一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承的制作方法

1.本发明属于特大型双列调心滚子轴承设计技术领域，具体涉及一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承。


背景技术：

2.调心滚子轴承具有双列滚子，外圈有1条共用球面滚道，内圈有2条滚道，并相对轴承轴线倾斜成一个角度。这种巧妙的构造使它具有自动调心性能，因而不易受轴与轴承箱座角度对误差或轴弯曲的影响，适用于安装误差或轴挠曲而引起角度误差之场合。该轴承除能承受径向负荷外，还能承受双向作用的轴向负荷。
3.目前，大型的双列调心滚子轴承（例如风电轴承）大多采用gcr155simn轴承钢制造，但是当轴承的直径大于1000mm，或者轴承的内、外圈壁厚大于150mm时，由于零件壁厚厚，在内外圈淬火时，其芯部冷却速度较慢，会产生自回火现象，致使滚道表面硬度达不到hrc58，甚至低于hrc53，保证不了轴承滚道的强度、耐磨性以及抗冲击性能，严重影响了轴承的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明为了解决上述技术问题，提供一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，将现有材质的双列调心滚子轴承内、外圈材质设计为优质中碳合金钢42crnimo，且不仅对内、外圈的滚道位置进行中频淬火，并对外圈的外径表面、以及内圈的内径表面也进行中频淬火，有利于提高轴承以及轴承滚道的强度、耐磨性和抗冲击性能，有利于延长轴承的使用寿命。
5.本发明所采用的技术方案是：一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，包括材质均为优质中碳合金钢42crnimo的轴承内圈和外圈，内圈与外圈之间安装有滚动体以及用于对滚动体进行支撑的保持架，内圈的外径滚道面、外圈的内径滚道面、内圈的内径以及外圈的外径均采用无软带中频淬火处理。
6.所述内圈的外径滚道面、外圈的内径滚道面淬火后的表面硬度超过hrc58。
7.所述内圈的外径滚道面、外圈的内径滚道面淬火后的淬硬层深度超过8mm。
8.所述内圈的内径、外圈的外径淬火后的表面硬度超过hrc55。
9.所述内圈的内径、外圈的外径淬火后的淬硬层深度大于5mm。
10.其中，轴承内圈与外圈的材质采用优质中碳合金钢42crnimo的目的在于：42crnimo材料的合金钢与现有gcr155simn材料的轴承钢相比具有较高的硬韧性、弹性和耐热性能，同时又具有良好的淬透性，因此在进行中频淬火时，能够使得内、外圈滚道表面的硬度达到hrc58以上，从而满足大型双列调心滚子轴承的使用要求，延长轴承的使用寿命。
11.其中，内圈的外径滚道面、外圈的内径滚道面、内圈的内径以及外圈的外径均采用无软带中频淬火处理，这样设置的目的在于：两个滚道面进行中频淬火是由于在工作时，滚动体与滚道面相互接触，为了延长滚道的使用寿命，采用中频淬火处理可以满足正常使用
需求；而内圈的内径和外圈的外径表面均进行中频淬火，这样是为了防止轴承工作时，因外圈蠕动而造成外径表面的磨损，以及防止轴承在装配过程中发生内圈内径的变形，防止内圈内径表面、外圈外径表面产生损坏的问题。
12.本发明的有益效果为：本发明将现有材质的双列调心滚子轴承内、外圈材质设计为优质中碳合金钢42crnimo，且不仅对内、外圈的滚道位置进行中频淬火，并对外圈的外径表面、以及内圈的内径表面也进行中频淬火，有利于提高轴承以及轴承滚道的强度、耐磨性和抗冲击性能，有利于延长轴承的使用寿命。
附图说明
13.图1为本发明双列调心滚子轴承的结构图；图2为本发明无软带中频淬火的工作示意图。
14.图中标记：1、内圈；2、外圈；3、滚动体；4、保持架；5、感应加热器；6、冷却装置。
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
16.如图所示，一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，包括材质均为优质中碳合金钢42crnimo的轴承内圈1和外圈2，内圈1与外圈2之间安装有滚动体3以及用于对滚动体3进行支撑的保持架4，该双列调心滚子轴承的具体结构属于现有技术中的常规设计，其工作原理以及其他结构在此不做过多赘述，内圈1的外径滚道面、外圈2的内径滚道面、内圈1的内径以及外圈2的外径均采用无软带中频淬火处理。
17.所述内圈1的外径滚道面、外圈2的内径滚道面淬火后的表面硬度超过hrc58，内圈1的外径滚道面、外圈2的内径滚道面淬火后的淬硬层深度超过8mm，相对于现有gcr155simn材质的轴承钢，采用42crnimo的合金钢可以实现滚道表面硬度超过hrc58的要求，并且淬硬层深度满足超过8mm的目的，使得轴承内、外圈2具有更好的耐磨损性能，提高轴承的强度以及抗冲击性能，在整体上延长轴承的使用寿命。
18.所述内圈1的内径、外圈2的外径淬火后的表面硬度超过hrc55，内圈1的内径、外圈2的外径淬火后的淬硬层深度大于5mm，这样可以加强内圈1的内径表面以及外圈2的外径表面的硬度值，可防止轴承工作时，因外圈2蠕动而造成外径表面的磨损，以及防止轴承在装配过程中发生内圈1内径的变形，防止内圈1内径表面、外圈2外径表面产生损坏的问题。
19.具体地，上述内圈1的外径滚道面、外圈2的内径滚道面、内圈1的内径以及外圈2的外径表面均采用无软带中频淬火，此处以内圈1的外径滚道面中频淬火为例，该无软带中频淬火方法如下：步骤一、工件的定位：将内圈1水平安装在机床的工作平台上，并将其进行固定；步骤二、确定工件的圆心位置：机床主轴上安装有测距传感器，利用测距传感器对内径的外径表面或内径表面的不同位置进行距离测量，确定工件的圆心坐标，将坐标值记录并存储在机床控制系统内，根据该坐标值确定出感应加热器5的起点位置a、终点位置b以及感应加热器5的运动半径；步骤三、工件的加热与冷却：在初始位置a，安装在机床移动装置上的两个感应加
热器5同时位于起始零点，且两个感应加热器5之间的距离为2mm，淬火时，两个感应加热器5同时通电，两个感应加热器5自初始位置a分别向相反的方向以相同的速度移动至终点b，移动过程中，两个感应加热器5移动轨迹为圆弧状，且圆弧的中点与工件的圆心保持同心，在到达终点b时，两个感应加热器5停止移动且两个感应加热器5相距2mm；在感应加热器5对内圈1的外径滚道进行加热的过程中，安装在机床上的两个冷却装置6（冷却介质为水、水溶液或矿物油）以与两个感应加热器5同样的运动轨迹同时对已经加热的滚道表面进行冷却，滚道上每一点的加热与冷却的时间间隔均相等；两组感应加热器5对终点位置b进行加热并撤离滚道表面后，感应加热器5断电，停止加热，两个冷却装置6在终点位置b对终点位置b进行冷却后，撤离滚道表面，完成滚道的整个淬火过程，实现无软带中频淬火的目的。


