專利名稱：用于滾子軸承的保持架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在滾子軸承，如圓柱滾子軸承或者圓錐滾子軸承中的保持架，更具體地說，其涉及一種用在滾子軸承中的保持架，稱作銷式保持架。
背景技術(shù)：
在例如用在軋機(jī)或壓床的減速器的滾動(dòng)軸承中，由于負(fù)載沿徑向反復(fù)發(fā)生突然波動(dòng)，圓柱形或圓錐形的滾子被用作裝配在外軸承擋圈和內(nèi)軸承擋圈之間的滾動(dòng)體。用于保持這種滾動(dòng)軸承(下文稱作“滾子軸承”)的滾動(dòng)體的保持架包括各種型式，且稱作銷式保持架的那些保持架是這樣構(gòu)成的，即插入穿過滾子(滾動(dòng)體)中心孔的銷的一端被裝配到銷接收孔內(nèi)，并將環(huán)形側(cè)板和銷焊接，以便覆蓋銷(其裝配到銷接收孔內(nèi))的整個(gè)端表面，其中，所述銷接收孔形成在一對(duì)相對(duì)設(shè)置的環(huán)形側(cè)板的其中一個(gè)環(huán)形側(cè)板上，同時(shí)滾子設(shè)置在這對(duì)環(huán)形側(cè)板之間，如JP60-182525U或JP11-325063A所披露的。
然而，在上述的銷式保持架中，如圖49所示，由于銷接收孔4的孔徑大于銷2的端部外徑，所以，間隙g形成在環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4和銷之間。因此，在徑向負(fù)載應(yīng)用到銷2上時(shí)，在銷2和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部6就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而由于焊接部分6所產(chǎn)生的應(yīng)力集中而可能造成破裂如裂痕。
而且，在現(xiàn)有的銷式保持架中，由于環(huán)形側(cè)板3和銷2被焊接成覆蓋裝配到銷接收孔4內(nèi)的銷2的整個(gè)端表面，以便防止焊接部由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂痕等，因此，在銷2和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部產(chǎn)生的殘余拉伸應(yīng)力就會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
另外，在JP11-325063A中所述的銷式保持架中，在滾動(dòng)體主要朝向環(huán)形側(cè)板移動(dòng)并與銷接觸時(shí)，其可能與沒有表面硬化層的部分或者表面硬化層深度較淺的部分接觸。此外，在沒有形成表面硬化層的銷表面上，與形成有表面硬化層的部分相比，除了耐磨性較低以外，彎曲應(yīng)力的機(jī)械強(qiáng)度也較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用在銷式滾子軸承中的保持架，其通過抑制銷和環(huán)形側(cè)板的焊接部發(fā)生應(yīng)力集中，獲得良好的機(jī)械強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的滾子軸承的保持架包括多個(gè)銷和一對(duì)環(huán)形側(cè)板，其中，所述銷用于可旋轉(zhuǎn)地支撐滾子軸承的滾動(dòng)體，所述環(huán)形側(cè)板用于借助于所述多個(gè)銷來保持滾動(dòng)體，所述滾動(dòng)體沿著滾子軸承的圓周方向等距設(shè)置，其中，用于與多個(gè)銷的一端配合的銷接收孔形成在一對(duì)環(huán)形側(cè)板中的至少一個(gè)環(huán)形側(cè)板上，其中，銷和銷接收孔之間的過盈配合為5μm或更高。
在依照第一實(shí)施例的用于滾子軸承的保持架中，銷和銷接收孔之間的過盈配合優(yōu)選為5μm或更高，和40μm或更低。此外，優(yōu)選銷配合到銷接收孔內(nèi)的一端被焊接到環(huán)形側(cè)板上，所述環(huán)形側(cè)板具有焊接部，以用于在外側(cè)面上將銷和環(huán)形側(cè)板焊接在一起，所述焊接部成形為大致恒定寬度的環(huán)形。在這種情況下，優(yōu)選通過TIG焊接或等離子焊接形成焊接部，以將銷和環(huán)形側(cè)板焊接在一起。此外，理想的是，環(huán)形側(cè)板的焊接部相對(duì)于外側(cè)面的延伸量在0.5mm內(nèi)。
此外，在依照第一實(shí)施例的用于滾子軸承的保持架中，銷裝配到銷接收孔內(nèi)的一端優(yōu)選通過研磨形成，此外，銷接收孔的表面粗糙度優(yōu)選為1.2μm或更低。此外，用諸如滾磨加工(barrel fabrication)、珩磨加工或電解拋光的表面加工方法來形成銷的配合到銷接收孔內(nèi)的一端。
此外，在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于滾子軸承的保持架中，銷接收孔可形成在一對(duì)環(huán)形側(cè)板內(nèi)。在這種情況下，銷的兩端中的其中一端的直徑優(yōu)選比另一端小。
此外，優(yōu)選地，銷具有軸部，配合到銷接收孔內(nèi)的銷的兩端的直徑比軸部的直徑大，其中，所述軸部穿過滾動(dòng)體插入孔，所述滾動(dòng)體插入孔形成在滾動(dòng)體軸心。在這種情況下，銷在其頂端表面上具有倒角部分，倒角部分相對(duì)于銷的外圓周表面的斜度優(yōu)選為30度或更低。在這種情況下，倒角部分優(yōu)選沿著銷的軸向成形為弧形。
此外，銷接收孔優(yōu)選在環(huán)形側(cè)板的內(nèi)表面上具有倒角部分。此外，銷在軸部和其后端之間具有錐形部分。在這種情況下，錐形部分相對(duì)于銷的外圓周表面的斜度優(yōu)選為30度或更低，銷的后端和軸部之間的邊界沿著銷的軸向優(yōu)選被斜切成弧形。
此外，銷在軸部的表面層上具有表面硬化層，且假設(shè)銷的整個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，銷的兩端部之間的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，且用于沿銷的軸向形成表面硬化層的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)3，優(yōu)選將其定義為L(zhǎng)1＞L3＞L1-2L2。此外，假設(shè)用于沿著銷的軸向形成表面硬化層的區(qū)域?yàn)長(zhǎng)3，環(huán)形側(cè)板的厚度為T，優(yōu)選將其定義為L(zhǎng)1-2T＞L3＞L1-2L2。
在這種情況下，就可通過控制提供到對(duì)銷的圓周表面進(jìn)行RF淬火時(shí)所用的RF感應(yīng)加熱線圈上的RF電流，或者對(duì)于銷的兩端或銷的其他部分單獨(dú)控制RF感應(yīng)加熱線圈相對(duì)于銷的相對(duì)移動(dòng)速度來形成表面硬化層。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于滾子軸承的保持架包括多個(gè)銷、一對(duì)環(huán)形側(cè)板和多個(gè)軸套，其中，所述銷用于可旋轉(zhuǎn)地支撐滾子軸承的滾動(dòng)體，所述環(huán)形側(cè)板用于借助于所述多個(gè)銷來保持等距設(shè)在軸承擋圈的圓周方向上的各個(gè)滾動(dòng)體，所述軸套各自在中心部分上具有錐形孔，該錐形孔用于與形成在銷一端上的錐形部分配合，用于與軸套配合的配合孔形成在一對(duì)環(huán)形側(cè)板中的至少一個(gè)環(huán)形側(cè)板上，其中，軸套和配合孔之間的過盈配合為5μm或更高。
