專利名稱：母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子及終磨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承滾子制造領(lǐng)域，尤其是一種邊緣壓力分散利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較低和軸承使用壽命較長及能滿足并提高圓錐滾子凸度的加工質(zhì)量的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子及終磨方法。
背景技術(shù)：
圓錐滾子是圓錐滾子軸承的重要配套件，為了提高圓錐滾子及圓錐滾子軸承的使用壽命，降低圓錐滾子兩端的邊緣應(yīng)力是主要方法；經(jīng)試驗(yàn)分析，直母線的圓錐滾子的彈流壓力分布在滾子兩端存在壓力峰，并在滾子表層有應(yīng)力集中現(xiàn)象；為此，將圓錐滾子母線加工成凸形而形成〃凸度〃是已經(jīng)被業(yè)內(nèi)公認(rèn)了的正確的方法；中國專利公告號(hào)CN 2934723的實(shí)用新型公開了一種新型圓錐滾子軸承，具有軸承外圈、內(nèi)圈、一組滾子和保持架 ；其軸承外圈設(shè)置有呈對(duì)數(shù)母線的外圈滾道與呈對(duì)數(shù)母線的滾子接觸，其滾子與軸承內(nèi)圈設(shè)置呈對(duì)數(shù)母線的內(nèi)圈滾道接觸，其軸承外圈與軸承內(nèi)圈之間設(shè)有保持架。該新型圓錐滾子軸承的滾子呈凸度對(duì)數(shù)母線，在兩端區(qū)域的壓力峰和應(yīng)力集中雖有所改善，在滾子的兩端區(qū)域能形成較小厚度的油膜，其不足之處是圓錐滾子邊緣壓力仍較大不利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較高和軸承使用壽命較短；圓錐滾子凸度加工質(zhì)量的高低直接影響圓錐滾子軸承的精度和使用壽命；中國專利公告號(hào)CN 2761358的發(fā)明公開了一種用于加工對(duì)數(shù)曲線圓錐滾子超精輥修磨的靠模板，其由左、中、右三段模板連接構(gòu)成，三段模板的連接部位高度一致，底部在同一水平線上，中段模板為長方形直板，左段模板的上端邊向左上方具有一傾斜角度α，右端模板的上端邊向右下方具有一傾斜角度α 。該運(yùn)用靠模板的加工方法存在靠模板易磨損和機(jī)械傳遞中累積誤差較大影響圓錐滾子凸度加工質(zhì)量的不足；也有運(yùn)用超精的方法加工圓錐滾子凸度的，其不足之處是，當(dāng)滾子直徑較小即滾子凸度量要求較小時(shí)尚可基本滿足工藝要求，當(dāng)滾子直徑較大即滾子凸度量要求較大時(shí)，超精加工很難滿足圓錐滾子凸度的加工質(zhì)量；為了克服目前的凸度圓錐滾子存在邊緣壓力仍較大不利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較高和軸承使用壽命較短的不足和圓錐滾子的加工方法存在很難滿足圓錐滾子凸度的加工質(zhì)量的不足，因此，設(shè)計(jì)一種邊緣壓力分散利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較低和軸承使用壽命較長及能滿足并提高圓錐滾子凸度的加工質(zhì)量的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子及終磨方法，成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服目前的凸度圓錐滾子存在邊緣壓力仍較大不利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較高和軸承使用壽命較短的不足和圓錐滾子的加工方法存在很難滿足圓錐滾子凸度的加工質(zhì)量的不足，提供一種邊緣壓力分散利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較低和軸承使用壽命較長及能滿足并提高圓錐滾子凸度的加工質(zhì)量的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子及終磨方法。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是
一種母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子，所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線包括中凸線和兩段端凸線；所述的端凸線的曲率半徑小于中凸線的曲率半徑；所述的中凸線的兩端各與一段端凸線的一端光滑連接。端凸線的曲率半徑小于中凸線的曲率半徑，能加厚母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的兩端區(qū)域的油膜厚度使彈流潤滑狀態(tài)得到改善；該母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子邊緣壓力分散利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較低和軸承使用壽命較長。作為優(yōu)選，所述的中凸線和兩段端凸線均為對(duì)數(shù)曲線或均為圓弧修正曲線。常用曲線，方便CNC數(shù)控磨床編程加工。作為優(yōu)選，所述的端凸線與中凸線在母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的軸線上的投影長度之比為2 :3至2 :7。經(jīng)試驗(yàn)降低溫升、振動(dòng)和噪聲效果較好。

所述的終磨設(shè)備為具有砂輪驅(qū)動(dòng)裝置、金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置和電磁吸盤的電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置的CNC數(shù)控磨床；所述的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置與床身固定連接；金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置和電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置分別位于砂輪驅(qū)動(dòng)裝置的相對(duì)兩側(cè)并分別通過導(dǎo)軌與床身滑動(dòng)連接。所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的終磨方法，
a.把砂輪和切入式成型金剛石滾輪分別裝在CNC數(shù)控磨床具有的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置和金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置上；
b.金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)切入式成型金剛石滾輪到與砂輪相對(duì)；砂輪驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)，金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)切入式成型金剛石滾輪沿CNC數(shù)控磨床設(shè)定的軌跡將砂輪的磨削面修成與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線相對(duì)應(yīng)的凹形；
c.用CNC數(shù)控磨床具有的電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置帶有的電磁吸盤吸住已精磨外周的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的大端，并用電磁吸盤帶有的前支撐塊和后支撐塊分別貼靠支撐住母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的下半周的前側(cè)和后側(cè)；
