一种新型润滑圆锥滚子轴承及加工方法

技术领域

本发明涉及轴承加工的技术领域，尤其是涉及一种新型润滑圆锥滚子轴承及加工方法。

背景技术

圆锥滚子轴承属于分离型轴承，轴承的内、外圈均具有锥形滚道。该类轴承按所装滚子的列数分为单列、双列和四列圆锥滚子轴承等不同的结构型式。单列圆锥滚子轴承可以承受径向负荷和单一方向轴向负荷。当轴承承受径向负荷时，将会产生一个轴向分力，所以当需要另一个可承受反方向轴向力的轴承来加以平衡。

圆锥滚子轴承的润滑从润滑材料上可分为油润滑和脂润滑，其中脂润滑是利用半固体状的稠厚油脂涂抹在圆锥滚子轴承的滚子处，在常温和静止状态时为半固体，能保持自己的形状而不流动，能粘附在金属上而不滑落，具有一定的滞留性，但是其补充方式困难，需要对结构进行拆卸，而油润滑是利用液体状或半液体状的流动性油脂浸润到圆锥滚子轴承内进行润滑，由于其流动性，需要将润滑油流动起来进行持续补充，方式包括油杯滴油、油浴、飞溅油润滑和循环油润滑等，循环流动机构较为复杂，对密封性和机动性要求较高。

在低速圆锥滚子轴承的润滑中，传统的油润滑和脂润滑均存在润滑不到位和对润滑环境要求高等缺点。

发明内容

为了提高润滑油在低速圆锥滚子轴承上的浸润效果，解决补充润滑油困难的问题，本发明提供一种新型润滑圆锥滚子轴承及加工方法。

一方面，本发明提供的一种新型润滑圆锥滚子轴承采用如下的技术方案：

一种新型润滑圆锥滚子轴承，包括内圈、外圈、保持架和圆锥滚子，所述内圈和外圈同心套接，所述内圈和外圈之间设置有圆锥滚子和保持架，所述圆锥滚子通过保持架支撑并间隔排列，所述圆锥滚子内嵌在内圈外侧面的滚道内，所述滚道底部两边线处开有润滑油槽，所述内圈开有润滑油道，所述润滑油道连接润滑油槽到内圈侧面外部，所述润滑油槽内安装有吸油条，所述吸油条由多孔弹性软质材料制成。

通过采用上述技术方案，润滑油槽用于暂时存储进入轴承的润滑油，提高润滑油的浸润度，吸油条用于吸附油脂，通过挤压将吸油条上的润滑油挤出并充分流入圆锥滚子与内圈和外圈之间，润滑油道用于持续对吸油条进行补充润滑油，供油方便且供油具有留滞性，减少飞溅和污染，同时兼具油润滑和脂润滑的优点，且一定程度上解决了部分缺点问题。

优选的，所述润滑油道包括横向油路、竖向油路和连通油路，所述横向油路平行于内圈中心线并贯穿内圈两侧面，所述竖向油路一端连通横向油路，另一端贯穿内圈并朝向外圈，所述连通油路一端连通润滑油槽，另一端贯穿内圈侧面，所述连通油路与竖向油路互相连通。

通过采用上述技术方案，横向油路、竖向油路用于从各个方向进行浸油，连通油路用于将润滑油引入润滑油槽内被吸油条吸收，即可以实现充分的润滑油供给，又可以减少对轴承侧密封的影响。

优选的，所述润滑油道包括横向油路、竖向油路和连通油路，所述横向油路、竖向油路和连通油路末端安装有堵头，所述横向油路连接下侧的润滑油槽并贯穿内圈侧面，所述连通油路连接上侧的润滑油槽并贯穿内圈侧面，所述横向油路和连通油路通过竖向油路连通，且竖向油路上部贯穿内圈并朝向外圈。

通过采用上述技术方案，横向油路、竖向油路和连通油路通过堵头阻隔，形成内循环，减少对外部供油的依赖。

另一方面，本发明提供的一种新型润滑圆锥滚子轴承加工方法采用如下的技术方案：

包括以下加工步骤：

将轴承的内圈、外圈、保持架和圆锥滚子分别进行成型加工；

在加工内圈时，利用机床加工出滚道，然后增大滚道底边缘处的圆角形成润滑油槽；

利用钻床加工出润滑油道；

在润滑油槽内安装吸油条；

将外圈、保持架和圆锥滚子组装在内圈上；

将组装好的圆锥滚子轴承进行测试，包括转速测试和润滑油浸润测试。

通过采用上述技术方案，轴承内圈滚道两侧将去应力圆角加大，形成圆环形储油槽，槽内放置截面为圆形的圆环型多孔吸油软性材料，吸油软性材料在滚子挤压后将油释放出来，润滑油流到滚道内，达到增强润滑效果，同时开设油道加强储油槽与外界的联通，增加进油通道。

优选的，所述内圈的成型加工包括：锻造环形件；退火处理；粗车端面、内径面、外径面；车滚道；车润滑油槽；车挡边、倒角；热处理淬火；初磨端面、内径面、挡边外径面、滚道、挡边；附加回火；细磨端面；细磨内径面；细磨滚道；细磨挡边和滚道超精加工。

