一種軸承保持架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于軸承保持架，具體的講是一種合成樹脂制浪形球軸承保持架。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承保持架是軸承中承受各種復(fù)雜應(yīng)力的動態(tài)摩擦磨損零件，鋼制保持架存在質(zhì)量大，鋼和鋼之間的摩擦系數(shù)大，鋼球和保持架摩擦大的缺點；摩擦小且密度低、質(zhì)量輕的合成樹脂制保持架存在強(qiáng)度較低的缺點。一般的講，浪形保持架比冠形保持架耐磨，更適于高轉(zhuǎn)速的場合應(yīng)用，冠形保持架多應(yīng)用在承受力量較小、轉(zhuǎn)速較低的工作環(huán)境，因此，合成樹脂制保持架多是冠形保持架。使用合成樹脂制作浪形保持架，充分發(fā)揮浪形保持架和合成樹脂制保持架的優(yōu)點是業(yè)內(nèi)的工作方向?，F(xiàn)有合成樹脂制浪形保持架是依靠兜孔上加工出的圓筒面來克服高速狀態(tài)下保持架異常發(fā)熱、磨損現(xiàn)象的，其缺點是兜孔的凹部形狀復(fù)雜，對于樹脂材料而言，實現(xiàn)該凹部形狀需要復(fù)雜的設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)，實施起來相當(dāng)困難，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)加工、裝配誤差，進(jìn)而影響到兜孔與球的配合精度。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有合成樹脂制保持器的兜孔形狀復(fù)雜，實施困難，容易出現(xiàn)加工、裝配誤差，影響到兜孔與球配合精度的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，適于高速狀態(tài)工作的合成樹脂制浪形球軸承保持架。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采取的技術(shù)方案是:一種軸承保持架，包括波浪狀環(huán)形體A和波浪狀環(huán)形體B，波浪狀環(huán)形體A和波浪狀環(huán)形體B連接組成的保持架是合成樹脂制浪形球軸承保持架，兩個波浪狀環(huán)形體上的凹部相對形成兜孔；以分離兜孔波浪狀環(huán)形體A與波浪狀環(huán)形體B的平面為軸向平面，以平分波浪狀環(huán)形體并與保持架的周向平行的平面為徑向平面，徑向平面上連接兜孔最突出兩點的直線方向為徑向，徑向平面與軸向平面的交線為軸向，凹部內(nèi)表面是凹形球面，凹形球面的半徑SRl大于球的半徑SR，球的球心和凹形球面的球心在徑向上，球的球心在徑向與軸向的交點上，凹形球面的球心向遠(yuǎn)離凹形球面方向偏置距離h，SRl-SR-h大于O。
[0005]軸向平面將保持架的波浪狀環(huán)形體A的凹形球面與波浪狀環(huán)形體B的凹形球面隔開，徑向平面等分波浪狀環(huán)形體并與保持架的周向平行，軸向平面與徑向平面相互垂直，軸向與保持架的周向一致，徑向與軸向垂直相交。凹形球面的半徑SRl大于球的半徑SR，凹形球面的球心與球的球心偏置一段距離h，凹形球面的球心偏置方向為離開肩部的方向，或者說凹形球面的球心從球的球心沿徑向延伸到兜孔的另一個凹形球面的空間里。徑向上，波浪狀環(huán)形體與球的間隙η為SRl-SR-h，η大于O。偏置距離h使凹部內(nèi)表面在徑向方向縮小，軸向方向相比之下尺寸變化較小，從而形成橄欖球狀的結(jié)構(gòu)。凹形球面與球在徑向上的距離小，可以限制波浪狀環(huán)形體與球在徑向方向相互串動，波浪狀環(huán)形體與球在軸向上的距離較大，增大潤滑脂的儲存量，降低摩擦，減少磨損和噪音。本實用新型與現(xiàn)有合成樹脂制浪形保持架的設(shè)計理念不同，現(xiàn)有合成樹脂制浪形保持架的球與兜孔之間是面接觸，以圓筒面與球之間形成的空間避免異常發(fā)熱、磨損的，而本實用新型的凹形球面不與球直接接觸，即使接觸也是點接觸，所以在高速狀態(tài)下，無論是由于離心力使凹形球面向外側(cè)移動，還是擴(kuò)徑變形，對球與凹部內(nèi)表面之間摩擦力的影響極小，不會發(fā)生異常發(fā)熱、磨損。由于存在偏置距離，凹形球面的半徑必須大于球的半徑，形成的兜孔才能容納球，偏置距離使凹部內(nèi)表面會形成理想的半球形，兩個波浪狀環(huán)形體組合后相對的凹部內(nèi)表面組合形成一個橄欖球狀結(jié)構(gòu)。本實用新型的合成樹脂制浪形軸承保持架結(jié)構(gòu)簡單，容易加工、裝配誤差小，適于高速狀態(tài)工作。
[0006]合成樹脂制浪形球軸承保持架的樹脂材料是聚酰胺尼龍PA66、尼龍PA46或聚苯硫醚PPS ;或者是使用玻璃纖維或碳纖維進(jìn)行加強(qiáng)后的聚酰胺尼龍PA66、尼龍PA46或聚苯硫醚PPS。
