阅读说明：本技术 一种抛物线形关节轴承滚包装配设备 (Parabolic oscillating bearing rolling pack assembling equipment ) 是由 刘学政 益宏博 益晓斌 寻伟涛 强红新 益睿格 张楠 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种抛物线形关节轴承滚包装配设备。目的是为了解决现有技术中存在的关节轴承的装配设备功耗大、质量差以及滚压效率低的问题。本发明包括恒压力杆、滚轮轴、滚压轮、工件夹具；所述恒压力杆的下端设置有开口向下的U型缺口,U型缺口的两侧内壁上均设置有安装孔；所述滚轮轴的两端分别安装于两个所述安装孔内；所述滚压轮套装于滚轮轴上,并且滚压轮向外突出所述U型缺口,滚压轮的外周面上向外设置有凸起,所述凸起的截面呈抛物线形；所述滚压轮的下方设置有工件夹具,所述工件夹具上设置有用于安装待加工轴承座的沉孔,所述工件夹具夹持待加工轴承座绕其轴心旋转。(The invention relates to a parabolic knuckle bearing roll-pack assembly device. The purpose is in order to solve the problem that the rigging equipment consumption of joint bearing is big, the quality is poor and the roll extrusion is inefficient that exists among the prior art. The invention comprises a constant pressure rod, a roller shaft, a rolling wheel and a workpiece clamp; the lower end of the constant pressure rod is provided with a U-shaped notch with a downward opening, and the inner walls of two sides of the U-shaped notch are provided with mounting holes; two ends of the roller shaft are respectively arranged in the two mounting holes; the rolling wheel is sleeved on the roller shaft and protrudes outwards from the U-shaped notch, a bulge is outwards arranged on the outer peripheral surface of the rolling wheel, and the section of the bulge is in a parabolic shape; the rolling wheel is characterized in that a workpiece clamp is arranged below the rolling wheel, a counter bore used for installing a bearing seat to be machined is formed in the workpiece clamp, and the workpiece clamp clamps the bearing seat to be machined to rotate around the axis of the bearing seat to be machined.)

一种抛物线形关节轴承滚包装配设备

技术领域

本发明涉及轴承滚包装配，具体涉及一种抛物线形关节轴承滚包装配设备。

背景技术

关节轴承是机械及航空工业应用非常广泛的标准零件。该零件通用的装配方式有滚包装配和冲压装配。传统“三球”滚压方式尽管滚压强度质量能够得到保证，但是其操作很不方便，滚压效率相对较低，三个不同大小球体沿滚道滚动，滚道上的撵压轨迹很难保证一致，即滚道圆的重合度不够，滚道表面重皮，褶皱问题较难避免，其工具寿命也比较短。冲压包边装配方式，装配用力较大，对工件及轴承挤压变形的风险较大，冲压工具使用寿命也较短。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的关节轴承的装配设备功耗大、质量差以及滚压效率低的问题，而提供了一种抛物线形关节轴承滚包装配设备。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明的一种抛物线形关节轴承滚包装配设备，其特殊之处在于：包括恒压力杆、滚轮轴、滚压轮、工件夹具；

所述恒压力杆的下端设置有开口向下的U型缺口，U型缺口的两侧内壁上均设置有安装孔；

所述滚轮轴的两端分别安装于两个所述安装孔内；

所述滚压轮套装于滚轮轴上，并且滚压轮向外突出所述U型缺口，滚压轮的外周面上向外设置有凸起，所述凸起的截面呈抛物线形；

所述滚压轮的下方设置有工件夹具，所述工件夹具上设置有用于安装待加工轴承座的沉孔，所述工件夹具夹持待加工轴承座绕其轴心旋转。

进一步地，还包括与恒压力杆连接、用于向恒压力杆提供恒定压力的压力机。

进一步地，还包括与工件夹具连接、用于向工件夹具提供旋转动力的电机。

进一步地，所述沉孔为台阶孔，其大孔与待加工轴承座配合，小孔与关节轴承的内圈配合。

进一步地，所述滚压轮与凸起为一体结构，均由硬质合金制成。

进一步地，所述凸起的硬度大于等于HRC60。

进一步地，所述凸起的截面抛物线公式为y＝0.5x²，其中，x为滚压轮的轴向方向，y为滚压轮的径向方向。

本发明的有益效果是：

本发明通过在滚压轮的外周面上设置了截面呈抛物线形的凸起，将恒压力杆上恒定的作用力传递于该凸起，使其产生轴向恒压力，与待加工轴承座上的环状V形槽接触，并使其变形，截面呈抛物线形的凸起与环状V形槽接触时面积最小、压强最大，并且接触点保持连续且光滑；同时工件夹具带动待加工轴承座旋转，通过凸起的下压以及工件夹具的旋转来完成对关节轴与轴承座的滚包装配，此种装配功耗小；滚压后滚道表面光滑，表面质量得到保证，滚压效率也相对较高。

