[发明专利]一种向心球轴承的冲压保持架的设计方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种向心球轴承的冲压保持架的设计方法。

背景技术

冲压保持架由于简便的加工方式，被广泛的用于深沟球轴承设计中，一般采用滚动体引导的方式。此种引导结构只适用于低速旋转的轴承，在复杂工况条件下，由于保持架内径与外径存在较大的缝隙，保持架只能与滚动体接触，导致保持架靠近外径及内径的边缘会出现严重的磨损，随着轴承工作时间的增加，磨损也会逐渐加剧，直至保持架对滚动体的限位作用失效，保持架与轴承套圈发生硬接触，最终导致保持架因过度磨损而发生断裂。由于受到结构限制，采用冲压保持架的轴承，无法满足高转速的使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种向心球轴承的冲压保持架的设计方法，以解决现有冲压保持架具有局限性，在复杂工况条件下，由于保持架内径与外径存在较大缝隙使保持架仅与滚动体接触，导致保持架靠近外径及内径的边缘出现严重磨损，甚至因过度磨损而发生断裂的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种向心球轴承的冲压保持架的设计方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：初步计算：根据向心球轴承图纸的设计要求，计算出外圈对应的挡边直径D₂、内圈对应的挡边直径d₂以及滚动体的直径Dw；

步骤二：选择冲压保持架的引导形式以及确定冲压保持架与轴承套圈之间引导间隙的数值：

首先冲压保持架的引导形式包括外引导和内引导，当冲压保持架的引导形式为外引导时，冲压保持架外径表面形成圆柱外引导面，根据步骤一中外圈对应的挡边直径D₂，查询外圈挡边直径和引导间隙的关系表确定该保持架引导面直径Dc对应的冲压保持架与外圈的第一引导间隙ξ₁，再通过外引导公式Dc＝D₂-ξ₁计算出保持架圆柱外引导面直径Dc；

当冲压保持架的引导形式为内引导时，冲压保持架内径表面形成圆柱内引导面，根据步骤一中内圈对应的挡边直径d₂，查询内圈挡边直径和引导间隙的关系表确定该保持架引导面直径dc对应的冲压保持架与内圈的第二引导间隙ξ₂，再通过内引导公式dc＝d₂+ξ₂计算出圆柱内引导面直径dc即可；

步骤三：确定冲压保持架的板厚T：通过步骤一计算的滚动体的直径Dw查询滚动体的直径Dw和板厚T的关系表，从而确定板厚T的数值；

步骤四：确定冲压保持架与滚动体的第三引导间隙ξ₃：根据步骤一计算的外圈挡边直径D₂以及内圈挡边直径d₂，查询挡边直径与第三引导间隙ξ₃的关系表确定ξ₃的数值；

步骤五：计算兜孔直径Dcw：由于兜孔直径Dcw等于滚动体的直径Dw与第三引导间隙ξ₃之和，根据步骤一得到的滚动体的直径Dw以及步骤四计算的第三引导间隙ξ₃即可得到；

步骤六：计算保持架中铆钉孔直径Dwm及铆钉孔中心圆直径Pc：铆钉孔直径Dwm根据滚动体的直径Dw的大小在1～3mm范围内选取，铆钉孔中心圆直径Pc根据公式计算得出；

步骤七：加工冲压保持架；

步骤八：装配外圈、内圈、滚动体和冲压保持架形成轴承：冲压保持架采用双半保持架铆合形式，两半保持架结构一致，对称装配，由铆钉沿铆钉孔铆合压紧，将多个滚动体固定在外圈与内圈中间形成轴承即可。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明操作步骤合理且简便，能够实现大批冲压保持架的制造过程，延续了冲压保持架易于批量加工的便捷性；

2、本发明通过设计引导面，使冲压保持架与内圈或外圈引导面之间形成稳定的润滑油膜，有效减少冲压保持架由于引导所造成的磨损；由于润滑油膜的存在，冲压保持架能够在更高的转速下稳定的工作。

附图说明

图1为本发明制造的轴承的第一主视结构示意图；

图2为本发明制造的轴承的第二主视结构示意图；

图3为冲压保持架4的主视结构示意图；

图4为冲压保持架4的侧视结构剖面图；

图5为当冲压保持架4的引导形式为内引导时，冲压保持架4的第一立体结构示意图；

图6为当冲压保持架4的引导形式为内引导时，冲压保持架4的第二立体结构示意图；