圆柱滚子轴承保持架技术发展.pdf

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ISSN1000-3762轴承2015年7期
CN41-1148/TH Bearing 2015, No. 7
专题综述
圆柱滚子轴承保持架技术发展
温朝杰,曾献智,扈文庄,李超强,李文超
(洛阳轴研科技股份有限公司,河南洛阳471039
摘要:介绍了圆柱滚子轴承所用冲压保持架、金属实体保持架和塑料保持架的现状和技术发展趋势。认为圆柱
滚子轴承保持架将围绕精密、减摩、降噪、节能、节材等方面,依托新材料、新加工技术不断向前发展,未来卷焊
冲压保持架、整体圆弧角金属实体保持架和复合工程塑料保持架将会得到广泛应用。
关键词:圆柱滚子轴承;保持架;发展趋势
中图分类号:TH133.332文献标志码:B文章编号:1000-3762(2015)07-000-05
Technological Development of Cages for Cylindrical Roller Bearings
Wen Chaojie, Zeng Xianzhi, Hu Wenzhuang, Li Chaoqiang, Li Wenchao
(Luoyang Bearing Science Technology Co, Ltd. Luoyang 471039, China)
Abstract The current situation and technical development trend of pressed cages, solid metal cages and plastic cages
are introduced for cylindrical roller bearings. It is believed that the cages for cylindrical roller bearings will be constant
developed forward surrounding precision, antifriction, noise reduction, energy and materials saving based on new mate
rials and processing technologies. The winded welded cages and pressed cages, one-piece solid metal cages with bars
of arc concave side and composite engineering plastic cages will be widely used in the future
Key words: cylindrical roller bearing; cage; development tendency
圆柱滚子轴承滚子与滚道为线接触,具有承
载能力高、径向刚度大的特点,同时由于轴承结約1冲压保持架
特点还具有极限转速高、安装拆卸方便的优点,广
早期圆柱滚子轴承较多采用冲压保持架,主
泛应用于电动机、铁路、机床主轴、减速机、轧钢机要结构有槽形、乙形、M形结构。
及运输机械等领域,在滚动轴承中占有重要地位。
冲压保持架主要用于中小型轴承,强度高,容
现代圆柱滚子轴承从内部结构到使用材料上纳的滚子数量多,轴承承载能力强,适于大批量生
都进行了较大的改进,使其使用性能、寿命和可靠产,成本较低。早期的冲压保持架由于加工精度
性不断提高。其中,保持架结构、材料的研究和改相对较低,导致轴承极限转速不高,且轴承振动噪
进设计在一定程度上保证和推动了圆柱滚子轴承声较大,难以满足轴承日益提高的性能要求。随
技术的发展。
着冲压保持架技术的不断发展,尤其是高速精密
目前,圆柱滚子轴承保持架按其生产工艺和冲裁(每分钟行程数为2001000)、自动化焊接
所用材料主要有冲压保持架、金属实体保持架和及整形技术的广泛应用,其应用逐渐扩大,有向大
工程塑料保持架,不同的结构设计及材料的保持尺寸段发展和逐步取代实体铜保持架的趋势。冲
架对轴承的使用性能影响很大。因此,文中介绍压保持架技术的发展方向主要在于结构创新,同
了各类圆柱滚子轴承保持架的特点,以期为圆柱时新结构的开发还依赖于保持架材料和工艺装备
滚子轴承的设计及选用提供借鉴。
水平的提高。
1.槽形保持架
槽形冲压保持架结构如图1所示,适用于外
收稿日期:2015-03-27;修回日期:2015-04-10
圈带双挡边的中小型圆柱滚子轴承。该保持架能
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装入更多数量和更大尺寸的滚子,使轴承获得较
大的额定载荷;但其结构复杂,加工难度大,往往
由于结构及尺寸的设计不合理,保持架装配时在
内翻边上压锁点四穴后,内翻边和锁点四穴等与
滚子产生干涉,降低轴承回转灵活性。
冲孔后兜孔外形
装配前
B-B
Ab
C向视图(只适用于L>25mm)
图3乙形保持架
圆附近被引导。轴承运转过程中,滚子与保持架
接触面积小,降低了滚子轴承的摩擦力矩;同时滚
装配后
子在轴向与保持架有充分的间隙,有利于保持滚
子和润滑剂的循环。与槽形和乙形结构相比,M
形保持架结构更加简单,特殊的表面处理可使保
持架强度更高,更适于转速较高、离心力及振动较
大以及润滑不良的应用场合,M形卷焊保持架代
图1槽形保持架
表着圆柱滚子轴承冲压保持架的先进水平。
为使保持架在装配时压锁点形成四穴后,其
窗孔梁不向外弯曲变形,可在保持架装配前增加
道收缩梁工序,即对梁向内预压一个圆弧,以增
加其强度并可补偿保持架压锁点形成凹穴后梁向
外弯曲的变形量,如图2所示。
图4M形保持架
2金属实体保持架
金属实体保持架所用材料主要为黄铜、青铜合金,
也有铸铁和钢,其结构主要为整体式和分体式2种。
金属实体保持架在整体结构上主要有分体式
和整体式2种,分体式结构的区别大多在连接方
图2保持架收梁
式上;整体式结构的区别则体现在对轴承摩擦、运
1.2乙形保持架
转和承载等性能的改进上。由于分体式保持架需
乙形保持架结构如图3所示]。保持架两端组成整体后实现功能,分体主要是工艺方便的考
面分别向内径和外径方向翻边,梁带有弯爪(弯爪虑,且分体连接还存在不可靠的问题,因此,随着
可以内翻,也可以外翻),可以锁住滚子。此保持工艺技术的进步,整体保持架的应用将会越来越
架结构简单,便于加工,装配使用也很方便,可容多。金属实体保持架的技术发展方向是新材料应
纳较多的滚子,轴承承载能力较高;但保持架强度用、结构优化和加工工艺的提升。
较差,保持架与滚子接触摩擦较大,因此,不适用2.1分体式支柱铆接保持架
于高速应用工况。
分体式支柱铆接保持架由半保持架、挡片和
3M形保持架
铆钉组成,一般采用滚子引导,如图5所示。半保
M形保持架结构如图4所示。该结构保持架持架和挡片一般为铜,铆钉一般选用低碳钢。该
采用内弯梁设计,是将滚针轴承M形保持架技术结构保持架圆柱滚子轴承较为常用,具有低摩擦
移植到圆柱滚子轴承上的一个成功范例。M形保低温升、低噪声、高强度、易加工等优点,适用于高
持架一般采用中心圆或外引导方式,滚子在中心速及重载工况。缺点是铆钉孔的存在削弱了保持