CN103406819B - 轴承密封槽成型切入磨削方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承密封槽成型切入磨削方法，其中，包括以下步骤：步骤一：将轴承内圈的密封槽加工成预成型，并留有余量；步骤二：用修整后的砂轮对内圈的密封槽和滚道进行磨削；步骤三：完成磨削；内圈密封槽内的余量为渐变式余量。采用渐变式余量设计的密封槽时，砂轮磨削掉的余量为逐渐增大，砂轮所受冲击力较小，有效地降低了砂轮的磨损，从而提高了密封槽的磨削精度，延长了砂轮的寿命。密封槽两个坡面设计成渐变式余量，可以保证磨削密封槽时，砂轮磨削刃两侧均匀承受轴向力，避免砂轮磨削刃的崩裂，也可以避免密封槽磨削时，由于砂轮磨削刃崩掉缺陷而经常出现的槽底部多出一块余量不能磨削掉的问题。

Description

轴承密封槽成型切入磨削方法

技术领域

本发明涉及轴承的加工方法，特指轴承密封槽成型切入磨削方法。

背景技术

轴承密封性能的优劣直接影响轴承的使用寿命和可靠性。影响轴承密封性能的主要因素有：正确设计、密封圈的制作质量、密封槽的加工质量、选择合适的润滑脂等。

密封轴承内圈、外圈密封槽的加工质量，直接影响轴承的密封性能。轴承外圈密封槽加工质量不好，导致密封圈相对轴承外圈的滑动(滑圈)，甚至从密封槽内脱落，即通常所称的“掉盖”现象，会使密封轴承失去密封性能；轴承内圈密封槽加工质量不好，会造成密封性能下降，因此，必须严格控制轴承密封槽的加工质量。如何提高密封性能是轴承行业面临的普遍问题和难点。

目前，大多数车加工厂家采用YT15、W2工具钢作为车加工刀具。利用线切割机床把刀具切削刃切割成需要的形状。

缺点：耐磨性较差，需要经常刃磨，尺寸精度较低。刀具切削刃的形状较难保证，每次刃磨后的频繁装卡、对刀，增加了车床的调整时间，车刀的位置精度一致性较差，导致车削密封槽的尺寸一致性也难以保证。另外，线切割机床的钼丝精度大都在0.2mm左右，刀具切削刃面粗糙度值较高，加工密封槽主接触坡的粗糙度较差，再加之热处理后表面油斑、碳化皮等不易处理，最终导致轴承工作时密封唇磨损较快，密封效果较差。

近几年，随着车加工厂家自动车床连线的大量使用，以及客户对轴承密封性能要求的不断提高，成型刀片的应用越来越广泛。

成型刀片的材料大都采用陶瓷材料。

缺点：成本较高，一般为YT15、W2工具钢的6-8倍。韧性低，耐冲击性能较差。

除了上述原因以外，由于多数厂家机床刚性较差、精度较低，车加工密封槽尺寸及形状较难保证，尺寸散差较大，再加之热处理变形难以控制、热处理后密封槽主接触面油斑、氧化皮难以处理，粗糙度值较低等因素，致使密封槽质量难以保证。

另外，目前行业内对密封槽尺寸及形状精度的测量没有太好的方法，质量控制严格的厂家，大多安排专人对密封槽进行全检，也只能针对个别尺寸，而对形状精度、粗糙度等指标进行抽检，这也增加了控制密封槽质量的难度和成本。

发明内容

一、要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种效率高、精度高及成本低的轴承密封槽成型切入磨削方法。

二、技术方案

为解决上述技术问题，本发明轴承密封槽成型切入磨削方法，其中，包括以下步骤：

步骤一：将轴承内圈的密封槽加工成预成型，并留有余量；

步骤二：用修整后的砂轮对内圈的密封槽和滚道进行磨削；

步骤三：完成磨削；

上述内圈密封槽内的余量为渐变式余量。

作为优化，上述渐变式余量是指在密封槽内的余量从密封槽口到密封槽底逐渐增厚。

作为优化，上述密封槽的主接触坡面粗糙度值为Ra＝0.63～0.8μm。

作为优化，上述砂轮的外部形状与密封槽及滚道对应匹配。

三、本发明的有益效果

本发明采用渐变式余量设计的密封槽与普通均匀余量设计的密封槽相比，如图2所示，采用均匀余量设计的密封槽进行磨削时，在以相同的磨削参数磨削时，随着砂轮的不断进给，砂轮冲击力较大，砂轮磨损量较大，需要的修整次数也相应地增加，磨削出的密封槽精度、磨削效率、砂轮的寿命等指标不如渐变式余量设计的密封槽。采用渐变式余量设计的密封槽时，砂轮磨削掉的余量为逐渐增大，砂轮所受冲击力较小，有效地降低了砂轮的磨损，从而提高了密封槽的磨削精度，延长了砂轮的寿命。另外，密封槽两个坡面设计成渐变式余量，可以保证磨削密封槽时，砂轮磨削刃两侧均匀承受轴向力，避免砂轮磨削刃的崩裂，也可以避免密封槽磨削时，由于砂轮磨削刃崩掉缺陷而经常出现的槽底部多出一块余量不能磨削掉的问题，如图6所示。

