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薄壁轴承双半实体保持架专用电铆头设计

作者:永丰轴承发布时间:2021-01-28 16:41

薄壁轴承双半实体保持架专用电铆头设计
1双半实体坚持架铆接工艺薄壁深沟球轴承双半实体坚持架铆接工艺是轴承装配过程中的关键工序,铆接质量直接影响轴承的各项旋转精度、动态质量以至轴承的寿命。双半实体坚持架采用长铆钉停止铆接(图1),由于受坚持架兜孔等分差及铆钉孔倾斜度的影响,难以像铆接冲压坚持架那样采用一次成形的办法,将一套轴承中的铆钉全部铆完,而是运用电铆的办法将铆钉逐一铆接。轴承坚持架电铆模具通常由上、下铆头组成,其中上铆头为工作铆头,接受铆接时的高温和压力;下铆头为支承铆头,请求导电良好。保1铆钉;2坚持架;3外圈;4内圈图1薄壁轴承构造表示图持架电铆原理为:下铆头装置在工作台上,上铆头装置在电铆机气缸下的夹具内,上、下铆头位置对应;铆接时铆钉在上,上、下铆头对准单个铆钉,通电后铆钉上端加热到一定温度(到达塑性状态或部分熔融状态),上铆头落下,应用电铆头上的球窝使铆钉上端挤压成形为铆钉头,铆紧坚持架。由于薄壁轴承内、外圈之间的空间极小(如图1所示尺寸a),用普通的电铆模具对其坚持架停止电铆存在诸多艰难。
2薄壁轴承专用电铆头设计
2.1普通电铆头存在的问题普通电铆机上的铆头如图2所示,球窝为主要工作面,对铆钉施加压力构成铆钉头,球窝由挡边支承。由于薄壁轴承内、外圈之间间隔小,而电铆头工作端必需能伸入其中且不与内、外圈接触,即b小于a。假如电铆过程中铆头接触内、外圈会产生电火花,将对套圈形成电击伤或呈现黑皮。因而,普通电铆头若用于薄壁轴承的电铆中,必需选用球窝外径很小的铆头,而球窝直径不能小于铆钉头直径,这就形成球窝壁厚c很小(以61901轴承为例,c0.3mm)。电铆过程中发现,球窝外壁在电铆机正常工作条件下疾速发红变软,当上铆头随夹具下落后,球窝在压力作用下容易发作变形而无法继续运用,而改换电铆头需求对电铆机停止重新定位调试,影响消费进度。图2普通电铆头构造表示图
2.2薄壁轴承专用电铆头针对薄壁轴承的构造特性,设计一种双半实体坚持架铆接专用电铆头,如图3所示。该电铆头与普通电铆头相比,保存了球窝,增加了一段扇形构造的挡边,挡边包括与坚持架同心的2段圆弧,其中d段圆弧比坚持架内径略大,e段圆弧比坚持架外径略小。该电铆头的强度显著增加,受力面积和散热面积增大,因而,球窝与d和e段圆弧之间的间隔(图3中g,f)可尽量减小,即该扇形挡边能够在保证球窝尺寸的前提下尽质变窄。该构造有效降低了电铆头与套圈发作干预的概率,可防止电铆过程中的不测损伤,进步了电铆质量。图3专用电铆头表示图3电铆头温度场及应力剖析
3.1电铆头温度场剖析电铆头所用资料为3Cr2W8,属于低碳高合金钢,具有一定的强度和硬度,同时又有良好的耐热性和冲击韧度,电铆头经淬火后极限耐热温度(资料硬度和冲击韧度无明显降低时可接受的最高温度)可到达650[1]。铆接过程中,假定电铆头自身不发热,热量全部来源于电流经过铆钉产生的电阻热,电铆头与四周环境(空气)存在对流换热。把电流经过铆钉产生的电阻热作为热源,应用有限元剖析办法树立电铆头传热模型,对电铆头停止稳态温度场剖析。
以61901轴承所用电铆头为例,假定热源为电铆头的极限耐热温度650,将其加载到电铆头球窝弧面;将电铆头其他面作为对流换热面与四周环境停止对流换热,得到普通电铆头稳态传热计算结果如图4所示。以同样的热源加载到薄壁轴承专用电铆头球窝弧面上,得到稳态温度散布如图5所示。图4普通电铆头稳态温度散布云图图5薄壁轴承专用电铆头稳态温度散布云图由图4可知,普通电铆头在铆钉电阻热传导下,整个球窝及电铆头小端前半段温度均到达了资料耐热极限650。而由图5可知,专用电铆头仅球窝左近0.2
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