!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!象。

淬火冷却仍采用快速淬火油和改进后的电动

摇筐。每盘装滚子 !" 粒，加热温度：#$$ % $ &，保

温时间：’$ ()*，循环时间：+" ()*，总加热时间：,$()*。

$ -’ 试验结果

对试验的 ’" 粒滚子全部进行浸油喷砂和酸

洗处理，检查均无软点、裂纹和磕碰伤。

从试验的 ’" 粒滚子中任取一粒，进行横截面

金相组织分析，按照 ./!’$$ 标准第二级别图评

定，马氏体淬火组织为 0 级 1 少量屈氏体组织。

再从 ’" 粒滚子中任意取 0 粒进行淬火硬度

检测，结果 ! 号滚子 2+ - $ 3 2$ 456，’ 号 20 3 2$456，+ 号 2+ 3 20 456，0 号 2+ 3 20-$ 456。

淬火后滚子硬度为 2+ 3 2$ 456，同一滚子硬

度差"! -$ 456。

$ -+ 回火试验

回火温度：!#" &，回火时间：0 7。

回火试样仍采用测定淬火硬度所用的 0 粒滚

子，回火后硬度为 2! 3 2+ 456，件差"! 456。

在以后的生产中，又分别对 0" 8 0"9: 滚子、

0# 8 0#9: 滚子、0’ 8 0’9: 滚子进行了类似的工艺

试验，不仅各项检查项目都符合规定，而且杜绝了

滚子倒角磕碰伤。

2 经济效益

自改进淬火摇筐采用循环工艺方法到现在近

一年时间里，共生产了 ;6<!$ 钢大直径滚子 +" 个

生产编号，2 个规格，累计重量约 !’" =，按每吨节

约材料费 ’"" 元计算，创造经济效益 ’ -0 万元。

在近一年中可减少因淬火质量而返工班次

$2 个，按每个班次加工费 0"" 元计算，则可节约

加工费 ’ -’0 万元。

另外，采用循环加热、带盘冷却的工艺方法，

可减少磕碰伤废品按加工量的 0"> 计算，可减少

废品损失费 ? -2 万元。

综上所述，通过对淬火摇筐的改进，热处理工

艺的完善，扩大了 ;6<!$ 钢制滚子在轴承零件中

的使用范围。;6<!$ 钢的合理应用不仅提高了轴

承的使用寿命，满足了用户的要求，而且提高了经

济效益和社会效益。

（编辑：聂龙宣）

圆锥滚子轴承的凸度加工

廉志强

（洛阳轴承研究所，河南 洛阳 0,!"+?）

摘要：简要介绍圆锥滚子轴承内、外圈及滚子凸度的加工方法以及凸度值的选择。

关键词：圆锥滚子轴承；凸度；加工

中图分类号：:;$#!-’ 文献标识码：/ 文章编号：!""" @ +,2’（’""’）!! @ ""!? @ "’

圆锥滚子轴承内、外圈滚道与滚子的滚动表

面一般是线接触，当轴承受载时，接触线上的应力

呈不均匀分布。试验和实践结果证明：在滚道边

缘一带有很大的接触应力集中现象，它是导致圆

锥滚子轴承早期疲劳剥落的一个主要因素。产生

边缘接触应力集中的原因，一是轴承套圈与滚子

的边缘效应；二是轴承实际使用中的安装偏斜。

圆锥轴承凸度理论及其加工技术在实际生产中的

收稿日期：’""! @ !" @ ’?作者简介：廉志强，男，洛阳轴研科技股份有限公司工艺

装备部工程师，现从事轴承工艺与装备的开发。

应用，可很好的改善或消除边缘应力集中现象。

! 圆锥套圈滚道的凸度

圆锥轴承外圈滚道磨加工目前采用与内圆磨

削相似的方法，加工后滚道素线形状理论上讲是

直线，并不带凸度，后续超精加工对滚道粗糙度和

圆度有很明显的改善，但目前常用的油石振荡超

精法在滚道中间部分停留时间长，重复切削次数

多，而在两端停留时间短，切削次数少，这样就会

有部分套圈在滚道中间断产生内凹现象。采用伺

服电机拖动超精头，有意识地控制超精油石在滚

ABBC !""" @ +,2’6C0! @ !!0#D:4

轴承

/EF<)*G’""’ 年第 !! 期

’""’，CH-!! !? 3 ’"