附图说明

图1是本发明渐变式余量设计示意图；

图2是现有通常的密封槽余量设计示意图；

图3是本发明轴承密封结构示意图；

图4是轴承外圈密封槽的部分剖面图；

图5是轴承内圈密封槽的部分剖面图；

图6是密封槽内磨削余量的示意图。

图中，1为外圈，2为内圈，3为密封槽，4为余量。

具体实施方式

下面结合附图对本发明轴承密封槽成型切入磨削方法作进一步说明：

实施方式一：如图1所示，本发明轴承密封槽3成型切入磨削方法，其中，包括以下步骤：

步骤一：将轴承内圈2的密封槽3加工成预成型，并留有余量4；

步骤二：利用金刚石滚轮将修整后的砂轮对内圈2的密封槽3和滚道进行磨削；

步骤三：完成磨削；

上述内圈2密封槽3内的余量4为渐变式余量4；上述渐变式余量4是指在密封槽3内的余量4从密封槽3口到密封槽3底逐渐增厚；上述砂轮的外部形状与密封槽3及滚道对应匹配。

采用渐变式余量4设计对轴承的内圈2进行磨削时，具有较高的效率，只要车加工出预成型，预留渐变式的余量，便可利用砂轮精确磨出需要的形状；而且精度大大提高，密封槽3位置等尺寸精度公差不超过0.01mm，与现有车加工尺寸公差最低的0.05mm相比，有着显著的提高，此外，上述密封槽3的主接触坡面粗糙度值为Ra＝0.63～0.8μm，相比于现有车加工的最低1.63μm左右高要出很多，并且，通过本实施例轴承密封槽3成型切入磨削方法，可不用在对其表面进行热处理油斑、碳化皮等处理；通过金刚石滚轮可以对砂轮进行至少一万次的修整，每次磨削工件8～10件，再加之废品率很低，性价比明显高于使用刀具的车加工。

如图6所示，采用渐变式余量4设计的密封槽3时，砂轮磨削掉的余量4为逐渐增大，砂轮所受冲击力较小，有效地降低了砂轮的磨损，从而提高了密封槽3的磨削精度，延长了砂轮的寿命。另外，密封槽3两个坡面设计成渐变式余量4，可以保证磨削密封槽3时，砂轮磨削刃两侧均匀承受轴向力，避免砂轮磨削刃的崩裂，也可以避免密封槽3磨削时，由于砂轮磨削刃崩掉缺陷而经常出现的槽底部多出一块余量4不能磨削掉的问题。

如图3至5所示，密封圈压装入轴承密封槽3时，应保证外圈1过盈符合设计要求。

1.外圈1密封槽3尺寸对轴承密封性能的影响：

1.1外圈1密封槽3底宽a(包括a1和a2)过小，将导致密封圈压装困难，变形大，也影响到密封主接触唇与内圈2主接触坡面的过盈量，从而影响轴承的密封性能；外圈1密封槽3底宽a过大，将导致密封圈与外圈1密封槽3接触过盈不足，易产生“滑圈”(即密封圈相对外圈1滑动)，造成轴承运转时漏脂，影响轴承密封性能；

1.2外圈1密封槽3槽位置b(包括b1和b2)如过大，将带动密封圈更靠近内圈2密封槽3，将导致密封圈主接触唇与内圈2主接触坡的过盈量加大，造成轴承运转时摩擦力矩增大，密封唇橡胶磨损加剧，最终影响轴承的密封性能。外圈1密封槽3槽位置b如过小，将使密封圈远离内圈2密封槽3，将导致密封圈主接触唇与内圈2主接触坡的过盈量变小或没有过盈，造成轴承运转时的漏脂。

1.3外圈1密封槽3底径尺寸对轴承密封性能的影响：

外圈1密封槽3底径尺寸D1过小，将导致密封圈压装困难，变形大，也影响到密封主接触唇与内圈2主接触坡面的过盈量。外圈1密封槽3底径尺寸D1过大，将导致密封圈与外圈1密封槽3接触过盈不足，易产生“滑圈”，造成轴承运转时漏脂，影响轴承密封性能；

2.内圈2密封槽3尺寸对轴承密封性能的影响：

2.1内圈2密封槽3槽位置a(包括a1和a2)过小，将导致密封圈主接触唇与内圈2主接触坡面的过盈量变大，造成轴承运转时摩擦力矩增大，密封唇橡胶磨损加剧，从而影响轴承的密封性能。内圈2密封槽3槽位置a过大，将导致密封圈主接触唇与内圈2主接触坡面的过盈量变小或没有过盈，造成轴承运转时的漏脂；

2.2内圈2密封槽3主接触坡角α过大、过小都影响密封圈主接触唇过盈量的大小，其影响见上述；

2.3内圈2密封槽3主接触坡面粗糙度值较高时，将加剧轴承运转过程中密封唇的磨损，摩擦力矩增大，机器的功耗加大，温升增大，最终影响轴承的密封性能。

图中尺寸符号的解释：

a1、a2—外圈、内圈的密封槽底宽度

b1、b2—外圈、内圈的密封槽槽位置

α—内圈密封槽主接触坡角度

β—外圈密封槽口径坡角度

D1、d2—外圈、内圈的密封槽底径

D2、d1—外圈、内圈的密封槽口径

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种轴承密封槽成型切入磨削方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将轴承内圈的密封槽加工成预成型，并留有余量；

步骤二：用修整后的砂轮对内圈的密封槽和滚道进行磨削；

步骤三：完成磨削；

所述内圈密封槽内的余量为渐变式余量，所述渐变式余量是指在密封槽内的余量从密封槽口到密封槽底逐渐增厚，所述砂轮的外部形状与密封槽及滚道对应匹配。

2.根据权利要求1所述的轴承密封槽成型切入磨削方法，其特征在于：所述密封槽的主接触坡面粗糙度值为Ra＝0.63～0.8μm。