依照在本發(fā)明的權(quán)利要求1到3、8和18中所述的滾子軸承的保持架，由于在銷和環(huán)形側(cè)板之間形成的焊接部不同于現(xiàn)有焊接部的情況下，可以確保銷和環(huán)形側(cè)板之間的連接強(qiáng)度，這就能夠防止銷和環(huán)形側(cè)板的焊接部產(chǎn)生應(yīng)力集中或者出現(xiàn)裂痕等。此外，這也能防止在銷和銷接收孔之間的配合部分發(fā)生微振磨損等。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求4和5中所述的用于滾子軸承的保持架，除了產(chǎn)生上述的效果以外，可確保滾動(dòng)體的軸向長(zhǎng)度大于現(xiàn)有情況下的長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求6和7中所述的用于滾子軸承的保持架，除了產(chǎn)生上述的效果以外，在將銷的一端配合到環(huán)形側(cè)板的銷接收孔內(nèi)時(shí)，可以防止產(chǎn)生刮擦。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求9中所述的用于滾子軸承的保持架，由于銷可從一個(gè)方向配合到形成在環(huán)形側(cè)板內(nèi)的銷接收孔內(nèi)，因此就可以容易地裝配保持架。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求10-17所述的用于滾子軸承的保持架，除了產(chǎn)生上述的效果以外，在將銷的端部配合到環(huán)形側(cè)板內(nèi)的銷接收孔內(nèi)時(shí)，可以防止產(chǎn)生毛刺。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求19和20所述的用于滾子軸承的保持架，可以抑制在銷的一端由于與滾動(dòng)體接觸而發(fā)生較大磨損，即使在滾動(dòng)體于使用中朝向環(huán)形側(cè)板移動(dòng)時(shí)，銷抗彎曲強(qiáng)度的機(jī)械強(qiáng)度可得到提高。此外，可以抑制銷在環(huán)形側(cè)板和銷之間的配合部分由于微振磨損而發(fā)生磨損，以及可以防止發(fā)生非正常磨損，其中，該非正常磨損可致使銷形成應(yīng)力集中觸發(fā)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求21所述的用于滾子軸承的保持架，在銷的圓周表面上形成均一深度的表面硬化層，即使在銷的中心部分和兩端的外徑不相同時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求22所述的用于滾子軸承的保持架，由于在軸套和環(huán)形側(cè)板之間形成的焊接部不同于現(xiàn)有焊接部的情況下，可以確保軸套和環(huán)形側(cè)板間的連接強(qiáng)度，并可以抑制軸套和環(huán)形側(cè)板的焊接部發(fā)生應(yīng)力集中。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例用于滾子軸承的一部分保持架的側(cè)面正視圖；圖2是沿著圖1的II-II線示出的橫截面視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，示出用于滾子軸承的一部分保持架的側(cè)面正視圖；圖4是沿著圖3的IV-IV線示出的橫截面視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，用于滾子軸承的一部分保持架的側(cè)面正視圖；圖6是沿著圖5的VI-VI線示出的橫截面視圖；圖7是銷和銷接收孔之間的配合部分的視圖；圖8是圖7中示出的焊接部分的平面圖；圖9是示出在各個(gè)銷接收孔的孔徑相等的情況下，銷的配合方法的示例視圖，其中，所述銷接收孔穿過左和右環(huán)形側(cè)板；
圖10是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例用于滾子軸承的保持架的功能和效果的說明性視圖；圖11是圖5中所示的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖13是通過使用焊絲將銷和環(huán)形側(cè)板焊接的焊接部分的視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖15是圖14示出的銷的側(cè)面正視圖；圖16是示出銷頂端的視圖；圖17是示出銷后端的視圖；圖18是環(huán)形側(cè)板的片斷橫截面視圖，銷配合到該環(huán)形側(cè)板的一側(cè)上；圖19是在圖14所示的裝配了保持架的情況下，用于解釋銷的配合方向的視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖22是圖21所示的銷的側(cè)面正視圖；圖23是示出銷的頂端的視圖；圖24是示出銷的后端的視圖；圖25是環(huán)形側(cè)板的片斷橫截面視圖，其中，銷配合到該環(huán)形側(cè)板的一側(cè)上；圖26是在如圖21所示的裝配了保持架的情況下，用于解釋銷的安裝方向的視圖；圖27是用于銷式保持架的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置的視圖；圖28是示出銷式保持架的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果的圖表；圖29是示出在旋轉(zhuǎn)情況下結(jié)構(gòu)合金鋼的彎曲曲線的圖表；圖30是根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的滾子軸承的片斷橫截面視圖；圖31在如圖30所示的圓周表面上形成RF淬火層的情況下，用于解釋其形成方法的視圖；圖32是根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的滾子軸承的片斷橫截面視圖；圖33將本發(fā)明應(yīng)用到圓柱滾子軸承的實(shí)施例的視圖；
