CN110848264A - 一种具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，属于机械基础件及制造技术领域，包括保持架本体一、保持架本体二和一组内六角沉头螺钉，所述保持架本体一和保持架本体二上均设有一组滚子兜孔，所述保持架本体一靠近保持架本体二的端面上设有第一凸台，所述第一凸台的外壁上设有一组棘爪，所述保持架本体二靠近保持架本体一的一端设有第一凹槽，所述第一凹槽的内壁上设有一组楔形沟槽，所述第一凸台设置在第一凹槽内，所述一组棘爪卡合在一组楔形沟槽内。本发明采用分体结构的设计，便于进行保持架部分的更换，通过棘爪和楔形沟槽放置径向转动，通过一组内六角沉头螺钉将保持架本体一和保持架本体二形成结构稳定的整体，延长了轴承的使用寿命。

Description

一种具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体地，涉及一种具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法。
背景技术
保持架作为一个重要的轴承零件，它的作用是将滚动体等距离隔开、均布在滚道的圆周上以防工作时滚动体间相互碰撞和摩擦。引导并带动滚动体在正确的滚道上滚动。其制造精度和质量的好坏，直接影响轴承的使用寿命。
调心滚子轴承具有两列滚子，主要承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。两列对称型球面滚子，外圈有一条共用的球面滚道，内圈有两条与轴承轴线倾斜一角度的滚道，具有良好的调心性能，当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用，调心性随轴承尺寸系列不同而异，一般来说调心滚子轴承所允许的工作转速较低。
普通的调心滚子轴承保持架大多是冲压钢板保持架，由于结构设计上的问题，保持架小断面和滚子摩擦严重，保持架没有经过表面硬化处理，而轴承内、外套圈和滚子都经过淬火处理，硬度在61HRC~65HRC之间，而普通10号钢板的硬度很低（小于140HB）,所以，轴承在承载、转动过程中保持架会产生磨损，保持架磨损到一定程度，轴承就会卡死，造成整套轴承失效。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，解决了轴承保持架使用过程中在高速转动情况下温度升高以及会产生很大磨损，降低轴承保持架使用寿命的问题。
技术方案：本发明提供了一种具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，包括保持架本体一、保持架本体二和一组内六角沉头螺钉，所述保持架本体一和保持架本体二通过一组内六角沉头螺钉连接，所述保持架本体一和保持架本体二上均设有一组滚子兜孔，所述保持架本体一靠近保持架本体二的端面上设有第一凸台，所述第一凸台的外壁上设有一组棘爪，所述保持架本体二靠近保持架本体一的一端设有第一凹槽，所述第一凹槽的内壁上设有一组楔形沟槽，所述第一凸台设置在第一凹槽内，所述一组棘爪卡合在一组楔形沟槽内，所述保持架本体一上的滚子兜孔和保持架本体二上的滚子兜孔交错设置。本发明的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，采用分体结构的设计，便于进行保持架部分的更换，通过棘爪和楔形沟槽放置径向转动，通过一组内六角沉头螺钉将保持架本体一和保持架本体二形成结构稳定的整体，延长了轴承的使用寿命。两侧的滚子兜孔形成非对称结构，因此滚子也为非对称结构，能够提高轴承的顺滑性，避免卡滞。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，所述保持架本体一和第一凸台之间设有第二凸台，所述第二凸台的直径大于第一凸台和第一凹槽的直径，并且第二凸台的直径小于保持架本体一的直径，所述保持架本体一、保持架本体二和第二凸台形成圆环形的凹沟。在保持架本体一和保持架本体二之间的凹沟可进入润滑油，进行轴承的润滑。