d.金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置移開切入式成型金剛石滾輪，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)，電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)電磁吸盤使母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子與具有與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線相對(duì)應(yīng)的凹形的砂輪相對(duì)；電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)電磁吸盤帶動(dòng)母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子轉(zhuǎn)動(dòng)并切入砂輪，砂輪對(duì)母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的外周進(jìn)行終磨加工。該母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子加工時(shí)，切入式成型金剛石滾輪沿CNC數(shù)控磨床設(shè)定的軌跡將砂輪的磨削面修成與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線相對(duì)應(yīng)的凹形，與傳統(tǒng)的單點(diǎn)金剛石筆修整砂輪相比，生產(chǎn)效率大幅度提高；砂輪驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)并切入母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的外周的前側(cè)進(jìn)行外周終磨加工，加工出的零件表面質(zhì)量和精度更高，且對(duì)操作工人的技術(shù)要求不高，加工的產(chǎn)品精度一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，降低制造成本，容易實(shí)現(xiàn)磨削加工自動(dòng)化。該母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的終磨方法，能滿足圓錐滾子凸度的加工質(zhì)量的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子及終磨方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是一.該母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子邊緣壓力分散利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較低和軸承使用壽命較長。二.常用曲線，方便CNC數(shù)控磨床編程加工。三.端凸線與中凸線在母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的軸線上的投影長度之比為2 :3至2 :7，經(jīng)試驗(yàn)降低溫升、振動(dòng)和噪聲效果較好。四.該母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的終磨方法，能滿足并提高母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的加工質(zhì)量。


圖I是本發(fā)明的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子終磨加工的示意圖。圖中母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子-I、母線-11、中凸線-111、端凸線-112、砂輪_2、電磁吸盤_3、前支撐塊-31、后支撐塊-32、切入式成型金剛石滾輪-4、砂輪驅(qū)動(dòng)裝置_5、金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置-6、電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置_7、床身-8。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所示對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。如附圖I、附圖2所示一種母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子1，所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I的母線11包括中凸線111和兩段端凸線112 ;所述的端凸線112的曲率半徑小于中凸線111的曲率半徑；所述的中凸線111的兩端各與一段端凸線112的一端光滑連接；所述的中凸線111和兩段端凸線112均為對(duì)數(shù)曲線或均為圓弧修正曲線；所述的端凸線112與中凸線111在母線11段凸度圓錐滾子I的軸線上的投影長度之比為2 :3至2 :7 ;本實(shí)施例中，所述的中凸線111的兩端各與一段端凸線112的一端相切；所述的中凸線111和兩段端凸線112均為對(duì)數(shù)曲線；所述的端凸線112與中凸線111在母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I的軸線上的投影長度之比為2 :5。端凸線112的曲率半徑小于中凸線111的曲率半徑，能加厚母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I的兩端區(qū)域的油膜厚度使彈流潤滑狀態(tài)得到改
盡
口 ο所述的終磨設(shè)備為具有砂輪驅(qū)動(dòng)裝置5、金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置6和帶有電磁吸盤3的電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置7的CNC數(shù)控磨床；所述的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置5與床身8螺釘連接；金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置6和電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置7分別位于砂輪驅(qū)動(dòng)裝置5的相對(duì)兩側(cè)并分別通過導(dǎo)軌與床身8滑動(dòng)連接。所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的終磨方法，
a.把砂輪2和切入式成型金剛石滾輪4分別裝在CNC數(shù)控磨床具有的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置5和金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置6上；
b.金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置6移動(dòng)切入式成型金剛石滾輪4到與砂輪2相對(duì)；砂輪驅(qū)動(dòng)裝置5帶動(dòng)砂輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置6驅(qū)動(dòng)切入式成型金剛石滾輪4沿CNC數(shù)控磨床設(shè)定的軌跡將砂輪2的磨削面修成與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I的母線11相對(duì)應(yīng)的凹形；
c.用CNC數(shù)控磨床具有的電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置7帶有的電磁吸盤3吸住已精磨外周的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I的大端，并用電磁吸盤3帶有的前支撐塊31和后支撐塊32分別貼靠支撐住母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I的下半周的前側(cè)和后側(cè)；