圖34是將本發(fā)明應(yīng)用到徑向球面滾子軸承的實(shí)施例的視圖；圖35是將本發(fā)明應(yīng)用到推力球面滾子軸承的實(shí)施例的視圖；圖36是將本發(fā)明應(yīng)用到推力圓柱滾子軸承的實(shí)施例的視圖；圖37是將本發(fā)明應(yīng)用到推力圓錐滾子軸承的實(shí)施例的視圖；圖38是根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖39是用于解釋將保持架的銷配合到環(huán)形側(cè)板的銷接收孔內(nèi)的步驟的視圖；圖40是解釋將銷的小直徑軸部填塞配合到環(huán)形側(cè)板的小接收孔內(nèi)的步驟的視圖；圖41是本發(fā)明的第十一實(shí)施例的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖42是解釋將保持架的銷配合到環(huán)形側(cè)板的銷接收孔內(nèi)的步驟的視圖；圖43是解釋將配合到環(huán)形側(cè)板的銷接收孔內(nèi)的一端面形成錐形孔的步驟的視圖；圖44是根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖45是依照第十二實(shí)施例的滾子軸承保持架的片斷橫截面視圖；圖46是用于焊接銷和環(huán)形側(cè)板的焊槍的示例的視圖；圖47是解釋將銷冷配合到環(huán)形側(cè)板的銷接收孔內(nèi)的視圖；圖48是將環(huán)形側(cè)板的銷接收孔收縮配合到銷上的方法的視圖；圖49是示出現(xiàn)有銷式保持架的示例的視圖；圖50是示出現(xiàn)有銷式保持架的另一個(gè)示例的視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，用于滾子軸承的保持架包括多個(gè)銷2和一對(duì)環(huán)形側(cè)板3、3，如圖1和2所示，其中，所述多個(gè)銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓柱滾子軸承的多個(gè)滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板用于借助于所述銷來保持滾動(dòng)體，各個(gè)滾動(dòng)體1沿著未示出的軸承擋圈的圓周方向等距設(shè)置。
環(huán)形側(cè)板3、3相對(duì)設(shè)置，將成形為圓柱形滾子形狀的滾動(dòng)體1置于這對(duì)環(huán)形側(cè)板之間，且在這對(duì)環(huán)形側(cè)板3中，位于圖2中的左側(cè)的一個(gè)環(huán)形側(cè)板3形成有多個(gè)螺紋孔5，其中，所述多個(gè)螺紋孔5與形成在銷2的一端上的錐形螺紋部分12螺紋接合，并以預(yù)定距離排列在環(huán)形側(cè)板3的圓周方向上。
另一方面，多個(gè)銷接收孔4穿過位于圖2中的右側(cè)的環(huán)形側(cè)板3，且銷2的與螺紋部12相對(duì)的一端過盈配合到各個(gè)銷接收孔4中，該過盈配合量為大約5到40μm，其中，所述多個(gè)銷接收孔4以預(yù)定距離形成在環(huán)形側(cè)板3的圓周方向上。
銷2的配合到銷接收孔4的一端被焊接到環(huán)形側(cè)板3上，且銷2和環(huán)形側(cè)板3的焊接部13在具有銷接收孔4的環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面上形成為大致恒定寬度的環(huán)形。
銷2由鐵或鋼材料形成，如SNCN431、S35C、S38C等，作為表面硬化層的滲碳硬化層11(參考圖7)形成在銷2的各個(gè)表面層上。另外，潤(rùn)滑劑供給通道26形成在銷2的中心(參考圖2)。潤(rùn)滑劑供給通道26在兩端面上有潤(rùn)滑劑入口27，從潤(rùn)滑劑入口27流入潤(rùn)滑劑供給通道26內(nèi)的潤(rùn)滑劑如潤(rùn)滑脂從潤(rùn)滑劑出口28被排出，其中，所述潤(rùn)滑劑出口28形成在銷2的外圓周表面的中部。此外，銷接收孔1a形成在滾動(dòng)體1的中心，以用于穿過銷2。
如上所述，由于銷2和銷接收孔4之間的配合為大約5μm到40μm的過盈配合，在銷2和環(huán)形側(cè)板3的焊接部不必如圖49所示的焊接部那樣形成的情況下，可以確保銷2和環(huán)形側(cè)板3之間的連接強(qiáng)度。因此，由于可以抑制銷2和環(huán)形側(cè)板3的焊接部出現(xiàn)應(yīng)力集中，這就能夠防止在銷2和環(huán)形側(cè)板3的焊接部出現(xiàn)裂痕等。
此外，由于在銷2和環(huán)形側(cè)板3的焊接部不同于圖49所示的焊接部(該焊接部分覆蓋銷的整個(gè)端面)那樣形成，可以防止由應(yīng)力集中所造成的焊接部分的裂痕等，并可以防止由于焊接而造成的應(yīng)力降低。此外，TIG焊接可用于焊接銷2和環(huán)形側(cè)板3，這就降低了殘余拉伸應(yīng)力。盡管優(yōu)選用TIG焊接或等離子焊接來焊接銷和環(huán)形側(cè)板，也可通過MAG焊接等進(jìn)行焊接，在采用該法進(jìn)行焊接的過程中，可以降低電流值，并且通過控制焊接過程中的氣體流率來降低殘余應(yīng)力。
然后，參考圖3和4敘述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
如圖3和4所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，用于滾動(dòng)軸承的保持架包括多個(gè)銷2、一對(duì)環(huán)形側(cè)板3和多個(gè)軸套8，其中，所述銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓柱滾子軸承的滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板3用來借助于所述銷來保持滾動(dòng)體1，各個(gè)銷2沿著未示出的軸承擋圈的圓周方向等距設(shè)置，所述多個(gè)軸套各自在中心具有錐形孔，所述錐形孔用于配合朝向頂端漸縮的錐形部分14，該錐形部分14形成在銷2的一端，圖4中位于右側(cè)的環(huán)形側(cè)板3形成有用于與多個(gè)軸套8配合的多個(gè)配合孔7。配合孔7各自沿著環(huán)形側(cè)板3的圓周方向等距設(shè)置，軸套8和配合孔7間的配合為5μm或更高和40μm或更低的過盈配合。位于圖4左側(cè)的環(huán)形側(cè)板3形成有多個(gè)螺紋孔5，該螺紋孔5與形成在銷2的一端上的錐形螺紋部分12螺紋接合，且各自以預(yù)定距離沿環(huán)形側(cè)板3的圓周方向設(shè)置。
軸套8焊接到環(huán)形側(cè)板3上，且該環(huán)形側(cè)板3與軸套8間的焊接部15在環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面上形成為焊接寬度大致恒定的環(huán)形，其中，所述環(huán)形側(cè)板3帶有配合孔7。另外，銷2焊接到軸套8上，且軸套8與銷2間的焊接部16在該軸套8的外端面上成形為焊接寬度大致恒定的環(huán)形。
如上所述，由于形成在環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的配合孔7與軸套8間的配合為5μm或更多和40μm或更低的過盈配合，在環(huán)形側(cè)板3和軸套8間形成的焊接部15不必如圖50所示的焊接部那樣形成的情況下，可以確保環(huán)形側(cè)板3和軸套8間的連接強(qiáng)度，并可以抑制環(huán)形側(cè)板3和軸套8間的焊接部發(fā)生應(yīng)力集中。
此外，由于在環(huán)形側(cè)板3和軸套8間的焊接部以及軸套8和銷2間的焊接部不必如圖50所示的焊接部那樣形成，可以防止由應(yīng)力集中所造成的焊接部破裂等，并可防止由焊接所造成的應(yīng)力下降。此外，可通過TIG焊接(也可通過等離子焊接等方法)可在銷2和環(huán)形側(cè)板3間形成焊接部，且這可降低由焊接所造成的殘余張應(yīng)力。
然后，參考圖5到10敘述本發(fā)明的第三實(shí)施例。