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，所述保持架本体一上设有一组第一通道，所述第一通道沿保持架本体一的轴向设置，所述第一通道与凹沟连通，所述第一通道的两侧设有一组油孔一，所述一组油孔一的一端与第一通道连通，并且一组油孔一的另一端与滚子兜孔连通。凹沟内的润滑油通过第一通道进入油孔一，并进一步进入滚子兜孔进行保持架本体一上滚子的润滑。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，所述保持架本体二上设有一组第二通道，所述第二通道沿保持架本体二的轴向设置，所述第二通道与凹沟连通，所述第二通道的两侧设有一组油孔二，所述一组油孔二的一端与第二通道连通，并且一组油孔二的另一端与滚子兜孔连通。凹沟内的润滑油通过第二通道进入油孔二，并进一步进入滚子兜孔进行保持架本体二上滚子的润滑。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，所述保持架本体一上沿径向以环形阵列的方式设有一组第一通孔，所述保持架本体二上沿径向以环形阵列的方式设有一组螺纹孔，所述螺纹孔和第一通孔一对一设置，并且螺纹孔和第一通孔通过内六角沉头螺钉连接。内六角沉头螺钉穿过第一通孔与螺纹孔螺纹连接，从而将保持架本体一和保持架本体二固定在一起。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，所述保持架本体一和保持架本体二采用10号钢板，所述滚子兜孔的内壁为凹圆弧形，所述保持架本体一和保持架本体二的表面涂覆有耐磨层。采用10号钢板，具有更高的强度。内凹的圆弧形结构，与滚子配合。设置的耐磨层，提高了轴承的使用寿命。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，上述轴承保持架采用的合金配方其质量百分比为：
碳 65-75份
硅 30-50份
锰 2.4-3.6份
铬 2-5份
铈 10-12份
铼 3-4份
铜 120-130份
钒 45-55份
镍 3.3-3.5份
硫 10-12份
磷 32-35份
余量为铁。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，所述耐磨层的配方为：
钛粉 60-61份
石墨 20-21份
剩余为镍粉。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，所述耐磨层中还包括虫胶和无水乙醇，所述虫胶与钛粉、石墨和镍粉混合粉末的重量比为：1：。
进一步的，上述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，所述耐磨层的制备包括如下步骤：
1：轴承保持架表面预处理：去除轴承保持架表面的氧化层、油污和锈蚀，对轴承保持架表面进行喷丸毛化处理，至表面粗糙度为Ra3.2~Ra6.3，来获得待涂覆耐磨层的基体；
2：制备混合粉末：将钛粉、石墨和镍粉分别在110~150℃烘干去除水分，然后将钛粉、石墨和镍粉放入混料机中混合均匀，获得混合粉末；
3：制备涂覆材料：将步骤2中混合粉末与虫胶混合，然后加入无水乙醇调制成糊状，获得涂覆材料；
4：预置：将涂覆材料涂覆在轴承保持架的基体表面形成预涂层，待预涂层干燥凝固后，打磨成厚度为0.5±0.02mm的待熔覆涂层；
5：激光扫描：对待熔覆涂层进行激光扫描，激光扫面时使用矩形光斑，连续输出，激光功率密度120~150W/mm2，扫描速度600~800mm/min，搭接率5~10%；扫面完成后在轴承保持架的基体表面获得复合耐磨层；
6：后处理：将表面有复合耐磨层的轴承保持架的基体用砂轮打磨抛光，去除表面氧化层。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，结构简单、合理，使用方便，应用成本低，适应性好，改变了轴承保持架整体的结构方式，改为两部分的分体结构，能够在保持架部分发生损坏时，只更换其中的一部分，降低了生产成本，并且通过设置的润滑通道，提高了轴承的散热效果，提高了使用寿命，具有很高的推广价值；轴承保持架采用的合金配方，具有较高的强度以及耐磨性，冷变形塑形良好，表面耐磨性良好，提高了轴承产品的整体质量和使用寿命，从而有效地提高了设备的连续运作时间，延长设备的维护周期，节约了设备的使用成本；其耐磨层具有自润滑功能，耐磨性好，使用寿命长的特点。
