[发明专利]一种汽柴油发电机中的球轴承及其生产工艺

说明书

一种汽柴油发电机中的球轴承及其生产工艺，属于轴承及其生产工艺技术领域。包括球轴承本体，球轴承本体包括轴承外圈和轴承内圈，轴承外圈的内周设置外圈滚道，轴承内圈的外周设置内圈滚道，钢球设置在外圈滚道和内圈滚道之间，其特征在于外圈滚道和内圈滚道围合形成环形容球轨道，环形容球轨道的沟底处的曲率半径最小，而沟底两侧向外的变曲率圆弧上的曲率半径渐大。变曲率沟道球轴承是一种新型结构的轴承，其显著特点是钢球和沟道接触应力均匀，因而摩擦力小，温升低，工作载荷与转速高。环形容球轨道的沟底处的曲率半径最小，而沟底两侧向外的变曲率圆弧上的曲率半径渐大，可以承受较大交变载荷力。

技术领域

本发明涉及轴承及其生产工艺技术领域，具体为一种汽柴油发电机中的球轴承及其生产工艺。

背景技术

汽柴油机驱动发电机运转，将汽柴油的能量转换为电能。在汽柴油机缸内，通过喷油嘴射出的高压雾化柴油的充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小温度迅速升高，达到柴油的燃点，柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转，曲轴与发电机同轴安装。

由于汽柴油机在开始驱动时，产生的作用载荷力相当大，轴承滚道表面承受载荷较大，而正常运转时载荷力较小，但汽柴油发电机在使用中需经常频繁启动，频繁启动运行形成一个交变载荷，这个交变载荷使轴承滚道表面容易疲劳，致使轴承寿命短。

解决轴承产生疲劳损坏的办法有多样，但都不尽理想。对此，我们采用的对策有多种其中一种采用变曲率沟道球轴承。

此外，申请人在实际生产变曲率沟道轴承的过程中发现如下问题：市面上没有针对变曲率沟道轴承加工的专门设备，各厂家基本依赖自行技术改造，以实现轴承的批量化加工生产。而针对旧设备进行升级改造需要大量采购配件，尤其是定制不同型号的砂轮，才能实现生产目的。砂轮作为耗材，在使用一段时间后难免出现磨损，导致加工精度难以达到设计需求。鉴于此，针对变曲率沟道轴承的加工困难的问题，申请人还设计了一套能够适应多种型号尺寸变曲率沟道轴承加工的专用设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽柴油发电机中的球轴承及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽柴油发电机中的球轴承，包括球轴承本体，球轴承本体包括轴承外圈和轴承内圈，轴承外圈的内周设置外圈滚道，轴承内圈的外周设置内圈滚道，钢球设置在外圈滚道和内圈滚道之间，外圈滚道和内圈滚道围合形成环形容球轨道，环形容球轨道的沟底顶点处的曲率半径最小，而沟底两侧向外的变曲率圆弧上的曲率半径渐大。

优选的，环形容球轨道的横截面呈椭圆形；参数设计如下：

钢球直径为Dw，环形容球轨道的椭圆形横截面的长半轴为a，椭圆形横截面的短半轴为b，钢球中心点与椭圆形横截面的中心点距离为h，钢球与沟底的间隙为ε，沟底两侧向外的变曲率圆弧的包角为2β，R_O为变曲率圆弧端点处的曲率半径，

根据关系式：b = K.Dw

a = K1.Dw

h = K2.Dw

ε= （K1-K2-0.5）Dw

其中： K=R_O/DW，R_O=0.505DW； K1=K(8K²-1)^1/2 ,

K2=［(K1²- K²)(1-1/4K²) ］^1/2 ；

其中，2β取值为40°～55°。