調心滾子軸承碗形保持架設計改進

馮光波，王鴻劍，呂國新

調心滾子軸承碗形保持架設計改進

馮光波，王鴻劍，呂國新

（西北軸承有限公司，寧夏 銀川 750021）

針對調心滾子軸承碗形保持架存在的問題，對其結構尺寸進行了相應的改進，使軸承轉動靈活，各項指標達到設計要求。

調心滾子軸承；碗形保持架；兜孔；凸臺；徑向游動量

1　前言

調心滾子軸承碗形保持架有兩種結構形式，一種是對球面滾子全鎖式結構，另一種是球面滾子點鎖式結構。點鎖式結構是在保持架孔梁中部沖孔時留有小凸臺，依靠凸臺的鎖量防止球面滾子脫離滾道。通過對兜孔孔梁凸臺壓坡，保證碗形保持架的徑向游動量。為進一步穩定產品質量，精準控制徑向游動量，需要對碗形保持架的兜孔各工藝尺寸進一步優化設計。

2　原保持架工藝尺寸分析

某型號調心滾子軸承碗形保持架結構及各項工藝尺寸如圖 1 所示。

碗形保持架所用材料為優質碳素鋼板，執行標準為A-3.0-GB/T708、08式10-Ⅱ-S-GB/ T13237，材料的板厚為3.0mm。保持架結構存在如下問題。

（1）在加工保持架兜孔時，保持架孔梁存在等分差。產品設計等分差0.3mm，當保持架孔梁是最小值時，孔梁凸臺也是最小值。碗形保持架兜孔孔梁凸臺間的鎖量設計為0.2mm，壓坡后凸臺間的鎖量是0.1mm，在軸承合套時，滾子極易從此兜孔中脫離滾道。

圖1　原保持架工藝尺寸

（2）工藝設計壓坡留量K=0.2mm，兜孔凸臺長度為7mm，經壓坡工序，保持架的游動量達到工藝設計要求時，保持架兜孔孔長超出工藝要求0.25mm。

（3）產品設計兜孔孔梁弧半徑為R93mm，凸臺鎖點圓弧半徑為R92.5mm，兩圓弧相差0.5mm，造成滾子與孔梁間單邊間隙大，保持架孔梁變窄，減弱了保持架整體強度。

（4）凸臺設計成弧面，在測孔梁的等分差時，測點A-A不能控制在同一基準位置，造成測量誤差，影響產品的等分差精確控制。

3　改進后保持架工藝尺寸分析

針對上述問題，對碗形保持架的兜孔尺寸進行了改進，如圖 2 所示。

圖2　改進后的保持架工藝尺寸

（1）碗形保持架孔梁凸臺鎖量設計0.35mm，產品設計等分差0.3mm，。經壓坡工序，在保持架的游動量達到工藝設計要求的前提下，保持架孔梁是最小值時，孔梁凸臺也是最小值，孔梁凸臺間的鎖量是0.18mm；孔梁凸臺是最大值時，孔梁凸臺間的鎖量是0.41mm。由于鋼板具有彈性變形的特性，當鎖量為0.41mm時，把球面滾子壓入保持架兜孔過程中，保持架孔梁發生彈性變形，球面滾子順利進入保持架兜孔中后，保持架孔梁恢復彈性變形。

（2）兜孔凸臺長度設計為5mm。去掉凸臺弧度，改為直線型，在測兜孔孔梁的等分差時，所測量位置的測點B-B能夠在同一基準，提高測量精準度，準確控制產品等分差。當凸臺的長度取5mm時，沖孔時壓坡留量K=0.2mm，壓坡的伸長量最大值為0.2mm，保持架的兜孔長度控制在工藝設計之內。

（3）孔梁圓弧半徑設計為R92mm，與球面滾子弧度半徑取相同值，滾子弧面與孔梁的弧面之間的間隙均勻一致。單邊間隙為0.175mm，孔梁的寬度也隨著增加，保持架的強度也隨著增強。

4　結束語

改進后的成品保持架，經過合套試裝，軸承回轉靈活，各項指標達到產品設計要求。

不同規格調心滾子軸承保持架板厚不同，取板厚分別為2.5mm， 3.5mm， 4.0mm，4.5mm。經過對不同規格調心滾子軸承保持架的重新設計，分別進行小批量試加工，孔梁凸臺長度取5mm，壓坡孔長的留量K=0.2mm。經測試，壓坡長度的伸長量在0.22mm，符合產品設計要求，說明此種設計方案可以推廣到同類型軸承保持架設計之中。

（編輯：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.

馮光波 （1967-），男，助理工程師.