如圖5和6所示，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的用于滾子軸承中的保持架包括多個(gè)銷2、一對(duì)環(huán)形側(cè)板3、3，其中，所述銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓柱滾子軸承的滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板3用來借助于所述銷來保持滾動(dòng)體1，所述各個(gè)滾動(dòng)體1沿著未示出的軸承擋圈的圓周方向等距設(shè)置。在各個(gè)環(huán)形側(cè)板3中，穿透地形成有多個(gè)銷接收孔4，其中，所述多個(gè)銷接收孔4分別與形成在各個(gè)銷2兩端上的配合部17、18以5μm到40μm的過盈量進(jìn)行過盈配合。所述多個(gè)銷接收孔4各自以預(yù)定距離沿環(huán)形側(cè)板3的圓周方向穿透形成，且用于各個(gè)銷接收孔4的表面通過車床加工形成，粗糙度為Ra＝1.2μm或更低。銷接收孔4的表面也可以與制造銷2端部的相同方法通過研磨等類似方法形成。
然后，假設(shè)銷2一端上的配合部17的外徑為d1，銷2另一端上的配合部18的外徑為d2，將配合部17、18的外徑定義為d1＜d2。此外，假設(shè)銷2的外徑為d3，則將配合部17、18的外徑定義為d3＜d1＜d2。
配合部17、18各成形為圓柱形，形成銷端部的配合部17、18的外圓周表面通過研磨形成。此外，配合部17、18分別焊接到環(huán)形側(cè)板3上，且環(huán)形側(cè)板與配合部17、18間的焊接部19、20在該環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面上成形為焊接寬度大致恒定的環(huán)形。
在這種情況下，通過將銷2和環(huán)形側(cè)板3間焊接的TIG焊接或等離子焊接方法來形成配合部17、18和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部19、20，其中，焊接部19、20相對(duì)于環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面的延伸量為0.5mm或更低。
銷2由鐵或鋼材料形成，如SNCM431、S35C、S38C等，作為表面硬化層的滲碳硬化層11形成到各個(gè)銷2的表面上，如圖7所示。銷插入孔1a形成在滾動(dòng)體1的中心部分上，以用于穿過銷2。
如上述第三實(shí)施例中一樣，由于銷2兩端上的配合部17、18和環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4間的配合為過盈配合，其過盈量大致為5μm到40μm，在銷2和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部19、20不必如圖49所示的焊接部那樣形成的情況下，可以確保銷2和環(huán)形側(cè)板3間的連接強(qiáng)度。因而，即使在旋轉(zhuǎn)方向(圓周方向)上的負(fù)載施加到銷上時(shí)，也可以抑制銷和環(huán)形側(cè)板間的焊接部發(fā)生應(yīng)力集中。
此外，由于在配合部17、18和環(huán)形側(cè)板3間形成的焊接部19、20不必如圖49所示的焊接部(該焊接部覆蓋銷的整個(gè)端面)那樣形成，可以防止由應(yīng)力集中所造成的焊接部的破裂等，也可以防止由焊接所造成的應(yīng)力降低。此外，可以使用TIG焊接方法將銷2和環(huán)形側(cè)板3焊接，且這可降低由焊接所造成的殘余張應(yīng)力。盡管優(yōu)選采用TIG焊接方法或等離子焊接方法將銷合環(huán)形側(cè)板焊接，但是也可采用MAG等焊接方法，在采用該法焊接的過程中，電流值可以降低，且在焊接過程中，通過控制氣流率來降低殘余應(yīng)力。
此外，在上述實(shí)施例中，通過定義配合部17、18的外徑d1、d2為d1＜d2，優(yōu)選地，d3＜d1＜d2(d3銷外徑)，可以容易地裝配保持架。也就是說，在配合部17、18的外徑相等的情況下，配合部17、18配合到銷接收孔4的裝配方向相反，如圖9所示。然而，通過將配合部17、18的外徑d1、d2定義為d1＜d2，由于配合部17、18的裝配方向可以相同，如圖10所示，則可以容易地裝配保持架。
此外，在第三實(shí)施例中，由于配合部17、18的外圓周表面通過研磨形成，在將配合部17、18裝配到銷接收孔4內(nèi)時(shí)，防止了刮擦的發(fā)生。此外，由于在上述實(shí)施例中，銷2和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部19、20通過TIG焊接方法或等離子焊接方法形成，焊接部19、20的延伸量可以比平常得到抑制。而且，由于焊接部19、20相對(duì)于環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面的延伸量為0.5mm或更低，則可以確保滾動(dòng)體的軸向長(zhǎng)度比現(xiàn)有情況下長(zhǎng)。
在上述第三實(shí)施例中，盡管銷2的端表面和環(huán)形側(cè)板的外側(cè)面形成在一個(gè)相同平面上，銷2的端表面2a可從環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面突出0.5mm或更小的范圍，如圖11所示?？商鎿Q地，如圖12所示，環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面3a相對(duì)于銷2的端表面2a可突出0.5mm或更小的范圍。
此外，在第三實(shí)施例中，盡管可通過在不使用焊條的情況下，直接將基材相互焊接在一起可形成銷2和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部19、20，也可通過使用圖13所示的焊條來形成銷2和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部19、20。
然后，參考圖14到圖19來敘述本發(fā)明的第四實(shí)施例。
如圖14所示，根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的用于滾子軸承的保持架包括多個(gè)銷2和一對(duì)環(huán)形側(cè)板3、3，其中，所述銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓柱滾子軸承的滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板3用來借助于所述銷來保持滾動(dòng)體1，所述滾動(dòng)體1沿著未示出的軸承擋圈的圓周方向等距設(shè)置。在各個(gè)環(huán)形側(cè)板3中，穿透地形成有多個(gè)銷接收孔4，其中，所述多個(gè)銷接收孔4分別與形成在各個(gè)銷2兩端上的配合部17、18以5μm到40μm的過盈量進(jìn)行配合。所述多個(gè)銷接收孔4各自以預(yù)定距離沿環(huán)形側(cè)板3的圓周方向穿透形成，且用于各個(gè)銷接收孔4的表面通過車床加工形成，粗糙度為Ra＝1.2μm或更低。
然后，假設(shè)形成在銷2一端的配合部17的外徑為d1，形成在銷2另一端的配合部18的外徑為d2，將配合部17、18的外徑定義為d1＜d2。此外，假設(shè)銷2的外徑為d3，則將配合部17、18的外徑定義為d3＜d1＜d2。