[0007]凹形球面的半徑SRl與球的半徑SR的比值為1.08?1.20。SR1/SR小于1.08，容易卡球，球運(yùn)動不靈活，摩擦大，磨損嚴(yán)重，SR1/SR大于1.20，球與凹形球面之間間隙過大，容易碰撞形成噪音，對保持架產(chǎn)生沖擊應(yīng)力，使旋轉(zhuǎn)中的保持架串動，增加摩擦力矩。
[0008]凹形球面的半徑SRl與球的半徑SR的比值為1.12?1.18。1.12?1.18是優(yōu)選的數(shù)據(jù)。
[0009]凹形球面的球心向遠(yuǎn)離凹形球面方向偏置距離h為(0.02?0.07) SRl0偏置距離h是凹形球面形成橄欖球狀結(jié)構(gòu)的重要尺寸，決定了球與凹形球面在徑向上的間隙，偏置距離大于0.07SR1，球與凹形球面在徑向上的間隙過小，潤滑脂不容易儲存，導(dǎo)致潤滑能力下降，小于0.02SR1，球與凹形球面在徑向上的間隙過大，轉(zhuǎn)動中保持架容易在徑向和軸向串動，加劇了保持架和球之間的碰撞，導(dǎo)致噪音增大，高速碰撞也容易加劇球和保持架的磨損。
[0010]凹形球面的球心向遠(yuǎn)離凹形球面方向偏置距離h為(0.04?0.06) SR1。偏置距離為(0.04?0.06) SRl是優(yōu)選的數(shù)據(jù)。
[0011]凹形球面的半徑SRl與球的半徑SR的比值和凹形球面的球心與球的球心偏置距離h決定了凹形球面形成橄欖球狀結(jié)構(gòu)的形狀和位置。
[0012]波浪狀環(huán)形體A和波浪狀環(huán)形體B上的凹形球面對應(yīng)的凸部外表面是凸形球面，凸形球面的半徑SR2大于凹形球面的半徑SRl ;凸形球面的球心在徑向上，向遠(yuǎn)離凹形球面方向偏置，凸形球面的球心與球的球心的偏置距離為j，在徑向上，兜孔徑向兩端的壁厚SR2-SRl-(j-h)大于O。凸形球面的半徑大，保持架的強(qiáng)度高，但是占據(jù)的空間大，對于球軸承而言，特別是密封的球軸承，內(nèi)部空間有限，而樹脂材料即使使用玻璃纖維或者碳纖維進(jìn)行加強(qiáng)，其強(qiáng)度與鋼相差甚遠(yuǎn)，因此需要在有限的空間內(nèi)提高保持架的強(qiáng)度。凸形球面的半徑SR2，凹形球面的半徑SR1，SR2大于SRl，凸形球面的球心與球的球心偏置一段距離j，凸形球面的球心偏置方向為離開肩部的方向，或者說凸形球面的球心從球的球心沿徑向延伸到兜孔的另一個凹形球面的空間里。偏置距離使凸部外表面較對應(yīng)的凹形球面在徑向方向增大較其它方向的增大小，從而使兩個凸形球面形成的橄欖球狀結(jié)構(gòu)更加扁長，保持架在軸承端面突出的較小，但是強(qiáng)度增大的顯著。
[0013]波浪狀環(huán)形體A和波浪狀環(huán)形體B上的凹形球面對應(yīng)的凸部外表面是凸形球面，凸形球面的半徑SR2與凹形球面的半徑SRl的比值為1.20?1.50 ;凸形球面的球心與球的球心的偏置距離j為(0.08?0.17)SR2。凸形球面的半徑SR2與凹形球面的半徑SRl的比值小于1.20，兜孔的壁厚過薄，保持架強(qiáng)度低，容易變形，比值大于1.50，兜孔的壁厚過厚，軸承空間難以容納，同時肩部的面積減小，影響波浪狀環(huán)形體A與波浪狀環(huán)形體B的定位組裝。偏置距離j小于0.08SR2，兜孔的壁厚過厚，特別是徑向的底部，影響安裝，大于0.17，兜孔的壁厚偏薄，特別是徑向的底部，強(qiáng)度不夠。
[0014]波浪狀環(huán)形體A和波浪狀環(huán)形體B上的凹形球面對應(yīng)的凸部外表面是凸形球面，凸形球面的半徑SR2與凹形球面的半徑SRl的比值為1.30?1.40 ;凸形球面的球心在徑向上，向遠(yuǎn)離凹形球面方向偏置j為(0.10?0.14)SR2。凸形球面的半徑SR2與凹形球面的半徑SRl的比值為1.30?1.40和偏置距離j為(0.10?0.14) 3&是優(yōu)選的數(shù)據(jù)。
[0015]凹部形球面和肩部結(jié)合面之間通過圓角連接，圓角為R0.3?R2.0。凹形球面與肩部結(jié)合面相交會產(chǎn)生銳邊，銳邊部位應(yīng)力集中，對保持架的強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響，銳邊使球和凹形球面之間的間隙較小，潤滑脂的儲存量較少。凹形球面與肩部結(jié)合面之間圓角連接，減少結(jié)合部位的應(yīng)力，增加潤滑脂的儲存量。圓角R小于0.3不能有效消除應(yīng)力集中，潤滑脂儲存增量少，圓角R大于2.0減小了肩部結(jié)合面的面積，對波浪狀環(huán)形體的組合不利，同時過多的增加球與凹形球面的間隙，使球和凹形球面之間產(chǎn)生碰撞和噪音。兩個波浪狀環(huán)形體組合后，相對的凹部內(nèi)表面與圓角的組合形成一個完整的橄欖球狀結(jié)構(gòu)。
[0016]凹部形球面和肩部結(jié)合面之間通過圓角連接，圓角為R0.5?Rl.2。R0.5?Rl.2是優(yōu)選的數(shù)據(jù)。
[0017]波浪狀環(huán)形體A和波浪狀環(huán)形體B上的凹部和肩部相間排布；波浪狀環(huán)形體A和波浪狀環(huán)形體B通過一個肩部上的肩部錐形小孔與另一個肩部上的肩部錐形柱體配合連接在一起