[发明专利]一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置

说明书

本发明公开一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，包括工作台、竖直板、放置支撑板、涂刷机构、转动机构以及设置在工作台上用于轴承进行强化加工的强化加工机构；所述转动机构包括安装板、转轴、两个伸缩杆、电磁铁以及动力机构；所述安装板与放置支撑板之间设有调节组件；所述强化加工机构包括超声送料机构以及钢珠收集盒；所述超声送料机构包括超声波发生器和超声波换能器，所述强化加工机构还包括加工腔。该装置能够对任意直径的轴承外圈的滚道进行强化加工，并且使得研磨料与钢珠充分作用在轴承外圈，提高了强化层深度，从而提高强化效果；该装置在强化过程中，会将钢珠限定在一个空间中，防止钢珠四处飞溅，且便于收集钢珠，安全系数高。

技术领域

本发明涉及轴承强化加工技术领域，具体涉及一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置。

背景技术

轴承作为机械装备必不可少的旋转承重体，被机械行业称为机械关节。轴承的失效不仅会造成财产损失，还可能会导致大量的人员伤亡，因此提高轴承的疲劳寿命具有重大意。轴承的服役环境非常恶劣，受到高应力、高速、高温等多因素共同作用，轴承内外圈滚道与滚动体的相对运动发生磨损、接触疲劳失效的风险较高。因此，对轴承内外圈滚道进行强化提高其疲劳寿命非常重要。

现有的技术中，传统表面强化技术，如喷丸、喷砂或者超声喷丸等，强化层的深度有限并且使轴承滚道工作表面粗糙度较高，为了保证轴承工作表面粗糙度，需要对喷丸、喷砂表面进行磨削或研磨加工，这使得强化层被去除而失去了强化作用。

其次，现有的轴承强化设备只能用于轴承内圈滚道的加工，例如申请公布号为CN110640638A的发明专利申请公开了一种用于滚动体工件表面的超声强化加工设备，工作时，先将待加工的滚动体工件装夹在电磁无心夹具上，此时滚动体工件位于钢珠收集盒的V形结构的之上，圆柱形的滚动表面正对着钢珠收集盒的内腔；然后启动超声波发生器、超声波换能器以及旋转驱动机构，开始对工件的滚动表面进行强化加工。例如，申请公布号为CN110640635A的发明专利申请公开了一种涂写式金属工件表面强化研磨加工方法及设备；启动高压喷射装置，将钢珠高速地喷往工件的粘附有混合研磨料的加工表面，该方法的工件随着旋转驱动机构循环转动，高速的钢珠接近工件的加工表面后直接撞击附着在工件表面的研磨粉，通过体积较小的研磨粉对工件的加工表面进行强烈的冲击，使得工件的表面形成强化研磨层。但是，上述设备以及加工方法还存在以下不足：

1、现有的轴承强化均针对轴承内圈的加工，并不能对轴承外圈实现加工，追求更好的机械性能，提高轴承的使用寿命，有必要提出能够对轴承的外圈滚道进行强化研磨加工的装置。

2、采用涂抹研磨料喷气式的方法，在加工时高压喷射装置产生的高气压会将涂抹在工件表面的研磨料冲刷掉，降低了研磨强化的效果，另外，钢球在强化后会造成四处飞溅，收集难度大，安全系数低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，该装置能够对任意直径的轴承外圈的滚道进行强化加工，并且使得研磨料与钢珠充分作用在轴承外圈，提高了强化层深度，从而提高强化效果，另外，该装置在强化过程中，会将钢珠限定在一个空间中，防止钢珠四处飞溅，且便于收集钢珠，安全系数高。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，包括工作台、竖直设置在所述工作台上的竖直板、倾斜设置在工作台与竖直板之间用于放置轴承外圈的放置支撑板、设置在放置支撑板上用于对轴承外圈滚道进行涂刷研磨料的涂刷机构、设置在竖直板上用于驱动轴承外圈转动的转动机构以及设置在工作台上用于轴承进行强化加工的强化加工机构；其中，

所述转动机构包括竖直滑动设置在竖直板上的安装板、转动设置在安装板上的转轴、相互对称且铰接在转轴上的两个伸缩杆、设置在所述伸缩杆末端用于固定轴承外圈端面的电磁铁以及用于驱动所述转轴转动的动力机构；其中，所述安装板与放置支撑板之间设有用于调节两者之间距离且使两者保持相互平行的调节组件；