万方数据

道中部和两端的停留时间和振荡频率，是实现外

圈滚道素线凸度超精加工的发展方向。

圆锥轴承内圈滚道凸度加工相对外圈比较容

易实现。它是在内滚道磨削时，让砂轮修整器金

刚笔的修整轨迹与砂轮的轴心线形成一个夹角

!，从而把砂轮的切入工作面修成内凹双曲线，由

砂轮对滚道的切入进给来完成内滚道的凸度加

工，若砂轮的外径为 !，砂轮的宽度为 "，则金刚

笔修整角度!与滚道凸度量"的关系为

! ! "#$%&［"（! ’"）］()* )"滚道素线的最大凸度值位于滚道中部，后工

序超精对滚道素线形状影响不大。为了更好的改

善滚道受载后的应力分布状况，增大有效承载面

积，提高轴承的承载能力，国外一些厂家把圆锥内

滚道加工成近似对数曲线的素线。其磨加工和国

内相比区别在于：金刚笔对砂轮的修型运动是沿

特制的凸形靠模板来完成的。靠模板的加工精度

和形状直接决定着滚道的磨削精度和凸度形状。

* 圆锥滚子的凸度

滚子凸度素线的加工是圆锥轴承凸度加工中

最为重要的一环，滚子素线形状和凸度值选择加

工得当，就能很好的改善圆锥轴承受载后的应力

分布，提高承载能力和延长使用寿命。滚子凸度

素线加工的方法主要有两种：磨削法和超精法，超

精法是目前加工凸度滚子最常用的方法；对于滚

子凸度值要求较大的通常用磨削法。

圆锥滚子超精加工后，其凸度素线形状主要

有圆弧型和圆弧修正线型，对数型素线是一种理

想的凸度素线，但其导辊加工困难，国内生产中基

本没有采用；圆弧形凸度素线的加工相对简单，它

是把滚子放入具有相同螺旋倾角的超精导辊，通

过精确计算和加工导辊螺旋倾角，使滚子素线平

行于油石振荡素线，由于边缘效应的存在，当油石

在压力作用下超精时，滚子两端受力最大，切削作

用就强，切削量就大，其结果是滚子素线被超成圆

弧。

圆弧修正线型超精就是通常所说的“三段法

超精”，是把超精研机导辊加工成具有三种不同角

度的螺旋倾角，从而使从中通过的滚子的小端、大

端及中部平直区先后被超精，如图 ( 所示。圆弧

型和圆弧修正线型凸度滚子超精，其超精导辊的

螺旋倾角#可以通过计算获得。

圆锥滚子凸度值的大小，采用圆弧修正线型

图 (

或对数素线型，其值可通过计算获得。

圆弧修正线凸度滚子凸度值

" ! +,-. / (0’. /!0,1

2"3

#0,-$%

!2"3 !"&

’"允差为 4 (!2。

对数素线型凸度滚子凸度值

" !(0!2"3 ( ,(1+ * 5

#)#$%

*( )*#$%

(0 ! * ,-( / (0’6 22* )7

!2"3 !"&

’

* !(0!2"3

+#( )$%

()*

+ !*!,$

（!,$ ’ !$%）!$%

!,$ !!$% 89:（! ’$）

%&$式中 "& 额定动载荷

#$% 滚子有效长度

!$% 滚子平均直径

’ 每套轴承装滚子数

! 轴承外圈滚道半锥角

$ 滚子半锥角

参考文献：

［(］ 马茂林 , 大锥角圆锥 滚 子 凸 度 超 精 研［;］, 轴 承，

(11.，（6）：** < *=,（编辑：聂龙宣）

·0*· 《轴承》*00*,> ,((

万方数据

圆锥滚子轴承的凸度加工作者： 廉志强

作者单位： 洛阳轴承研究所,河南,洛阳,471039

刊名：轴承

英文刊名： BEARING

年，卷(期)： 2002(11)

被引用次数： 4次

参考文献(1条)

1.马茂林 大锥角圆锥滚子凸度超精研 1995(06)

本文读者也读过(10条)

1. 徐浩.汤勇.王大力 圆锥滚子轴承凸度设计[期刊论文]-轴承2003(9)

2. 葛华伟.刘志国.高英.Ge Huawei.Liu Zhiguo.Gao Ying 圆锥滚子轴承内圈凸度检测方法的改进探讨[期刊

论文]-哈尔滨轴承2009,30(4)

3. 王文革.王江山.WANG Wenge.WANG Jiangshan 圆锥滚子轴承内圈滚道凸度形状及加工方法[期刊论文]-制造

技术与机床2009(8)

4. 县鹏宇.罗一元.XIAN Peng-yu.LUO Yi-yuan 圆锥滚子轴承保持架组件设计[期刊论文]-轴承2005(3)

5. 刘锋.县鹏宇.LIU Feng.XIAN Peng-yu 圆锥滚子轴承小挡边锁量的验算公式[期刊论文]-轴承2011(1)

6. 曲国杰.徐林红.邢勤.Qu Guojie.Xu Linhong.Xing Qin 圆锥滚子轴承滚动体的凸度分析[期刊论文]-哈尔

滨轴承2008,29(3)

7. 高作斌.丁海善 滚子凸度加工技术现状及发展趋势[期刊论文]-轴承2003(8)

8. 县鹏宇.吕杰武 圆锥滚子轴承优化设计系统[期刊论文]-轴承2004(5)

9. 李沛同.周建军.张亚军.LI Pei-tong.ZHOU Jian-jun.ZHANG Ya-jun 圆锥滚子轴承筐形保持架压坡成形分

析[期刊论文]-轴承2006(12)

10. 刘永涛.连涛 圆锥滚子轴承滚道凸度测量方法的改进[期刊论文]-轴承2002(1)

引证文献(4条)

1.于文波 电化学砂带磨削加工质量控制[学位论文]硕士 2006

2.于文波 电化学砂带磨削加工质量控制[学位论文]硕士 2006

3.马玲 滚子轴承滚道凸度电化学砂带磨削加工技术研究[学位论文]硕士 2005

4.马玲 滚子轴承滚道凸度电化学砂带磨削加工技术研究[学位论文]硕士 2005

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zc200211007.aspx