Резюме
Целта на настоящото изобретение е да осигури дълготраен конусен ролков лагер, включващ ролки с големи изпъкнали повърхности на ниска цена, за предпочитане като конусен ролков лагер за поддържане на част от автомобилен трансмисионен прът. Периферната повърхност на ролката (3) в конусния ролков лагер се обработва в изпъкнала повърхност чрез шлайфане и след това се обработва фино чрез полиране на барабан или полиране на цилиндър, за да се избегне оставянето на ивици от шлайфане.
Описание
Конични ролкови лагери и методи за обработка на конусовидни ролки
техническа област
Настоящото изобретение се отнася до конусен ролков лагер, подходящ за поддържане, например, на част от автомобилен трансмисионен прът, използван при значително несъосие, и метод за обработка на неговите конусни ролки.
Фонова технология
Фигура 3 показва пример на конусен ролков лагер, използван в типична прътова секция на ръчна трансмисия. Лагерът има конусовидна ролка 3, държана от корпус 4 и поставена между вътрешния пръстен 1 и външния пръстен 2. Вътрешният пръстен 2 има конична повърхност на релсата 1а, а голяма повърхност на пръстена на вала 1b е осигурена от страната с голям диаметър . Външен пръстен 2 не е независим компонент, по-точно вътрешната повърхност на лагера образува външен пръстен 2. Поради структурните ограничения на трансмисията, лагерите, използвани за частта, не могат да бъдат проектирани с по-дебела височина на напречното сечение Н. Въпреки това, поради това, че е поставен в среда с голямо натоварване, той трябва да има висока товароносимост, така че конусните ролкови лагери имат широка ширина на лагера и тънки и дълги ролки 3. Например ролките имат тънка форма, където дължината на ролката е по-голям от два пъти диаметъра на ролката.
Най-общо казано, ако не е доставена от производителя на лагера, вътрешната повърхност на външния пръстен 2 (вътрешната повърхност на зъбното колело) няма подходяща корона за лагера. Междувременно, поради значителното разместване и удължените ролки на този тип конусни ролкови лагери, се изисква този тип конусовидни ролкови лагери да осигуряват известна способност срещу изкривяване. Следователно, както ясно е показано на Фигура 4 (A), изпъкнала повърхност, по-голяма от обичайната изпъкнала повърхност, се прилага към периферната повърхност на ролката 3. Обработената с корона заострена ролка 3 е допирателна към релсовите повърхности 1а и 2а на вътрешния пръстен 1 и външен пръстен 2 в определена контактна зона, която се простира радиално от средата на неговата надлъжна посока. Поради отклонението на оста, включена във вътрешната повърхност на вътрешния пръстен 1, тангенциалната позиция P може да се измести.
Междувременно, по време на работа, ролката 3 на конусния ролков лагер се задвижва и върти от повърхността на релсата 1а на вътрешния пръстен 1 или повърхността на релсата 2а на външния пръстен 2. Плъзгането между голямата крайна повърхност 3а на ролката 3 и повърхността 1b на големия пръстен на вала на вътрешния пръстен 1 образува частта, използвана да устои на съпротивлението, генерирано от въртенето на ролката 3.
Тъй като тангенциалната позиция Р става по-близо до страната с малък диаметър на вътрешния пръстен 1, разстоянието между голямата повърхност на вала 1b и тангенциалната позиция Р, която генерира съпротивление, става по-дълго. Следователно, както е показано на Фигура 4 (B), конусната ролка 3 е склонна към отклонение (наклонен ъгъл θ). Тъй като валяк 3 става по-дълъг, тази тенденция става видна.
Освен това, ако възникне несъосност поради отклонение на вала, както е показано от точки P1 и P2 на фигура 4 (A), точките на контакт между вътрешния пръстен 1 и външния пръстен 2 и заострената ролка 3 могат да бъдат разделени от страната с малък диаметър и страната с голям диаметър. В този случай задвижващата сила действа директно като силата, която кара конусната ролка 3 да се накланя.
Трансмисионният прът може структурно да има значително отклонение на вала, причинено от натоварвания на предавките. Това може лесно да причини ъглови грешки в лагера, което води до отклонение на ролка 3. Ако ролка 3 е изкривена, възниква така нареченото смилане между крайната повърхност на ролката 3а и повърхността 1b на големия пръстен на вала. В допълнение, ако има приплъзване между търкалящата се контактна повърхност на ролката 3 и повърхностите на релсите 1а и 2а на вътрешния пръстен 1 и външния пръстен 2, това ще причини лющене, зацапване и дори отделяне. Това може да има неблагоприятно въздействие върху продължителността на живота на лагерите.
