[发明专利]活塞连杆机构的滚针轴承

说明书

技术领域

本发明涉及滚针轴承，尤其是汽缸设备中活塞连杆机构的滚针轴承。

背景技术

滚针轴承广泛应用在洗衣机、电动车、汽车、摩托车等机械传动机构中。滚针轴承由于采用多个圆柱体滚针，具有较大的载荷承受力，同时由于高速旋转，常常成为噪音产生的根源。比如汽缸设备中，活塞连杆机构的轴承，滚道宽15或13毫米，圆周均布17滚针，经过每分钟上万次旋转，将发出很大的噪音。即使采用隔离保持架，但是因为滚针在滚道内呈线性接触(相此“球”类型轴承呈点接触)，再加上高速度旋转，噪音仍然无法抑制。

如今国内生产的该领域滚针轴承之所以产生较高的噪音，主要原因有：1、圆柱形滚针两端的直径在加工过程中难免存在尺寸(微量)误差，在经过每分钟上万次旋转时产生的线速度差，导致产品的滚针的轴向窜动，敲击保持架端面产生噪音；2、保持架上的滚针槽与轴承中心轴线平行度不够，导致滚针在旋转受力情况下轴向窜动产生噪音；3、保持架上滚针槽设计不合理，导致滚针槽和滚针接触面积过大，引起噪音增大；4、轴承表面金属加工工艺精度不够，互相摩擦产生较大噪音。

发明内容

本发明的目的主要在于针对目前滚针轴承制造业内的上述问题，提出一种低噪音低振动滚针轴承。

实现本发明的技术方案如下：

活塞连杆机构的滚针轴承，具有保持架和滚针，上述保持架内外表面设有凹槽，截面呈“M”型，上述滚针为圆柱形，且滚针圆柱面两端具有修正曲面。

上述保持架圆周均匀分布滚针槽，且滚针槽与轴承中心轴线平行。

本发明通过上述方案的实施，对滚针轴承做出了重要改进，有效的控制了目前滚针轴承的噪音、振动方面的不足。具体的积极效果如下：首先滚针两端设有修正曲面，以及滚针槽与轴承中心轴线平行，防止了滚针在受力旋转时轴向窜动，降低了噪音发生；其次滚针槽位置的优化选择，确保滚针与保持架具有较小的接触面积，相应减小了两者间摩擦力，加上一级精度组别的滚针配合，有利的降低了轴承运转中的振动、噪音值。

附图说明

图1本发明立体结构示意图。

图2保持架局部剖面示意图。

具体实施方式

图1和图2为本发明滚针轴承的保持架1和滚针2，其中保持架选用材料为20CrMo合金钢，滚针选用GCr15合金钢。

保持架的制造过程大致分以下步骤：

1、在机床加工出圆环形毛坯；

2、分别在保持架毛坯的内外两侧切割出凹槽，使其截面呈“M”形(见图2)；

3、在保持架毛坯圆周上加工出均匀分布的滚针槽；

4、进行金属表面处理，保证粗糙度。

上述步骤3中特别需要注意的是确保加工出的滚针槽与轴承的中心轴线保 持平行，为此需要控制用于固定保持架毛坯的下模与上模刀具的平行度。本实施例中固定保持架毛坯的下模两端设有中心孔，通过该中心孔可以安装校正棒，由于校正棒的安装，实际延伸了下模也即保持架中心轴线的长度，在操作工人校正上模刀具与下模保持架中心轴线的平行度时可以确保较高的精度，从而使加工出来的滚针槽与保持架中心轴线平行。

步骤4中，保持架的精抛普遍采用2*2磨粒，但因磨粒质量太轻，不能有效去除材料毛糙部分。因此采用离心式精抛，加入氯碳化硅抛光膏，适度增大磨料此重，增加摩擦力，有效提高滚针槽表面粗糙度。同时采用滚针精磨精研工艺，提高滚针粗糙度，确保Ra0.4，力求达到Ra0.2，可以有效降低保持架与滚针的摩擦系数。

上述保持架的加工包括数次内外径、内槽外槽、端面的车加工和磨加工，金属材料内部存在较大的内应力，将会影响材料的使用稳定性。尽管保持架要求表面渗碳0.08-0.15，维氏硬度(HV)达到450-600，芯部硬度达到280-400，但是金属内部的内应力仍不会彻底消除，所以必须在最后一道精磨前完成振荡、时效处理，确保将内应力消除。

上述滚针的制造过程大致分以下步骤：

1、在磨床完成滚针外形加工；

2、进行淬火、回火处理；

3、进行初磨、半精磨；

4、进行时效处理，以释放金属材料的内应力，最后再精磨。

其中步骤1中，初步完成圆柱形加工后，需要在滚针两端的圆柱面上抛出修正曲面，由于修正面的存在防止了圆柱形滚针两端直径不一致产生的轴向窜动，而在滚针于轴承内受力旋转时，形成轴向卸载的效果。