附图说明

图1是本实施例一种抛物线形关节轴承滚包装配设备的结构示意图；

图2是本实施例中滚压轮在待加工轴承座上滚压之后形成的凹槽截面图；

图3是本实施例中滚压轮在待加工轴承座上滚压时的局部状态图一；

图4是本实施例中垂直方向上的受力速度线性分析图；

图5是本实施例中滚压轮在待加工轴承座上滚压时的局部状态图二；

图6本实施例中水平方向上的受力速度线性分析图。

图中，1-恒压力杆，11-U型缺口，12-安装孔，2-滚轮轴，3-滚压轮，31-凸起，4-工件夹具，41-沉孔，411-大孔，412-小孔，5-待加工轴承座，51-环状V形槽，52-包边，6-关节轴承，61-外圈，62-内圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种抛物线形关节轴承滚包装配设备作进一步详细说明。根据下面具体实施方式，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例：

结合图1、图2所示，本实施例一种抛物线形关节轴承滚包装配设备，包括恒压力杆1、滚轮轴2、滚压轮3、工件夹具4、压力机以及电机；

恒压力杆1的下端设置有开口向下的U型缺口11，U型缺口11的两侧内壁上均设置有安装孔12；滚轮轴2的两端分别安装于两个安装孔12内；滚压轮3套装于滚轮轴2上，并且滚压轮3向外突出U型缺口11，滚压轮3的外周面上向外设置有凸起31，凸起31的截面呈抛物线形；滚压轮3与凸起31为一体结构，均由硬质合金制成，其硬度大于等于HRC60。滚压轮3的下方设置有工件夹具4，工件夹具4上设置有用于安装待加工轴承座5的沉孔41，沉孔41为台阶孔，台阶孔的小孔412位于大孔411下端，大孔411与待加工轴承座5的外圆表面配合，小孔412与关节轴承6的内圈62配合。工件夹具4夹持待加工轴承座5绕其轴心旋转。压力机与恒压力杆1连接，用于向恒压力杆1提供恒定压力。电机与工件夹具4连接，用于向工件夹具4提供旋转动力的电机。

由此，通过压力机或人力给予恒压力杆1一个垂直向下的力，恒压力杆1将该力依次传递于凸起31、待加工轴承座5上的环状V形槽51，凸起31上的抛物线形曲面与环状V形槽51接触，使其变形，抛物线形曲面可以保证滚压轮3与环状V形槽51接触时面积最小、压强最大，并且接触面保持连续且光滑，工装夹具4带动待加工轴承座5旋转，环状V形槽51逐渐与自转滚动的凸起31上的抛物线形曲面接触，由于待加工轴承座5的硬度远低于滚压轮3的材质硬度，因此环状V形槽51将被碾压成抛物线形曲面凹槽，环状V形槽51将被挤压翻边，进而包裹住轴承外圈61的边缘，从而完成轴承的装配滚包。

工件夹具4加工过程中的转速、加工圈数、以及恒压力杆1的压力大小，均需要根据不同大小关节轴承在滚压时进行优化试配。试配后的参数将成为装配该规格尺寸关节轴承的固定的优选装配参数。例如：待加工轴承座材料为316不锈钢，关节轴承为UC12。选配的参数为：滚压轮3的外缘直径为11mm，厚度6mm,抛物线公式为y＝0.5x²，其中x和y以凸起31和待加工轴承座5的接触点为圆点，以滚压轮3的径向为y轴，以待加工轴承座5的径向为x轴。恒压力为300KG,夹具转速为5r/mi n,滚压圈数为1圈，滚压后零件经过标准试验，达到合格标准。

本实施例一种抛物线形关节轴承滚包装配设备，其工作原理如下：

根据压型线的择优原则，一方面要求垂直压力较小，另一方面要求旋转力矩最小，滚压线与待加工轴承座5挤压接触点的面积要足够小，才能保证挤压的压强足够大，这样的滚压方式，使待加工轴承座5的塑性变形所耗功率也会相对最低。因此功耗最小的压型线应当为运动方向投影上接触点施力最小而产生的挤压分力最大的接触点的运行轨迹。如图3所示，在垂直受力面上，滚压轮3上的凸起31沿其轴向从上向下挤压，这个轨迹的投影分为接触点沿待加工轴承座5径向向外移动的运动速度和沿垂直方向向下移动速度的合成轨迹，根据两者运动速度的变化，其轨迹如图4中所示，将形成一条抛物线形状。

如图5所示，在水平面上，待加工轴承座沿其周向旋转运动，滚压轮3相对保持不动的情况下，凸起31与待加工轴承座5上的环状V形槽51接触点面积最小原则的情况下，其运动轨迹为沿旋转圆周径向运动速度和切向运动速度两个方向合成速度轨迹如图6所示，也是一条抛物线轨迹。

则水平与垂直面两个面的运动最佳运行轨迹均为同方向的抛物线形式，因此从两个垂直面的投影轨迹可以合成实体滚压轮的压型曲面，这个曲面按照择优原则便成为最优的压型曲面。这正是本发明在挤压原理上的最大发现。

由于抛物线是一条平滑的曲线，滚压过程接触点始终围绕一点构成一条旋转的曲面，因此滚压后的滚道表面比较光滑，重皮和皱褶不会产生。

抛物线挤压原理用于轴承滚包装配方面所耗功率较小，因此，加工省力，省时，用最小力发挥最大滚压效果，能提高工件装配效率和质量。起到四两拨千斤、事半功倍的效果。