一种轴承保持架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于轴承保持架，具体的讲是一种合成树脂制浪形球轴承保持架。
【背景技术】
[0002]轴承保持架是轴承中承受各种复杂应力的动态摩擦磨损零件，钢制保持架存在质量大，钢和钢之间的摩擦系数大，钢球和保持架摩擦大的缺点；摩擦小且密度低、质量轻的合成树脂制保持架存在强度较低的缺点。一般的讲，浪形保持架比冠形保持架耐磨，更适于高转速的场合应用，冠形保持架多应用在承受力量较小、转速较低的工作环境，因此，合成树脂制保持架多是冠形保持架。使用合成树脂制作浪形保持架，充分发挥浪形保持架和合成树脂制保持架的优点是业内的工作方向。现有合成树脂制浪形保持架是依靠兜孔上加工出的圆筒面来克服高速状态下保持架异常发热、磨损现象的，其缺点是兜孔的凹部形状复杂，对于树脂材料而言，实现该凹部形状需要复杂的设计和模具结构，实施起来相当困难，复杂的结构容易出现加工、装配误差，进而影响到兜孔与球的配合精度。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是现有合成树脂制保持器的兜孔形状复杂，实施困难，容易出现加工、装配误差，影响到兜孔与球配合精度的技术问题，提供一种结构简单，适于高速状态工作的合成树脂制浪形球轴承保持架。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是:一种轴承保持架，包括波浪状环形体A和波浪状环形体B，波浪状环形体A和波浪状环形体B连接组成的保持架是合成树脂制浪形球轴承保持架，两个波浪状环形体上的凹部相对形成兜孔；以分离兜孔波浪状环形体A与波浪状环形体B的平面为轴向平面，以平分波浪状环形体并与保持架的周向平行的平面为径向平面，径向平面上连接兜孔最突出两点的直线方向为径向，径向平面与轴向平面的交线为轴向，凹部内表面是凹形球面，凹形球面的半径SRl大于球的半径SR，球的球心和凹形球面的球心在径向上，球的球心在径向与轴向的交点上，凹形球面的球心向远离凹形球面方向偏置距离h，SRl-SR-h大于O。
[0005]轴向平面将保持架的波浪状环形体A的凹形球面与波浪状环形体B的凹形球面隔开，径向平面等分波浪状环形体并与保持架的周向平行，轴向平面与径向平面相互垂直，轴向与保持架的周向一致，径向与轴向垂直相交。凹形球面的半径SRl大于球的半径SR，凹形球面的球心与球的球心偏置一段距离h，凹形球面的球心偏置方向为离开肩部的方向，或者说凹形球面的球心从球的球心沿径向延伸到兜孔的另一个凹形球面的空间里。径向上，波浪状环形体与球的间隙η为SRl-SR-h，η大于O。偏置距离h使凹部内表面在径向方向缩小，轴向方向相比之下尺寸变化较小，从而形成橄榄球状的结构。凹形球面与球在径向上的距离小，可以限制波浪状环形体与球在径向方向相互串动，波浪状环形体与球在轴向上的距离较大，增大润滑脂的储存量，降低摩擦，减少磨损和噪音。本实用新型与现有合成树脂制浪形保持架的设计理念不同，现有合成树脂制浪形保持架的球与兜孔之间是面接触，以圆筒面与球之间形成的空间避免异常发热、磨损的，而本实用新型的凹形球面不与球直接接触，即使接触也是点接触，所以在高速状态下，无论是由于离心力使凹形球面向外侧移动，还是扩径变形，对球与凹部内表面之间摩擦力的影响极小，不会发生异常发热、磨损。由于存在偏置距离，凹形球面的半径必须大于球的半径，形成的兜孔才能容纳球，偏置距离使凹部内表面会形成理想的半球形，两个波浪状环形体组合后相对的凹部内表面组合形成一个橄榄球状结构。本实用新型的合成树脂制浪形轴承保持架结构简单，容易加工、装配误差小，适于高速状态工作。
[0006]合成树脂制浪形球轴承保持架的树脂材料是聚酰胺尼龙PA66、尼龙PA46或聚苯硫醚PPS ;或者是使用玻璃纤维或碳纤维进行加强后的聚酰胺尼龙PA66、尼龙PA46或聚苯硫醚PPS。
[0007]凹形球面的半径SRl与球的半径SR的比值为1.08?1.20。SR1/SR小于1.08，容易卡球，球运动不灵活，摩擦大，磨损严重，SR1/SR大于1.20，球与凹形球面之间间隙过大，容易碰撞形成噪音，对保持架产生冲击应力，使旋转中的保持架串动，增加摩擦力矩。
