专利名称：轧机用圆柱滚子轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械制造领域。主要用于复二重轧机和其它轧机上，也可用在机械制造所有领域内承受径向载荷的转轴上。
在型钢及线材等轧机上已使用的四列圆柱滚子轴承、由两个外圈、一个内圈、两个梳形保持架和四列圆柱滚子组成。该轴承每个外圈有两个外挡边、一个中挡边，使用时比胶木瓦、铜瓦、球面滚子和圆锥滚子轴承的轧机轧制精度提高了、生产率提高了、能耗及轧制废品率下降了，但轴承使用寿命仍较低且修磨轧辊后安装不方便。
已知的申请号为88203660.2的“轧机用四列圆柱滚子轴承”对上述轴承进行了改进。主要采用无中挡边的双外圈、一个单内圈、两个一端开口的保持架、两个挡盖和四列圆柱滚子组成。由于取消了轴承的中挡边，用一端带挡盖的保持架代替梳形保持架，因而轴承滚子有效长度增加了，使得轴承承载能力和寿命较上述轴承提高了，修磨轧辊后安装方便了。但对于原来滚子长度较长的圆柱滚子轴承若采用88203660.2轴承结构会有以下的问题第一、去掉中挡边后，滚子的有效长度增加不如短滚子有效长度增加的那样明显，第二、一端带挡盖的保持架比原梳状保持架兜孔深度增加近两倍，对于原来滚子长度已较长的轴承、其保持架兜孔深度再增加近两倍后镗兜孔时更容易出锥度、梁更容易变形、加工更困难。
本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种新型的轧机用圆柱滚子轴承以进一步提高轴承的承载能力和寿命，并改善其制造工艺性。
本实用新型是这样实现的见附
图1～6。
图1是B－B剖面旋转展开在轴承纵剖面上、空心滚子旋转到上部、梁旋转到下部、主要表示外圈、内圈、侧环、空心圆柱滚子、螺钉、螺母、弹簧垫圈实心圆柱滚子和梁的整体装配结构示意图。图2是A向视图，主要表示空心圆柱滚子与实心圆柱滚子在圆周方向上间隔排列示意图，每隔一个空心圆柱滚子有四个实心圆柱滚子，黑三角6表示梁的头部端面冲头冲后的标记，表示梁的头部的形状。图3是C－C剖面，主要表示梁5b的截面形状和螺钉穿过空心圆柱滚子的示意图。图4是一个示意图，保持架没画，说明在一个保持架中的两列滚子除了可以是长度相同的滚子外，还可以是在一个兜孔中一个滚子是尺寸较长的，另一个滚子尺寸是较短的，而在下一个兜孔中为一个较短的滚子和一个较长的滚子的交替排列、即每列中长、短滚子间隔圆周方向排列。7是短滚子、8是长滚子。图5是梁的结构示意图。5K是梁的侧视图，L是在两侧环5a之间梁5b的部分，两端头部5f在保持架组装时将插入侧环孔5g中，梁的两圆弧面与滚子圆柱面相同，每相邻两个梁可以形成一个兜孔。图6是侧环5a的示意图，5g是梁头部的插孔，5h是供穿螺钉及放弹簧垫圈，拧螺母的圆槽孔。本实用新型采用增加滚子有效长度和增加轴承中滚子数的方法来提高轴承承载能力和寿命。为此必须进一步减小保持架梁的厚度以增加每列滚道中的滚子数。本实用新型提出一种新的轴承结构，它允许保持架梁的厚度减薄而又具有足够的强度和刚度，并且允许采用挤压和冷拔工艺方法制造薄而长的梁5b来组合成保持架。
