调心滚子轴承碗形保持架设计改进

冯光波，王鸿剑，吕国新

调心滚子轴承碗形保持架设计改进

冯光波，王鸿剑，吕国新

（西北轴承有限公司，宁夏 银川 750021）

针对调心滚子轴承碗形保持架存在的问题，对其结构尺寸进行了相应的改进，使轴承转动灵活，各项指标达到设计要求。

调心滚子轴承；碗形保持架；兜孔；凸台；径向游动量

1　前言

调心滚子轴承碗形保持架有两种结构形式，一种是对球面滚子全锁式结构，另一种是球面滚子点锁式结构。点锁式结构是在保持架孔梁中部冲孔时留有小凸台，依靠凸台的锁量防止球面滚子脱离滚道。通过对兜孔孔梁凸台压坡，保证碗形保持架的径向游动量。为进一步稳定产品质量，精准控制径向游动量，需要对碗形保持架的兜孔各工艺尺寸进一步优化设计。

2　原保持架工艺尺寸分析

某型号调心滚子轴承碗形保持架结构及各项工艺尺寸如图 1 所示。

碗形保持架所用材料为优质碳素钢板，执行标准为A-3.0-GB/T708、08式10-Ⅱ-S-GB/ T13237，材料的板厚为3.0mm。保持架结构存在如下问题。

（1）在加工保持架兜孔时，保持架孔梁存在等分差。产品设计等分差0.3mm，当保持架孔梁是最小值时，孔梁凸台也是最小值。碗形保持架兜孔孔梁凸台间的锁量设计为0.2mm，压坡后凸台间的锁量是0.1mm，在轴承合套时，滚子极易从此兜孔中脱离滚道。

图1　原保持架工艺尺寸

（2）工艺设计压坡留量K=0.2mm，兜孔凸台长度为7mm，经压坡工序，保持架的游动量达到工艺设计要求时，保持架兜孔孔长超出工艺要求0.25mm。

（3）产品设计兜孔孔梁弧半径为R93mm，凸台锁点圆弧半径为R92.5mm，两圆弧相差0.5mm，造成滚子与孔梁间单边间隙大，保持架孔梁变窄，减弱了保持架整体强度。

（4）凸台设计成弧面，在测孔梁的等分差时，测点A-A不能控制在同一基准位置，造成测量误差，影响产品的等分差精确控制。

3　改进后保持架工艺尺寸分析

针对上述问题，对碗形保持架的兜孔尺寸进行了改进，如图 2 所示。

图2　改进后的保持架工艺尺寸

（1）碗形保持架孔梁凸台锁量设计0.35mm，产品设计等分差0.3mm，。经压坡工序，在保持架的游动量达到工艺设计要求的前提下，保持架孔梁是最小值时，孔梁凸台也是最小值，孔梁凸台间的锁量是0.18mm；孔梁凸台是最大值时，孔梁凸台间的锁量是0.41mm。由于钢板具有弹性变形的特性，当锁量为0.41mm时，把球面滚子压入保持架兜孔过程中，保持架孔梁发生弹性变形，球面滚子顺利进入保持架兜孔中后，保持架孔梁恢复弹性变形。

（2）兜孔凸台长度设计为5mm。去掉凸台弧度，改为直线型，在测兜孔孔梁的等分差时，所测量位置的测点B-B能够在同一基准，提高测量精准度，准确控制产品等分差。当凸台的长度取5mm时，冲孔时压坡留量K=0.2mm，压坡的伸长量最大值为0.2mm，保持架的兜孔长度控制在工艺设计之内。

（3）孔梁圆弧半径设计为R92mm，与球面滚子弧度半径取相同值，滚子弧面与孔梁的弧面之间的间隙均匀一致。单边间隙为0.175mm，孔梁的宽度也随着增加，保持架的强度也随着增强。

4　结束语

改进后的成品保持架，经过合套试装，轴承回转灵活，各项指标达到产品设计要求。

不同规格调心滚子轴承保持架板厚不同，取板厚分别为2.5mm， 3.5mm， 4.0mm，4.5mm。经过对不同规格调心滚子轴承保持架的重新设计，分别进行小批量试加工，孔梁凸台长度取5mm，压坡孔长的留量K=0.2mm。经测试，压坡长度的伸长量在0.22mm，符合产品设计要求，说明此种设计方案可以推广到同类型轴承保持架设计之中。

（编辑：王立新）

Design improvement on bowl cage of spherical roller bearing

Feng Guangbo， Wang Hongjian， Lv Guoxin
（ Northwest Bearing Co.， Ltd.， Yingchun 750021，China ）

Aiming at the existing problem of bowl cage of spherical roller bearing， the structure dimensions of it were improved relatively， Eventually the bearing could rotate flexibly， and various technical indexes also met the designed demands.

spherical roller bearing； bowl cage； pocket； convex plate； radial displacement

TH133.33+2

B

1672-4852（2016）03-0022-02

2016-05-24.

冯光波 （1967-），男，助理工程师.