專利名稱：一種漸變硬度齒輪式回轉支承的制作方法
技術領域：
一種漸變硬度齒輪式回轉支承技術領域[0001]本實用新型涉及一種回轉支承結構設計。
背景技術：
[0002]回轉支承(也稱轉盤軸承)作為工程機械和建筑機械的重要基礎元件，是一切兩部分之間需作相對回轉、又需要同時承受軸向力、徑向力、傾覆力矩的機械所必需的重要傳力元件，除為挖掘機、塔吊、汽車吊及各類起重機配套外，還廣泛應用于輕工機械、港口機械、冶金機械、醫(yī)療機械、工業(yè)機器人、隧道掘進機、堆取料機、游藝設備、導彈發(fā)射架、雷達天線等。90%以上的回轉支承為齒輪傳動方式，其中50%的齒輪式回轉支承需進行齒輪淬火，現有的回轉支承齒輪的淬火形式為全齒面淬火，齒輪的上中下部的淬硬層硬度均勻，淬火硬度為53±3HRC，回轉支承游隙為0.008倍的鋼球直徑。斷齒是經淬火后的齒輪式回轉支承失效主要原因之一，且主要集中在靠近非安裝面的齒輪上部。經有關資料分析造成斷齒的主要原因是:在傾覆力矩的作用下，回轉支承會產生變形，加上回轉支承本身存在游隙，懸臂安裝的小齒輪對回轉支承的齒輪上部進行擠壓造成回轉支承早期斷齒。因此需要對回轉支承結構進行改進以降低斷齒的發(fā)生率。發(fā)明內容[0003]本實用新型目的是提供一種漸變硬度齒輪式回轉支承。該漸變硬度齒輪式回轉支承通過對齒輪式回轉支承的結構方面改進，可顯著降低斷齒的發(fā)生率。[0004]本實用新型的漸變硬度齒輪式回轉支承由外圈、鋼球、隔離件、內齒圈、密封皮組成，內、外圈組裝后的游隙控制在鋼球直徑的0.004倍以內，齒輪表面硬度為漸變硬度，從靠近非安裝面的齒輪上部開始分為軟帶區(qū)、過渡區(qū)、正常硬度區(qū)，硬度分別為25-40HRC、40-50HRC、5(T56HRC，軟帶區(qū)寬度為全齒寬的0.2^0.3倍，過渡區(qū)寬度為全齒寬的0.2^0.3倍，正常硬度區(qū)寬度為 全齒寬的0.4^0.6倍。[0005]本實用新型的有益效果是:(I)漸變硬度齒輪能提高齒輪上部的抗擠壓能力，(2)漸變硬度齒輪在加工過 程中的自回火使工件內應力得到更加充分的釋放，工件的整體變形量得到控制；實驗結果表明此實用新型能有效解決回轉支承的擠壓斷齒問題。


[0006]圖1是漸變硬度齒輪式回轉支承的結構示意圖。[0007]圖2是本實用新型漸變硬度齒輪淬火層結構示意圖。[0008]圖中:1、回轉支承外圈；2、鋼球；3、隔離塊；4、回轉支承內齒圈；5、密封皮；7、軟帶區(qū)；8、過渡區(qū)；9、正常硬度區(qū)。
具體實施方式
[0009]從圖1可以看出，本實用新型的漸變硬度齒輪式回轉支承由外圈1、鋼球2、隔離塊3、內齒圈4、密封皮5組成，內、外圈組裝后的游隙控制在鋼球2直徑的0.004倍以內，齒輪表面硬度為漸變硬度，從靠近非安裝面的齒輪上部開始分為軟帶區(qū)7、過渡區(qū)8、正常硬度區(qū)9，硬度分別為25-40HRC、40-50HRC、5(T56HRC，軟帶區(qū)7寬度為全齒寬的0.2 0.3倍，過渡區(qū)8寬度為全齒寬的0.2^0.3倍，正常硬度區(qū)9寬度為全齒寬的0.4^0.6倍。[0010]例如，加工某型號回轉支承鋼球直徑為40mm，游隙彡0.16mm，齒輪模數14，壓力角20度，齒輪高度120_。漸變硬度齒輪式回轉支承的加工工藝與普通回轉支承加工工藝的主要區(qū)別為齒輪熱處理方面的改進，其余方面的加工相同。具體工藝改進如下:由圖2可知，將齒輪加熱區(qū)段分成正常硬度區(qū)9、過渡區(qū)8和軟帶區(qū)7三段，正常硬度區(qū)9為50mm，過渡區(qū)8和軟帶區(qū)7為35mm，用數控程序將正常硬度區(qū)9、過渡區(qū)8和軟帶區(qū)7的加熱線速度分別設定成3.5mm/s、4.0mm/s、4.5mm/s。加熱停止后,減少淬火液噴水器持續(xù)噴液時間，使齒輪的上端保持高溫狀態(tài)，對齒輪中部由上至下進行高溫自回火。檢驗結果:軟帶區(qū)35mm處的硬度為HRC25-40，過渡區(qū)35mm處為HRC40-50，正常硬度區(qū)50_處為HRC50以上，達到漸變硬度效果。
權利要求1.一種漸變硬度齒輪式回轉支承，由外圈、鋼球、隔離塊、內齒圈、密封皮組成，其特征是所述漸變硬度齒輪式回轉支承的齒輪表面硬度為漸變硬度，從靠近非安裝面的齒輪上部開始分為軟帶區(qū)、過渡區(qū)、正常硬度區(qū)，硬度分別為25-40HRC、40-50HRC、5(T56HRC，軟帶區(qū)寬度為全齒寬的0.2^0.3倍,過渡區(qū)寬度為全齒寬的0.2^0.3倍,正常硬度區(qū)寬度為全齒寬的 0.4^0.6 倍。
2.一種漸變硬度齒輪式回轉支承，其特征是所述漸變硬度齒輪式回轉支承的內、外圈組裝后游隙控制在鋼球直 徑的0.004倍以內。
專利摘要本實用新型公開了一種漸變硬度齒輪式回轉支承，所述漸變硬度齒輪式回轉支承由外圈(或外齒圈)、鋼球、隔離件、內齒圈(或內圈)、密封皮組成，其特點是齒輪表面硬度為漸變硬度，從靠近非安裝面的齒輪上部開始分為軟帶區(qū)、過渡區(qū)、正常硬度區(qū)，硬度分別為25-40HRC、40-50HRC、50~56HRC，軟帶區(qū)寬度為全齒寬的0.2~0.3倍，過渡區(qū)寬度為全齒寬的0.2~0.3倍，正常硬度區(qū)寬度為全齒寬的0.4~0.6倍。該回轉支承增強了齒輪上部的抗擠壓能力，有效解決了回轉支承的擠壓斷齒問題。
文檔編號F16C19/16GK202971557SQ20122046299
公開日2013年6月5日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權日2012年9月12日
發(fā)明者侯寧, 胡恒強, 肖磊, 陶洪愚, 張峰, 陳晨 申請人:馬鞍山統力回轉支承有限公司