通过采用上述技术方案，附加回火有利于提高材料本身的韧性，去除内部应力，有利于进一步加工塑形，淬火有利于提高材料的硬度，提高轴承抗压抗磨性能。

优选的，所述润滑油槽加工时先用铣床铣刀加工出斜槽，然后利用车床车刀在斜槽内加工出内弧度，最后对滚道开口边缘进行去毛刺处理。

通过采用上述技术方案，斜槽内加工出内弧度有利于保持吸油条的安装稳固程度，减少被滚子转动带动错位。

优选的，所述外圈的成型加工包括：锻造环形件；退火处理；粗车端面、外径面；车滚道；热处理淬火；初磨端面、滚道；附加回火；细磨端面；细磨外径面；细磨滚道和滚道超精加工。

通过采用上述技术方案，淬火有利于提高内表面的抗压抗磨性，细磨滚道和滚道超精加工有利于提高外表面的加工精度。

优选的，所述吸油条采用高分子吸油溶胀材质。

通过采用上述技术方案，高分子吸油溶胀材质具有良好的吸油性，同时还具有吸油微膨胀特性，方便圆锥滚子将吸油条内的润滑油挤出来。

优选的，所述圆锥滚子轴承进行测试还包括摩擦力矩测试、震动噪声测试和表面硬度测试。

综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：

1、润滑油槽用于暂时存储进入轴承的润滑油，提高润滑油的浸润度，吸油条用于吸附油脂，通过挤压将吸油条上的润滑油挤出并充分流入圆锥滚子与内圈和外圈之间，润滑油道用于持续对吸油条进行补充润滑油，供油方便且供油具有留滞性，减少飞溅和污染，同时兼具油润滑和脂润滑的优点，且一定程度上解决了部分缺点问题。

2、横向油路、竖向油路用于从各个方向进行浸油，连通油路用于将润滑油引入润滑油槽内被吸油条吸收，即可以实现充分的润滑油供给，又可以减少对轴承侧密封的影响。

3、轴承内圈滚道两侧将去应力圆角加大，形成圆环形储油槽，槽内放置截面为圆形的圆环型多孔吸油软性材料，吸油软性材料在滚子挤压后将油释放出来，润滑油流到滚道内，达到增强润滑效果，同时开设油道加强储油槽与外界的联通，增加进油通道。

4、附加回火有利于提高材料本身的韧性，去除内部应力，有利于进一步加工塑形，淬火有利于提高材料的硬度，提高轴承抗压抗磨性能，淬火有利于提高内表面的抗压抗磨性，细磨滚道和滚道超精加工有利于提高外表面的加工精度，高分子吸油溶胀材质具有良好的吸油性，同时还具有吸油微膨胀特性，方便圆锥滚子将吸油条内的润滑油挤出来。

附图说明

图1为本发明圆锥滚子轴承断面结构示意图；

图2为本发明第二实施例的内圈结构剖视图；

图3为本发明圆锥滚子轴承润滑油槽加工示意图；

图4为本发明润滑油槽加工专用车刀示意图。

附图标记说明：

1、内圈，10、凹槽，11、润滑油道，111、横向油路，112、竖向油路，113、连通油路，114、堵头，12、润滑油槽，13、吸油条，2、外圈，3、保持架，4、圆锥滚子，100、铣刀，101、斜槽，200、车刀，201、内弧度。

具体实施方式

以下结合附图1对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

本发明实施例公开一种新型润滑圆锥滚子轴承，参照图1，包括内圈1、外圈2、保持架3和圆锥滚子4，所述内圈1和外圈2同心套接，所述内圈1和外圈2之间设置有圆锥滚子4和保持架3，所述圆锥滚子4通过保持架3支撑并间隔排列，所述圆锥滚子4内嵌在内圈1外侧面的滚道10内，所述滚道10底部两边线处开有润滑油槽12，所述内圈1开有润滑油道11，所述润滑油道11连接润滑油槽12到内圈1侧面外部，所述润滑油槽12内安装有吸油条13，所述吸油条13由多孔弹性软质材料制成。

参照图1，所述润滑油道11包括横向油路111、竖向油路112和连通油路113，所述横向油路111平行于内圈1中心线并贯穿内圈1两侧面，所述竖向油路112一端连通横向油路111，另一端贯穿内圈1并朝向外圈2，所述连通油路113一端连通润滑油槽12，另一端贯穿内圈1侧面，所述连通油路113与竖向油路112互相连通。

润滑油槽12为3/4圆弧形，其圆心在圆锥滚子边线上。

润滑油道11内为空心或者填塞引油材料，提高润滑油浸入速度。

实施例2：

参照图1，包括内圈1、外圈2、保持架3和圆锥滚子4，所述内圈1和外圈2同心套接，所述内圈1和外圈2之间设置有圆锥滚子4和保持架3，所述圆锥滚子4通过保持架3支撑并间隔排列，所述圆锥滚子4内嵌在内圈1外侧面的滚道10内，所述滚道10底部两边线处开有润滑油槽12，所述内圈1开有润滑油道11，所述润滑油道11连接润滑油槽12到内圈1侧面外部，所述润滑油槽12内安装有吸油条13，所述吸油条13由多孔弹性软质材料制成。

