圆锥滚子轴承内圈滚道凸度形状及加工方法

　　摘　要：通过对圆锥滚子轴承内圈滚道凸度磨削方法进行分析，阐述了利用数控机床修整器差速修整的方法，对内圈滚道实现类似于对数曲线加工的加工方法。
　　关键词：内圈；滚道；凸度形状；砂轮修整器；运动轨迹；类似对数曲线
　　为了消除圆锥滚子轴承滚道的边缘应力集中现象，对内、外圈滚道、滚子实现了三凸设计，以达到提高轴承使用寿命的目的。本文仅对内圈滚道的凸度形状及加工方法进行分析。
　　1　改进前内圈滚道凸度加工方法及形状
　　圆锥滚子轴承内圈滚道凸度磨削，在轴承行业基本是采用修整砂轮的方法进行滚道的凸度磨削的。即将砂轮修整器上的金刚石纵向滑板，相对于砂轮中心线倾斜一个角度，使金刚石的运动轨迹与砂轮中心轴线形成空间夹角β，如图1所示。用这种方法修整成的砂轮丁作表面，实际上是双曲线型的截面，如图2所示，凸度量的大小取决于β角。 　　2　改进后的内圈滚道凸度形状和加工方法
　　如图3所示，改进后的凸度形状为类似于对数曲线，它是模仿对数曲线中的一段，采用对称图形构成的。为了获得这种滚道母线形状，结合数控磨床砂轮修整器可差速运动的功能，通过编程的方法，用三段弧构成这种滚道母线形状。即在砂轮修整程序段中，输入段距离e、圆弧半径R1；第二段距离E-2e、圆弧半径R；第三段距离e、圆弧半径R1。其中E为滚道宽度，e为0.25E，R1大小根据凸度量用勾股定理计算确定，R的Z高点位于滚道中部较A、B两点高0～0.001mm，然后，用勾股定理计算确定R值。为了保证A、B两点的相切，程序编辑后进行试磨削，根据内圈滚道磨削后凸度形状，对e、R值进行修改，使其达到光滑的类似对数曲线的形状。 　　改进后的内圈滚道母线形状，消除了因“三凸”使内、外滚道、滚子外径工作表面三点凸度Z高点不能保证在同一径向平面内的缺点，同时，改善了成品轴承旋转精度中的内圈基准端面对滚道的跳动值，跳动值由原来的0.05mm降低到0.02mm以下。本文所阐述的内圈滚道凸度的加工方法，同样也适用于圆柱滚子轴承内圈滚道的凸度磨削。