圆柱滚子轴承由一个或两个无中挡边的外圈1，一个无挡边的内圈2，空心圆柱滚子3，实心圆柱滚子4和组合保持架5组成。每列圆柱滚子包括空心圆柱滚子和实心圆柱滚子，每粒空心圆柱滚子与数粒实心圆柱滚子沿圆周方向相间排列。保持架5由两个侧环5a、位于两侧环中间并固定在环上的其数量与每列滚子总数相等的梁5b及数量与每列空心滚子数相等的一头穿过侧环孔5h和空心滚子内孔的螺钉5c、螺母5e和弹簧垫圈5d组成。相邻两梁可以形成装滚子的兜孔。梁两端插入两侧环孔中的头部5f与侧环孔型线和公称尺寸相同，安装时头部与侧环孔有配合间隙。安装后两侧环与梁的牢固联接采用冲头冲梁头部的端面和拧紧螺母使两侧环压紧全部梁组成整体保持架。
侧环外径与外圈挡边之间、侧环内径与内圈滚道之间保留一定间隙，在轴承使用时充满油脂起一定密封作用。
圆柱滚子采用凸度形及修正线形，在轴承中每粒空心圆柱滚子与数粒实心圆柱滚子在圆周方向相间排列时，滚子可以采用二列、三列、四列、五列或六列。
穿过空心圆柱滚子中心孔的两侧环的拉紧结构除用螺钉、螺母和弹簧垫圈外，还可用铆钉铆接或用销轴与侧环焊接。
一般侧环为整圈成形，当轴承尺寸较大时为了制造方便，侧环可以由若干段扇形面拼成。当采用拼接侧环时应合理设计各段侧环间的圆周间隙。
滚子长度可以一致，但为了充分利用滚道面可采用长短滚子交错排列，如一个保持架中的两列滚子可以是长度相同的滚子，也可以是在一个兜孔中一个滚子较长，另一滚子较短，在下一个兜孔中一个滚子较短，另一滚子较长(见图4中虚线为后面兜孔中的滚子)，即每一列在圆周方向长、短或短、长滚子交替排列。
空心圆柱滚子的滚面廓形、外径尺寸与实心滚子相同，其内孔直径比螺钉杆直径大1～2毫米，以保证旋转时滚子内孔与螺钉杆间不接触，滚子内孔与螺钉杆为非配合表面，且孔与杆外圆同心度，表面粗造度要求低，螺钉杆不必淬火及磨削。
联接用螺钉的数目取决于设计需要，一般每隔3－6粒实心圆柱滚子有一个螺钉(即有一个空心圆柱滚子)。
L长于滚道，使滚子端面与侧环保持一定间隙。
侧环可以采用铜合金压铸、锌铝合金挤压及钢板冲压成一体的结构。
梁可以采用铜合金压铸、锌铝合金挤压及钢材冷拔成异形材后切断加工制成的结构。
本实用新型的特点如上所述，由于在轴承直径和宽度不变的情况下增加了圆柱滚子数和滚子有效长度，提高了轴承的承载能力和寿命。与目前使用的保持架为梳状结构的圆柱滚子轴承相比寿命提高80％～150％，与88203660.2轴承相比轴承寿命提高10％～50％。采用压铸、挤压、冷拔等高效，少或无切削加工工艺生产保持架中的另件可降低保持架的成本。
实施例用对比的方法来说明四列圆柱滚子的构成。原轧机轴承672844内孔直径d为φ220毫米，外径D为φ310毫米，宽度B为192毫米，由两个带中挡边外圈。一个无挡边内圈、两个梳状保持架及四列圆柱滚子组成。滚子直径d为φ22毫米，长度为35毫米，每列滚子数为31粒。
而本实施例构成见附
