調(diào)心滾子軸承碗形保持架設(shè)計(jì)改進(jìn)

馮光波，王鴻劍，呂國新

調(diào)心滾子軸承碗形保持架設(shè)計(jì)改進(jìn)

馮光波，王鴻劍，呂國新

（西北軸承有限公司，寧夏 銀川 750021）

針對調(diào)心滾子軸承碗形保持架存在的問題，對其結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，使軸承轉(zhuǎn)動靈活，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

調(diào)心滾子軸承；碗形保持架；兜孔；凸臺；徑向游動量

1　前言

調(diào)心滾子軸承碗形保持架有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是對球面滾子全鎖式結(jié)構(gòu)，另一種是球面滾子點(diǎn)鎖式結(jié)構(gòu)。點(diǎn)鎖式結(jié)構(gòu)是在保持架孔梁中部沖孔時(shí)留有小凸臺，依靠凸臺的鎖量防止球面滾子脫離滾道。通過對兜孔孔梁凸臺壓坡，保證碗形保持架的徑向游動量。為進(jìn)一步穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，精準(zhǔn)控制徑向游動量，需要對碗形保持架的兜孔各工藝尺寸進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2　原保持架工藝尺寸分析

某型號調(diào)心滾子軸承碗形保持架結(jié)構(gòu)及各項(xiàng)工藝尺寸如圖 1 所示。

碗形保持架所用材料為優(yōu)質(zhì)碳素鋼板，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為A-3.0-GB/T708、08式10-Ⅱ-S-GB/ T13237，材料的板厚為3.0mm。保持架結(jié)構(gòu)存在如下問題。

（1）在加工保持架兜孔時(shí)，保持架孔梁存在等分差。產(chǎn)品設(shè)計(jì)等分差0.3mm，當(dāng)保持架孔梁是最小值時(shí)，孔梁凸臺也是最小值。碗形保持架兜孔孔梁凸臺間的鎖量設(shè)計(jì)為0.2mm，壓坡后凸臺間的鎖量是0.1mm，在軸承合套時(shí)，滾子極易從此兜孔中脫離滾道。

圖1　原保持架工藝尺寸

（2）工藝設(shè)計(jì)壓坡留量K=0.2mm，兜孔凸臺長度為7mm，經(jīng)壓坡工序，保持架的游動量達(dá)到工藝設(shè)計(jì)要求時(shí)，保持架兜孔孔長超出工藝要求0.25mm。

（3）產(chǎn)品設(shè)計(jì)兜孔孔梁弧半徑為R93mm，凸臺鎖點(diǎn)圓弧半徑為R92.5mm，兩圓弧相差0.5mm，造成滾子與孔梁間單邊間隙大，保持架孔梁變窄，減弱了保持架整體強(qiáng)度。

（4）凸臺設(shè)計(jì)成弧面，在測孔梁的等分差時(shí)，測點(diǎn)A-A不能控制在同一基準(zhǔn)位置，造成測量誤差，影響產(chǎn)品的等分差精確控制。

3　改進(jìn)后保持架工藝尺寸分析

針對上述問題，對碗形保持架的兜孔尺寸進(jìn)行了改進(jìn)，如圖 2 所示。

圖2　改進(jìn)后的保持架工藝尺寸

（1）碗形保持架孔梁凸臺鎖量設(shè)計(jì)0.35mm，產(chǎn)品設(shè)計(jì)等分差0.3mm，。經(jīng)壓坡工序，在保持架的游動量達(dá)到工藝設(shè)計(jì)要求的前提下，保持架孔梁是最小值時(shí)，孔梁凸臺也是最小值，孔梁凸臺間的鎖量是0.18mm；孔梁凸臺是最大值時(shí)，孔梁凸臺間的鎖量是0.41mm。由于鋼板具有彈性變形的特性，當(dāng)鎖量為0.41mm時(shí)，把球面滾子壓入保持架兜孔過程中，保持架孔梁發(fā)生彈性變形，球面滾子順利進(jìn)入保持架兜孔中后，保持架孔梁恢復(fù)彈性變形。

（2）兜孔凸臺長度設(shè)計(jì)為5mm。去掉凸臺弧度，改為直線型，在測兜孔孔梁的等分差時(shí)，所測量位置的測點(diǎn)B-B能夠在同一基準(zhǔn)，提高測量精準(zhǔn)度，準(zhǔn)確控制產(chǎn)品等分差。當(dāng)凸臺的長度取5mm時(shí)，沖孔時(shí)壓坡留量K=0.2mm，壓坡的伸長量最大值為0.2mm，保持架的兜孔長度控制在工藝設(shè)計(jì)之內(nèi)。

（3）孔梁圓弧半徑設(shè)計(jì)為R92mm，與球面滾子弧度半徑取相同值，滾子弧面與孔梁的弧面之間的間隙均勻一致。單邊間隙為0.175mm，孔梁的寬度也隨著增加，保持架的強(qiáng)度也隨著增強(qiáng)。

4　結(jié)束語

改進(jìn)后的成品保持架，經(jīng)過合套試裝，軸承回轉(zhuǎn)靈活，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。

不同規(guī)格調(diào)心滾子軸承保持架板厚不同，取板厚分別為2.5mm， 3.5mm， 4.0mm，4.5mm。經(jīng)過對不同規(guī)格調(diào)心滾子軸承保持架的重新設(shè)計(jì)，分別進(jìn)行小批量試加工，孔梁凸臺長度取5mm，壓坡孔長的留量K=0.2mm。經(jīng)測試，壓坡長度的伸長量在0.22mm，符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，說明此種設(shè)計(jì)方案可以推廣到同類型軸承保持架設(shè)計(jì)之中。

（編輯：王立新）

Design improvement on bowl cage of spherical roller bearing

Feng Guangbo， Wang Hongjian， Lv Guoxin
（ Northwest Bearing Co.， Ltd.， Yingchun 750021，China ）

Aiming at the existing problem of bowl cage of spherical roller bearing， the structure dimensions of it were improved relatively， Eventually the bearing could rotate flexibly， and various technical indexes also met the designed demands.

spherical roller bearing； bowl cage； pocket； convex plate； radial displacement

TH133.33+2

B

1672-4852（2016）03-0022-02

2016-05-24.

馮光波 （1967-），男，助理工程師.