雙內圈軸承鎖環擴張裝置

滕飛，鄒立平，馬文，李信成，謝盈忠

(瓦房店軸承集團有限責任公司，遼寧 瓦房店 116300)

雙內圈圓柱滾子軸承由1個外圈和2個內圈構成,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，常采用鎖環將2個內圈固連起來，利用滾壓力由鎖環把2個內圈緊緊地鎖扣在一起，實現內圈固連[2]。經實踐驗證，傳統的滾壓方式存在滾壓裝置設計過程復雜，加工精度要求高，且不易調整等問題，所以在滾壓時不僅容易出現滾皺、松弛等缺陷，而且滾壓加工效率低，換型耗時長。

1 擴張裝置主要結構

1.1 擴張裝置

設計的雙內圈軸承鎖環擴張裝置如圖1所示，主要由壓緊和擴張2部分組成。壓緊部分的作用是防止在擴張過程中產生軸向分力而能夠預小。擴張部分是主體，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—調整套；13—定位塊；14—鎖環；15—雙內圈軸承；16—片型彈簧

座體是整個裝置的基礎和骨架，座體外徑和上蓋外徑與軸承內徑均為間隙配合，為保證配合精度，應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變形形成鎖扣的沖壓模，為分塊式結構，其外表面形狀與2個內圈鎖后的形狀相同；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)也需要進行配研。定位塊對錐軸起定位作用。

1.2 鎖環

擴張前、后鎖環尺寸結構如圖2所示。鎖環采用08AL材料，進行裁剪、圍卷，接縫處進行焊接，并進行表面磷化處理。鎖環擴張對圍卷成形的形狀要求不高，只略加控制鎖環圓周長公差即可，易于實現、成本低。

圖2 擴張前、后鎖環結構放大圖

1.3 扇形錐塊

扇形錐塊結構如圖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，再進行鉗工研配最終成形。分瓣前扇形錐塊的外徑與軸承內圈內徑相等，組裝時，借助片型彈簧預緊力保證與座體外徑一致，便于軸承拆裝。

圖3 扇形錐塊結構示意圖

2 工作原理

如圖1所示,在初始狀態下，人工將待鎖的軸承和鎖環放在座體上，然后放上壓塊，當壓力機滑塊下行到一定行程時，壓力機滑塊壓在壓塊上, 此時彈簧1壓縮，軸承的2個內圈被壓緊。由于壓塊與導向套之間留有一定間隙，所以此時錐軸并不下行。當壓力機滑塊繼續下行時，壓塊與導向套間隙被消除，軸向力通過壓塊、導向套作用于錐軸上，在錐軸與扇形錐塊的相互作用下，各扇形錐塊同時獲得徑向擴張力。與此同時，彈簧1繼續被壓縮, 軸承內圈的壓緊力更大。當錐軸下端面與定位塊接觸后，扇形錐塊擴張到極限，使鎖圈充分形變，達到雙內圈被鎖緊的目的。壓力機滑塊上行后，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到初始狀態。拿掉壓塊，取出軸承，進入下一個循環操作。

3 結束語

雙內圈軸承鎖環擴張裝置和滾壓工藝相比，結構簡單，易于操作，成本低，效率高，鎖扣質量完全滿足使用要求。當產品規格變化時，僅需更換上蓋、扇形錐塊等相關零件即可，具有良好的推廣應用價值。