[发明专利]齿轮圆锥滚子轴承及轴承带齿外圈的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮和轴承制造领域，尤其是一种齿轮圆锥滚子轴承及轴承带齿外圈的热处理方法。

背景技术

齿轮箱具有轴承和齿轮，很多额定功率较高的齿轮箱都使用了圆锥滚子轴承；传统的齿轮箱由于轴承和齿轮不一体构成，当齿轮减速比较大时，存在轴承承载能力和功率密度相对较低，使齿轮箱的体积相对较大的不足，因此，设计一种轴承和齿轮一体构成，轴承承载能力和功率密度相对较高，使齿轮箱的体积相对较小的齿轮圆锥滚子轴承及轴承带齿外圈的热处理方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前传统的齿轮箱由于轴承和齿轮不一体构成，当齿轮减速比较大时，存在轴承承载能力和功率密度相对较低，齿轮箱的体积相对较大的不足，提供一种轴承和齿轮一体构成，轴承承载能力和功率密度相对较高，使齿轮箱的体积相对较小的齿轮圆锥滚子轴承及轴承带齿外圈的热处理方法。

本发明的具体技术方案是：

一种齿轮圆锥滚子轴承，包括内圈、滚动体组和保持架；所述的齿轮圆锥滚子轴承还包括外侧围设有一体构成的齿轮的轴承带齿外圈。该齿轮圆锥滚子轴承轴承和齿轮一体构成，轴承承载能力和功率密度相对较高，使齿轮箱的体积相对较小。

作为优选，所述的齿轮圆锥滚子轴承，所述的轴承带齿外圈的内孔大端与齿轮的齿根圆的径向距离为齿轮模数的2倍至4倍。多数情况下，使用99%可靠性或L1疲劳寿命来计算齿轮的寿命，而支承齿轮的轴承则使用90%可靠性、L10疲劳寿命来计算；通过增加滚子数量，增大滚子尺寸或是轴承的节圆直径可以提高支承齿轮的轴承的承载能力；该轴承带齿外圈轴承带齿外圈的内孔大端与齿轮的齿根圆的径向距离为齿轮模数的2倍至4倍，为通过增大轴承的节圆直径和滚子直径，从而提高轴承的承载能力和疲劳寿命及增强齿轮轴承的功率密度预留了调整设计余地。

作为优选，所述的轴承带齿外圈的材料为GCr15或GCr18No。GCr15和GCr18No是广泛应用于轴承行业的具有良好性能的低合金钢，通过热处理后能轴承带齿外圈在具有高的强度和硬度的同时具有好的韧性，获得较好的强韧性配合满足工作要求。

作为优选，所述的内孔处的硬度为HRC61至HRC65；齿轮处的硬度为HRC47至HRC52；能同时满足轴承带齿外圈的内孔和齿轮对硬度的不同工作要求。

一种轴承带齿外圈的热处理方法，所述的轴承带齿外圈的外侧围设有一体构成的齿轮；轴承带齿外圈的材料为GCr15；轴承带齿外圈的热处理方法包括：步骤一，将轴承带齿外圈在温度70℃至90℃的酸液中进行酸洗；步骤二，将轴承带齿外圈在二氧化碳作为保护气体的保护气氛中第一次加热到温度850℃至870℃并保温25分钟至40分钟,奥氏体化；步骤三，在160℃热油中进行第一次等温淬火25分钟至35分钟，获得非平衡组织作为预处理；步骤四，在二氧化碳作为保护气体的保护气氛中第二次加热到温度810℃至830℃，保温30分钟至50分钟,经相变重结晶，奥氏体晶粒被细化；步骤五，在180℃热油中进行第二次等温淬火和低温回火160分钟至200分钟，提高GCr15轴承带齿外圈的强韧性；步骤六，内孔高频加热到温度880℃至900℃并在高频淬火液中淬火，步骤七，轴承带齿外圈取出在空气中冷却。