双沟道外圈串联式组配角接触球轴承及其组配方法与流程

本发明涉及双沟道外圈串联式组配角接触球轴承及其组配方法。

背景技术：

角接触球轴承在实际使用中，一般都要组配使用，即两套、三套甚至更多套角接触球轴承以一定的配置方式组配在一起使用，基本的组配形式有背对背(即两外圈的宽边端面相对设置)、面对面(即两外圈的窄边端面相对设置)和串联(即一个外圈的窄边端面与另一个外圈的宽边端面相对设置)。具体根据实际工部的需要，选择不同组配方式的组配轴承。

一般的串联组配角接触球轴承是由两个单套轴承经过配对组合而成，使用时外圈通过外隔圈预紧、内圈通过内隔圈预紧并使轴承的载荷线相互平行的一种方式。这种使用方式的缺点在于轴承在使用时需要通过外隔圈和内隔圈调整轴向预紧力，该工序对工人的技术水平要求高，调整不到位容易引起旋转精度不佳，轴承寿命缩短，甚至无法工作的现象。由于调整复杂，导致轴承安装时效率偏低，安装不当还会导致轴承报废。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双沟道外圈串联式组配角接触球轴承以解决现有技术中对轴承安装调整不便的问题；本发明的目的还在于提供上述轴承的组配方法。

为实现上述目的，本发明双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的技术方案是：

双沟道外圈串联式组配角接触球轴承，包括外圈，外圈的内周面上沿其轴向间隔设置有第一内沟道和第二内沟道，外圈内对应于第一内沟道位置处安装有第一内圈、对应于第二内沟道位置处安装有第二内圈，第一、第二内圈的外周面上均设置有外沟道，第一内圈上的外沟道与第一沟道之间及第二内圈上的外沟道与第二沟道之间对应填装有钢球，第一内圈与第二内圈的轴向两端面分别为宽边端面与窄边端面，第一内圈的宽边端面与第二内圈的窄边端面相对布置。

第一内沟道与第二内沟道分别设置在外圈内周面的轴向方向的两端。

外圈上设置有贯通外圈壁厚的油孔。

本发明双沟道外圈串联式组配角接触球轴承组配方法的技术方案一是：

双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的组配方法，包括以下步骤，第一步，将外圈的靠近第一内沟道的轴向端面支撑在支撑平面上，将第二内圈合套在第二内沟道处，向第二内圈施加可使其朝向支撑平面运动的设定载荷F并测量此时第二内圈的窄边端面与支撑平面之间的距离L₁；第二步，将第二内圈由外圈中拆套；第三步，将第一内圈合套在第一内沟道处，向第一内圈施加可使其朝向支撑平面运动的设定载荷F并测量此时第一内圈的宽边端面与支撑平面之间的距离L₂；第四步，计算第二内圈的窄边端面需要磨削的厚度b，b＝L₁-L₂+G_a，式中G_a为轴承装配之后所需要的轴向游隙；第五步，将磨削加工后的第二内圈及相应钢球对应合套在外圈的第二内沟道处。

所述的设定载荷通过顶压在相应内圈上的载荷块施加在相应内圈的宽边端面上。

本发明双沟道外圈串联式组配角接触球轴承组配方法的技术方案二是：

双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的组配方法，包括以下步骤，第一步，将外圈的靠近第一内沟道的轴向端面支撑在支撑平面上，将第一内圈合套在第一内沟道处，向第一内圈施加可使其朝向支撑平面运动的设定载荷F并测量此时第一内圈的宽边端面与支撑平面之间的距离L₂；第二步，将第一内圈由外圈中拆套；第三步，将第二内圈合套在第二内沟道处，向第二内圈施加可使其朝向支撑平面运动的设定载荷F并测量此时第二内圈的窄边端面与支撑平面之间的距离L₁；第四步，计算第二内圈的窄边端面需要磨削的厚度b，b＝L₁-L₂+G_a，式中G_a为轴承装配之后所需要的轴向游隙；第五步，将第一内圈、磨削加工后的第二内圈及相应钢球对应合套在外圈上。

所述的设定载荷通过顶压在相应内圈上的载荷块施加在相应内圈的宽边端面上。

本发明的有益效果是：本发明的双沟道外圈串联式组配角接触球轴承中，外圈为整体式结构，将原有的两个外圈合二为一且同时省去了外隔圈，不仅简化了串联式组配角接触球轴承的结构，更是消除了两外圈及外隔圈端面平行差和平面度带来的误差，提高了组配角接触球轴承的整体刚度，还使得轴承的安装更为简洁、高效。同时，在外圈的内周面上间隔设置有第一内沟道与第二内沟道，两分体的内圈对应安装在外圈内，通过对两内圈的优化设计取代了内隔圈，不仅避免了对内隔圈的研磨，更是减小了轴承宽度，节约了空间，同时还简化了组配角接触球轴承的预紧修配工艺，避免了在轴承安装时轴向预紧力调整时间。