配合部17、18分別焊接到環(huán)形側(cè)板3上，且配合部17、18和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部在該環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面上形成為焊接寬度大致恒定的環(huán)形。
如圖15所示，銷在配合部17和配合部18之間具有軸部2c。軸部2c的直徑小于銷2的后端(配合部18)的直徑，且錐形部分21(參考圖17)形成在銷2的后端(配合部18)和軸部2c之間，相對(duì)于銷2的圓周表面的傾斜角度θ2為30°或更低。
銷2的頂端(配合部17)的直徑大于軸部2c的直徑，倒角部分22(參考圖16)形成在銷2的頂端表面上，其相對(duì)于銷2的圓周表面的傾斜角度θ1為30°或更低。倒角部分23(參考圖18)形成在銷接收孔4內(nèi)，其中，銷2的頂端裝配到其內(nèi)，以降低與銷2間的摩擦阻力。此外，銷2的頂端表面上的倒角部分23和銷2頂端之間的邊界沿著銷2的軸向被斜切成曲率半徑為R的弧形，如圖16所示，且銷2的后端和錐形部分21之間的邊界被斜切成弧形，其沿著銷2軸向的曲率半徑為R。
在上述第四實(shí)施例中，由于銷2兩端上的配合部17、18與環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4之間為5μm到40μm的過盈量的過盈配合，在銷2和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部不必如圖49所示的焊接部那樣形成的情況下，可以確保銷2和環(huán)形側(cè)板3間的連接強(qiáng)度。因而，即使旋轉(zhuǎn)方向(圓周方向)上的負(fù)載施加到銷上時(shí)，也可以抑制銷和環(huán)形側(cè)板間的焊接部發(fā)生應(yīng)力集中。
此外，在上述的第四實(shí)施例中，由于配合部17、18的外徑d1、d2定義為d1＜d2，優(yōu)選地，d3＜d1＜d2(d3銷外徑)，可以容易地裝配保持架，如同第三實(shí)施例一樣。此外，由于倒角部分22(其相對(duì)于銷2的圓周表面的斜度為30°或更低)位于銷2頂端表面上，銷2的頂端可被容易地裝配到環(huán)形側(cè)板3的銷接收孔4內(nèi)，并可以容易地裝配保持架。此外，由于銷2的頂端表面上的倒角部分22和銷2的頂端表面之間的邊界沿著銷2的軸向以曲率半徑R被斜切成弧形，在將銷2的頂端裝配到環(huán)形側(cè)板3的銷接收孔4內(nèi)時(shí)，就可以防止毛刺等的發(fā)生。
此外，在第四實(shí)施例中，由于通過在銷2的后端(配合部18)和軸部2c之間設(shè)置錐形部分21，銷2的后端可容易地裝配到環(huán)形側(cè)板3的銷接收孔4內(nèi)，且可容易地裝配保持架，其中，該錐形部分21相對(duì)于銷2的圓周表面的傾斜角度為30°。此外，由于銷2的后端和錐形部分21之間的邊界沿著銷2軸向被斜切成曲率半徑為R的弧形，在將銷2的后端裝配到環(huán)形側(cè)板3的銷接收孔4內(nèi)時(shí)，可以防止毛刺等的發(fā)生。此外，由于銷接收孔4的表面粗糙度降至1.2μmRa或更低，在將銷2的兩端裝配到銷接收孔4內(nèi)時(shí)就可防止毛刺等的發(fā)生。
在上述第四實(shí)施例中，盡管形成在銷2一端上的配合部17的外徑d1和形成在銷2另一端上的配合部18的外徑d2被定義為d1＜d2，銷2一端上的配合部17的外徑d1和銷2另一端上的配合部18的外徑d2也可被定義為d1＜d2，如同圖20所示的第五實(shí)施例。然而，銷2的裝配方向與第四實(shí)施例中的裝配方向相反。
然后，參考圖21到圖26敘述本發(fā)明的第六實(shí)施例。
如圖21所示，根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的用于滾子軸承的保持架包括多個(gè)銷2和一對(duì)環(huán)形側(cè)板3、3，其中，所述銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓柱滾子軸承的滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板3用來借助于所述銷來保持滾動(dòng)體1，所述各個(gè)滾動(dòng)體1沿著未示出的軸承擋圈的圓周方向等距設(shè)置。在各個(gè)環(huán)形側(cè)板3中，穿透地形成有多個(gè)銷接收孔4，其中，所述多個(gè)銷接收孔4分別與形成在各個(gè)銷2兩端上的配合部17、18以5μm到40μm的過盈量進(jìn)行配合。
然后，假設(shè)銷2一端上的配合部17的外徑為d1，銷2另一端上的配合部18的外徑為d2，將配合部17、18的外徑定義為d1＜d2。此外，假設(shè)銷2的外徑為d3，則將配合部17、18的外徑定義為d3＜d1＜d2。
配合部17、18分別焊接到環(huán)形側(cè)板3上，且配合部17、18和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部在環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面上成形為焊接寬度大致恒定的環(huán)形。
銷接收孔4沿著環(huán)形側(cè)板3的圓周方向以預(yù)定距離穿透地形成到各環(huán)形側(cè)板3上，各銷接收孔4的表面通過車床加工形成，粗糙度為1.2μmRa或更低。
銷2裝配到環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的裝配方向如圖26所示。如圖中所示，用在依照第六實(shí)施例的滾子軸承中的保持架可通過沿著圖示箭頭方向?qū)N2裝配到環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4內(nèi)來裝配形成，倒角部分22(參考圖23)相對(duì)于銷2的圓周表面以30°或更低的傾斜角度θ1形成在銷2要裝配到銷接收孔4內(nèi)的頂端表面上。
如圖22所示，銷2在配合部17和配合部18之間具有軸部2c。軸部2c的直徑小于銷2后端(配合部18)的直徑，錐形部分21(參考圖24)形成在銷2的后端(配合部18)和軸部2c之間，其相對(duì)于銷2的圓周表面的傾斜角度θ2為30°或更低。
銷2頂端表面上的倒角部分22和銷2頂端之間的邊界沿著銷2的軸向被斜切成曲率半徑為R的弧形，如圖23所示。此外，銷2的后端和錐形部分21之間的邊界沿著銷2的軸向被斜切成曲率半徑為R的弧形，如圖24所示。倒角部分23(參考圖25)形成在銷接收孔4內(nèi)，以降低與銷2間的摩擦阻力，其中，銷2裝配到該銷接收孔4內(nèi)。
在如上所述的第六實(shí)施例中，由于配合部17、18的外徑d1、d2定義為d1＜d2，優(yōu)選地，d3＜d1＜d2(d3銷外徑)，可以容易地裝配保持架，如同第三到第六實(shí)施例一樣。此外，由于通過在銷2的端表面上形成倒角部分22(該倒角部分22相對(duì)于銷2的圓周表面的傾斜角度為30°或更低)，可將銷2的頂端容易地裝配到環(huán)形側(cè)板3的銷接收孔4內(nèi)，因此，可以容易地裝配保持架。此外，由于銷2的頂端表面上的倒角部分22和銷2的頂端之間的邊界沿著銷2的軸向以曲率半徑R被斜切成弧形，在將銷2的頂端裝配到環(huán)形側(cè)板3的銷接收孔4內(nèi)時(shí)，就可以防止毛刺等的發(fā)生。