附图说明
图1为本发明所述具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法的结构示意图；
图2为本发明所述具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法的***图；
图3为本发明所述保持架本体一的结构示意图；
图4为本发明所述保持架本体二的结构示意图；
图5为本发明图1中A处的局部放大图；
图6为本发明所述保持架本体一的左视图。
图中：保持架本体一1、保持架本体二2、内六角沉头螺钉3、滚子兜孔4、第一凸台5、棘爪6、第一凹槽7、楔形沟槽8、第二凸台9、凹沟10、第一通道11、油孔一12、第二通道13、油孔二14、第一通孔15、螺纹孔16。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
如图1-4和6所示的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，包括保持架本体一1、保持架本体二2和一组内六角沉头螺钉3，所述保持架本体一1和保持架本体二2通过一组内六角沉头螺钉3连接，所述保持架本体一1和保持架本体二2上均设有一组滚子兜孔4，所述保持架本体一1靠近保持架本体二2的端面上设有第一凸台5，所述第一凸台5的外壁上设有一组棘爪6，所述保持架本体二2靠近保持架本体一1的一端设有第一凹槽7，所述第一凹槽7的内壁上设有一组楔形沟槽8，所述第一凸台5设置在第一凹槽7内，所述一组棘爪6卡合在一组楔形沟槽8内。其中，所述保持架本体一1和保持架本体二2采用10号钢板。所述滚子兜孔4的内壁为凹圆弧形。所述保持架本体一1和保持架本体二2的表面涂覆有耐磨层。所述保持架本体一1上的滚子兜孔4和保持架本体二2上的滚子兜孔4交错设置。此外，保持架本体一1上沿径向以环形阵列的方式设有一组第一通孔15。保持架本体二2上沿径向以环形阵列的方式设有一组螺纹孔16，所述螺纹孔16和第一通孔15一对一设置，并且螺纹孔16和第一通孔15通过内六角沉头螺钉3连接。设置的保持架本体一1和保持架本体二2为分体结构的两部分，安装时，将一组棘爪6卡入一组楔形沟槽8内，在通过一组内六角沉头螺钉3穿过第一通孔15与螺纹孔16连接，通过一组棘爪6和一组楔形沟槽8的棘轮连接结构，防止保持架本体一1和保持架本体二2的径向转动，通过一组内六角沉头螺钉3防止轴向窜动，从而将保持架本体一1和保持架本体二2稳定的形成整体结构，由于轴承使用过程中受力并不均匀，因此在使用过程中一旦保持架本体一1或保持架本体二2发生磨损损坏，不能正常使用，可更换其中的一部分，从而节省了生产成本，提高了材料利用率。
另外，保持架本体一1和第一凸台5之间设有第二凸台9，所述第二凸台9的直径大于第一凸台5和第一凹槽7的直径，并且第二凸台9的直径小于保持架本体一1的直径，所述保持架本体一1、保持架本体二2和第二凸台9形成圆环形的凹沟10。并且，如图5所示的保持架本体一1上设有一组第一通道11，所述第一通道11沿保持架本体一1的轴向设置，所述第一通道11与凹沟10连通，所述第一通道11的两侧设有一组油孔一12，所述一组油孔一12的一端与第一通道11连通，并且一组油孔一12的另一端与滚子兜孔4连通。保持架本体二2上设有一组第二通道13，所述第二通道13沿保持架本体二2的轴向设置，所述第二通道13与凹沟10连通，所述第二通道13的两侧设有一组油孔二14，所述一组油孔二14的一端与第二通道13连通，并且一组油孔二14的另一端与滚子兜孔4连通。环形的凹沟10可进入润滑油，并且润滑油通过第一通道11和第二通道13，进入一组油孔一12和一组油孔二14，使得润滑油能够与滚子兜孔4内的滚子充分接触，具有良好的润滑和散热效果。
