滚针轴承的制造方法

摘要

本发明涉及滚针轴承制造，尤其是汽缸设备中活塞连杆机构的轴承制造方法。本发明的目的主要在于针对目前滚针轴承制造业内的问题，提出一种低噪音低振动滚针轴承的制造方法。目前国内没有低噪音、低振动值滚针轴承产品，国家或行业也没有滚针轴承低噪音的标准。本项目产品的制造方法，具有以下步骤：a)首先加工出环带形的保持架毛坯；b)把上述保持架毛坯固定在车床上，切割保持架内、外两侧的凹槽，形成“M”形截面；c)在冲床上，沿保持架圆周方向加工出与轴承中心轴线平行的滚针槽；d)加工圆柱形的滚针，并在滚针圆柱面的两端加工出对称的修正曲面；e)将滚针与保持架装配成轴承产品。

权利要求

1.一种滚针轴承的制造方法，具有以下步骤：

a)首先加工出环带形的保持架毛坯；

b)把上述保持架毛坯固定在机床，切割保持架内外两侧的凹槽，形成“M”形截面；

c)在保持架圆周方向加工出与轴承中心轴线平行的滚针槽，上述保持架的滚针槽加工还包括以下步骤：1)保持架毛坯通过下模固定在机床上，保证保持架毛坯中心轴线与下模中心轴线平行；2)在下模两端开具中心孔；在加工滚针槽前，调整工装并安装校正棒，以延伸保持架毛坯中心轴线长度；3)以延长的保持架中心轴线为基准，调整下模位置，使保持架中心轴线与上模刀具平行；

上述保持架的滚针槽内表面采用离心式精抛，并加入氯碳化硅抛光膏，加大磨料比重，增加摩擦效率，提高表面粗糙度；

d)加工圆柱形的滚针，并在滚针圆柱面的两端加工出对称的修正曲面，上述滚针加工还包括以下步骤：1)在磨床完成滚针外形加工；2)进行淬火、回火处理；3)进行初磨、半精磨；4)进行时效处理，以释放金属材料的内应力；5)最后一道精磨；

e)将滚针与保持架装配成轴承产品。

2.根据权利要求1所述的滚针轴承的制造方法，其特征在于：上述保持架在最后一道精磨前要经过振荡、时效处理，以释放金属材料的内应力。

3.根据权利要求1所述的滚针轴承的制造方法，其特征在于：上述滚针采用一级精度的滚针组别。

4.根据权利要求1所述的滚针轴承的制造方法，其特征在于：在确定保持架上滚针槽的位置时，采用计算机模拟设计方法，减少滚针与滚针槽的接触面积。

说明书

滚针轴承的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及滚针轴承制造，尤其是汽缸设备中活塞连杆机构的轴承制造方法。 背景技术

[0002] 滚针轴承广泛应用在洗衣机、电动车、汽车、摩托车等机械传动机构中。滚针轴承由于采用多个圆柱体滚针，具有较大的载荷承受力，同时由于高速旋转，常常成为噪音产生的根源。比如汽缸设备中，活塞连杆机构的轴承，滚道宽15或13毫米，圆周均布17滚针，经过每分钟上万次旋转，将发出很大的噪音。即使采用隔离保持架，但是因为滚针在滚道内呈线性接触(相比“球”类型轴承呈点接触)，再加上高速度旋转，噪音仍然无法抑制。 [0003] 如今国内生产的该领域滚针轴承之所以产生较高的噪音，主要原因有：1、圆柱形滚针两端的直径在加工过程中难免存在尺寸小量误差，在经过每分钟上万次旋转时产生的线速度差，导致产品的滚针的轴向窜动，敲击保持架端面产生噪音；2、保持架上的滚针槽与轴承中心轴线平行度不够，导致滚针在旋转受力情况下轴向窜动产生噪音；3、保持架上滚针槽设计不合理，导致滚针槽和滚针接触面积过大，引起噪音增大；4、轴承表面金属加工工艺精度不够，互相摩擦产生较大噪音。

发明内容

[0004] 本发明的目的主要在于针对目前滚针轴承制造业内的上述问题，提出一种低噪音低振动滚针轴承的制造方法。

[0005] 实现本发明的技术方案如下：

[0006] 一种滚针轴承的制造方法，具有以下步骤：

[0007] a)首先加工出环带形的保持架毛坯；

[0008] b)把上述保持架毛坯固定在机床，切割保持架内外两侧的凹槽，形成“M”形截面； [0009] c)在保持架圆周方向加工出与轴承中心轴线平行的滚针槽，上述保持架的滚针槽加工还包括以下步骤：1)保持架毛坯通过下模固定在机床上，保证保持架毛坯中心轴线与下模中心轴线平行；2)在下模两端开具中心孔；在加工滚针槽前，调整工装并安装校正棒，以延伸保持架毛坯中心轴线长度；3)以延长的保持架中心轴线为基准，调整下模位置，使保持架中心轴线与上模刀具平行；

