滚子轴承内外圈滚道凸度加工工艺

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整， 凸度的大小和位置难以稳定。 石家庄轴承设备股份有限公司新近研究开发的新 式数控内外圈滚道磨床， 在全国首次将凸度滚道磨削 加工技术应用于轴承生产过程， 填补了市场空白， 达到 国内领先水平。 在该设备的研发过程中， 我们主要经历了如下两 个阶段： 第一阶段， 用圆弧插补法生成近似的对数曲线形 状 （ 见图 " 中曲线"） 。该曲线由五段圆弧连接而成。 根据产品要求设定圆弧的中心位置及半径大小等参 数。与上述曲线!相比， 使用该设备磨出的凸度滚道， 由于中部平缓段大大增加， 承载力等各项指标已有了 较大的提高。但与理想的对数曲线相比， 仍有一些差 距。该设备使用日本三菱公司 ’() * +) 数控系统和 伺服驱动， 属中档产品。
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的， 且滚子和滚道均带凸度， 从而使轴承具有良好的抗 疲劳性能和承载性能。 凸度滚道是指在垂直于滚动方向的平面内呈连续 的微凸曲线的基本圆柱形或圆锥形的滚道， 用以防止 在滚子与滚道接触处产生应力集中。 国内现有滚道凸度的加工， 是在切入式磨床上通 过调整砂轮修整器上金刚笔与砂轮轴线的适当角度， 进行切入式磨削完成的。滚道轮廓形状见图 " 中曲线 但在其凸度的最高点附 !。虽然两端应力集中消除， 近 仍然存在应力集中现象。 并且由于是人工进行调
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滚子轴承内外圈滚道凸度加工工艺
周国印 董 晖
（ 石家庄轴承设备股份有限公司， 河北 石家庄 "$""$% ） 摘 要： 提出一种全新的滚子轴承滚道凸度磨削成形技术。相对于现有的直滚道成形方法， 解决了轴承过早 失效问题， 提高了轴承的承载能力。 关键词： 轴承失效 凸度 滚道
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失效的形成和原因
轴承失效形式 滚动轴承在使用过程中由于本身质量和外部条件
的原因， 其承载能力、 旋转精度和性能等会发生变化。 当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时，
################################################ / < . 高精度光栅 放式测量元件更适用于污染少的环境， 如半导体和电 海德汉光电扫描原理测量元件采用高精度光栅作 为其位置测量的基准。栅距多为 % O P" !J 的光栅用 光刻法制造， 其优点是栅线的边缘清晰度和均匀度高。 图 Q 所示是海德汉提供的多种型号长度和角度测 量系列产品。例如对在机床上的应用， 封闭式测量元 件可以保护光栅不受切屑、 灰尘和冷却液的污染。开 子工业。按型号不同， 测量元件可以提供高测量速度 或高测量精度。 /< 0 绝对式位置测量元件 除了增量式测量元件之外， 可以在开机后立刻提 供当前位置值的绝对式测量元件的应用也在不断增 加。绝对式测量方法技术上可靠性极高， 而且节省了 开机后的过参考点动作。绝对式测量元件特别适合直 接驱动系统。开机后绝对式测量元件立刻提供绝对位 置值， 依此可计算出直接驱动系统的换向相位差。电 动机可以立刻正常通电， 投入全负荷运转。易出危险 的一些动作， 如采用直线电动机驱动的立轴的启动和 紧急关机后刀具离开工件表面的动作， 在采用了绝对 式位置测量元件后， 都可以得到可靠的安全保障。 作者： 0:< 8:55FE3 R5/ ， 海德汉德国总部市场部经 理， 翻译：刘逊 （ 编辑 符祚钢） # （ 收稿日期： S""P T "S T %U ） #
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就称为轴承损坏或失效。主要表现为转动卡滞感、 工 作面严重剥落， 保持架严重磨损乃至扭曲与断裂。轴 承一旦发生损坏等意外情况时， 将会出现其机器、 设备 停转， 功能受到损伤等各种异常现象， 造成不应有的经 济损失。 滚动轴承损坏的情况比一般机械零件的损坏要复 杂得多， 其特点是表现形式多， 原因复杂。但根据我们 目前掌握的资料来看， 在正常使用的情况下， 圆锥滚子 轴承内圈滚道失效形式主要表现为： 滚道两端各 "$% 处在圆周方向呈对称位置环带样剥落， 其产生原因主 要是因为两端应力集中而造成的。 !& " 轴承的失效机理 轴承在承受载荷时， 滚动体和滚道之间相互挤压， 在接触部位临近端部区域产生变形和应力。由于接触 面很小， 即使载荷不太大， 接触应力也可能相当大。 其主要失效形式一是接触疲劳失效， 即轴承工作 表面在交变应力的作用下， 发生接触疲劳剥落而产生 失效； 二是磨损失效， 表面之间的相对滑动摩擦导致其 工作表面金属不断磨损而产生的失效。 由以上分析可知， 改变滚道轮廓形状， 减少应力集 中是避免圆锥滚子轴承过早失效的有效途径之一。
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改变加工工艺， 避免过早失效
目前我国轴承标准规定滚子轴承工作面是带凸度
第二阶段， 用 )+) 函数功能直接生成对数曲线形 状 （ 见图 " 中曲线#） 。该设备采用日本 ,-+.) / ! 全 功能数控系统、 伺服驱动， 属高档产品。可通过输入所 需的相关参数， 在磨床上直接磨成标准对数曲线的凸 度滚道。 上述机床及加工工艺已申请国家专利， 其知识产 权受到相应的保护。 第一作者： 周国印， 石家庄轴承设备股份有限公司 研究 所， 石 家 庄 市 裕 华 西 路 0!1 号， 电 话： （ /0"" ） 2/"2$"0 ， 邮编： /$//$" （ 编辑 周富荣） # （ 收稿日期： 3//0 4 /5 4 35 ） #
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《 机械加工工艺装备设计手册》 7 !##$
定价： "01& // 元
本书论述了机械加工工艺装备的设计原理和设计方法， 详尽地提供了刀具、 夹具、 量具量仪、 机床辅具、 装配 工具等结构形式、 技术数据、 标准、 规范、 材料、 设计计算和元器件选择等资料。同时也介绍了数控机床、 加工中心 及自动化机械制造系统中使用的各类工装、 装运储系统以及工艺装备的计算机辅助设计。内容取自国内外最新 资料， 数据可靠， 查阅方便。 本手册可供机械制造工程技术人员使用。 来款请寄北京市朝阳区东直门外望京路 6 号， 邮编： "//"/3 ， 机床杂志社收。