[发明专利]小端抬高贯穿式圆锥滚子凸度超精研方法有效

专利信息
申请号: 201310181753.2 申请日: 2013-05-16
公开(公告)号: CN103465149A 公开(公告)日: 2013-12-25
发明(设计)人: 高作斌;邓效忠;马伟;贾新杰 申请(专利权)人: 河南科技大学
主分类号: B24B33/02 分类号: B24B33/02
代理公司: 郑州睿信知识产权代理有限公司 41119 代理人: 陈浩
地址: 471003 河*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 抬高 贯穿 圆锥 滚子 凸度超精研 方法
【说明书】:

技术领域

本发明属于滚动轴承制造工艺技术领域,具体涉及一种小端抬高贯穿式圆锥滚子凸度超精研方法。

背景技术

圆锥滚子是滚动轴承中的关键零件,对锥面往往有严格的凸度要求。滚子凸度对于改善滚子与滚道的接触应力分布和弹流润滑油膜形状会产生积极影响,对提高轴承性能及寿命可靠性有重要意义。滚子凸度呈曲线形状,数值往往只有几微米,其精密加工一直是轴承制造中需要解决的重要技术难题之一。无心贯穿式超精研是精密圆锥滚子凸度加工的重要工艺。在这种工艺中,滚子在一对平行且水平配置的螺旋导辊支撑、引导和驱动下,一边旋转,一边以某种姿态从两导辊之间沿某种轨迹贯穿通过;一排油石高频水平振荡并浮动地压在滚子上方,对滚子进行超精研。

无心贯穿式超精研加工中,滚子的贯穿方式,即贯穿时的姿态和轨迹对于凸度的形成至关重要,但其对凸度的影响机理和规律尚未得到充分揭示。实践中,基于滚子贯穿方式的不同,人们总结并提出了不同的圆锥滚子凸度超精研方法。一方面,这些方法加工凸度的效果不同;另一方面,由于滚子贯穿姿态和轨迹均由导辊的辊形角控制,这些方法导辊辊形角的设计不同,相应地,导辊制造的难易程度也不同,因此这些方法实施的方便性和成本也不同。滚动轴承制造工艺学教材等文献阐述了“三段式”凸度超精研方法,即滚子以三种不同的姿态沿一条直线分三段依次贯穿,三种姿态分别是滚子小端抬高、大端抬高和两端等高。这种方法优点是可以获得较大的凸度量,存在的问题包括两个方面:一是大端和小端抬高对凸度形状和大小的影响机理和规律并不清楚,其选择很大程度依赖于使用者的经验,实际加工的凸度变化相当大;二是要在一对导辊上实现滚子三种姿态的改变,大大增加了导辊制造的难度,而且在滚子姿态发生改变的过渡区域,要浪费超过一个滚子长度的有效工作长度,影响加工效率。

中国专利申请号91103516.8名称为“一种对圆柱和圆锥滚子形成凸度的磨削方法”的发明专利公开了一种超精研方法,滚子以一种不变的姿态沿直线贯穿,其姿态是:滚子的上素线与两导辊轴心线构成的平面平行,滚子的轴心线相对于贯穿直线方向向左或向右倾斜一个角度。这种方法的优点是实施方便,导辊制造难度小,但是存在的问题是其凸度形成原理不清楚,对于至关重要的向左或向右倾斜角度,说明书只是直接给出了一个0.5°~2°的取值范围,对其取值依据并未作出说明,实际使用很大程度上依赖于经验,加工的凸度变化也很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种小端抬高贯穿式圆锥滚子凸度超精研方法,以解决现有超精研方法在加工时倾斜角度依赖于经验,加工的凸度变化大的问题。

为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案是:一种小端抬高贯穿式圆锥滚子凸度超精研方法,在超精研时使滚子沿水平直线贯穿,且滚子小端处于抬高状态,使滚子上素线与油石振荡水平线之间保持一个固定不变的倾斜角度,即上素线倾角λ,该上素线倾角λ取值的计算过程如下:

(1)当使圆锥滚子大端与小端超精研区宽度相等时,根据如下公式计算得到上素线倾角λ1

λ1=arctan(tanα1-(B/22R-ltanα)2)-α]]>

其中,α为圆锥滚子半锥角;R为圆锥滚子大端半径;l为圆锥滚子长度;B为油石厚度;

(2)当对称倾斜时,根据如下公式计算得到上素线倾角λ2

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