[0010] 上述保持架的滚针槽内表面采用离心式精抛，并加入氯碳化硅抛光膏，加大磨料比重，增加摩擦效率，提高表面粗糙度；

[0011] d)加工圆柱形的滚针，并在滚针圆柱面的两端加工出对称的修正曲面，上述滚针加工还包括以下步骤：1)在磨床完成滚针外形加工；2)进行淬火、回火处理；3)进行初磨、半精磨；4)进行时效处理，以释放金属材料的内应力；5)最后一道精磨； [0012] e)将滚针与保持架装配成轴承产品。

[0013] 上述保持架在最后一道精磨前要经过振荡、时效处理，以释放金属材料的内应力。

[0014] 上述滚针采用一级精度的滚针组别。

[0015] 在确定保持架上滚针槽的位置时，采用计算机模拟设计方法，减少滚针与滚针槽的接触面积。

[0016] 本发明通过上述方案的实施，对滚针轴承的制造方法做出了全方面的改进，有效的控制了目前滚针轴承的噪音、振动方面的不足。具体的积极效果如下：1、滚针圆柱面两端加工有修正面，在滚针受力旋转时可以有效轴向卸荷，防止轴向窜动；2、加工保持架上滚针槽时，使用校正棒延长下模的基准线，提高了下模与上模平行度，也即提高了滚针槽与轴承中心轴线的平行度；3、采用计算机模拟设计，能够直观的发觉保持架上较好的滚针槽加工位置，使得滚针与滚针槽接触面积较小；4、保持架和滚针表面金属工艺处理精细，并进行振荡、时效 处理，消除金属内部应力，提高了轴承工作性能稳定度。

附图说明

[0017] 图1是本发明立体结构示意图。

[0018] 图2是本发明保持架局部剖面示意图。

具体实施方式

[0019] 图1和图2为本发明中滚针轴承的保持架1和滚针2，其中保持架选用材料为20CrMo合金钢，滚针选用GCr15合金钢。

[0020] 保持架的制造过程大致分以下步骤：

[0021] 1、在机床加工出圆环形毛坯；

[0022] 2、分别在保持架毛坯的内外两侧切割出凹槽，使其截面呈“M”形(见图2)； [0023] 3、在保持架毛坯圆周上加工出均匀分布的滚针槽；

[0024] 4、进行金属表面处理，保证粗糙度。

[0025] 上述步骤3中特别需要注意的是确保加工出的滚针槽与轴承的中心轴线保持平行，为此需要控制用于固定保持架毛坯的下模与上模刀具的平行度。本实施例中固定保持架毛坯的下模两端设有中心孔，通过该中心孔可以安装校正棒，由于校正棒的安装，实际延伸了下模也即保持架中心轴线的长度，在操作工人校正上模刀具与下模保持架中心轴线的平行度时可以确保较高的精度，从而使加工出来的滚针槽与保持架中心轴线平行。 [0026] 步骤4中，保持架的精抛普遍采用2*2磨粒，但因磨粒质量太轻，不能有效去除材料毛糙部分。因此采用离心式精抛，加入氯碳化硅抛光膏，加大磨料比重，增加摩擦效率，有效提高滚针槽表面粗糙度。同时采用滚针精磨精研工艺，提高滚针表面粗糙度，确保Ra0.4，力求达到Ra0.2，可以有效降低保持架与滚针的摩擦系数。

[0027] 上述保持架的加工包括数次内外径、内槽外槽、端面的车加工和磨加工，金属材料内部存在较大的内应力，将会影响材料的使用稳定性。尽管保持架要求表面渗碳0.08-0.15，维氏硬度(HV)达到450-600，芯部硬度达到280-400，但是金属内部的内应力仍不会彻底消除，所以必须在最后一道精磨前完成振荡、时效处理，确保把内应力消除。 [0028] 上述滚针的制造过程大致分以下步骤：

[0029] 1、在磨床完成滚针外形加工；

[0030] 2、进行淬火、回火处理；

[0031] 3、进行初磨、半精磨；

[0032] 4、进行时效处理，以释放金属材料的内应力，最后再精磨。

[0033] 其中步骤1中，初步完成圆柱形加工后，需要在滚针两端的圆柱面上抛出修正曲面，由于修正面的存在防止了圆柱形滚针两端直径不一致产生的轴向窜动，而在滚针于轴承内受力旋转时，形成轴向卸载的效果。

[0034] 为了保证滚针和保持架上的滚针槽合理的配合，采用计算机模拟方法测算出保持架上滚针槽的位置，使得该位置处滚针与滚针槽的接触面积较小，而滚针槽上下锁口仍然可以保证对滚针的有效锁定。为了进一步的保证本发明滚针轴承的精度，对于同一套轴承上的滚针要进行严格筛选，保证一级精度组别。

[0035] 本发明滚针轴承具有优秀的旋转精度、振动值和噪音值，以下为实验室实测噪音数据，并和国际知名品牌对比情况：

[0036]

[0037] 从上述表格可以看出，在加注润滑油或者防锈油情况下，本发明方法生产的滚针轴承与两个品牌相差无几，其中润滑油情况下的数据表现更出色，而润滑油是滚针轴承的工作常态，可见本发明在实际轴承生产中效果更好。