雙內(nèi)圈軸承鎖環(huán)擴(kuò)張裝置

滕飛，鄒立平，馬文，李信成，謝盈忠

(瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店 116300)

雙內(nèi)圈圓柱滾子軸承由1個(gè)外圈和2個(gè)內(nèi)圈構(gòu)成,從裝配成成品到使用過程中，必須保證軸承不能散套[1]。目前，常采用鎖環(huán)將2個(gè)內(nèi)圈固連起來，利用滾壓力由鎖環(huán)把2個(gè)內(nèi)圈緊緊地鎖扣在一起，實(shí)現(xiàn)內(nèi)圈固連[2]。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，傳統(tǒng)的滾壓方式存在滾壓裝置設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，加工精度要求高，且不易調(diào)整等問題，所以在滾壓時(shí)不僅容易出現(xiàn)滾皺、松弛等缺陷，而且滾壓加工效率低，換型耗時(shí)長。

1 擴(kuò)張裝置主要結(jié)構(gòu)

1.1 擴(kuò)張裝置

設(shè)計(jì)的雙內(nèi)圈軸承鎖環(huán)擴(kuò)張裝置如圖1所示，主要由壓緊和擴(kuò)張2部分組成。壓緊部分的作用是防止在擴(kuò)張過程中產(chǎn)生軸向分力而能夠預(yù)小。擴(kuò)張部分是主體，由錐軸、扇形錐塊、座體、上蓋、片型彈簧、圓柱壓縮彈簧及定位塊組成。

1—壓塊；2—彈簧1；3—壓緊軸；4—導(dǎo)向套；5—錐軸；6—上蓋；7—扇形錐塊；8—座體；9—鎖緊螺母；10—墊圈；11—彈簧2；12—調(diào)整套；13—定位塊；14—鎖環(huán)；15—雙內(nèi)圈軸承；16—片型彈簧

座體是整個(gè)裝置的基礎(chǔ)和骨架，座體外徑和上蓋外徑與軸承內(nèi)徑均為間隙配合，為保證配合精度，應(yīng)確保座體和上蓋與軸承的同軸度和配合公差。扇形錐塊是直接使鎖環(huán)變形形成鎖扣的沖壓模，為分塊式結(jié)構(gòu)，其外表面形狀與2個(gè)內(nèi)圈鎖后的形狀相同；扇形錐塊采用整體加工線切割分離并配研裝配，錐軸與扇形錐塊的錐面(24°左右)也需要進(jìn)行配研。定位塊對錐軸起定位作用。

1.2 鎖環(huán)

擴(kuò)張前、后鎖環(huán)尺寸結(jié)構(gòu)如圖2所示。鎖環(huán)采用08AL材料，進(jìn)行裁剪、圍卷，接縫處進(jìn)行焊接，并進(jìn)行表面磷化處理。鎖環(huán)擴(kuò)張對圍卷成形的形狀要求不高，只略加控制鎖環(huán)圓周長公差即可，易于實(shí)現(xiàn)、成本低。

圖2 擴(kuò)張前、后鎖環(huán)結(jié)構(gòu)放大圖

1.3 扇形錐塊

扇形錐塊結(jié)構(gòu)如圖3所示，采用45#鋼(淬火后硬度為40～45 HRC)整體加工，首先采用線切割方法分瓣切割，再進(jìn)行鉗工研配最終成形。分瓣前扇形錐塊的外徑與軸承內(nèi)圈內(nèi)徑相等，組裝時(shí)，借助片型彈簧預(yù)緊力保證與座體外徑一致，便于軸承拆裝。

圖3 扇形錐塊結(jié)構(gòu)示意圖

2 工作原理

如圖1所示,在初始狀態(tài)下，人工將待鎖的軸承和鎖環(huán)放在座體上，然后放上壓塊，當(dāng)壓力機(jī)滑塊下行到一定行程時(shí)，壓力機(jī)滑塊壓在壓塊上, 此時(shí)彈簧1壓縮，軸承的2個(gè)內(nèi)圈被壓緊。由于壓塊與導(dǎo)向套之間留有一定間隙，所以此時(shí)錐軸并不下行。當(dāng)壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下行時(shí)，壓塊與導(dǎo)向套間隙被消除，軸向力通過壓塊、導(dǎo)向套作用于錐軸上，在錐軸與扇形錐塊的相互作用下，各扇形錐塊同時(shí)獲得徑向擴(kuò)張力。與此同時(shí)，彈簧1繼續(xù)被壓縮, 軸承內(nèi)圈的壓緊力更大。當(dāng)錐軸下端面與定位塊接觸后，扇形錐塊擴(kuò)張到極限，使鎖圈充分形變，達(dá)到雙內(nèi)圈被鎖緊的目的。壓力機(jī)滑塊上行后，在彈簧1、彈簧2和片型彈簧的共同作用下，錐軸、扇形錐塊和壓塊恢復(fù)到初始狀態(tài)。拿掉壓塊，取出軸承，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)操作。

3 結(jié)束語

雙內(nèi)圈軸承鎖環(huán)擴(kuò)張裝置和滾壓工藝相比，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，成本低，效率高，鎖扣質(zhì)量完全滿足使用要求。當(dāng)產(chǎn)品規(guī)格變化時(shí)，僅需更換上蓋、扇形錐塊等相關(guān)零件即可，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。