上述轴承保持架采用的合金配方其质量百分比为：
碳 65-75份
硅 30-50份
锰 2.4-3.6份
铬 2-5份
铈 10-12份
铼 3-4份
铜 120-130份
钒 45-55份
镍 3.3-3.5份
硫 10-12份
磷 32-35份
余量为铁。
其中，所述耐磨层的配方为：
钛粉 60-61份
石墨 20-21份
剩余为镍粉。
此外，所述耐磨层中还包括虫胶和无水乙醇，所述虫胶与钛粉、石墨和镍粉混合粉末的重量比为：1：（0.15-0.2）。
另外，所述耐磨层的制备包括如下步骤：
1：轴承保持架表面预处理：去除轴承保持架表面的氧化层、油污和锈蚀，对轴承保持架表面进行喷丸毛化处理，至表面粗糙度为Ra3.2~Ra6.3，来获得待涂覆耐磨层的基体；
2：制备混合粉末：将钛粉、石墨和镍粉分别在110~150℃烘干去除水分，然后将钛粉、石墨和镍粉放入混料机中混合均匀，获得混合粉末；
3：制备涂覆材料：将步骤2中混合粉末与虫胶混合，然后加入无水乙醇调制成糊状，获得涂覆材料；
4：预置：将涂覆材料涂覆在轴承保持架的基体表面形成预涂层，待预涂层干燥凝固后，打磨成厚度为0.5±0.02mm的待熔覆涂层；
5：激光扫描：对待熔覆涂层进行激光扫描，激光扫面时使用矩形光斑，连续输出，激光功率密度120~150W/mm2，扫描速度600~800mm/min，搭接率5~10%；扫面完成后在轴承保持架的基体表面获得复合耐磨层；
6：后处理：将表面有复合耐磨层的轴承保持架的基体用砂轮打磨抛光，去除表面氧化层。
实施例二
上述轴承保持架采用的合金配方其质量百分比为：
碳 65份
硅 30份
锰 2.4份
铬 2份
铈 10份
铼 3份
铜 120份
钒 45份
镍 3.3份
硫 10份
磷 32份
余量为铁。
其中，所述耐磨层的配方为：
钛粉 60份
石墨 20份
剩余为镍粉。
此外，所述耐磨层中还包括虫胶和无水乙醇，所述虫胶与钛粉、石墨和镍粉混合粉末的重量比为：1：0.15。
实施例三
上述轴承保持架采用的合金配方其质量百分比为：
碳 75份
硅 50份
锰 3.6份
铬 5份
铈 12份
铼 4份
铜 130份
钒 55份
镍 3.5份
硫 12份
磷 35份
余量为铁。
其中，所述耐磨层的配方为：
钛粉 61份
石墨 21份
剩余为镍粉。
此外，所述耐磨层中还包括虫胶和无水乙醇，所述虫胶与钛粉、石墨和镍粉混合粉末的重量比为：1：0.2。
实施例四
上述轴承保持架采用的合金配方其质量百分比为：
碳 68份
硅 40份
锰 3.0份
铬 3份
铈 11份
铼 3.5份
铜 125份
钒 50份
镍 3.4份
硫 11份
磷 33份
余量为铁。
其中，所述耐磨层的配方为：
钛粉 60.5份
石墨 20.5份
剩余为镍粉。
此外，所述耐磨层中还包括虫胶和无水乙醇，所述虫胶与钛粉、石墨和镍粉混合粉末的重量比为：1：0.17。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：包括保持架本体一（1）、保持架本体二（2）和一组内六角沉头螺钉（3），所述保持架本体一（1）和保持架本体二（2）通过一组内六角沉头螺钉（3）连接，所述保持架本体一（1）和保持架本体二（2）上均设有一组滚子兜孔（4），所述保持架本体一（1）靠近保持架本体二（2）的端面上设有第一凸台（5），所述第一凸台（5）的外壁上设有一组棘爪（6），所述保持架本体二（2）靠近保持架本体一（1）的一端设有第一凹槽（7），所述第一凹槽（7）的内壁上设有一组楔形沟槽（8），所述第一凸台（5）设置在第一凹槽（7）内，所述一组棘爪（6）卡合在一组楔形沟槽（8）内，所述保持架本体一（1）上的滚子兜孔（4）和保持架本体二（2）上的滚子兜孔（4）交错设置。
2.根据权利要求1所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：所述保持架本体一（1）和第一凸台（5）之间设有第二凸台（9），所述第二凸台（9）的直径大于第一凸台（5）和第一凹槽（7）的直径，并且第二凸台（9）的直径小于保持架本体一（1）的直径，所述保持架本体一（1）、保持架本体二（2）和第二凸台（9）形成圆环形的凹沟（10）。