此外，在第六實(shí)施例中，由于通過在銷2的后端(配合部19)和軸部2c之間形成錐形部分21，該錐形部分21相對(duì)于銷2的圓周表面的傾斜角度為30°或更低，銷2的后端可被容易地裝配到環(huán)形側(cè)板3的錐形部分21內(nèi)，因此，可以容易地裝配保持架。此外，由于銷2的后端和錐形部分21之間的邊界沿著銷2的軸向被斜切成曲率半徑為R的弧形，在將銷2裝配到環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4內(nèi)時(shí)，就可防止產(chǎn)生毛刺等。此外，由于銷接收孔4的表面粗糙度降至1.2μmRa或更低，在將銷2的兩端裝配到銷接收孔4內(nèi)時(shí)就可防止產(chǎn)生毛刺等。
此外，通過銷接收孔的表面粗糙度降低至1.2μmRa或更低，在將銷2裝配到銷接收孔4內(nèi)時(shí)就可防止產(chǎn)生毛刺等。
通過采用表1中示出的規(guī)格試樣，本發(fā)明人進(jìn)行了銷式保持架的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)，以便證實(shí)用在根據(jù)本發(fā)明的滾子軸承中的保持架的效果。特別地，表1中的各個(gè)試樣被設(shè)置到圖27所示的試驗(yàn)裝置中(由SimazuSeisakusho所制造的Servo Pulser EH-15)，并在預(yù)定的試驗(yàn)負(fù)載(應(yīng)力)下進(jìn)行20Hz雙向試驗(yàn)。
表1

圖28示出上述疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果。從圖中的試驗(yàn)結(jié)果可以證實(shí)，與比較示例1和比較示例2相比，本發(fā)明的示例1到3改善了疲勞強(qiáng)度，且其直至達(dá)到了銷的基材的疲勞強(qiáng)度，如圖29所示。由于在銷接收孔4對(duì)銷2的過盈量小于5μm的下限值的情況下，銷2和銷接收孔4之間的配合部分易于發(fā)生微振磨損等，將過盈的下限值設(shè)置為5μm。此外，由于在將銷接收孔4對(duì)銷2的過盈量的上限值設(shè)置為41μm或更高時(shí)，需要過度的配合力且在將銷2配合到銷接收孔4內(nèi)時(shí)產(chǎn)生刮擦，如表2所示，且在40μm或更高的過盈量時(shí)產(chǎn)生刮擦或毛刺等，所以，將過盈的上限值設(shè)置成40μm。
表2配合的表面壓力以及計(jì)算配合力的示例平均表面壓力pm=E2Δdd(1-k2)(1-k02)1-k2k02]]>配合力F＝μ·pm·π·d·Bμ＝0.12


圖30示出將本發(fā)明應(yīng)用到圓錐滾子軸承的銷式保持架的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，依照這個(gè)實(shí)施例的銷式保持架包括多個(gè)銷2(僅僅在圖中示出其中一個(gè)銷)和一對(duì)環(huán)形側(cè)板3、3，其中，所述銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓錐滾子軸承的滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板3用來借助于所述銷2來保持滾動(dòng)體1，所述滾動(dòng)體1沿著軸承擋圈(未示出)的圓周方向等距設(shè)置。在各個(gè)環(huán)形側(cè)板3中，穿透地形成有多個(gè)銷接收孔4，其中，所述多個(gè)銷接收孔4分別與形成在各個(gè)銷2兩端上的配合部17、18以5μm到40μm的過盈量進(jìn)行配合。
銷2具有軸部2c，其插入穿過滾動(dòng)體1的中心部分內(nèi)的銷接收孔。軸部2c的直徑小于銷2兩端上的配合部17、18的直徑，錐形部分21(參考圖24)形成在銷2一端上的配合部18和軸部2c之間，其相對(duì)于銷2的圓周表面的傾斜角度為30°或更低。
此外，銷2由鐵或鋼材料形成，如SNCM431、S35C、S38C等，RF淬火層24作為表面硬化層形成到各個(gè)銷表面上。RF淬火層24形成到銷2的圓周表面上，以便滿足關(guān)系L1＞L3＞L1-2L2，優(yōu)選地，L1-2T＞L3＞L1-2L2，其中，假設(shè)銷2的整個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，配合部17、18的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，沿著銷2的軸向形成的RF淬火層24的區(qū)域長(zhǎng)度為L(zhǎng)3，環(huán)形側(cè)板3的厚度為T。
銷2的兩端(配合部17、18)上也有RF淬火層24，其中，通過將沿著銷2軸向形成的RF淬火層24的區(qū)域L3定義為L(zhǎng)1＞L3＞L1-2L2，優(yōu)選地，L1-2T＞L3＞L1-2L2，所述銷2的兩端配合到環(huán)形側(cè)板3的銷接收孔4內(nèi)。由于這樣能夠抑制滾動(dòng)體1在銷2兩端上的大磨損，即使在使用過程中滾動(dòng)體1移向環(huán)形側(cè)板且與銷2的端部接觸，所以，可以增大銷2抗彎曲應(yīng)力的機(jī)械強(qiáng)度。
圖31是示出在銷2的圓周表面上形成RF淬火層24的情況下的示例視圖。如圖所示，在銷2的圓周表面上形成RF淬火層24的情況下，對(duì)在對(duì)銷2的圓周表面進(jìn)行RF淬火時(shí)所采用的RF電流(其供給到RF感應(yīng)加熱線圈25)或RF感應(yīng)加熱線圈25相對(duì)于銷2的相對(duì)移動(dòng)速度進(jìn)行控制，其中，所述RF電流和相對(duì)移動(dòng)速度分別用于銷2的兩端(配合部17、18)和用于銷2的其他部分。
如上所述，通過在銷2的圓周表面上形成用作表面硬化層的RF淬火層24時(shí)，分別控制用于銷2兩端(配合部17、18)和用于其他部分的RF電流(其供給到RF感應(yīng)加熱線圈25)或RF感應(yīng)加熱線圈25相對(duì)于銷2的相對(duì)移動(dòng)速度，可在銷2的圓周表面上形成均一淬火深度的RF淬火層24，即使在銷2的中心部分和兩端的外徑不相同的情況下。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。例如，盡管在圖30所示的第七實(shí)施例中，錐形部分21形成在銷2的后端(配合部18)和軸部2c之間，錐形部分21也可形成在銷2另一端上的配合部17和軸部2c之間，如圖32示出的第八實(shí)施例所示。此外，盡管在第七和第八實(shí)施例中舉例說明了將本發(fā)明應(yīng)用到圓錐滾子軸承的銷式保持架的情況，但是，本發(fā)明也可應(yīng)用到圖33示出的圓柱滾子軸承中，或者應(yīng)用到圖31所示的球面滾子軸承中。此外，盡管在圖30、圖32到圖34中示出的各個(gè)實(shí)施例中舉例說明了將本發(fā)明應(yīng)用到向心滾子軸承的銷式保持架中的示例，但是，例如，本發(fā)明也可應(yīng)用到圖35示出的推力球面滾子軸承中、圖36所示的推力圓柱滾子軸承中和圖37所示的推力圓錐滾子軸承中。
然后，參考圖38到圖40敘述本發(fā)明的第九實(shí)施例。
