CN102705370A - 外圈具有双滚道的组配角接触球轴承设计安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种外圈具有双滚道的组配角接触球轴承设计安装方法，将传统背对背组配角接触球轴承的两外圈和外隔圈合三为一设计成整体外圈(7)，整体外圈内径端面的两侧设计有双滚道，双滚道上配置各自的内圈(2)，两内圈的3/4圆弧滚道与整体外圈的3/4圆弧滚道在滚球接触角内相互呈对角设置，滚球(4)配置在保持架(3)内且滚球(4)在相互呈对角所围成的半圆弧滚道内滚动，从而计算出设置在两内圈之间内隔圈(5)轴向长度的研磨量。整体外圈从根本上消除了两外圈以及外隔圈端面平行差和平面度所带来的误差，提高了组配角接触球轴承的整体刚度，避免研磨外隔圈的轴向长度，简化了组配角接触球轴承预紧力修配工艺。
Description
技术领域
本发明属于轴承技术领域，尤其是一种外圈具有双滚道的组配角接触球轴承设计安装方法。
背景技术
角接触球轴承由外圈、内圈、保持架和滚球构成，其中外圈的内径端面设置有倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道、内圈的外径端面设置有倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道，不论是外圈还是内圈，其倾斜直线滚道和3/4圆弧滚道自然过渡联接，3/4圆弧滚道的曲率半径与滚球的半径相匹配，安装时外圈的3/4圆弧滚道与内圈的3/4圆弧滚道在滚球接触角内相互对角对应，通过其两相互对应的3/4圆弧滚道可以对滚球形成一定的轴向预紧力。
角接触球轴承一般不单套使用，而要两套或多套进行组配才能安装使用。
图1是两套结构尺寸完全相等的角接触球轴承进行组配且背对背安装的结构示意图，所谓背对背安装是指：两外圈1带有3/4圆弧滚道的一侧端面之间通过外隔圈6实施预紧、两内圈2带有倾斜直线滚道的端面之间通过内隔圈5实施预紧。由于外隔圈6的轴向长度和内隔圈5的轴向长度需要研磨才能决定组配角接触球轴承之间所各自形成的轴向预紧力大小，而轴向预紧力的大小决定着组配角接触球轴承的旋转精度，也决定着组配角接触球轴承的整体刚度，合适的轴向预紧力能够减少组配角接触球轴承的振动和噪声，控制滚球4的自旋滑动，建立润滑喷嘴空间或润滑脂畅通空间，有效散发组配角接触球轴承所产生的热量。通俗的讲，通过内隔圈5和外隔圈6轴向长度的研磨才能确定两组配角接触球轴承的轴向预紧力。
若将两外圈1带有倾斜直线滚道的端面之间通过外隔圈6实施预紧、两内圈2带有3/4圆弧滚道的一侧端面之间通过内隔圈5实施预紧，则将上述安装情况自定义为组配角接触球轴承的面对面安装，本文主要讨论组配角接触球轴承的背对背安装情况。
通过上述分析可以看出：由于组配角接触球轴承中的角接触球轴承是分别独立的，因此需要通过内隔圈5和外隔圈6来分别调整或是研磨才能实现组配角接触球轴承之间的轴向预紧力，而调整或是研磨的方式比较复杂和繁琐，因此所需要的时间较长、效率低下、还要做出对应标记，尤其是对批量的组配角接触球轴承而言更为复杂和繁琐。
将上述两外圈和外隔圈合二为一组成整体外圈的结构形式及研磨内隔圈而构成的组配角接触球轴承还未见相关报道。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种外圈具有双滚道的组配角接触球轴承设计安装方法，该组配角接触球轴承设计安装方法是将传统的两外圈和外隔圈合三为一形成具有一定宽度且在外圈的内径两端设计有双滚道，在双滚道上分别配置结构相同的两内圈，两内圈通过内隔圈的设置来实现该组配角接触球轴承的轴向预紧力，也就是说该组配角接触球轴承轴向预紧力的大小只通过内隔圈轴向长度的研磨即可实现，大大节省了轴向预紧力调整的时间，提高了轴向预紧力调整的效率和研磨精度，尤其是具有双滚道的外圈从整体上提高了该组配角接触球轴承的刚度，从而提高该组配角接触球轴承的旋转精度，减少了该组配角接触球轴承的振动和噪声。