王 冰,藺慧聰
(1. 中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司研發(fā)中心,黑龍江 哈爾濱 150036;2.哈爾濱軸承集團公司 質(zhì)量管理部 ,黑龍江 哈爾濱 150036)
四點接觸球軸承有一個桃形截面溝道的外圈和一對雙半內(nèi)圈,形成四點接觸。四點接觸球軸承承受較大的推力載荷及加速狀態(tài)下產(chǎn)生的軸向推力,所以此軸承大多用于重型汽車、軋機軋輥,大型柴油機齒輪箱等處。其結(jié)構(gòu)特點為可分離型結(jié)構(gòu),外圈為整體式,溝道為兩中心結(jié)構(gòu),內(nèi)套為分離式,且溝道為兩桃形溝道結(jié)構(gòu)組合而成,接觸角一般為30°或35°,能夠裝入較多數(shù)量的鋼球,使軸承具有較高的承載能力,近幾年來市場需求量增加。磨削溝道的砂輪一般采用金剛石滾輪修整,金剛石滾輪需要定制,加工周期長,無法滿足產(chǎn)品供貨期要求。為了便于生產(chǎn),滿足產(chǎn)品要求,工藝上采用金剛筆對砂輪進行修整一次成型磨削工藝,并制定對桃形溝道的檢測方法及游隙的測量方法。
四點接觸球軸承桃形溝道在切入磨床上通過調(diào)整砂輪修整器與砂輪的相對位置,通過儀表控制溝道兩中心偏移量e改變砂輪圓弧修整形狀,形成一次切入磨削形成桃形溝道的加工方法。軸承外、內(nèi)圈結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
圖1 外圈、內(nèi)圈結(jié)構(gòu)
在磨削加工中,先將砂輪按一般溝曲率修整為半圓形狀,一般溝曲率半圓與四點接觸溝曲率R尺寸應(yīng)相同(參照圖 1),這是一般深溝球軸承溝道常規(guī)的加工方法,為下一步加工桃形砂輪奠定了基礎(chǔ)。桃形砂輪是分兩次加工而成的,所以兩中心的位移量2e控制必須準確,為此采用在機床擋塊上設(shè)計安裝專用儀表架,通過儀表來控制溝道加工(如圖 2 所示)。首先將儀表調(diào)至零位,按第 1 中心O1修整CD圓弧段砂輪,圓弧R一定,修整量一定,然后按兩中心位移量2e,即按第 2 中心O2修整AB圓弧段砂輪,修整量與CD段相同,實現(xiàn)砂輪修整。使用千分尺確定桃形溝標準尺寸,然后利用調(diào)心機在千分尺寸上量到溝徑固定值。測量時,將調(diào)心機放入測量外圈溝道內(nèi),左右推動尋找最大值,找到最大值后鎖緊卡尺上的鎖緊螺母。測量時一定要左右推動,用力要合適,用力過大或過小都會影響測量準確性。通過這種方法加工此類軸承桃形溝道尺寸準確,測量方法簡單,解決了溝道加工與測量難題,誤差小且精度高,成套游隙檢測可以一次合格。
圖2 砂輪修整示意圖
由于四點接觸球軸承的結(jié)構(gòu)特點,成品軸承軸向游隙不能直接測量,只有借助于輔具間接測量,為此根據(jù)軸承的特點設(shè)計了游隙測量輔具(如圖 3 所示)。裝配時游隙測量緊固件3與軸承雙半內(nèi)圈內(nèi)徑配合,按順序依次裝入半內(nèi)圈、外圈、鋼球及另一半內(nèi)圈,壓緊墊片,擰緊螺母,上下移動外圈通過儀表檢測的數(shù)值即為軸向游隙。
圖3 游隙測量輔具
四點接觸球軸承加工質(zhì)量的關(guān)鍵在于溝道,桃形溝道R、壓力點角度、溝道的兩中心e值必須按產(chǎn)品精度保證加工質(zhì)量。經(jīng)實踐驗證,按此方法加工套圈完全滿足技術(shù)要求,方法簡單使用方便,且成本低,保證產(chǎn)品進度,用戶滿意。