[发明专利]采用锥柱匹配导辊的无心贯穿式圆锥滚子凸度超精研方法

说明书

本发明涉及一种采用锥柱匹配导辊的无心贯穿式圆锥滚子凸度超精研方法，后导辊的形面是圆柱面，仅前导辊的形面是螺旋锥形曲面；前导辊形面是根据给定型号圆锥滚子的锥角等几何参数，按照与圆柱导辊匹配的要求进行专门设计和加工的。本发明超精研方法在获得滚子凸度的同时，因圆柱形后导辊加工简单并且可通用于不同型号的圆锥滚子，可以大大减少生产所需昂贵的专用导辊的数量，使导辊加工及修磨的总体费用和时间大幅减少。

技术领域

本发明涉及滚动轴承制造技术领域，具体的说是一种采用锥柱匹配导辊的无心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，其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，而且是微米级的小量，其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圆锥滚子凸度加工的主要工艺，其加工方式是：一对轴线水平且平行配置的螺旋导辊，作定轴同向旋转运动，使得由上料机构连续送入两导辊之间的滚子，可以一边自转，一边以某种固定的或者变动的姿态沿某种轨迹从两导辊之间贯穿通过，其中，两导辊的辊形表面从两侧与滚子的圆锥表面接触，对滚子进行支撑、姿态控制和旋转驱动，前（或后）导辊的螺旋挡边与滚子的球基面接触，推动滚子向前贯穿并将相邻滚子隔离；同时，一排长方块油石从正上方弹性地压在滚子上，并沿导辊轴线方向作高频小幅直线振荡，对滚子锥面进行研磨。

在圆锥滚子凸度的无心贯穿式超精研加工中，滚子姿态对凸度有重要影响。滚子姿态可用两个参数表示，一个是滚子斜置角，是指水平面内滚子轴线与导辊轴线的夹角；另一个是滚子倾斜角，是指沿导辊轴线方向的铅垂平面内滚子轴线与导辊轴线的夹角。根据滚子姿态的不同，圆锥滚子凸度的无心贯穿式超精研分为正置贯穿式和斜置贯穿式两种。正置贯穿式滚子斜置角为零。斜置贯穿式滚子斜置角不为零。现有研究表明，同样型号的圆锥滚子，斜置贯穿式比正置贯穿式超精研获得的滚子凸度更大。

导辊是圆锥滚子凸度无心贯穿式超精研加工中最重要的工具，其中导辊形面直接决定滚子的姿态以及导辊对滚子的支撑稳定性。理想导辊形面需要满足两个条件，一是滚子姿态可获得凸度，二是导辊与滚子处于线接触状态。由于滚子轴线与前后导辊的轴线处于空间交错的几何关系，满足这两个条件的导辊形面理论上一般是复杂的螺旋锥形曲面。

形面为螺旋锥形曲面的导辊结构复杂，加工难度也大，因而价格昂贵。此外，导辊在使用中因磨损经常需要对其形面进行修磨，修磨的费用也很高。导辊形面的加工和修磨是在昂贵的专用磨床上进行的，需要花费大量费用和时间。实际生产中，由于螺旋导辊形面的磨削要求高，技术难度大，导辊形面磨削后无法满足圆锥滚子超精研工艺要求，不得不返回重新进行修磨的情况十分普遍，甚至返回多次进行修磨的情况也常有发生，使导辊的修磨费用和时间大大增加，也使圆锥滚子超精研加工的生产时间浪费很多。目前的超精研方法，前后导辊的形面都是螺旋锥形曲面，而且导辊都是专用的，一对导辊只适合某一种型号的圆锥滚子（仅锥角相同长度差异不大的型号之间可以通用）。为了满足各种型号圆锥滚子轴承的配套需求，圆锥滚子型号很多。在圆锥滚子型号众多，导辊加工价格昂贵且磨损后修磨费用高、时间长的条件下，现有超精研方法，因为一对导辊只适合一种型号的圆锥滚子，前后导辊均缺乏通用性，致使导辊数量很多，从而大大增加了导辊加工及修磨的总体费用和时间。

发明内容

针对上述现有超精研方法前后导辊均缺乏通用性，致使导辊加工及修磨的总体费用高、时间长等问题，本发明提供一种采用锥柱匹配导辊的无心贯穿式圆锥滚子凸度超精研方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种采用锥柱匹配导辊的无心贯穿式圆锥滚子凸度超精研方法，后导辊的形面为圆柱面，通用于不同型号圆锥滚子凸度的超精研；仅前导辊的形面为用于给定滚子型号的螺旋锥形曲面。