技术特征：
1.一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，其特征在于：包括材质均为优质中碳合金钢42crnimo的轴承内圈和外圈，内圈与外圈之间安装有滚动体以及用于对滚动体进行支撑的保持架，内圈的外径滚道面、外圈的内径滚道面、内圈的内径以及外圈的外径均采用无软带中频淬火处理。2.根据权利要求1所述的一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，其特征在于：内圈的外径滚道面、外圈的内径滚道面淬火后的表面硬度超过hrc58。3.根据权利要求1所述的一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，其特征在于：内圈的外径滚道面、外圈的内径滚道面淬火后的淬硬层深度超过8mm。4.根据权利要求1所述的一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，其特征在于：内圈的内径、外圈的外径淬火后的表面硬度超过hrc55。5.根据权利要求1所述的一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，其特征在于：内圈的内径、外圈的外径淬火后的淬硬层深度大于5mm。

技术总结
本发明公开了一种长寿命、抗冲击的特大型双列调心滚子轴承，包括材质均为优质中碳合金钢42CrNiMo的轴承内圈和外圈，内圈与外圈之间安装有滚动体以及用于对滚动体进行支撑的保持架，内圈的外径滚道面、外圈的内径滚道面、内圈的内径以及外圈的外径均采用无软带中频淬火处理，本发明将现有材质的双列调心滚子轴承内、外圈材质设计为优质中碳合金钢42CrNiMo，且不仅对内、外圈的滚道位置进行中频淬火，并对外圈的外径表面、以及内圈的内径表面也进行中频淬火，有利于提高轴承以及轴承滚道的强度、耐磨性和抗冲击性能，有利于延长轴承的使用寿命。用寿命。用寿命。


技术研发人员：郝文路 赵俊飞 吴群
受保护的技术使用者：洛阳新强联回转支承股份有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/4