一种整体轴连式风扇离合器轴承的制作方法_2

文档序号:8470287阅读:来源:国知局
架23,如图2、图7、图8和图10所示,该滚子保持架23采用筒形结构加弹簧挡圈80的结构设计,该弹簧挡圈80配合装配在轴承外圈上,防止圆柱滚子24沿轴向窜出;密封圈27,该密封圈27压装于轴承外圈端部的密封槽35内(见图3),与轴承外圈保持静止。密封圈27的结构如图9所示,将在下面进一步详细介绍。
[0033]如图3所示,所述的轴承外圈20上还加工有挡圈槽33和滚道越程槽34以及密封槽35、卡环槽等辅助槽;密封槽35用来装配密封圈27,起密封作用;卡环槽内装配有卡环26 (见附图2和10),起挡滚子组的作用;滚道越程槽34为工艺槽,起到过渡作用,加工滚道32时避免砂轮振荡过程发生干涉影响滚道加工精度及砂轮的损毁。所述的轴承外圈20的外径装配在轴承座或几座孔内(附图中未示出),起基准作用,在轴承运转时,外圈固定不动,承受芯轴21传递来的力。轴承外圈20上还加工有挡圈槽33,用于装配图8所示的弹簧挡圈80,将在后面进一步详细介绍。
[0034]如图4,所述的芯,21上加工有若干个台阶43,44,用于装配皮带轮和/或离合器,实现转矩的传递。芯轴21上加工有内沟道41,用于承载、引导钢球的转动;芯轴外径承载滚子的部位,称为内滚道42。芯轴21外径尺寸同密封圈唇口尺寸形成配合尺寸,保证密封圈既有密封作用又可灵活转动。
[0035]如图4,芯轴21的沟心距(即两内沟道41各自的中心线之间的距离)为15.05±0.02mm,如图3,轴承外圈20的沟心距L (即两沟道31各自的中心线之间的距离)为15.5±0.02mm,轴承外圈20的沟心距L比芯轴21的沟心距差15.5-15.05=0.45,这一尺寸通过几何关系和计算使轴承的钢球组产生25°的接触角(在图10中按照工程制图的一般习惯,仅将两组钢球的接触角标记为25°的接触角的2倍的接触角50°,单组钢球的接触角为25° )。这里的接触角定义为垂直于轴承轴线的径向平面与通过轴承外圈向钢球传递力的合力名义作用线之间的夹角。
[0036]所述的钢球的材料为GCrl5优质高碳铬轴承钢,钢球采用双列角接触钢球的结构,钢球直径为13.494mm,每列8颗钢球,接触角为25°,两列钢球背靠背排列。钢球组主要承受轴向和径向联合载荷;钢球材料为GCrl5,优质高碳铬轴承钢采用真空脱气冶炼技术,大大降低材料中的氧含量及有害杂质元素含量,增加了钢球的疲劳寿命。
[0037]如图5,钢球保持架22使钢球等距均布于滚道内,这样既可以使钢球承受均匀的载荷,又能避免钢球在转动过程中发生过于集中而产生散球进而产生钢球同内外圈分离的趋势;钢球保持架还起到避免钢球间产生的摩擦及发热的作用,避免由此导致的轴承效率及寿命的降低。钢球保持架材料为PA66+GF25% (增强尼龙+25%玻璃纤维)构成了实体保持架,该实体保持架拥有较高结构强度的同时,重量较轻,这样可以使轴承在高转速情况下,有效降低保持架的离心力,从而降低了轴承所承受的载荷,增加轴承的寿命。钢球采用双列角接触钢球的结构,同单列钢球相比,双列角接触钢球结构具备承载力强,回转精度高,径向跳动小,承受力更为均衡,可同时承受较大的轴向载荷和径向载荷,并且具备轴向窜动小等特点。
[0038]轴承采用双列角接触球和一列滚子结构,轴承设计所用钢球直径S?13.494,每列8颗钢球,接触角为25°,两列钢球背靠背排列。双列角接触球的设计占用更小的轴向空间,可以承受径向负荷和作用在两个方向的轴向负荷,它能限制轴或外壳双向轴向位移,接触角为25度左右,可以提供刚性较高的轴承配置,并能承受倾覆力矩。双列角接触结构能承受较大的径向负荷为主的径向和轴向联合负荷和力矩负荷,限制轴的两方面的轴向位移。两列背靠背排列的结构,有更好的刚性。与单列角接触球轴承相比,双列角接触球轴承具有更好的刚性,能承受倾覆力矩。轴承为非分离式。特别适用于有高刚性要求的应用场合。此结构的轴承内、外圈之间允许存在倾斜角,而不必担心轴承的疲劳。