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种外圈具有双滚道的组配角接触球轴承设计安装方法，其中单套角接触球轴承包括外圈、内圈、保持架和滚球，外圈的内径端面设置有倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道、内圈的外径端面设置有倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道，不论是外圈还是内圈，其倾斜直线滚道和3/4圆弧滚道均自然过渡联接，3/4圆弧滚道的曲率半径与滚球的半径相匹配，安装时外圈的3/4圆弧滚道与内圈的3/4圆弧滚道在滚球接触角内相互对角对应；组配角接触球轴承是将两套角接触球轴承通过外隔圈和内隔圈安装在一起共同使用的一种方式，其中外隔圈的外径和内径与外圈的外径和内径相匹配，内隔圈的外径和内径与内圈的外径和内径相匹配，将两外圈带有3/4圆弧滚道的一侧端面之间通过外隔圈实施预紧、两内圈带有倾斜直线滚道的端面之间通过内隔圈实施预紧的方式自定义为组配角接触球轴承的背对背安装；本发明包含如下内容：
①为提高组配角接触球轴承的整体刚度、减少外隔圈轴向长度的研磨量，将两外圈和外隔圈设计成一个具有宽度L的整体外圈；
②上述整体外圈内径端面的两侧设计有双滚道，每一侧滚道均与所配内圈外径端面设置的倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道的设计参数相匹配，其中所述倾斜直线滚道靠近整体外圈的外侧而所述3/4圆弧滚道设置在整体外圈内径端面的内侧，使得相邻两个所述3/4圆弧滚道形成背对背，即相邻两个所述3/4圆弧滚道的圆弧曲线刚好呈相反方向；
③两内圈安装时，两内圈的3/4圆弧滚道与整体外圈的所述3/4圆弧滚道在滚球接触角内相互呈对角设置，滚球配置在保持架内且滚球在相互呈对角所围成的半圆弧滚道内滚动；
④以滚球靠紧整体外圈所述3/4圆弧滚道以及靠紧内圈3/4圆弧滚道为基准，能够计算出两个滚球中心的有效间距L1，再根据组配角接触球轴承的许用预紧力，从而计算出设置在两内圈之间内隔圈轴向长度的研磨量。
由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：
1、本发明将传统背对背组配角接触球轴承的两外圈和外隔圈合三为一设计成整体外圈，从根本上消除了两外圈以及外隔圈端面平行差和平面度所带来的误差，提高了组配角接触球轴承的整体刚度，避免研磨外隔圈的轴向长度，简化了组配角接触球轴承预紧力修配工艺。
2、本发明只通过研磨内隔圈即可实现背对背组配角接触球轴承的许用预紧力，非常便于组配角接触球轴承的安装使用，大大节省了轴向预紧力调整的时间，提高了轴向预紧力调整的效率和研磨精度，从而提高组配角接触球轴承的旋转精度，减少组配角接触球轴承的振动和噪声。
附图说明
图1是两套结构尺寸完全相等的角接触球轴承进行组配且背对背安装的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
上述图中：1－外圈；2－内圈；3-保持架；4-滚球；5－内隔圈；6-外隔圈；7－整体外圈。
具体实施方式
本发明是一种外圈具有双滚道的组配角接触球轴承设计安装方法。
众所周知，单套角接触球轴承包括外圈、内圈、保持架和滚球，外圈的内径端面设置有倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道、内圈的外径端面设置有倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道，不论是外圈还是内圈，其倾斜直线滚道和3/4圆弧滚道均自然过渡联接，3/4圆弧滚道的曲率半径与滚球的半径相匹配，安装时外圈的3/4圆弧滚道与内圈的3/4圆弧滚道在滚球接触角内相互对角对应。
结合图1，组配角接触球轴承是将两套角接触球轴承通过外隔圈6和内隔圈5安装在一起共同使用的一种方式，其中外隔圈6的外径和内径与外圈1的外径和内径相匹配，内隔圈5的外径和内径与内圈2的外径和内径相匹配，将两外圈带有3/4圆弧滚道的一侧端面之间通过外隔圈实施预紧、两内圈带有倾斜直线滚道的端面之间通过内隔圈实施预紧的方式自定义为组配角接触球轴承的背对背安装。
明确上述基本概念后，结合图2，本发明主要包含如下内容：
①为提高组配角接触球轴承的整体刚度、减少外隔圈轴向长度的研磨量，将两外圈1和外隔圈6设计成一个具有宽度L的整体外圈7。将两外圈1和外隔圈6合三为一设计成整体外圈7，从根本上消除了两外圈1以及外隔圈6端面平行差和平面度所带来的误差，其创造性是本领域普通技术人员所意想不到的，而整体外圈不但提高了组配角接触球轴承的刚度、还避免了研磨外隔圈的轴向长度、从而简化了组配角接触球轴承预紧力的修配工艺则是显而易见的。
