某双列圆柱滚子轴承的加工难点与解决方法

李 艳，顾春梅

某双列圆柱滚子轴承的加工难点与解决方法

李 艳，顾春梅

（哈尔滨轴承集团公司 技术中心，黑龙江 哈尔滨 150036）

某双列圆柱滚子轴承的某些工序加工难度较高，例如，保持架铆合时必须用铆钉全部填满铆合孔；铆合后磨削两端面时其内部不能进入冷却液。通过反复实验，对铆钉结构进行了改进，设计了两套磨削密封辅具，解决了存在的问题，达到了技术要求，保证了生产的顺利进行。

双列圆柱滚子轴承；铆钉结构；密封辅具；冷却液

1 前言

某型号双列圆柱滚子轴承结构比较特殊，内、外圈均无挡边，产品结构如图1所示，保持架组合体如图 2所示。技术要求为：（1）保持架技术条件应符合现行标准的规定；（2）选配成对半保持架一同加工铆钉孔；（3）保持架需进行调质处理；（4）保持架各表面需进行喷沙处理;（5）铆合后保持架两端面进行均匀磨削加工，加工后高度尺寸的精度为：±0.08mm，端面的平行差要求为0.025mm;（6）磨削后的保持架孔必须全部填充满铆合体，并符合现行的铆合标准的规定。

综合上述技术条件要求，若要达到轴承装配后径向游隙（最大0.115mm，最小0.065mm）的要求，必须使铆合后的保持架经磨削达到尺寸精度及位置公差的要求，方可确保达到此轴承装配后的各种技术要求。结合现有的生产设备及技术水平现状，经分析发现，其中有加工难度的技术要求有两条：（1）保持架两端面磨削后的连接孔必须全部填充满铆合体，并符合现行的铆合标准的规定。（2）保持架两端面磨削时其内部不得进入磨削液。

图1 某双列圆柱滚子轴承结构

图2 保持架组件结构

2 铆钉结构改进

要想达到保持架铆合后的磨削要求，必须先解决铆钉和保持架电铆合后，铆钉融化使其充满保持架孔的问题。

图3 铆钉结构改进前后对比

为了能够满足产品图的要求，经过多次试验，发现实心的铆钉（见图 3 a所示）用于铆合的部分直径过大，进行电铆合加工时根本无法将其全部融化，铆合时经常铆钉杆周边部分已经融化，但中间还存在硬心，无法达到填充满保持架连接孔的要求。为了能够更好地融化铆钉材料，使其充满连接孔，达到牢固连接的目的，采取了增加铆合时间、加大铆合压力等办法，使铆钉杆中间硬心问题虽有所改善，但还是不能完全融化，并且又出现了烧伤保持架表面的新问题。保持架表面按技术要求经过喷沙处理后，被烧伤的部分颜色与其它部分差别非常明显，所以即使连接孔填充满铆钉材料，保持架的外观检查也是不合格的。针对上述问题，经过反反复复试验，积累了很多电铆合加工的经验。实践证明，为更好地解决铆钉铆合后材料填充不满及硬心问题，只能改进原铆钉的设计。通过计算保持架孔的体积和与之相配的铆钉杆体积，对铆钉杆进行了结构改进，改进后的铆钉杆加长了铆合部分的长度，中间的心部钻孔去掉了相应的多余体积（如图 3 b所示），这样改进的目的是将铆钉杆融化不完全的硬心部分直接去掉，只融化铆钉杆周边部分，有助于电铆加工时铆钉杆的融化，将连接孔与铆钉杆融合为一体，使之更好地填充保持架连接孔，牢固地将上下保持架连接起来。铆钉杆结构改进后再次经过反复试验，不断调整电铆合操作时间及铆合压力，使铆合体经磨削加工后检查发现，完全能够达到充满保持架孔的技术要求。

3 保持架铆合连接后两端面的磨削

保持架装入滚子后才能进行电铆合加工，铆合后磨削保持架两端面，技术要求如下：基本尺寸±0.08mm、平行差0.025mm。由于磨削平面时冷却液会进入整个保持架组合体，使各个零件都会覆盖上残余磨料和冷却液，这些零件存放一段时间后，磨料和冷却液中的水分蒸发，其残余部分留在零件表面上，附着力很强，现有的轴承清洗设备及清洗方法根本无法将其清洗干净以达到产品技术条件的要求。因此，磨削时非磨削面不能溅有残余磨料和冷却液。

为了解决这一难题，设计了两套保护辅具，防止磨削加工时冷却液流入保持架组合体，其中一套叫内密封保护辅具（如图 4所示），其作用是防止内侧流入冷却液；另一套叫外密封保护辅具（如图 5所示），其作用是防止外侧流入冷却液。

图4 内密封保护辅具

图5 外密封保护辅具

3.1内密封保护辅具的密封原理

内密封保护辅具的设计原理如图 4，将两个密封件分别压在滚子端面上，其密封件部分由钢骨架和密封件体组成，密封件的外径与保持架内径相关，由钢骨架外挂丁睛橡胶，利用具有弹性的丁睛橡胶起到密封作用以防止冷却液从保持架内侧流入，钢骨架其他部分采用组件焊接方式以防止冷却液流入。为提高生产效率，方便拆装密封辅具，设计了把手螺栓，把手螺栓的孔用橡胶圈密封，磨削加工时可防止冷却液从内侧流入。此密封辅具起到了密封作用。

3.2外密封保护辅具的密封原理

外密封辅具的设计原理如图 5，用两个密封件包裹保持架组合体的外侧，两个密封件均采用钢骨架挂丁睛橡胶的设计。为更好地使两个密封件相联，在内密封罩的外径上设计凹槽，放入O形圈，使两密封件相对固定，不至滑落。此设计有效防止磨削时冷却液从外部流入。

4 结束语

对于该双列圆柱滚子轴承的加工难点问题，通过上述方法已全部解决。从试验到批量生产已经积累了较为丰富的实践经验，能够保质保量、顺利地生产出此类轴承产品。

（编辑：王立新）

Processing diffculty and solutions for certain double row cylindrical roller bearing

Li Yan,Gu Chunmei
(Technical Center,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China)

Some processing step of double row cylindrical roller bearing is diffcult, for instance, the rivet hole must been full filled with the rivet while cage riveting; colling liquid can not enter in while two end face grinding after riveting. Through repeated experiment, the existing problem is resolved by improving the structure of rivet and designing two set grinding seal assistant tool, so as to meet the technical requirement and ensure smoothly production run.

double row cylindrical roller bearing; rivet structure; sealing assistant tool; cooling liquid

TH 133.33+2

B

1672-4852（2015）01-0011-02

2014-10-18.

李 艳（1976-），女， 工程师.