一种双圆弧齿轮式回转支承的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双圆弧齿轮式回转支承，它包括外齿圈、滚动体、隔离块、回转支承内圈、密封皮、堵塞和锥销，外齿圈和内圈之间设置有滚道，滚动体、隔离块设置在钢球滚道内，外齿圈和内圈结合部通过密封皮进行密封，堵塞设置在内圈上的滚动体的安装孔内，即堵塞孔，在堵塞上设置有锥销孔并由锥形将堵塞固定在内圈上，外齿圈的齿轮齿廓呈双圆弧形。本实用新型所提出的一种双圆弧齿轮式回转支承，提高齿轮传动效率，提高齿轮承载能力，避免齿轮根切，提高回转支承的综合性能。
【专利说明】
一种双圆弧齿轮式回转支承
技术领域
[0001] 本实用新型涉及回转支承领域，具体的是一种双圆弧齿轮式回转支承。
【背景技术】
[0002] 回转支承作为工程机械和建筑机械的重要基础元件，是一切两部分之间需作相对 回转、又需要承受轴向力、径向力、倾覆力矩的机械所必需的重要传力元件。回转支承按其 结构型式分为:单排球式，三排柱式，交叉滚柱式，双排八点接触球式，球柱联合式。90 %以 上的回转支承为齿轮传动方式，其中齿轮传动的回转支承中直齿圆柱齿轮的占比达到95% 以上，即直齿圆柱齿轮回转支承在整个回转支承领域的占比达到85.5%。标准直齿圆柱齿 轮的传动效率为90%~99%，随着齿轮精度等级的提高，传动效率跟着提高，精度达到6级 时，传动效率达到99%。当齿轮精度等级逐渐降低时，带来的影响是传动效率下降、传动不 平稳、噪声增大、震动增大等问题。
[0003] 在安装空间受限的情况下，直齿圆柱齿轮的齿数不能太少(标准齿轮a = 20°的齿 轮齿数不得少于17个齿），太少容易产生根切，这就导致小齿轮的直径不能小。
【发明内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双圆弧齿轮式回转支承，提高齿轮传 动效率，提高齿轮承载能力，避免齿轮根切，提高回转支承的综合性能。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提出的一种双圆弧齿轮式回转支承，它包括外齿圈、 滚动体、隔离块、回转支承内圈、密封皮、堵塞和锥销，外齿圈和内圈之间设置有滚道，滚动 体、隔离块设置在钢球滚道内，外齿圈和内圈结合部通过密封皮进行密封，堵塞设置在内圈 上的滚动体的安装孔内，即堵塞孔，在堵塞上设置有锥销孔并由锥形将堵塞固定在内圈上， 外齿圈的齿轮齿廓呈双圆弧形。
[0006] 其加工过程为：首先是应用数控车床进行双圆弧齿轮回转支承结构的半精加工。 然后应用中频感应加热的方法对半精加工的滚道进行表面热处理，淬火硬度为57~62HRC， 淬硬层深度大于3.0mm。
[0007] 接着使用数控滚齿机床进行双圆弧齿轮的齿部加工，及使用数控淬火机对齿面进 行淬火，淬火硬度为HRC50~56。
[0008] 最后对回火后的滚道进行成形磨削加工或采用以车代磨。并控制双圆弧齿轮式回 转支承在回转过程中的轴向圆跳动、齿跳、轴向及径向间隙均在一个合理的范围内，从而保 证双圆弧齿轮式回转支承在运转过程中的平稳性及高效性。
[0009] 双圆弧齿轮传动具有较高的接触强度和弯曲强度。这是因为双圆弧齿轮是由两个 单圆弧齿轮复合而成，具有两条啮合线，它的接触点数比直齿圆柱齿轮至少增加2倍，因此 其弯曲强度有显著提高。双圆弧齿轮传动使用寿命长。这是因为，一方面由于其接触点数的 增多，每个接触点上的负载显然减少。另一方面，由于齿面间具有很好的润滑条件，可以形 成较厚的油膜，使磨损率大大下降。加工双圆弧齿轮的工艺设备比较简单。在普通滚齿机床 上，只需装上一把双圆弧滚齿刀，即可切制出同一模数的不同螺旋角和不同齿数的双圆弧 齿轮。双圆弧齿轮具有较小的噪音级。由于其重合度大，分担在每个接触点上负载的减小， 使得冲击与振动减弱，因而使噪音减小。双圆弧齿轮传动两齿轮沿啮合线方向的滚动速度 很大，齿面容易产生油膜，传动效率可达到99%~99.5%。圆弧齿轮无根切现象，故最小齿 数可以比较少(6~8个齿）。可以减少小齿轮齿数，减少小齿轮齿数的同时减少了大小齿轮 的中心距，使得整个机构更加紧凑。
[0010] 本实用新型所提出的一种双圆弧齿轮式回转支承，提高齿轮传动效率，提高齿轮 承载能力，避免齿轮根切，提尚回转支承的综合性能。