参照图2，所述润滑油道11包括横向油路111、竖向油路112和连通油路113，所述横向油路111、竖向油路112和连通油路113末端安装有堵头114，所述横向油路111连接下侧的润滑油槽12并贯穿内圈1侧面，所述连通油路113连接上侧的润滑油槽12并贯穿内圈1侧面，所述横向油路111和连通油路113通过竖向油路112连通，且竖向油路112上部贯穿内圈1并朝向外圈2。

先将润滑油灌入润滑油道11，然后利用堵头114封堵横向油路111、竖向油路112和连通油路113；

使用时，滚子4挤压上侧的润滑油槽12内的吸油条13中的润滑油挤压出，润滑油顺着润滑油道11下滑到下侧的润滑油槽12内的吸油条13中，下侧的润滑油槽12内的吸油条13中的润滑油经滚子4挤压后将润滑油灌入横向油路111并进而通过竖向油路112和连通油路113流回上侧的润滑油槽12内的吸油条13内，形成润滑油的内循环。

实施例3：

本发明实施例公开一种新型润滑圆锥滚子轴承加工方法，包括以下加工步骤：

将轴承的内圈1、外圈2、保持架3和圆锥滚子4分别进行成型加工；

在加工内圈1时，利用机床加工出滚道10，然后增大滚道10底边缘处的圆角形成润滑油槽12；

利用钻床加工出润滑油道11；

在润滑油槽12内安装吸油条13；

将外圈2、保持架3和圆锥滚子4组装在内圈1上；

将组装好的圆锥滚子轴承进行测试，包括转速测试和润滑油浸润测试。

所述成型加工包括冷镦、粉末冶金、热轧和铸造等加工方式，初步成型后，利用车床铣床或加工中心机床对细节结构进行加工形成初步加工件。

实施例4：

在实施例3的基础上增加：

所述内圈1的成型加工包括：锻造环形件；退火处理；粗车端面、内径面、外径面；车滚道；车润滑油槽；车挡边、倒角；热处理淬火；初磨端面、内径面、挡边外径面、滚道、挡边；附加回火；细磨端面；细磨内径面；细磨滚道；细磨挡边和滚道超精加工。

如附图3-4所示，所述润滑油槽12加工时先用铣床铣刀100加工出斜槽101，然后利用车床车刀200在斜槽内加工出内弧度201，最后对滚道10开口边缘进行去毛刺处理。

铣刀100加工时，将内圈1坯件倾斜夹装在工作台上，将铣刀100缓慢靠近内圈1凹槽10底边缘，此时铣刀100高速转动，内圈1绕自身中心线缓慢转动，直至铣刀100移动至预定加工深度处，此时斜槽101加工完成，然后将铣刀100移走，将铣刀100换成特制车刀200，车刀200加工时，先将车刀200放入加工好的斜槽101内，然后启动车刀200并快速转动，最后让内圈1绕自身中心线缓慢转动，此时内弧度201全部加工完成。

所述外圈2的成型加工包括：锻造环形件；退火处理；粗车端面、外径面；车滚道；热处理淬火；初磨端面、滚道；附加回火；细磨端面；细磨外径面；细磨滚道和滚道超精加工。

所述内圈1和外圈2加工还包括：球化退火、淬回火调质处理、内表面感应淬火和磷化处理前后均进行测量加工前尺寸及硬度和加工后的变形量及硬度，硬度和变形量偏差较大时进行多次淬火、退火、调质或磷化处理直至硬度和尺寸达到标准。

所述磷化处理为锌系磷化处理，处理过程包括除油除锈、第一遍清洗、表面活化、磷化、第二遍清洗、铬酸盐处理和烘干防锈处理。

所述吸油条13采用高分子吸油溶胀材质。

高分子吸油溶胀材质采用苯乙烯-丙烯酸酯吸油溶胀弹性体，其吸油膨胀效果好，吸油速度快，且碾压不容易变形。

在高分子吸油溶胀材质内添加石墨吸油膨胀材料。

石墨还能吸附润滑油内的杂质和有害物质。

吸油条外部包裹一层薄层，薄层采用多孔树脂或橡胶等弹性材质。

所述圆锥滚子轴承进行测试还包括摩擦力矩测试、震动噪声测试和表面硬度测试。

测试时，向轴承内灌入润滑油，测试吸油条的吸附量和吸附速率，启动轴承后，测试润滑油的内渗出量和外溢出量，以此来判断使用时润滑油供给压力大小。

测试吸油条的使用寿命，包括使用时间和不可逆变形率，来判断更换时间。

转速测试包括吸油条断裂发生时的最高转速和错位绞入时的转速，从而确定轴承使用时的最高转速。

本发明的轴承主要适用于低速轴承。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。