双内圈轴承锁环扩张装置

2014-07-21滕飞邹立平马文李信成谢盈忠

轴承 2014年10期

滕飞，邹立平，马文，李信成，谢盈忠

(瓦房店轴承集团有限责任公司，辽宁瓦房店 116300)

双内圈圆柱滚子轴承由1个外圈和2个内圈构成,从装配成成品到使用过程中，必须保证轴承不能散套[1]。目前，常采用锁环将2个内圈固连起来，利用滚压力由锁环把2个内圈紧紧地锁扣在一起，实现内圈固连[2]。经实践验证，传统的滚压方式存在滚压装置设计过程复杂，加工精度要求高，且不易调整等问题，所以在滚压时不仅容易出现滚皱、松弛等缺陷，而且滚压加工效率低，换型耗时长。

1 扩张装置主要结构

1.1 扩张装置

设计的双内圈轴承锁环扩张装置如图1所示，主要由压紧和扩张2部分组成。压紧部分的作用是防止在扩张过程中产生轴向分力而能够预小。扩张部分是主体，由锥轴、扇形锥块、座体、上盖、片型弹簧、圆柱压缩弹簧及定位块组成。

1—压块；2—弹簧1；3—压紧轴；4—导向套；5—锥轴；6—上盖；7—扇形锥块；8—座体；9—锁紧螺母；10—垫圈；11—弹簧2；12—调整套；13—定位块；14—锁环；15—双内圈轴承；16—片型弹簧

座体是整个装置的基础和骨架，座体外径和上盖外径与轴承内径均为间隙配合，为保证配合精度，应确保座体和上盖与轴承的同轴度和配合公差。扇形锥块是直接使锁环变形形成锁扣的冲压模，为分块式结构，其外表面形状与2个内圈锁后的形状相同；扇形锥块采用整体加工线切割分离并配研装配，锥轴与扇形锥块的锥面(24°左右)也需要进行配研。定位块对锥轴起定位作用。

1.2 锁环

扩张前、后锁环尺寸结构如图2所示。锁环采用08AL材料，进行裁剪、围卷，接缝处进行焊接，并进行表面磷化处理。锁环扩张对围卷成形的形状要求不高，只略加控制锁环圆周长公差即可，易于实现、成本低。

图2 扩张前、后锁环结构放大图

1.3 扇形锥块

扇形锥块结构如图3所示，采用45#钢(淬火后硬度为40～45 HRC)整体加工，首先采用线切割方法分瓣切割，再进行钳工研配最终成形。分瓣前扇形锥块的外径与轴承内圈内径相等，组装时，借助片型弹簧预紧力保证与座体外径一致，便于轴承拆装。

图3 扇形锥块结构示意图

2 工作原理

如图1所示,在初始状态下，人工将待锁的轴承和锁环放在座体上，然后放上压块，当压力机滑块下行到一定行程时，压力机滑块压在压块上, 此时弹簧1压缩，轴承的2个内圈被压紧。由于压块与导向套之间留有一定间隙，所以此时锥轴并不下行。当压力机滑块继续下行时，压块与导向套间隙被消除，轴向力通过压块、导向套作用于锥轴上，在锥轴与扇形锥块的相互作用下，各扇形锥块同时获得径向扩张力。与此同时，弹簧1继续被压缩, 轴承内圈的压紧力更大。当锥轴下端面与定位块接触后，扇形锥块扩张到极限，使锁圈充分形变，达到双内圈被锁紧的目的。压力机滑块上行后，在弹簧1、弹簧2和片型弹簧的共同作用下，锥轴、扇形锥块和压块恢复到初始状态。拿掉压块，取出轴承，进入下一个循环操作。