一种圆锥滚子轴承保持架及其拢口工装的制作方法

本发明属于轴承保持架，具体涉及一种圆锥滚子轴承保持架及其拢口工装。

背景技术：

1、各个国家对设备功率及效率的提高是衡量各个国家技术、经济实力的象征，具有重大的和深远意义。随着国内外经济的发展，加大功率、提高效率是设备的主要追求的性能。为适应设备的高可靠性、高寿命的要求，势必要求高可靠性、高寿命、高额定动载荷的轴承与之匹配。增大功率的机械必须与有之匹配的大载荷的轴承，额定动载荷需求越来越大。在有限的空间内使轴承在主参数不变的情况下，追求大的额定动载荷。

2、目前，圆锥滚子轴承增大载荷是增加滚子个数、往往采用空心滚子，但空心滚子生产工艺无法保证。中国发明专利(申请号cn202010607750.0)公开了改进结构的冲压保持架圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承包括外圈、内圈、保持架以及滚动体，保持架包括大径环框、小径环框以及连接大径环框和小径环框的若干窗梁，相邻窗梁之间形成有容纳滚动体的窗孔，外圈、内圈分别与滚动体外周面的接触位置设有外圈滚道和内圈滚道。通过将保持架外移，即增加保持架的直径，使得保持架贴近外圈滚道，远离轴承的中心位置，从而在窗梁宽度不变的情况下，增加滚动体的数量，提高额定动载荷且满足轴承使用寿命。

3、但是，增加保持架的直径，容易使得保持架的结构强度降低，保持架容易发生变形。且保持架贴近外圈滚道后，大径环框容易与外圈发生接触，干涉保持架的运行。

技术实现思路

1、针对上述的不足，本发明提供了一种圆锥滚子轴承保持架及其拢口工装，通过设计一款内径大于常规保持架内径的保持架，将保持架外移到距离滚动体中心较远的位置，以增加保持架对滚动体的容纳量，进而提升同等体积下的圆锥滚子轴承的额定动载荷，且能够满足圆锥滚子轴承的寿命要求。通过对保持架的大径环框进行拢口处理，增加保持架的结构强度，减小保持架的变形，且拢口处理后的大径环框与外圈之间的距离增加，避免了保持架与外圈的干涉。设计了一款圆锥滚子轴承保持架拢口工装，以便于对保持架的大径环框进行拢口处理，拢口处理效率高且拢口效果好。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种圆锥滚子轴承保持架，圆锥滚子轴承包括外圈、内圈、保持架以及滚动体，保持架包括大径环框、小径环框以及连接大径环框和小径环框的若干窗梁，相邻窗梁之间形成有容纳滚动体的窗孔，外圈、内圈分别与滚动体外周面的接触位置设有外圈滚道和内圈滚道，保持架至圆锥滚子轴承轴线的距离大于正常设计时的保持架至圆锥滚子轴承轴线的距离，大径环框经过拢口处理，大径环框相对窗梁向保持架内侧收拢角度为θ，θ为0°～10°，以实现对保持架的结构加强，预防保持架的大径环框与外圈滚道发生干涉。

4、进一步地，保持架还包括圆形底板，小径环框和圆形底板构成保持架的碗底，圆形底板上开设有中心孔和定位孔；和/或保持架还包括封堵窗孔的窗孔堵板，窗梁与窗孔堵板构成保持架的碗壁。以对未成形的碗状保持架进行保护限定。

5、进一步地，保持架与外圈滚道的距离越小，保持架至滚动体中心的距离越远，窗梁的宽度不变，窗梁和窗孔的数量增加，滚动体的数量增加，大径环框的收拢角度θ增加。对大径环框进行拢口时，根据对保持架直径所增大的数值，选定合适数值的收拢角度θ，以预防圆锥滚子轴承运转时，大径环框与外圈滚道发生干涉。

6、进一步地，大径环框与外圈滚道的距离值大于1.5mm，以限定大径环框与外圈滚道之间的距离，给予保持架一定的晃动空间，避免保持架晃动而与外圈滚道抵接磨损。

7、一种圆锥滚子轴承保持架拢口工装，机床具有机床工作台和竖向移动的机床滑块，拢口工装包括下模具和上模具，下模具安装至机床工作台，下模具包括拉伸凸模，拉伸凸模的顶部具有与保持架的内壁配合的锥形承载面；上模具呈环状且位于下模具的正上方，上模具安装至机床滑块，上模具包括拢口凹模，拢口凹模内具有与保持架外壁配合的锥形挤压面，锥形挤压面下方形成有拢口面，拢口面能够朝向保持架的中心挤压保持架的大径环框，实现对保持架的拢口作业。

8、进一步地，下模具还包括下模板和凸模接头，下模板安装至机床工作台，凸模接头可拆卸固定至拉伸凸模和下模板之间，拉伸凸模具有多种适配于保持架的尺寸规格；上模具还包括上模板、退料垫板和退料板，上模板安装至机床滑块，退料垫板可拆卸固定至退料板和上模板之间，退料垫板和退料板均位于拢口凹模的内侧，拢口凹模固定至上模板，退料板和拢口凹模均具有多种适配于保持架的尺寸规格，提高了拢口工装对保持架的适用范围。

9、进一步地，拢口面的下方设有导向弧面，锥形挤压面、拢口面以及导向弧面光滑过渡连接，便于上模具下移时，保持架能够顺利进入拢口凹模内。

10、进一步地，拢口凹模的外侧安装有拢口打箍环，拢口打箍环紧密套接至拢口凹模的外壁，实现对拢口凹模的收拢加固，提高拢口凹模的抗压能力。拢口打箍环套接至拢口凹模时呈高温状态，冷却后的拢口打箍环对拢口凹模具有收紧作用，提高了拢口打箍环与拢口凹模之间的紧密性。

