圆锥滚子轴承内圈滚道凸度的加工

滚子轴承内圈滚道凸度磨削砂轮的修整李海林【摘要】分析轴承失效的原因与轴承滚道凸度的作用,分别介绍数控轴承磨床砂轮三位修整器的调试方法,砂轮凹度修整的工作原理,轴承套圈外圆表面磨削砂轮的修整,砂轮厚度的修整.【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】3页(P61-63)【关键词】数控磨床;三位修整器;砂轮凹度;砂轮厚度;砂轮直线【作者】李海林【作者单位】濮阳贝英数控机械设备有限公司,河南濮阳457000【正文语种】中文【中图分类】TG581.2Keyworks:CNC grinding machine；three dresser；wheel concavity；thickness of grinding wheel；grinding wheel straight trim目前，在磨削轴承内圈滚道时，圆柱、圆锥滚子轴承的滚道形状直接影响轴承使用精度、性能和工作寿命。

此类轴承在承载状态下，因为滚子发生弹性变形和塑性变形，在滚子和内外滚道母线的两端会产生较大的变形量而造成应力集中现象，体现为在滚道两端各边缘处沿圆周方向对称位置出现环带剥落［1］，造成轴承寿命和旋转精度的下降，从而引发轴承的失效。

为了减小滚道边缘处的接触应力，内圈滚道近似对数曲线的凸度设计可以有效地改善滚道的应力分散，通过试验得知，滚道具有凸度的轴承比平直滚道的轴承平均寿命提高了5倍之多。

一般滚道凸出值为0.003～0.008mm［1］。

轴承滚道的凸度量，取决于轴承载荷及滚道的长度。

当凸度量过大时，滚子与滚道接触长度小；而凸度量过小时，又会在滚子两端出现应力峰值，形成应力集中现象。

为使滚道获得具有凸度的滚道表面，砂轮圆弧磨削表面的修整就是一个关键的环节，必须把砂轮圆弧表面修整成具有凹度的近似对数曲线形状的工作面，才能实现轴承内圈滚道的凸度，轴承内圈滚道凸度的加工通常采用成形切入式磨削［2，3］。

在设计内圈滚道磨床时，支撑定位内圈的工件箱、上下料机构及机械手机构在同一回转板上，位于机床的左部，砂轮机构在机床中间部位，砂轮轴线与工件轴线平行，凸度修整器在机床的右部，修整金刚笔上拖板运动方向与砂轮轴线平行。

圆锥滚子轴承凸度设计方法
圆锥滚子轴承的凸度设计是非常重要的，它直接影响着轴承的性能和使用寿命。

在设计圆锥滚子轴承的凸度时，需要考虑以下几个方面：
1. 载荷分布，首先需要分析轴承在实际工作条件下承受的载荷情况，包括径向载荷和轴向载荷。

根据不同的工况，需要确定合适的凸度设计方案。

2. 润滑情况，凸度设计也需要考虑润滑情况，包括润滑膜厚度和润滑方式。

不同的润滑条件对凸度设计有不同的要求。

3. 轴承材料和热处理，凸度设计还需要考虑轴承材料的选择以及热处理工艺，这些因素会影响到轴承的硬度和强度，进而影响凸度设计。

4. 热膨胀和热变形，在高速、高温工况下，热膨胀和热变形会对轴承的凸度设计产生影响，需要进行相关的热力学计算和分析。

5. 制造工艺，最后，凸度设计也需要考虑到制造工艺，确保轴
承能够在制造过程中保持设计凸度。

总的来说，圆锥滚子轴承的凸度设计需要综合考虑载荷分布、润滑情况、材料和热处理、热膨胀和热变形以及制造工艺等多个因素，通过理论计算和实际验证相结合的方法来确定最佳的凸度设计方案。

这样才能确保轴承在实际工作中具有良好的性能和可靠的使用寿命。

滚子轴承套圈滚道凸度超精加工方法介绍曹新建 高向红石家庄轴承设备股份有限公司 （050051）摘 要 提出了一种针对滚子轴承套圈滚道必须带凸度的要求。

根据套圈滚道凸度的特点，结合多年来轴承套圈超精技术设计的实践，开发设计滚子轴承套圈滚道超精研机，采用窄油石、大往复结合小振荡的方法，提高了轴承套圈滚道凸度的精度，适应了市场发展的需要。

关键词 滚道凸度 窄油石 油石往复长度滚子轴承套圈滚道超精研机目前是使用窄于滚道宽度的宽油石以一定振荡频率及固定的振幅进行超精研磨加工，该方法对套圈前道工序经过磨削加工的滚道凸度形状不但得不到改善而且还可能造成一定的破坏，也不利于套圈滚道精度的提高。

所以需要开发一种新的滚子轴承套圈滚道超精研机。

在新机型设计中我们采用的是油石的大往复小振荡技术，即采用窄油石在滚道宽度内的不同位置改变油石振荡频率，以伺服电机驱动油石进行大往复运动来实现超精研改善滚道凸度及精度的目的。