За традиционните конусни ролкови лагери са взети следните мерки за решаване на тези проблеми: (1) настройка на жлебове върху секцията на пръстена на вала; (2) Нанесете по-големи изпъкнали повърхности върху ролките; (3) Използване на разделени ролки (вижте японската патентна публикация 2003-184885); (4) Намалете грапавостта на повърхността на коловоза на лагерния пръстен и увеличете количеството смазочно масло.
Въпреки това, лагерите често са подложени на тежки натоварвания, но не могат да бъдат проектирани да имат по-дебела височина на напречното сечение H (Фигура 3), като по този начин ширината им само се удължава. В такава среда изброените по-горе мерки не са достатъчни за решаване на тези проблеми.
Например наличието на изпъкнала повърхност с размери, по-големи от посочения размер на ролка, ще доведе до неравномерна грапавост на контактната повърхност на ролката, което прави ролката податлива на повреда на тази повърхност (вижте японската патентна публикация {{0} }). В допълнение, намаляването на грапавостта на цялата повърхност на ролката, за да има неравномерна височина от десет точки от 0.4 μm или по-малко (със средна грапавост от 0,08 μm или по-малко по централната линия) ще доведе до значително увеличение на разходите. Дори сглобените ролки имат подобни проблеми с разходите.
резюме на изобретението
Конусните ролкови лагери, използвани в автомобилите, обикновено имат изпъкнали повърхности чрез суперобработка поради масовото им производство. Въпреки това е трудно да се произвеждат изпъкнали повърхности с големи размери само чрез суперобработка. Поради тази причина, ако се изисква голяма изпъкнала повърхност, както е описано по-горе, може да се обмисли методът на първо шлайфане, за да се образува изпъкнала повърхност и след това супер механична обработка на изпъкналата повърхност. Въпреки това, изискването на специализирано оборудване за извършване на супер обработка на цялата повърхност с големи изпъкналости води до значително увеличение на разходите.
Междувременно, дори ако се извърши частична, а не пълна супер механична обработка, за да се избегне използването на специализирано оборудване, е неизбежно областите, които не са били подложени на супер механична обработка, да причинят повреда от отлепване на повърхността на коловоза, което води до по-кратък живот на лагера.
Настоящото изобретение е подходящо за конусни ролкови лагери, използвани за поддържане на частта на трансмисионния прът на автомобили, и има за цел да осигури дълготраен конусен ролков лагер с големи изпъкнали повърхности на ролки на ниска цена.
За да се отговори на гореспоменатите проблеми, настоящото изобретение осигурява конусен ролков лагер с конусовидни ролки, всяка от които е шлифована до изпъкнала повърхност и полирана до край чрез полиране на цилиндър или цилиндърно полиране, така че да не оставят ленти от шлайфане по повърхността ( първи аспект на настоящото изобретение).
Валцовото полиране или полирането на варел може да бъде завършено по всякакъв начин, без да се ограничава до конкретен метод. Например, барабанното полиране може да бъде течен тип, центробежен тип, вибрационен тип или ротационен тип. В допълнение, покритие на основата на MoS2 може да се използва заедно с полиране на барабан или варел (втори аспект на настоящото изобретение).
В допълнение, настоящото изобретение осигурява метод за обработка на ролки на конусовидни ролкови лагери, при който всяка ролка е изпъкнала машинно чрез шлайфане и прецизно машинно обработена чрез барабанно полиране или полиране на варел, за да се избегне оставянето на шлифовъчни ивици по повърхността (трети аспект на настоящото изобретение ).
При прилагането на метода на обработка, покритието на основата на MoS2 може да бъде нанесено едновременно с полиране на барабан или полиране на варел (четвърти аспект на настоящото изобретение).
Конусният ролков лагер от настоящото изобретение е подходящ за поддържане на частта на трансмисионния прът на автомобили и може да се използва и за други цели.
Вместо ултра фина машинна обработка, чрез използване на барабанно полиране или полиране на варел за шлайфане и завършване на повърхността на ролката, върху ролката се формира голяма изпъкнала повърхност, която може да осигури конусни ролкови лагери против изкривяване на ниска цена, без да причинява проблеми като съкратен живот и щети, причинени от белене.
