1、开发背景
轴承滚子与滚道的接触是线接触,所以滚子承受的载荷较大,实际使用和试验均表明滚子是滚子轴承中最薄弱的零件,是影响轴承使用寿命的主要因素。目前,滚子淬火前的毛坯一般加工方法有两种。 第一种方法是把圆柱形棒料按滚子直径尺寸车外径和按滚子长度尺寸切断棒料。第二种方法是用设计一套圆柱滚子热镦压模具,安装在压力机上,把切好的料段加热后放入胎模中,用压力机镦压成型。这两种方法都存在着浪费材料、生产效率低、自动化程度低的情况。
2、功能与应用说明
轧辊是该制造系统的核心部件,除此之外,还包括动力与传动装置设计和轧辊箱体设计。该制造系统可以实现滚动体制造过程高效、连续、自动化生产。电动机带动减速器,通过两根万向节传动轴,使柱形轧辊和孔型轧辊顺时针方向旋转,钢料在带轮带动下向前运动,通过中频加热炉后,温升至900℃以上,进入柱形轧辊和孔型轧辊之间调整好的缝隙中,拖动的钢料逐渐切割成互相连接的料段,料段在轧辊孔型中逐渐被轧制成和孔型一样的形状(滚动体),掉在料道中,流到料箱里。
3、先进性、实用性、创新性
(1)实现了制造过程连续化、自动化的目标。本次设计的制造装备工作过程是使滚动体的制造过程连续成形,所以生产效率高而工作噪音小,加上进出料容易实现机械化、自动化操作,与锻压比属无公害生产。
(2)实现了制造多类型、多规格滚动体制造的目标。孔型轧辊是滚动体制造装备的主要工具,轧辊孔型的形状决定了轴承滚子的形状,为了满足轴承滚子工艺尺寸要求,孔型设计尺寸要求精准,形状必须合理。其它类型的轧辊可以应用同样的计算方式设计,通过更换不同的轧辊和调整轧辊轴距,可以实现加工不同形状、规格的滚动体。
(3)实现高效、节省材料的目标。
生产效率的提高:轧辊每旋转一周,便轧制一个轴承滚子,设计轧辊转动速度以每分钟70转—100转。如果滚子轧辊按每分钟70转的转速计算,每小时可以轧制轴承滚子4000粒左右。每班次8小时,可轧制30000—33000粒左右。效率是车削的57倍,镦压的5倍。
原材料的节省:热轧圆柱滚子浪费原材料计算(φ24×24圆柱滚子为例):端面圆锥形体积: d ²×L=0.262×18.61 ²×(26.6-25)=0.15cm ³, 重量1.13克。比车制滚子节省原材料15.3克-1.13克=14.17克比镦压滚子节省原材料1.8克-1.13克=0.67克。