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型所提出的一种双圆弧齿轮式回转支承的结构示意图。
[0012] 图2是本实用新型所提出的一种双圆弧齿轮式回转支承的立体结构示意图。
[0013] 图3是图2中外齿圈部分结构的放大示意图。
[0014]图4是双圆弧齿轮齿廓示意图。
【具体实施方式】
[0015] 参见附图，一种双圆弧齿轮式回转支承，它包括外齿圈1、滚动体2、隔离块3、回转 支承内圈4、密封皮5、堵塞6和锥销7,外齿圈和内圈之间设置有滚道，滚动体、隔离块设置在 钢球滚道内，外齿圈和内圈结合部通过密封皮进行密封，堵塞设置在内圈上的滚动体的安 装孔内，即堵塞孔，在堵塞上设置有锥销孔并由锥形将堵塞固定在内圈上，外齿圈的齿轮齿 廓呈双圆弧形。
[0016] 其加工过程为：首先是应用数控车床进行双圆弧齿轮回转支承结构的半精加工。 然后应用中频感应加热的方法对半精加工的滚道进行表面热处理，淬火硬度为57~62HRC， 淬硬层深度大于3.0mm。
[0017] 接着使用数控滚齿机床进行双圆弧齿轮的齿部加工，及使用数控淬火机对齿面进 行淬火，淬火硬度为HRC50~56。
[0018] 最后对回火后的滚道进行成形磨削加工或采用以车代磨。并控制双圆弧齿轮式回 转支承在回转过程中的轴向圆跳动、齿跳、轴向及径向间隙均在一个合理的范围内，从而保 证双圆弧齿轮式回转支承在运转过程中的平稳性及高效性。
[0019] 双圆弧齿轮传动具有较高的接触强度和弯曲强度。这是因为双圆弧齿轮是由两个 单圆弧齿轮复合而成，具有两条啮合线，它的接触点数比直齿圆柱齿轮至少增加2倍，因此 其弯曲强度有显著提高。双圆弧齿轮传动使用寿命长。这是因为，一方面由于其接触点数的 增多，每个接触点上的负载显然减少。另一方面，由于齿面间具有很好的润滑条件，可以形 成较厚的油膜，使磨损率大大下降。加工双圆弧齿轮的工艺设备比较简单。在普通滚齿机床 上，只需装上一把双圆弧滚齿刀，即可切制出同一模数的不同螺旋角和不同齿数的双圆弧 齿轮。双圆弧齿轮具有较小的噪音级。由于其重合度大，分担在每个接触点上负载的减小， 使得冲击与振动减弱，因而使噪音减小。双圆弧齿轮传动两齿轮沿啮合线方向的滚动速度 很大，齿面容易产生油膜，传动效率可达到99%~99.5%。圆弧齿轮无根切现象，故最小齿 数可以比较少(6~8个齿）。可以减少小齿轮齿数，减少小齿轮齿数的同时减少了大小齿轮 的中心距，使得整个机构更加紧凑。
[0020] 普通回转支承齿轮的模数与滚道直径和钢球直径关系(JB/T10839-2008):
[0021] m彡〇.75*u*Do
[0022] m--齿轮模数；
[0023] D0一一回转支承滚道中心直径；
[0024] u一一回转支承滚道摩擦系数；
[0025] 举例：9嫩1000.25(邛/110839-2008)回转支承，111 = 8,2=107,8 = 58，11=(0.006~ 0.01)，D0 = 1000，d = 25。
[0026] /"乏 0.75*0.0PI()()() _? "Q 7.5,所以m取8〇
[0027] 圆弧齿轮式回转支承的模数与滚道直径和钢球直径关系：
[0028] m彡〇.5*u*Do
[0029] 举例：同样是QNA1000.25回转支承，D0 = 1000，d = 25,选用圆弧齿轮式回转支承的 模数
[0030] /?>0.5^0.01* ]()()()__? "?之5,所以m取 5或 6 即可。
[0031]本实用新型所提出的一种双圆弧齿轮式回转支承，提高齿轮传动效率，提高齿轮 承载能力，避免齿轮根切，提尚回转支承的综合性能。
【主权项】
1. 一种双圆弧齿轮式回转支承，它包括外齿圈、滚动体、隔离块、回转支承内圈、密封 皮、堵塞和锥销，其特征在于外齿圈和内圈之间设置有滚道，滚动体、隔离块设置在钢球滚 道内，外齿圈和内圈结合部通过密封皮进行密封，堵塞设置在内圈上的滚动体的安装孔内， 即堵塞孔，在堵塞上设置有锥销孔并由锥形将堵塞固定在内圈上，外齿圈的齿轮齿廓呈双 圆弧形。
【文档编号】F16H57/021GK205578675SQ201620396303
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】侯宁, 许丽华, 朱良银, 毕娟娟, 许阳, 窦方浩
【申请人】马鞍山精工程机械有限公司, 马鞍山精一工程机械有限公司