附图说明

图1为本发明的双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的实施例一的结构示意图；

图2为图1中外圈的结构示意图；

图3为在图1中的外圈中安装第二内圈后的结构示意图；

图4为在图1中的外圈中安装第一内圈后的结构示意图；

图5为本发明的双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的实施例一，如图1至图4所示，包括轴线沿前后方向延伸的外圈1，外圈1的内周面上设有沿前后方向间隔布置的第二内沟道12和第一内沟道11。外圈1内对应装有与第一内沟道11对应的第一内圈4和与第二内沟道12对应的第二内圈5，两内圈的设计参数相同。两内圈沿前后方向依次布置且顶压接触配合，两内圈的外周面上具有与相应沟道位置对应以供钢球3填装的外沟道。在外圈1和相应的内圈之间还设有用于保持钢球3位置的保持器2。

第一内圈4的外周面由外沟道到后端面呈直径依次减小的锥段，锥段使得第一内圈4的后端面形成了窄边端面，与之对应地，第一内圈4的前端面形成了宽边端面。第二内圈5的形状与第一内圈4相同，也包括前端的宽边端面及后端的窄边端面。

第一内圈4的宽边端面与第二外圈5的窄边端面相对设置而使由第一内圈4、外圈1的前段及相应钢球组成的第一轴承与由第二内圈5、外圈1的后段及相应钢球组成的第二轴承成串联布置形式。

外圈1的两条沟道的设计参数与两内圈的外沟道的设计参数相对应，均与钢球4的半径参数对应。这样，在将两内圈合套在整体式的外圈中时，使得外圈1的两沟道、两内圈上的外沟道及钢球4形成的载荷线相互平行。

在本实施例中，外圈1采用整体式结构，并在外圈上设置两道内沟道以与相应的内圈相配合，将现有的两个外圈合而为一，同时也省去了设置于两个外圈之间的外隔圈的结构，简化了串联式组配角接触球轴承的结构。同时，外隔圈的省去也减小了轴承的宽度，使得在允许的情况下可以选用更大的钢球以提高轴承的承载刚性。

本发明的双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的实施例二，如图5所示，与实施例1的区别仅在于，在外圈1上开设有供润滑油/润滑脂注入以改善润滑条件的油孔15，油孔15贯通外圈1的壁厚。

本发明的双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的组配方法如下：

第一步，对外圈1的两端面进行标识，外圈1的前端面13记为B面、后端面14记为A面；

第二步，在外圈1的第二内沟道12中装入一定数量的钢球3，将外圈1的第二内沟道12与第二内圈5合套，并通过与第二内圈5的宽边端面顶压接触配合的载荷块6向第二内圈5施加轴承使用时所需要的预载荷F，测量第二内圈5的窄边端面距B面的距离L₁；

在第二步中，为对外圈1提供平稳支撑，将外圈1的B面支撑在垫块7的上端面上，垫块7的上端面为满足装配要求的支撑平面。

第三步，将第二内圈5拆套；

第四步，将第一内圈4与外圈1的第一内沟道11合套，通过与第一内圈宽边端面顶压接触配合的载荷块6向第一内圈4施加轴承使用时所需要的载荷F，测量第一内圈5的宽边端面距B面的距离L₂；

第五步，计算前两次合套的情况下，第二外圈5的窄边端面与第一外圈4的宽边端面(即两者相对的两端面)之间的距离b₁，此时有b₁＝L₁-L₂；

第六步，计算需要磨削的第二外圈5的非基面高度b，此时有b＝b₁+G_a,式中G_a表示轴承安装完成后轴承所需要的轴向游隙。其取值为正时，轴承预紧安装后两内圈之间的游隙为正游隙。其取值为负时，轴承预紧安装后两内圈之间的游隙为负游隙。其取值为零时，轴承预紧安装后两内圈之间不具有游隙；

第七步，按照第六步中计算得到的b值对第二内圈5的窄边端面进行磨削；

第八步，将磨削之后的第二内圈5与外圈1的第二内沟道12进行合套，并使外圈1的两沟道、两内圈上的外沟道及钢球4形成的载荷线相互平行。

在轴承组配过程中，先将第二内圈合套测得L₁，再将第二内圈拆套，最后将第一内圈合套测得L₂，整个过程只需一次拆套，最大限底地减化了组配工艺。

本发明双沟道外圈串联式组配角接触球轴承组配方法的实施例一：

本发明的双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的组配方法与双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的实施例中双沟道外圈串联式组配角接触球轴承的组配方法相同，具体可参考图1至图5，在此不再详述。

本发明双沟道外圈串联式组配角接触球轴承组配方法的实施例二：

与双沟道外圈串联式组配角接触球轴承组配方法的实施例一的区别仅在于，在第二步中，先将第一内圈与外圈的第一内沟道进行合套，向第一内圈施加可使其朝向支撑平面运动的设定载荷F并测量此时第一内圈的宽边端面与支撑平面之间的距离L₂；第三步为将第一内圈拆套；第四步为对第二内圈与外圈的第二内沟道进行合套以测量第二内圈在承受轴向载荷F情况下第二内圈的窄边端与支撑平面之间的距离L₁；在第八步中，需要将第一内圈与研磨加工后的第二内圈均对应合套在外圈的相应内沟道处。

在该实施例中，在进行第八步将第一内圈、第二内圈与外圈合套时，需要先对第二内圈进行拆套，再对第一内圈及第二内圈进行重新合套。当然，对第二内圈进行拆套这一步骤也可以在第四步之后随时进行。