1 设计指导思想采用油石在滚道往复长度上分段以及变化油石在各段的振荡频率和速度方法以实现滚道凸度的超精研磨。

这里着重介绍油石往复运动的设计及设置。

2 设计步骤及方法图1为窄油石往复运动参数设置示意图。

图1 油石往复运动示意图2.1 示意图上参数及其他参数说明(1) 半长段数：1/2油石往复长度的分段数，根据需要可设为1～5段。

(2) 第段长dn ：每段的长度，可设不同数值。

(3)N 第1段速度：磨削起始点第一段的走刀速度。

段与第1段速度比：第N 段走刀速度为第1速度：直接启动速度，每段速度大于基础，它可实平石往复在两端停止行走的时保长度。

提供法程：钮将油石振荡频率大往复的伺服电机控制开关将油石走服电机驱动油石移动到工件最控制开关将油石走(4) N 段走刀度的倍数，可在1 %～99 %范围内选取。

（此项数值可以在控制面板上设定并且在显示屏上显示）(5) 基础速速度时所设加减速时间才起作用。

(6) 加减速度时间：段与段速度过渡时间，现段间滑过渡。

浅析滚动体凸度对轴承使用的影响
轧机轴承中，圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承应用是比较广泛的，尤其是多列式的，它们能够承受较大的径向载荷。

而且，当轧辊出现较小的弯曲或其他不同轴现象引起轻微的力矩载荷，它们也有一定的承受与适应能力。

图一圆柱滚子轴承内圈的倾斜
由于轴上力矩载荷的存在，轴承的套圈会出现倾斜，这样轴承滚子两端部存在较大的集中应力。

为了减少这种边缘集中应力，从而避免滚子出现过早疲劳失效，滚子和滚道通过采用凸度设计来加以解决。

滚子凸度可以是最简单的完全圆弧（如图二），也可以是部分凸度（如图三）。

大多数圆柱滚子轴承滚子轮廓一部分带凸度，其余还是圆柱面。

为了尽可能地降低应力集中，在圆柱面与凸起部分用相切曲线来取代圆弧。

图二完全圆弧的圆柱滚子
图三局部凸度的圆柱滚子
滚道中凸度的应用主要是完全凸形式，如下图四所示无凸度圆柱滚子在完全凸形的滚道中。

在圆锥滚子中，内外滚道通常都有凸度，而滚子则没有凸度。

图四凸形滚道与圆柱滚子接触
在实际的应用中，滚子需不需要采用凸度应根据具体工况来确定。

如工作中设备或安装后不同轴现象很少出现，那么为降低成本，滚子也没必要凸度加工；否则，为了轴承的使用寿命还是选用具有凸度滚子或凸度滚道的轴承。

滚子轴承套圈滚道凸度超精加工方法介绍曹新建 高向红石家庄轴承设备股份有限公司 （050051）摘 要 提出了一种针对滚子轴承套圈滚道必须带凸度的要求。

根据套圈滚道凸度的特点，结合多年来轴承套圈超精技术设计的实践，开发设计滚子轴承套圈滚道超精研机，采用窄油石、大往复结合小振荡的方法，提高了轴承套圈滚道凸度的精度，适应了市场发展的需要。

关键词 滚道凸度 窄油石 油石往复长度滚子轴承套圈滚道超精研机目前是使用窄于滚道宽度的宽油石以一定振荡频率及固定的振幅进行超精研磨加工，该方法对套圈前道工序经过磨削加工的滚道凸度形状不但得不到改善而且还可能造成一定的破坏，也不利于套圈滚道精度的提高。

所以需要开发一种新的滚子轴承套圈滚道超精研机。

在新机型设计中我们采用的是油石的大往复小振荡技术，即采用窄油石在滚道宽度内的不同位置改变油石振荡频率，以伺服电机驱动油石进行大往复运动来实现超精研改善滚道凸度及精度的目的。

1 设计指导思想采用油石在滚道往复长度上分段以及变化油石在各段的振荡频率和速度方法以实现滚道凸度的超精研磨。

这里着重介绍油石往复运动的设计及设置。

2 设计步骤及方法图1为窄油石往复运动参数设置示意图。

图1 油石往复运动示意图2.1 示意图上参数及其他参数说明(1) 半长段数：1/2油石往复长度的分段数，根据需要可设为1～5段。

(2) 第段长dn ：每段的长度，可设不同数值。

(3)N 第1段速度：磨削起始点第一段的走刀速度。

段与第1段速度比：第N 段走刀速度为第1速度：直接启动速度，每段速度大于基础，它可实平石往复在两端停止行走的时保长度。

提供法程：钮将油石振荡频率大往复的伺服电机控制开关将油石走服电机驱动油石移动到工件最控制开关将油石走(4) N 段走刀度的倍数，可在1 %～99 %范围内选取。

（此项数值可以在控制面板上设定并且在显示屏上显示）(5) 基础速速度时所设加减速时间才起作用。

(6) 加减速度时间：段与段速度过渡时间，现段间滑过渡。

三菱QPLC实现圆锥滚子轴承套圈滚道凸度的磨削加工李太林;李海祥
【期刊名称】《金属加工：冷加工》
【年(卷),期】2016(000)007
【摘要】运用三菱QPLC、定位模块QD75以及人机界面GOT控制伺服电动机两轴插补,将砂轮的外形修出类似对数曲线的形状,满足圆锥轴承套圈的凸度磨削要求.
【总页数】2页(P57-58)
【作者】李太林;李海祥
【作者单位】新乡日升数控轴承装备股份有限公司河南 453700;新乡日升数控轴承装备股份有限公司河南 453700
【正文语种】中文
【相关文献】
1.滚子轴承套圈滚道凸度超精加工方法介绍 [J], 曹新建;高向红
2.滚子轴承套圈滚道凸度的磨削加工 [J], 董晖;王雪珍
3.推力圆锥滚子轴承套圈滚道及挡边工序间尺寸的确定 [J], 李东如;谢星昊;高明远
4.圆锥滚子轴承套圈外滚道凸度的测值分析 [J], 栾金伟;王敏
5.轴承套圈滚道凸度磨削的砂轮修整器 [J], 殷明正
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