Устройство для одновременного шлифования фасок по дуге окружности на цилиндрическом ролике роликового подшипника

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении цилиндрических роликов роликовых подшипников. Устройство предназначено для одновременного шлифования фасок по дуге окружности на цилиндрическом ролике. Оно содержит шлифовальный круг с приводом его вращения и электромагнитный патрон для удержания цилиндрического ролика. Напротив электромагнитного патрона расположен упор с возможностью вращения в опоре. Механизм загрузки цилиндрического ролика в зону обработки выполнен с пластиной, имеющей узкий конец и паз с размерами, определяемыми диаметром обрабатываемого ролика, для его удержания. Шлифовальный круг в осевом сечении имеет форму профиля в виде дуги окружности с радиусом, величина которого определена по формуле: R=(L_p/2-r₁)/sinα, где L_p - длина цилиндрического ролика; α=arctg r₂/r₁; r₁ - параметр фаски по наружной поверхности цилиндрического ролика; r₂ - параметр фаски по торцу цилиндрического ролика. В результате повышается геометрическая точность фасок ролика при их одновременном шлифовании. 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для одновременного шлифования фасок цилиндрических роликов роликовых подшипников.

Известны аналоги устройство для шлифования фасок малого радиуса на деталях типа ролика, содержащее шлифовальный круг с приводом его вращения и механизм загрузки цилиндрических роликов в зону обработки шлифовальным кругом (см., например, техническое решение по авторскому свидетельству СССР 214331, кл. В24В 5/24, 28.05.1968), устройство для бесцентрового шлифования наружных фасок колец приборных подшипников (см., например, техническое решение по авторскому свидетельству СССР 222187, кл. В24В 5/24, 18.10.1968).

Наиболее близкий аналог не выявлен.

Техническим результатом заявленного решения является обеспечение одновременного шлифования фасок цилиндрических роликов роликовых подшипников.

Сущность технического решения характеризуется тем, что оно содержит шлифовальный круг, привод его вращения, электромагнитный патрон для удержания цилиндрического ролика, упор, расположенный напротив электромагнитного патрона с возможностью вращения в опоре, и механизм загрузки цилиндрического ролика в зону обработки шлифовальным кругом, выполненный с пластиной, имеющей узкий конец и паз с размерами, определяемыми диаметром обрабатываемого ролика, для его удержания, причем шлифовальный круг в осевом сечении имеет форму профиля в виде дуги окружности с радиусом, равным заданному радиусу дуги окружности фасок цилиндрического ролика, величина которого определена по формуле:

R=(L_p/2-r₁)/sinα,

где L_p - длина цилиндрического ролика,

α=arctg r₂/r₁,

r₁ - параметр фаски по наружной поверхности цилиндрического ролика,

г₂ - параметр фаски по торцу цилиндрического ролика.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где

на фиг.1 показан вид в разрезе ролика с фаской и части шлифовального круга;

на фиг.2 показаны вид устройства спереди;

на фиг.3 показан вид устройства с правой стороны.

Заявленное устройство для одновременного шлифования фасок по дуге окружности на цилиндрическом ролике роликового подшипника обеспечивает изготовление роликовых подшипников радиальных, содержащих цилиндрические ролики с фасками (фиг.1), форма которых образована вращением вокруг продольной оси цилиндрического ролика дуги окружности, хорда которой определяется допустимыми значениями параметров фаски по наружному диаметру и торцу цилиндрического ролика и соотношением величин параметров, при этом радиус дуги окружности определяется геометрическим выражением

R=(L_p/2-r₁)/sinα,

где L_p - длина цилиндрического ролика,

α=arctg r₂/r₁,

r₁ - параметр фаски по наружной поверхности цилиндрического ролика,

r₂ - параметр фаски по торцу цилиндрического ролика.

Такое выполнение формы фасок цилиндрического ролика обеспечивает уменьшение биения фасок до минимального значения (например, порядка 5 мкм), уменьшение дисбаланса цилиндрических роликов в подшипнике роликовом радиальном при высоких скоростях вращения. Размеры цилиндрических роликов, в том числе величины параметр фасок, могут быть выбраны в соответствии с ГОСТ 22696-77. Подшипники качения. Ролики цилиндрические короткие.

Перед шлифованием фасок шлифовальным кругом форма фасок цилиндрического ролика может быть предварительно разной, например прямой, и получена методами: галтовкой, накаткой, токарной обработкой, штампованием или притуплением. Припуск на шлифование фасок должен обеспечивать съем металла по всему профилю фасок. Фаски шлифуются в предварительно закаленных роликах окончательно, чем обеспечиваются стабильность размеров и формы фасок и исключается влияние предыдущих операций (разброс допусков и припусков).