图1～6所示(由无中挡边的外圈1、内圈2、空心圆柱滚子3、实心圆柱滚子4、组合整体保持架5组成，保持架和圆柱滚子在外圈和内圈之间)。由于外圈取消中挡边，保持架中的梁用薄形结构，在外径为φ310毫米、内径为φ220毫米，宽度为192毫米，滚子直径为φ22毫米与672844轴承相同条件下，每列滚子数由原来31粒增加到35粒，其中实心滚子28粒、空心滚子7粒，即在圆周方向上每隔4粒实心滚子有一粒空心滚子相间排列。空心滚子中心孔为φ6.5毫米。滚子长度由原来的35毫米增加到40毫米。联接螺钉5c为M5。外圈有两个，保持架有两个，每个保持架中螺钉、螺母5e、弹簧垫圈5d各有7个，其数量与每列空心滚子数相同。每个保持架梁5b数量与每列滚子总数相同。每个保持架的两整圈侧环5a、35件梁5b都采用锌铝合金挤压成型。梁两端头部5f和侧环上孔5g型线和公称尺寸相同，装配时为间隙配合，装配后用三角冲头冲击头端面使间隙消失，头部与侧环联接牢固。每个侧环上每隔4个孔5g就有一个穿螺钉的孔5h，螺钉一头穿过侧环孔、空心滚子内孔和弹簧垫圈后用螺母拧紧使侧环紧紧压在梁上。相邻两梁和两侧环可形成装滚子的兜孔。梁头部5f两侧圆弧面与形成兜孔的梁5b的两侧圆弧面为同一圆弧面，上下为平面。本实施例寿命比672844轴承提高90％，比88203660.2轴承寿命提高11％。
权利要求1.一种由无中挡边的外圈、内圈、位于外圈和内圈中间的保持架和圆柱滚子组成的轧机用圆柱滚子轴承，其特征是每列圆柱滚子包括空心圆柱滚子[3]和实心圆柱滚子[4]、每粒空心圆柱滚子与数粒实心圆柱滚子沿圆周方向相间排列，保持架[5]由两个侧环[5a]、位于两侧环中间并固定在环上的其数量与每列滚子总数相等的梁[5b]及数量与每列空心滚子数相等的一头穿过侧环孔[5h]和空心滚子内孔的螺钉[5c]、螺母[5e]和弹簧垫圈[5d]组成，相邻两梁可形成装滚子的兜孔，梁两端插入两侧环孔[5h]中的头部[5f]与侧环孔[5h]型线和公称尺寸相同、安装时头部与侧环孔有配合间隙，安装后两侧环与梁的牢固联接采用冲头冲梁的头部[5f]端面和拧紧，使两侧环压紧全部梁的螺母[5e]。
2.根据权利要求1所述的圆柱滚子轴承，其特征是每粒空心圆柱滚子与数粒实心圆柱滚子在圆周方向相间排列时，滚子可以采用二列、三列、四列、五列或六列。
3.根据权利要求1所述的圆柱滚子轴承，其特征是穿过空心圆柱滚子中心孔的两侧环的拉紧结构除用螺钉、螺母和弹簧垫圈外，还可用铆钉铆接或销轴与侧环焊接。
4.根据权利要求1或2所述的圆柱滚子轴承，其特征是在一个保持架中的两列滚子可以是长度一致的滚子，也可以是在一个兜孔中一长一短，在下一个兜孔中为一个短的一个长的滚子的交替排列。
5.根据权利要求1所述的圆柱滚子轴承，其特征是侧环〔5a〕可以采用铜合金压铸、锌铝合金挤压及钢板冲压成一体的结构。
专利摘要属于机械制造领域的轧机用圆柱滚子轴承由无中挡边的外圈1、内圈2、空心滚子3、实心滚子4和保持架5组成，每列中每粒空心滚子与数粒实心滚子圆周相间排列。保持架由两个侧环5a、数量与每列滚子总数相等的梁5b、数量与空心滚子数相等的穿过侧环孔和空心滚子孔的螺钉5c、螺母5e和弹簧垫圈5d组成。相邻两梁形成装滚子的兜孔，梁两端头部5f分别插入两侧环孔5h内，安装好后冲击5f的端面并拧紧5e使侧环压紧梁。
文档编号F16C19/26GK2081011SQ90206938
公开日1991年7月17日 申请日期1990年5月30日 优先权日1990年5月30日
发明者刘尔膺, 李连元, 田佐, 孟奇 申请人:北京轴承研究所