11、进一步地，当保持架具有圆形底板时，下模具还包括定位板和定位柱，拉伸凸模向上开设有容纳定位板的容纳槽，定位板上开设有与圆形底板的定位孔配合的限位孔，定位柱贯穿圆形底板的中心孔安装至定位板，定位柱的直径与中心孔的直径相同，实现对位于拉伸凸模上的保持架的位置固定。

12、进一步地，定位板的顶部与拉伸凸模的顶部平齐，定位板的中心开设有容纳定位柱的定位槽。定位板对保持架的碗底具有支撑作用。下模具还包括压板，压板安装至定位柱，且压板向下挤压保持架，实现对保持架的轴向固定。

13、本发明的有益效果：

14、1、通过设计一款内径大于常规保持架内径的保持架，将保持架外移到距离滚动体中心较远的位置，以增加保持架对滚动体的容纳量，进而提升同等体积下的圆锥滚子轴承的额定动载荷，且能够满足圆锥滚子轴承的寿命要求；

15、2、通过对保持架的大径环框进行拢口处理，增加保持架的结构强度，减小保持架的变形，且拢口处理后的大径环框与外圈滚道之间的距离增加，避免了保持架与外圈滚道的干涉；

16、3、设计了一款圆锥滚子轴承保持架拢口工装，以便于对保持架的大径环框进行拢口处理，拢口处理效率高且拢口效果好。

技术特征：

1.一种圆锥滚子轴承保持架，圆锥滚子轴承包括外圈、内圈、保持架以及滚动体，所述保持架包括大径环框、小径环框以及连接大径环框和小径环框的若干窗梁，相邻所述窗梁之间形成有容纳所述滚动体的窗孔，所述外圈、所述内圈分别与所述滚动体外周面的接触位置设有外圈滚道和内圈滚道，其特征在于，所述保持架至圆锥滚子轴承轴线的距离大于正常设计时的保持架至圆锥滚子轴承轴线的距离，所述大径环框经过拢口处理，所述大径环框相对所述窗梁向保持架内侧收拢角度为θ，θ为0°～10°。

2.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承保持架，其特征在于，所述保持架由具有碗底的保持架制备，所述具有碗底的保持架切割圆形底板形成保持架，所述圆形底板上形成有中心孔和定位孔。

3.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承保持架，其特征在于，所述保持架与所述外圈滚道的距离越小，所述保持架至所述滚动体中心的距离越远，所述窗梁的宽度不变，所述窗梁和所述窗孔的数量增加，所述滚动体的数量增加，所述大径环框的收拢角度θ增加。

4.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承保持架，其特征在于，所述大径环框与所述外圈滚道的距离值大于1.5mm。

5.一种圆锥滚子轴承保持架拢口工装，所述保持架具有权利要求1至权利要求4任一所述的保持架的限定结构，机床具有机床工作台和竖向移动的机床滑块，其特征在于，所述拢口工装包括：

6.根据权利要求5所述的一种圆锥滚子轴承保持架拢口工装，其特征在于，所述下模具还包括下模板和凸模接头，所述下模板安装至所述机床工作台，所述凸模接头可拆卸固定至所述拉伸凸模和所述下模板之间，所述拉伸凸模具有多种适配于保持架的尺寸规格；

7.根据权利要求5所述的一种圆锥滚子轴承保持架拢口工装，其特征在于，所述拢口面的下方设有导向弧面，所述锥形挤压面、所述拢口面以及所述导向弧面过渡连接。

8.根据权利要求5所述的一种圆锥滚子轴承保持架拢口工装，其特征在于，所述拢口凹模的外侧安装有拢口打箍环，所述拢口打箍环紧密套接至所述拢口凹模的外壁，且所述拢口打箍环套接至所述拢口凹模时呈高温状态。

9.根据权利要求5所述的一种圆锥滚子轴承保持架拢口工装，其特征在于，当保持架具有圆形底板时，所述下模具还包括定位板和定位柱，所述拉伸凸模向上开设有容纳所述定位板的容纳槽，所述定位板上开设有与所述圆形底板的定位孔配合的限位孔，所述定位柱贯穿所述圆形底板的中心孔安装至所述定位板，所述定位柱的直径与所述中心孔的直径相同。

10.根据权利要求9所述的一种圆锥滚子轴承保持架拢口工装，其特征在于，所述定位板的顶部与所述拉伸凸模的顶部平齐，所述定位板的中心开设有容纳所述定位柱的定位槽，所述下模具还包括压板，所述压板安装至所述定位柱，且所述压板向下挤压所述保持架。

技术总结本发明公开了一种圆锥滚子轴承保持架及其拢口工装，保持架至圆锥滚子轴承轴线的距离大于正常设计时的保持架至圆锥滚子轴承轴线的距离，以增加保持架对滚动体的容纳量，提高圆锥滚子轴承的额定动载荷。大径环框经过拢口处理，大径环框相对窗梁向保持架内侧收拢角度为θ，θ为0°～10°，以实现对保持架的结构加强，预防保持架的大径环框与外圈滚道发生干涉。拢口工装包括下模具和上模具，上模具下移以对安置在下模具上方的保持架进行挤压拢口作业，拢口效率高且拢口质量好。技术研发人员：郑广会,赵培振,郑金宇,郑金泽受保护的技术使用者：山东金帝精密机械科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25