Илюстрация
Фигура 1 показва блок-схемата на обработката на конусовидни ролки.
Фигура 2 илюстрира резултатите от теста за отлепване на конусовидни ролкови лагери.
Фигура 3 показва напречно сечение на конусен ролков лагер, използван за поддържане на типична автомобилна трансмисионна прътова секция.
Фигура 4А е страничен изглед на заострена ролка с изпъкнала повърхност, а Фигура 4В е изглед отгоре на заострена ролка с изпъкнала повърхност.
Специфични методи за изпълнение
Следното ще се отнася до придружаващите чертежи, за да опише изпълнения на настоящото изобретение.
Фигура 1 показва метод за обработка на ролки в конусен ролков лагер от настоящото изобретение. Първо, използвайте шлайфане, за да обработите изпъкналата повърхност на заострената ролка. След това продължете да извършвате барабанно полиране или варелно полиране на повърхността на конусната ролка с изпъкнала обработка, докато шлифовъчните ивици изчезнат.
Сглобете конусовидни ролкови лагери, като използвате обработените ролки, споменати по-горе, и тествайте за повреда от отлепване на лагерите. Фигура 2 показва лагер C, свързан с настоящото изобретение, и лагер A, тествани като сравнителен пример при същите условия B, Резултатите от експеримента в сравнение с D. Всяка ролка от лагери A до D има една и съща изпъкнала повърхност, образувана чрез смилане.
Цялата изпъкнала повърхност на лагер А е фино обработена чрез супер обработка на ролки. Общата грапавост на повърхността е добра, но за лагера е необходима висока цена. В лагер B, само центърът на изпъкналата повърхност на ролката е прецизно обработен чрез супер машинна обработка, оставяйки някои ивици за смилане. Лагер C има цялата ролка, която е прецизно обработена чрез цевна обработка и в сравнение с използването на супер обработка, грапавостта на цялата му повърхност е по-висока и няма останали ивици от шлайфане. Лагер D има ролки, които не са обработени, с изключение на изпъкналата повърхност. В сравнение с грапавостта на лагер C, неговата грапавост е по-малка, но някои ивици от шлифоване остават по цялата повърхност.
Този експеримент разкри, че наличието на шлифоващи ивици причинява повреда от лющене, а отсъствието на шлифоващи ивици не причинява повреда от шлифоване дори когато повърхността е грапава.
Ако приемем, че върхът на ивицата е подложен на ерозия и смилане, което води до отделяне на орбиталните повърхности на противоположните обекти, а именно вътрешния и външния пръстен. Като подкрепа за тази хипотеза, при сравняване на изкривяването (Rsk), беше установено, че лагерът C е -2.6, тъй като издатината му е била сплескана от обработка с барабан. Това означава, че повърхността му е във вдлъбнато състояние (издатините на шлифовъчните ленти стават заоблени). От друга страна, лагер D е -0.3, защото не е претърпял никаква обработка освен шлайфане. Това означава, че повърхността му е в състояние, при което издатините и вдлъбнатините са почти на една и съща височина (изпъкналостите на шлифовъчните ленти стават по-остри).
Накратко, осигуряването на прецизна обработка чрез изравняване на изпъкналостите, причинени от шлайфане с помощта на барабанна обработка, може да доведе до евтино производство на лагери, включително ролки с големи изпъкнали повърхности, които не причиняват проблеми като повреда от отлепване.
В допълнение, в случай на използване на конусовидни ролкови лагери без достатъчно смазване, покритието с молибденов дисулфид (MoS2) може да се използва за окончателно полиране на докосване заедно с полиране на барабан или цилиндър, за да се намали износването на ролката, причинено от неправилно центриране. Поради факта, че този процес на нанасяне на покритие може да се извърши заедно с полиране на барабан или варел, мерките за устойчивост на износване могат да бъдат взети по евтин и ефективен начин, без да са необходими допълнителни етапи на обработка.
Горното описание е предоставено само за едно изпълнение на настоящото изобретение. Настоящото изобретение не се ограничава до горните изпълнения и може да бъде модифицирано в различни форми, стига да остане в съответствие с техническите идеи, описани в претенциите.
2024 1 юниСедмична препоръка за продукта на WBM:
Търкаляне матрици:
Като един от производителите на професионални инструменти, осигурява подвижна матрица с висока твърдост, бърза доставка и добро обслужване.
https://www.bearingroller.com/tools/rolling-dies.html