如圖38所示，根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的銷式保持架包括多個(gè)銷2(僅僅在圖中示出其中一個(gè)銷)和一對(duì)環(huán)形側(cè)板3、3，其中，所述銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓錐滾子軸承的滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板3用來借助于所述銷來保持滾動(dòng)體1，所述滾動(dòng)體1沿著軸承擋圈(未示出)的圓周方向等距設(shè)置。多個(gè)銷接收孔4穿透地形成在各個(gè)環(huán)形側(cè)板3中，以用于與銷2端部以5μm到40μm的過盈量進(jìn)行配合。
配合到銷接收孔4內(nèi)的銷2的兩端分別焊接到環(huán)形側(cè)板3上，銷2和環(huán)形側(cè)板間的焊接部19、20各自在環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面上成形為焊接寬度大致恒定的環(huán)形。
滾動(dòng)體1具有銷接收孔1a，以用于在軸心部插入穿過銷2，直徑小于銷2外徑的小軸部29與銷2同軸地形成在穿過銷接收孔1a的銷2兩端。
在如上所述的裝配銷式保持架的情況下，用于尺寸調(diào)節(jié)的墊片30首先連接到銷2從滾動(dòng)體1的兩端面突出的兩端，如圖39所示，然后銷2的兩端被裝配到環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4內(nèi)。然后，如圖40所示，環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面通過捻縫工具(caulking jig)被塑性變形成凹入形狀，且在捻縫形成到銷2兩端上的小直徑軸部29的外圓周表面之后，將銷2的兩端和環(huán)形側(cè)板3焊接在一起。
如上所述，由于環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4和銷2間的配合是過盈量為5μm到40μm的過盈配合，在銷2和環(huán)形側(cè)板3間形成的焊接部19、20不同于如圖4所示的焊接部的情況下，可以確保銷2和環(huán)形側(cè)板3間的連接強(qiáng)度。因而，即使在旋轉(zhuǎn)方向(圓周方向)上的負(fù)載施加到銷上時(shí)，也可以抑制在銷和環(huán)形側(cè)板間的焊接部產(chǎn)生應(yīng)力集中。
此外，由于直徑小于銷2的外徑的小直徑軸部29置于銷2的兩端，如圖40所示，一旦通過壓緊工具31將銷2的兩端裝配到環(huán)形側(cè)板3的銷接收孔4內(nèi)，利用壓緊工具31就可容易地使環(huán)形側(cè)板的一部分產(chǎn)生塑性變形。因而，銷2可緊緊地固定到環(huán)形側(cè)板3上，即使銷2和銷接收孔4間的過盈配合量為40μm到60μm。
然后，參考圖41到43敘述本發(fā)明的第十實(shí)施例。
如圖41所示，用在根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的滾子軸承中的銷式保持架包括多個(gè)銷2(僅僅在圖中示出其中一個(gè)銷)和一對(duì)環(huán)形側(cè)板3、3，其中，所述銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓錐滾子軸承的滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板3用來借助于所述銷來保持滾動(dòng)體1，所述滾動(dòng)體1沿著軸承擋圈(未示出)的圓周方向等距設(shè)置。在各個(gè)環(huán)形側(cè)板3中，分別穿透地形成有多個(gè)銷接收孔4，以用于與銷2端部以5μm到40μm的過盈量進(jìn)行配合。
銷2的兩端分別焊接到環(huán)形側(cè)板3上，銷2和環(huán)形側(cè)板間的焊接部19、20各自在環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面上成形為焊接寬度大致恒定的環(huán)形，用于將銷2和環(huán)形側(cè)板3固定的止動(dòng)螺釘30旋在其內(nèi)。
在如上所述的裝配銷式保持架的情況下，銷2從滾動(dòng)體1的兩端面突出的兩端首先裝配到環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4內(nèi)，如圖42所示。然后，如圖43所示，螺孔31形成到銷配合到銷接收孔4的兩端面上，且止動(dòng)螺釘30旋入螺孔31內(nèi)，以將銷2和環(huán)形側(cè)板3固定，然后通過焊接將銷2的兩端連接到環(huán)形側(cè)板3上。
如上所述，由于環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4和銷2間的配合以大約5μm到40μm的過盈量進(jìn)行過盈配合，在銷2和環(huán)形側(cè)板3間形成的焊接部19、20不同于圖4所示的焊接部的情況下，可以確保銷2和環(huán)形側(cè)板3間的連接強(qiáng)度。因而，即使在旋轉(zhuǎn)方向(圓周方向)上的負(fù)載施加到銷上時(shí)，也可以抑制銷和環(huán)形側(cè)板間的焊接部分產(chǎn)生應(yīng)力集中。
然后，參考圖44到圖47敘述本發(fā)明的第十一實(shí)施例。
如圖44所示，用在根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的滾子軸承中的銷式保持架包括多個(gè)銷2(僅僅在圖中示出其中一個(gè)銷)和一對(duì)環(huán)形側(cè)板3、3，其中，所述銷2用于可旋轉(zhuǎn)地支撐圓錐滾子軸承的滾動(dòng)體1，所述環(huán)形側(cè)板3用來借助于所述銷來保持滾動(dòng)體1，所述滾動(dòng)體1沿著軸承擋圈(未示出)的圓周方向等距設(shè)置。在各個(gè)環(huán)形側(cè)板3中，分別穿透地形成有多個(gè)銷接收孔4，以用于與銷2端部以5μm到40μm的過盈量進(jìn)行過盈配合。
配合到銷接收孔4內(nèi)的銷2的兩端分別焊接到環(huán)形側(cè)板3上，通過如圖46所示形狀的焊接噴燈33，點(diǎn)焊部32形成到環(huán)形側(cè)板3的外側(cè)面上，以將銷2焊接到其上，如圖45所示。
本發(fā)明人等準(zhǔn)備了兩個(gè)銷式保持架，在其中一個(gè)銷式保持架中，銷和環(huán)形側(cè)板通過點(diǎn)焊連接(焊時(shí)大約為14分鐘)，在另一個(gè)銷式保持架中，銷和環(huán)形側(cè)板間通過現(xiàn)有焊接方法連接(焊時(shí)大約30分鐘)。然后，在給銷式保持架的銷20Hz的正旋波的狀態(tài)下，重復(fù)加載拉伸負(fù)荷和壓縮負(fù)荷(施加的負(fù)荷1600kg)，以研究圓錐滾子軸承(外徑650mm，內(nèi)徑400mm，寬度250mm，滾動(dòng)體數(shù)量27，銷直徑12.6mm，保持架外徑580mm，保持架內(nèi)徑542mm)，的軸承壽命，直到銷的基材由于疲勞而斷裂。結(jié)果在表3中示出。
表3