[0039]所述的圆柱滚子材料为GCrl5优质高碳铬轴承钢,圆柱滚子与芯轴和轴承外圈上的滚道均为线接触,圆柱滚子的倒角同其外径过渡部分设计有修圆过渡处理,使圆柱滚子带有凸度。如图6所示,圆柱滚子材料为GCrl5,优质高碳铬轴承钢采用真空脱气冶炼技术,大大降低材料中的氧含量及有害杂质元素含量,增加了圆柱滚子的疲劳寿命。圆柱滚子与芯轴和外圈滚道面均为线接触,这样大大增加了滚子工作面面积,进而提高了滚子的承载能力。图6中上部为圆柱滚子的外观示意图,下部为圆柱滚子的倒角Y部分的放大示意图,如图所示,在滚子的倒角Y部分同其外径过渡部分61处设计有较大的修圆过渡处理,使滚子带有一定的凸度,这样的设计可以避免滚动体同芯轴、外圈滚道接触时产生应力集中,避免滚子及滚道的疲劳破坏,增强轴承的寿命。
[0040]如图7所示,所述的滚子保持架23使圆柱滚子24等距均布于滚道内并引导圆柱滚子沿着滚道做圆周运动,滚子保持架材料为增强尼龙+25%玻璃纤维。滚子保持架23中的兜孔71与圆柱滚子24形成间隙配合,滚子可在兜孔内自由转动,同时又不会脱离兜孔,使滚子等距均布于滚道内,这样可以使滚子承受均匀的载荷。与钢球保持架的作用不同的一点是,滚子保持架具备导向作用,使滚子组沿着滚道做圆周运动,防止滚子在滚道内发生偏转,造成滚子抱死等严重后果。滚子保持架还起到避免滚子间产生摩擦及发热的作用,从而避免由此导致的轴承效率及寿命的降低。滚子保持架材料PA66+GF25%(增强尼龙+25%玻璃纤维)构成了实体保持架,该实体保持架拥有较高结构强度的同时,重量较轻,这样可以使轴承在高转速情况下,有效降低保持架的离心力,从而降低了轴承所承受的载荷,增加轴承的寿命。
[0041]如图7和8所示,滚子保持架23采用筒形结构加弹簧挡圈(图8)的结构设计。筒形保持架具备结构简洁,容易进行成型加工,检验方便,且有利于实现自动装配滚子,并具有拆、装方便,且无破坏性等特点。图7中左侧为筒形保持架的正面投影视图,右面为筒形保持架的左侧投影视图。由图7能够清楚的看出,筒形保持架在周壁上均匀设置有多个兜孔71。筒形保持架配合装配在轴承外圈上的弹簧挡圈(图8),可有效地防止滚子的轴向窜出,提高了整套轴承的稳定、安全性。弹簧挡圈80(图8)采用坡形开口且两侧坡口角度不一致,坡口角度较小一侧81的坡口角度小于坡口角度较大一侧82。安装时坡口角度较小一侧81先进入挡圈槽33 (图3),取出时坡口角度较小一侧81最后弹出。这样的设计不仅易于将弹簧挡圈80压装进外圈的挡圈槽33内,同时在滚子组出现问题时,运用卡簧钳也同样易于取出。弹簧挡圈的应用可有效增加滚子保持架同其的有效接触面积,减缓保持架的磨损,进而增加了轴承的寿命。即使保持架已出现完全磨损,挡圈依然能够挡住滚子,避免其轴向窜出。此外,滚子保持架两端环边宽度尺寸配合外圈滚道越程槽宽度尺寸使滚子保持架接触到越程槽挡边的情况下,滚子的外径依然有效地接触外圈滚道。以上几点是蝶形变保持架所不具备的。综上,对于使用环境苛刻,工况复杂并要求较高的稳定性及安全性的情况比较适合,并且其较为经济。
[0042]如图9所示,所述的密封圈27的骨架91材料为0Crl8NI9Ti不锈钢,其具有良好的机械性能,抗氧化能力强,且同非金属材料具有较好的亲和力;密封材料92为氟橡胶,在-20°至120°的条件下状态稳定,并具有较强的耐磨性能。密封圈27采用双唇结构且双唇均与芯轴21过盈配合,双唇结构包括外唇口 94和内唇口 95,外唇口 94的过盈量大于内唇口 95的过盈量,外唇口 94和内唇口 95之间形成空腔区96,用于贮藏渗出的润滑油。夕卜唇口 94的过盈量较大,这样有利于阻止外部杂质、尘埃等外物进入破坏轴承的工作表面;内唇口 95的过盈量小一些,这样有利于轴承内部润滑油脂微量的渗出,起到润滑密封件的作用;内
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