②上述整体外圈7内径端面的两侧设计有双滚道，每一侧滚道均与所配内圈2外径端面设置的倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道的设计参数相匹配，其中所述倾斜直线滚道靠近整体外圈7的外侧而所述3/4圆弧滚道设置在整体外圈7内径端面的内侧，使得相邻两个所述3/4圆弧滚道形成背对背，即相邻两个所述3/4圆弧滚道的圆弧曲线刚好呈相反方向，从整体外圈7外侧看：上述滚道呈喇叭状。这与前述背对背安装的组配角接触球轴承自定义相一致。
③两内圈2安装时，两内圈2的3/4圆弧滚道与整体外圈的所述3/4圆弧滚道在滚球接触角内相互呈对角设置，滚球4配置在保持架3内且滚球4在相互呈对角所围成的半圆弧滚道内滚动。
④以滚球4靠紧整体外圈7所述3/4圆弧滚道以及靠紧内圈3/4圆弧滚道为基准，能够计算出两个滚球中心的有效间距L1，再根据组配角接触球轴承的许用预紧力，从而计算出设置在两内圈2之间内隔圈5轴向长度的研磨量。由于只研磨内隔圈即可实现背对背组配角接触球轴承的许用预紧力，非常便于组配角接触球轴承的安装使用，大大节省了轴向预紧力调整的时间，提高了轴向预紧力调整的效率和研磨精度，从而提高组配角接触球轴承的旋转精度，减少组配角接触球轴承的振动和噪声。
上述整体外圈7的宽度L是给定的，在此情况下内隔圈5的轴向长度是可以初步确定的。而滚球4的半径、内圈2的宽度及3/4圆弧滚道的建立则由于加工因素需要现场测量，因此在具体测量出滚球4的半径、内圈2的宽度后还要再根据两个滚球中心的有效间距L1才能计算出内隔圈5轴向长度的研磨量，这对本领域普通技术人员而言并不是一件难事。实际使用时，备紧两内圈2的预紧力是需要通过力矩扳手来测定的，只有相互配合才能真正达到或满足组配角接触球轴承的许用预紧力。
Claims (1)
1.一种外圈具有双滚道的组配角接触球轴承设计安装方法，其中单套角接触球轴承包括外圈(1)、内圈(2)、保持架(3)和滚球(4)，外圈的内径端面设置有倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道、内圈的外径端面设置有倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道，不论是外圈还是内圈，其倾斜直线滚道和3/4圆弧滚道均自然过渡联接，3/4圆弧滚道的曲率半径与滚球的半径相匹配，安装时外圈的3/4圆弧滚道与内圈的3/4圆弧滚道在滚球接触角内相互对角对应；组配角接触球轴承是将两套角接触球轴承通过外隔圈(6)和内隔圈(5)安装在一起共同使用的一种方式，其中外隔圈的外径和内径与外圈的外径和内径相匹配，内隔圈的外径和内径与内圈的外径和内径相匹配，将两外圈带有3/4圆弧滚道的一侧端面之间通过外隔圈实施预紧、两内圈带有倾斜直线滚道的端面之间通过内隔圈实施预紧的方式自定义为组配角接触球轴承的背对背安装；其特征是：组配角接触球轴承设计安装方法包含如下内容：
①为提高组配角接触球轴承的整体刚度、减少外隔圈轴向长度的研磨量，将两外圈(1)和外隔圈(6)设计成一个具有宽度L的整体外圈(7)；
②上述整体外圈(7)内径端面的两侧设计有双滚道，每一侧滚道均与所配内圈(2)外径端面设置的倾斜直线滚道+3/4圆弧滚道的设计参数相匹配，其中所述倾斜直线滚道靠近整体外圈(7)的外侧而所述3/4圆弧滚道设置在整体外圈(7)内径端面的内侧，使得相邻两个所述3/4圆弧滚道形成背对背，即相邻两个所述3/4圆弧滚道的圆弧曲线刚好呈相反方向；
③两内圈(2)安装时，两内圈的3/4圆弧滚道与整体外圈(7)的所述3/4圆弧滚道在滚球接触角内相互呈对角设置，滚球(4)配置在保持架(3)内且滚球(4)在相互呈对角所围成的半圆弧滚道内滚动；④以滚球(4)靠紧整体外圈(7)所述3/4圆弧滚道以及靠紧内圈(2)3/4圆弧滚道为基准，能够计算出两个滚球中心的有效间距L1，再根据组配角接触球轴承的许用预紧力，从而计算出设置在两内圈之间内隔圈(5)轴向长度的研磨量。
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