Устройство для одновременного шлифования фасок по дуге окружности на цилиндрическом ролике роликового подшипника содержит электромагнитный патрон 1 для удержания цилиндрического ролика 2, шлифовальный круг 3, привод вращения шлифовального круга, механизм загрузки 4 цилиндрического ролика 2 в зону обработки шлифовальным кругом 3 (фиг.2, 3). Механизм загрузки 4 выполнен в виде пластины с узким концом, в котором для удержания ролика выполнен паз, размеры которого определяются диаметром обрабатываемого ролика. Напротив электромагнитного патрона 1 расположен упор 5 с возможностью вращения в опоре 6 (фиг.2, 3). Шлифовальный круг 3 выполнен с формой профиля в осевом сечении в виде дуги окружности, радиус которой определяется и равен заданному радиусу дуги окружности фасок цилиндрического ролика 2 подшипника роликового, величина которого определяется геометрическим выражением

R=(L_p/2-r₁/sinα,

где L_p - длина цилиндрического ролика 2,

α=arctg r₂/r₁,

r₁ - параметр фаски по наружной поверхности цилиндрического ролика 2,

r₂ - параметр фаски по торцу цилиндрического ролика 2 (фиг.1).

Шлифовальный круг 1 предварительно профилируется (правится) алмазницей по радиусу R. Заявленное устройство входит в состав круглошлифовального станка и составляет его основную часть.

Конструкция заявленного устройства для одновременного шлифования фасок по дуге окружности на цилиндрическом ролике роликового подшипника обеспечивает шлифование фасок ролика 2 с диаметром не более 10 мм. Острые кромки фасок ролика 2 перед шлифованием должны пройти операцию тупления для исключения интенсивного изнашивания профиля шлифовального круга 3. Припуск на шлифование выбирается порядка 0,1-0,3 мм.

Работа устройства для одновременного шлифования фасок по дуге окружности на цилиндрическом ролике роликового подшипника осуществляется следующим образом.

Перед обработкой включают электромагнитный патрон 1 для соединения его поверхности с торцом цилиндрического ролика 2 и приводят патрон 1 во вращение его приводом. Подают шлифовальный круг 3, вращаемый его приводом, в сторону ролика 2. Осуществляют одновременное шлифование двух фасок ролика 2. После окончания шлифования шлифовальным кругом 3 фасок ролика 2 осуществляют отвод шлифовального круга 3 от ролика 2. Электромагнитный патрон 1 выключают и поворотом механизма загрузки 4 перемещают ролик 2 в положение, в котором ролик 2 выводится из механизма загрузки 4, например, в лоток выгрузки ролика. Затем цикл работы повторяется. Шлифование производят по одному ролику 2 с загрузкой и выгрузкой каждого ролика 2.

Использование заявленного устройства для одновременного шлифования фасок по дуге окружности на цилиндрическом ролике роликового подшипника обеспечивает:

- увеличение ресурса работы роликового подшипника в части снижения «кромочного эффекта» места перехода наружной цилиндрической поверхности ролика;

- при окончательном шлифовании фасок ролика после термообработки более точное выдерживание координат фасок по наружному диаметру и торцу ролика, получение плавности перехода на указанные поверхности;

- повышение геометрических параметров фасок с точностью координат в пределах до ±0,1 мм, с микрогеометрией - граность фасок до 2-5 мкм, с шероховатостью в пределах Δ7…Δ8, с биением фасок до 10 мкм;

- улучшение динамических характеристик работы роликов в подшипниках, динамику вращения ролика за счет уменьшения биения, уменьшения эксцентричности фасок.

Вышеуказанное подтверждается расчетным путем и экспериментальным исследованием роликовых подшипников.

Исследование уровня техники в известных заявителю общедоступных источниках информации подтверждает соответствие заявленного решения критериям патентоспособности - новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.

Устройство для одновременного шлифования фасок по дуге окружности на цилиндрическом ролике роликового подшипника, характеризующееся тем, что содержит шлифовальный круг, привод его вращения, электромагнитный патрон для удержания цилиндрического ролика, упор, расположенный напротив электромагнитного патрона с возможностью вращения в опоре, и механизм загрузки цилиндрического ролика в зону обработки шлифовальным кругом, выполненный с пластиной, имеющей узкий конец и паз с размерами, определяемыми диаметром обрабатываемого ролика, для его удержания, причем шлифовальный круг в осевом сечении имеет форму профиля в виде дуги окружности с радиусом, равным заданному радиусу дуги окружности фасок цилиндрического ролика, величина которого определена по формуле
R=(L_p/2-r₁)/sinα,
где L_p - длина цилиндрического ролика;
α=arctg r₂/r₁;
r₁ - параметр фаски по наружной поверхности цилиндрического ролика;
r₂ - параметр фаски по торцу цилиндрического ролика.