大錐角圓錐滾子軸承內(nèi)圈大擋邊越程槽尺寸的設(shè)計(jì)

陳德富

(福建省永安軸承有限責(zé)任公司，福建 永安 366000)

圓錐滾子軸承內(nèi)圈大擋邊越程槽的M2max尺寸是指內(nèi)圈滾道素線與越程槽的交點(diǎn)至大擋邊素線的距離。M2max尺寸的現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法是取M2max尺寸等于滾子大頭倒角軸向坐標(biāo)的最大極限尺寸rmax,即M2max=rmax，但這種設(shè)計(jì)方法不宜用在大錐角圓錐滾子軸承的設(shè)計(jì)上。因?yàn)楝F(xiàn)有內(nèi)圈滾道磨床上所用砂輪的直徑均較大，磨削大錐角圓錐滾子軸承內(nèi)圈滾道時(shí)，由于砂輪與內(nèi)圈大擋邊的干涉，砂輪磨削面不能磨到滾道大端的端部，出現(xiàn)留邊現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)介紹一種磨削大錐角圓錐滾子軸承內(nèi)圈滾道時(shí)，不產(chǎn)生留邊的M2max尺寸設(shè)計(jì)方法。

1 設(shè)計(jì)方法

圖1為內(nèi)圈與砂輪之間的幾何關(guān)系。A點(diǎn)和E點(diǎn)分別為大擋邊和砂輪的邊緣點(diǎn)，A點(diǎn)所在的大擋邊邊緣圓周與E點(diǎn)所在的砂輪邊緣圓周相交，交點(diǎn)有兩個(gè)(圖1中未能示出)，F(xiàn)點(diǎn)為兩個(gè)交點(diǎn)在剖面上的投影點(diǎn)。

設(shè)AB=h,AD=a,由圖1可知：

a=AC×cos ∠CAD

建立Oxyz和O1x1y1z1兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系如圖1所示(Oy和O1y1軸未能示出)。大擋邊邊緣圓周在Oxyz坐標(biāo)系中的方程為：

圖1 圓錐滾子軸承內(nèi)圈和砂輪的幾何關(guān)系圖

(1)

砂輪邊緣圓周在O1x1y1z1坐標(biāo)系中的方程為：

(2)

式中：Ds為圓錐滾子軸承內(nèi)滾道磨床新砂輪直徑，mm。

大擋邊邊緣圓周與砂輪邊緣圓周的兩個(gè)交點(diǎn)在Oxyz坐標(biāo)系中的z值和在O1x1y1z1坐標(biāo)系中的x1值分別為：

(3)

x1=-[Ds/2-(a-h/tanβ)]

(4)

將(3)式代入(1)式求得兩個(gè)交點(diǎn)在Oxyz坐標(biāo)系中的y值為：

(5)

將(4)式代入(2)式求得兩個(gè)交點(diǎn)在O1x1y1z1坐標(biāo)系中的y1值為：

y1=±{(Ds/2)2-[Ds/2-(a-h/

(6)

因?yàn)槠矫鎥Oy與平面x1O1y1共面，所以y=y1，則可求解得：

(7)

由圖1可知：

L=CG=(CD+DE)cos (λ-β)。

由于，CD=atan (λ-β)，DE=h，則：

L=[atan (λ-β)+h]cos (λ-β)

(8)

將(7)式代入(8)式，得：

cos (λ-β)

(9)

由圖1可知，不產(chǎn)生留邊的條件是：M2max≥L。因此，將有關(guān)參數(shù)代入(9)式計(jì)算出L值，再按照M2max≥L的原則和0.1 mm的取值精度，依據(jù)L的計(jì)算值對M2max進(jìn)行取值，即可避免留邊現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2 實(shí)例計(jì)算

以31305～31330大錐角圓錐滾子軸承為例，介紹M2max的取值，如表1所示。

表1 31305～31330軸承M2max尺寸值的選取 mm

3 結(jié)束語

根據(jù)磨削圓錐滾子軸承內(nèi)圈滾道時(shí)內(nèi)圈與砂輪之間的幾何關(guān)系，得出了不產(chǎn)生留邊的M2max尺寸的設(shè)計(jì)方法，借助計(jì)算機(jī)能夠快速得出M2max的計(jì)算結(jié)果。