个半内圈6的滚道61中心在空间上重合，为两个半内圈6的整体同步加工创造条件。

2.两个半内圈6采用整体同步加工的形式可以降低两个半内圈6之间因独立加工而造成的误差，提高配套成功率。试验证明，采用本申请的加工方法，两个半内圈6的配套成功率可以提高至90%左右。

3.与现有加工方式相比，采用本申请的整体同步加工方式，不仅可以单次加工两个半内圈6，加工步骤简化，而且由于两个半内圈6的配对难度减小，可以减少部分为提高配对合格率而设计的繁琐加工步骤，加工效率更高。

4.与现有加工方式相比，采用本申请的整体同步加工方式，加工精度的核心控制参数为垫片4的厚度尺寸、及砂轮加工面的规则程度，精度控制的难度降低，在实现同层次配对合格率的前提下，对对应加工设备的性能要求大大降低，可以减少加工成本。

5.定位部5的端面进入内圈轴孔，也即对应半内圈6的端面突出定位部5的端面，定位部5对夹持和检测的干扰降低，提高便利性。

6.压盖2上设有检测避让槽21，用于加工完成后的沟道检测过程中进行端部定位。两个半内圈6加工完成后可以在整体配对夹持状态下进行沟道检测，检测操作便利性更好，效率更高。

7.定位部5上与夹持区间对应的侧面呈背离夹持区间的方向倾斜设置可以对对应半内圈6起到强制对中作用，同时压盖2内侧的定位凸起22也可以对对应的半内圈6起到强制对中作用，从而在径向上提高两个半内圈6的对齐程度，降低加工误差，进一步提高配套合格率。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于三点接触球轴承内圈滚道加工的夹持工装，其特征在于：包括安装芯轴，安装芯轴的一端设有定位部，另一端可拆连接有压盖，压盖与定位部之间形成夹持区间；夹持工装还包括垫片，所述的垫片活动套设在安装芯轴上，并设置在夹持区间内。

2.根据权利要求1所述的夹持工装，其特征在于：所述定位部上与夹持区间对应的侧面呈背离夹持区间的方向倾斜设置。

3.根据权利要求1或2所述的夹持工装，其特征在于：所述的压盖通过螺栓与安装芯轴可拆连接。

4.根据权利要求3所述的夹持工装，其特征在于：所述压盖的内侧设有定位凸起。

5.根据权利要求3所述的夹持工装，其特征在于：所述压盖的外缘开设有检测避让槽，检测避让槽在轴向上贯穿压盖。

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