轴承设计文献综述

学号： 08436222

常州大学

毕业设计（论文）文献综述

（2012届）

题目叉车门架用滚轮轴承的工艺设计及改进

学生吴昌国

学院机械工程学院专业班级成型082 校内指导教师朱小蓉专业技术职务副教授

校外指导老师专业技术职务

二○一二年三月

题目：叉车门架用滚轮轴承的工艺设计及改进

一、前言

1．课题研究对象的介绍、研究意义和国内外研究现状及发展趋势

（1）研究对象的介绍：

叉车轴承应用于叉车门架及货叉架部分，其特点是内圈处于相对静止状态，外圈则处于低速运转状态，轴承承受重载荷和一定的冲击载荷。叉车滚轮轴承是叉车门架上用的诸多轴承中的一种。它由轴、外圈、滚珠及密封圈等构成。轴是将内圈与其一体化的轴，外圈是将外套与其一体化的外圈，这样设计不仅节约了空间，同时也大大提高了轴承的承载能力，尤其是抗冲击载荷能力。这样的轴承类似于汽车上采用的水泵轴连轴承。

（2）研究意义：

保证产品质量、降低成本、缩短生产周期,是每个企业必须考虑的问题。解决这一问题的主要途径是正确地分析与合理地选择关键工序的工艺方法和工艺方案。因此，为叉车滚轮轴承设计出一套合理的工艺方案,并对其不断优化,不仅有利于降低成本、缩短生产周期，而且对保证这类轴连轴承的承载能力，工作游隙以及密封性能有着至关重要的影响，特别是轴连轴承外圈和轴的加工选择与关键加工参数的设定,更是起着决定性的作用。

（3）国内外研究现状及发展趋势：

近年来，随着日本TCM叉车技术在中国的推广，这种侧向滚轮也在国内叉车业得到了重视和广泛地采用。随着叉车行业的不断发展壮大，对其配套的专用轴承不断提出新要求。对于叉车而言，本身门架结构复杂，上下移动空间有限，这对于滚轮轴承的安装与维修都有一定的难度。在不改变门架的情况下只能将轴承向紧凑型轴连式滚轮轴承发展，以便于安装与维修。

2．课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题

（1）研究目标

叉车滚轮轴承是叉车的关键零部件。经过多年的应用与研究，我们发现此种轴承的特点是内圈也就是轴是固定不动的，而外圈是处于低速运转的状态。轴承承受重载荷和一定的冲击载荷。此种轴承外圈表面质量要求有一定要求，以及填球装配时填球缺口直接影响到轴承的工作状态是否合格，多一分，钢球和沟道会摩擦而损坏轴承，少一分，钢球则会漏出来。这就要就轴和外圈的每一个部位都要严格的设计，设计后制造时也必须按要求生产。

（2）内容

主要内容有对叉车滚轮轴承的工艺设计以及关键零部位的工艺改进，确定各个工艺参数以及工艺流程。

（3）拟解决的问题

本课题为叉车滚轮轴承工艺设计与改进，主要存在以下问题需要解决

a)对于叉车轴承外圈的加工，主要存在的问题有：车加工后，淬火热处理的硬

度不能满足后序加工要求；外圈的球度，圆柱度，圆度及表面开裂；由于外圈端面与外径的垂直度偏差过大，致使外圈内部的沟道位置不正确，沟道与端面的平行度超差；沟道直径尺寸不稳定和两沟道的相互直径差大；沟道的圆度、椭圆度超差，目测出现近丝和振纹；沟道的曲率存在偏差；

b)对于叉车轴承轴的加工，主要存在的问题有：车加工后，采用感应淬火的热

处理方法，但很难保证处理后轴工件的硬度和感应层的深度以及磨加工后的表面硬度；轴的椭圆度，圆柱度及圆超差；沟道的圆度、椭圆度超差，目测出现近丝和振纹，沟曲率有偏差，沟道的侧摆大；

c)装配中主要存在的问题有：填球时，钢球不好顺利放入沟道，填球缺口的径

向深度和轴向深度。

二、设计方案的确定

1设计步骤及方法依据

1)分析制件零件图和装配图

了解其用途、性能和工作条件，明确它的主要技术要求。

2)确定毛坯

确定毛坯是依据它本身的结构特征与外形尺寸、工艺特性以及生产批量等。轴承外圈毛坯选择无缝钢管，轴承轴毛坯选择圆钢。

3)选择定位基准

保证相互位置要求原则；余量均匀分配原则；便于工件装夹原则；粗基准一般不得重复使用原则；基准重合原则；基准统一原则；互为基准原则。

4)拟定工艺路线

既要保证制件的加工质量，又要使加工成本最低。

5)确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)。

6)确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差

利用计算法，查表法或经验法确定各工序的加工余量。

7)确定各工序的切削用量

8)确定各工序的技术要求及检验方法

在重要工序的前后，不同加工阶段的前后，从一个车间转到另一个车间前后，零件加工完毕后，需安检验工序。

9)编制工艺文件

2初定工艺方案

1)外圈加工：备料，车平面外圆，车倒角，软磨，车总长，车内径，车沟道，

车工艺槽，车两端挡边，车两端密封槽，车倒角，热处理淬火，热处理回火，热处理退火，粗磨外圆，粗磨端面，精磨外圆，磨沟道，磨填球缺口，磨球面R350，黑色磷化处理，清洗装配

2)轴加工：备料，割断，调质，车总长，车外圆，车沟道，车倒角，热处理局

部表面感应淬火，热处理回火，一端铣偏位，另一端铣偏位，钻孔，去尽毛刺锐角，磨外圆，磨沟道，磨填球缺口，表面黑色磷化，清洗装配

3)装配工艺：外圈沟道尺寸测量；芯轴沟道尺寸测量；选择相应分组钢球、

外圈和轴，注脂及从填球口填装钢球；轴承总成均脂预转、测振、目测外观；压装双唇口密封圈；轴承成品检验；外观和旋转灵活性检验；轴承总成放入包装箱。

三、阶段性设计计划、设计目标与应用价值

（1）阶段性设计计划

周次工作内容

1 查阅相关文献资料

2-3 翻译相关外文资料，学习相关工艺知识，完成文献综述

4-6 熟悉叉车滚轮轴承的技术要求

7-9 工艺过程的设计与优化

10-12 加工工序的设计、制作和工装设计

13-14 绘制详细的总装结构图及零件图

15-16 毕业答辩阶段

（2）设计目标

设计的目标是为了有效解决如何保证产品质量、降低成本、缩短生产周期的问题。

（3）应用价值

通过前述方法的应用，能有效解决目前叉车滚轮轴承生产中存在的各种问题，在保证技术要求的前提下，提高了其生产效率，使其具有良好的经济效应和应用价值。

四、参考文献

[1] 陈宝国我国叉车轴承的发展概述《轴承》1998 NO.3

[2] 李莉萍, 钱晓光叉车轴承CW 309外圈裂纹分析(东莞市TR 轴承有限公司, 广东 东莞 523009)

[3] 陈宝国叉车抽承的型式与应用江苏省(万达)特种轴承工程技术研究中心《轴承技术》2011 2