[0008]凹形球面的半径SRl与球的半径SR的比值为1.12?1.18。1.12?1.18是优选的数据。
[0009]凹形球面的球心向远离凹形球面方向偏置距离h为(0.02?0.07) SRl0偏置距离h是凹形球面形成橄榄球状结构的重要尺寸，决定了球与凹形球面在径向上的间隙，偏置距离大于0.07SR1，球与凹形球面在径向上的间隙过小，润滑脂不容易储存，导致润滑能力下降，小于0.02SR1，球与凹形球面在径向上的间隙过大，转动中保持架容易在径向和轴向串动，加剧了保持架和球之间的碰撞，导致噪音增大，高速碰撞也容易加剧球和保持架的磨损。
[0010]凹形球面的球心向远离凹形球面方向偏置距离h为(0.04?0.06) SR1。偏置距离为(0.04?0.06) SRl是优选的数据。
[0011]凹形球面的半径SRl与球的半径SR的比值和凹形球面的球心与球的球心偏置距离h决定了凹形球面形成橄榄球状结构的形状和位置。
[0012]波浪状环形体A和波浪状环形体B上的凹形球面对应的凸部外表面是凸形球面，凸形球面的半径SR2大于凹形球面的半径SRl ;凸形球面的球心在径向上，向远离凹形球面方向偏置，凸形球面的球心与球的球心的偏置距离为j，在径向上，兜孔径向两端的壁厚SR2-SRl-(j-h)大于O。凸形球面的半径大，保持架的强度高，但是占据的空间大，对于球轴承而言，特别是密封的球轴承，内部空间有限，而树脂材料即使使用玻璃纤维或者碳纤维进行加强，其强度与钢相差甚远，因此需要在有限的空间内提高保持架的强度。凸形球面的半径SR2，凹形球面的半径SR1，SR2大于SRl，凸形球面的球心与球的球心偏置一段距离j，凸形球面的球心偏置方向为离开肩部的方向，或者说凸形球面的球心从球的球心沿径向延伸到兜孔的另一个凹形球面的空间里。偏置距离使凸部外表面较对应的凹形球面在径向方向增大较其它方向的增大小，从而使两个凸形球面形成的橄榄球状结构更加扁长，保持架在轴承端面突出的较小，但是强度增大的显著。
[0013]波浪状环形体A和波浪状环形体B上的凹形球面对应的凸部外表面是凸形球面，凸形球面的半径SR2与凹形球面的半径SRl的比值为1.20?1.50 ;凸形球面的球心与球的球心的偏置距离j为(0.08?0.17)SR2。凸形球面的半径SR2与凹形球面的半径SRl的比值小于1.20，兜孔的壁厚过薄，保持架强度低，容易变形，比值大于1.50，兜孔的壁厚过厚，轴承空间难以容纳，同时肩部的面积减小，影响波浪状环形体A与波浪状环形体B的定位组装。偏置距离j小于0.08SR2，兜孔的壁厚过厚，特别是径向的底部，影响安装，大于0.17，兜孔的壁厚偏薄，特别是径向的底部，强度不够。
[0014]波浪状环形体A和波浪状环形体B上的凹形球面对应的凸部外表面是凸形球面，凸形球面的半径SR2与凹形球面的半径SRl的比值为1.30?1.40 ;凸形球面的球心在径向上，向远离凹形球面方向偏置j为(0.10?0.14)SR2。凸形球面的半径SR2与凹形球面的半径SRl的比值为1.30?1.40和偏置距离j为(0.10?0.14) 3&是优选的数据。
[0015]凹部形球面和肩部结合面之间通过圆角连接，圆角为R0.3?R2.0。凹形球面与肩部结合面相交会产生锐边，锐边部位应力集中，对保持架的强度产生不利影响，锐边使球和凹形球面之间的间隙较小，润滑脂的储存量较少。凹形球面与肩部结合面之间圆角连接，减少结合部位的应力，增加润滑脂的储存量。圆角R小于0.3不能有效消除应力集中，润滑脂储存增量少，圆角R大于2.0减小了肩部结合面的面积，对波浪状环形体的组合不利，同时过多的增加球与凹形球面的间隙，使球和凹形球面之间产生碰撞和噪音。两个波浪状环形体组合后，相对的凹部内表面与圆角的组合形成一个完整的橄榄球状结构。
[0016]凹部形球面和肩部结合面之间通过圆角连接，圆角为R0.5?Rl.2。R0.5?Rl.2是优选的数据。
[0017]波浪状环形体A和波浪状环形体B上的凹部和肩部相间排布；波浪状环形体A和波浪状环形体B通过一个肩部上的肩部锥形小孔与另一个肩部上的肩部锥形柱体配合连接在一起