3.根据权利要求2所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：所述保持架本体一（1）上设有一组第一通道（11），所述第一通道（11）沿保持架本体一（1）的轴向设置，所述第一通道（11）与凹沟（10）连通，所述第一通道（11）的两侧设有一组油孔一（12），所述一组油孔一（12）的一端与第一通道（11）连通，并且一组油孔一（12）的另一端与滚子兜孔（4）连通。
4.根据权利要求3所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：所述保持架本体二（2）上设有一组第二通道（13），所述第二通道（13）沿保持架本体二（2）的轴向设置，所述第二通道（13）与凹沟（10）连通，所述第二通道（13）的两侧设有一组油孔二（14），所述一组油孔二（14）的一端与第二通道（13）连通，并且一组油孔二（14）的另一端与滚子兜孔（4）连通。
5.根据权利要求1所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：所述保持架本体一（1）上沿径向以环形阵列的方式设有一组第一通孔（15），所述保持架本体二（2）上沿径向以环形阵列的方式设有一组螺纹孔（16），所述螺纹孔（16）和第一通孔（15）一对一设置，并且螺纹孔（16）和第一通孔（15）通过内六角沉头螺钉（3）连接。
6.根据权利要求5所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：所述保持架本体一（1）和保持架本体二（2）采用10号钢板，所述滚子兜孔（4）的内壁为凹圆弧形，所述保持架本体一（1）和保持架本体二（2）的表面涂覆有耐磨层。
7.根据权利要求6所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：上述轴承保持架采用的合金配方其质量百分比为：
碳 65-75份
硅 30-50份
锰 2.4-3.6份
铬 2-5份
铈 10-12份
铼 3-4份
铜 120-130份
钒 45-55份
镍 3.3-3.5份
硫 10-12份
磷 32-35份
余量为铁。
8.根据权利要求7所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：所述耐磨层的配方为：
钛粉 60-61份
石墨 20-21份
剩余为镍粉。
9.根据权利要求8所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：所述耐磨层中还包括虫胶和无水乙醇，所述虫胶与钛粉、石墨和镍粉混合粉末的重量比为：1：（0.15-0.2）。
10.根据权利要求9所述的具有冷却和耐磨结构的机器人用轴承保持架制备方法，其特征在于：所述耐磨层的制备包括如下步骤：
1：轴承保持架表面预处理：去除轴承保持架表面的氧化层、油污和锈蚀，对轴承保持架表面进行喷丸毛化处理，至表面粗糙度为Ra3.2~Ra6.3，来获得待涂覆耐磨层的基体；
2：制备混合粉末：将钛粉、石墨和镍粉分别在110~150℃烘干去除水分，然后将钛粉、石墨和镍粉放入混料机中混合均匀，获得混合粉末；
3：制备涂覆材料：将步骤2中混合粉末与虫胶混合，然后加入无水乙醇调制成糊状，获得涂覆材料；
4：预置：将涂覆材料涂覆在轴承保持架的基体表面形成预涂层，待预涂层干燥凝固后，打磨成厚度为0.5±0.02mm的待熔覆涂层；
5：激光扫描：对待熔覆涂层进行激光扫描，激光扫面时使用矩形光斑，连续输出，激光功率密度120~150W/mm2，扫描速度600~800mm/min，搭接率5~10%；扫面完成后在轴承保持架的基体表面获得复合耐磨层；
6：后处理：将表面有复合耐磨层的轴承保持架的基体用砂轮打磨抛光，去除表面氧化层。
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