d.金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置6移開切入式成型金剛石滾輪4，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置5帶動(dòng)砂輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置7移動(dòng)電磁吸盤3使母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I與具有與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I的母線11相對(duì)應(yīng)的凹形的砂輪2相對(duì)；電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置7驅(qū)動(dòng)電磁吸盤3帶動(dòng)母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I轉(zhuǎn)動(dòng)并切入砂輪2，砂輪2對(duì)母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子I的外周進(jìn)行終磨加工。該母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子加工時(shí)，切入式成型金剛石滾輪沿CNC數(shù)控磨床設(shè)定的軌跡將砂輪的磨削面修成與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線相對(duì)應(yīng)的凹形，與傳統(tǒng)的單點(diǎn)金剛石筆修整砂輪相比，生產(chǎn)效率大幅度提高；砂輪驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)并切入母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的外周的前側(cè)進(jìn)行外周終磨加工，加工出的零件表面質(zhì)量和精度更高，且對(duì)操作工人的技術(shù)要求不高，加工的產(chǎn)品精度一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，降低制造成本，容易實(shí)現(xiàn)磨削加工自動(dòng)化。本發(fā)明的有益效果是該母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子邊緣壓力分散利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較低和軸承使用壽命較長。常用曲線，方便CNC數(shù)控磨床編程加工。端凸線與中凸線在母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的軸線上的投影長度之比為2 :5，經(jīng)試驗(yàn)降低溫升、振動(dòng)和噪聲效果較好。該母線 分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的終磨方法，能滿足并提高母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的加工質(zhì)量。用接觸式儀器測(cè)量半徑變化量來確定在規(guī)定的部位滾子的圓度和波紋度，采用泰勒?qǐng)A度儀Talyrond 131C計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以最小二乘方圓圓心評(píng)定圓度誤差和波紋度測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)如下表
表I.用母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的終磨方法加工的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子與用現(xiàn)有加工方法加工的普通凸度圓錐滾子的圓度測(cè)量比對(duì)表。
權(quán)利要求
1.一種母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子，其特征是，所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線包括中凸線和兩段端凸線；所述的端凸線的曲率半徑小于中凸線的曲率半徑；所述的中凸線的兩端各與一段端凸線的一端光滑連接。
2.權(quán)利要求I所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的終磨方法，其特征是 a.把砂輪和切入式成型金剛石滾輪分別裝在CNC數(shù)控磨床具有的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置和金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置上； b.金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)切入式成型金剛石滾輪到與砂輪相對(duì)；砂輪驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)，金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)切入式成型金剛石滾輪沿CNC數(shù)控磨床設(shè)定的軌跡將砂輪的磨削面修成與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線相對(duì)應(yīng)的凹形； c.用CNC數(shù)控磨床具有的電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置帶有的電磁吸盤吸住已精磨外周的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的大端，并用電磁吸盤帶有的前支撐塊和后支撐塊分別貼靠支撐住母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的下半周的前側(cè)和后側(cè)； d.金剛石滾輪驅(qū)動(dòng)裝置移開切入式成型金剛石滾輪，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)，電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)電磁吸盤使母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子與具有與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線相對(duì)應(yīng)的凹形的砂輪相對(duì)；電磁吸盤驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)電磁吸盤帶動(dòng)母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子轉(zhuǎn)動(dòng)并切入砂輪，砂輪對(duì)母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的外周進(jìn)行終磨加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子，其特征是所述的中凸線和兩段端凸線均為對(duì)數(shù)曲線或均為圓弧修正曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子，其特征是所述的端凸線與中凸線在母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的軸線上的投影長度之比為2 :3至2 :7。
全文摘要
本發(fā)明涉及軸承滾子制造領(lǐng)域，目的是提供一種軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較低和軸承使用壽命較長及能滿足并提高加工質(zhì)量的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子及終磨方法。一種母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子，所述的母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線包括中凸線和兩段端凸線；所述的端凸線的曲率半徑小于中凸線的曲率半徑；所述的中凸線的兩端各與一段端凸線的一端光滑連接。用修成具有與母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的母線相對(duì)應(yīng)的凹形的砂輪進(jìn)行終磨。該母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子邊緣壓力分散利于形成彈性流體潤滑且軸承的溫升、振動(dòng)、噪聲較低和軸承使用壽命較長且終磨方法能滿足并提高母線分段對(duì)稱凸度圓錐滾子的加工質(zhì)量。
文檔編號(hào)B24B5/36GK102878206SQ20121030056
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者劉長明 申請(qǐng)人:寧夏勤昌滾動(dòng)軸承制造有限公司