在表3中，示例4示出在通過點(diǎn)焊將銷和環(huán)形側(cè)板連接在一起的情況下，圓錐滾子軸承的壽命估算值，比較示例3示出在沒有通過焊接將銷和環(huán)形側(cè)板連接在一起的情況下，圓錐滾子軸承的壽命估算值，以及比較示例4示出在用現(xiàn)有焊接方法將銷和環(huán)形側(cè)板連接在一起的情況下，圓錐滾子軸承的壽命估算值。
從表3中示出的試驗(yàn)結(jié)果可明顯看出，通過將銷2和環(huán)形側(cè)板3用點(diǎn)焊焊接在一起可以獲得與現(xiàn)有情況下相同程度的軸承壽命。因而，通過用點(diǎn)焊將銷2和環(huán)形側(cè)板3焊接在一起，可以在沒有大大地降低保持架的機(jī)械強(qiáng)度的情況下，可以防止銷2和環(huán)形側(cè)板3間的焊接部產(chǎn)生應(yīng)力集中。
在將銷2裝配到環(huán)形側(cè)板3內(nèi)的銷接收孔4內(nèi)的情況下，優(yōu)選采用冷卻銷2的一端、然后將銷2裝配到銷接收孔4(冷配合)的方法，如圖47所示，或者采用加熱銷接收孔4的圓周部分并且然后將銷2的一端裝配到銷接收孔4內(nèi)(收縮配合)的方法，如圖48所示。
權(quán)利要求
1.一種用在滾子軸承中的保持架，包括多個(gè)銷和一對(duì)環(huán)形側(cè)板，其中，所述銷用于可旋轉(zhuǎn)地支撐滾子軸承的滾動(dòng)體，所述環(huán)形側(cè)板用于借助于銷來保持等距設(shè)置在軸承擋圈的圓周方向上的各個(gè)滾動(dòng)體，其中，與銷的一端配合的銷接收孔形成在一對(duì)環(huán)形側(cè)板中的至少一個(gè)環(huán)形側(cè)板上，其中，銷和銷接收孔間的配合為5μm或更高過盈量的過盈配合。
2.如權(quán)利要求1所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷和銷接收孔間以5μm或更高和40μm的過盈量進(jìn)行過盈配合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，配合到銷接收孔內(nèi)的銷的端部被焊接到環(huán)形側(cè)板上，環(huán)形側(cè)板在外側(cè)面上具有用于銷和環(huán)形側(cè)板的焊接部，焊接部成形為大致恒定寬度的環(huán)形。
4.如權(quán)利要求3所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，通過TIG或等離子焊接來形成銷和環(huán)形側(cè)板的焊接部。
5.如權(quán)利要求4所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，環(huán)形側(cè)板的焊接部相對(duì)于其外側(cè)面的延伸量在0.5mm范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷配合到銷接收孔內(nèi)的端部通過研磨形成。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷接收孔的表面粗糙度為1.2μm或更低。
8.如權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷接收孔形成在所述一對(duì)環(huán)形側(cè)板的二者上。
9.如權(quán)利要求8所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷的兩端中的其中一端的直徑小于另一端的直徑。
10.如權(quán)利要求9所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷具有軸部，該軸部穿過形成在滾動(dòng)體軸心內(nèi)的滾動(dòng)體插入孔，配合到銷接收孔內(nèi)的銷的兩端的直徑各自都大于軸部的直徑。
11.如權(quán)利要求9或10所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷在其頂端表面上具有倒角部分。
12.如權(quán)利要求11所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，倒角部分相對(duì)于銷的圓周表面的傾斜角度為30°或更低。
13.如權(quán)利要求11或12所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，倒角部分沿著銷的軸向成形為弧形。
14.如權(quán)利要求10到13中任一項(xiàng)所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷接收孔在環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)表面處具有倒角部分。
15.如權(quán)利要求10到14中任一項(xiàng)所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷在軸部和其后端之間具有錐形部分。
16.如權(quán)利要求15所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，錐形部分相對(duì)于銷的外圓周表面的傾斜角度為30°或更低。
17.如權(quán)利要求15或16所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷的后端和軸部之間的邊界沿著銷的軸向被斜切成弧形。
18.如權(quán)利要求10到17中任一項(xiàng)所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，銷在軸部的表面層處具有表面硬化層。
19.如權(quán)利要求18所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，在假設(shè)銷的整個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，銷的兩端之間的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，沿銷的軸向形成表面硬化層的區(qū)域長(zhǎng)度為L(zhǎng)3時(shí)，將其定義為L(zhǎng)1＞L3＞L1-2L2。
20.如權(quán)利要求18所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，在假設(shè)沿銷的軸向形成表面硬化層的區(qū)域?yàn)長(zhǎng)3以及環(huán)形側(cè)板的厚度為T時(shí)，將其定義為L(zhǎng)1-2T＞L3＞L1-2L2。
21.如權(quán)利要求18到19所述的用在滾子軸承中的保持架，其中，通過控制提供到在對(duì)銷的圓周表面進(jìn)行RF淬火時(shí)使用的RF感應(yīng)加熱線圈的RF電流以及對(duì)于銷的兩端和銷其他部分單獨(dú)控制高頻感應(yīng)加熱線圈相對(duì)于銷的相對(duì)移動(dòng)速度來形成表面硬化層。
22.一種用在滾子軸承中的保持架，包括多個(gè)銷、一對(duì)環(huán)形側(cè)板和多個(gè)軸套，其中，所述銷用于可旋轉(zhuǎn)地支撐滾子軸承的滾動(dòng)體，所述環(huán)形側(cè)板用于借助于銷來保持等距設(shè)置在軸承擋圈的圓周方向上的各個(gè)滾動(dòng)體，所述多個(gè)軸套在中心部分各自具有錐形孔，以用于配合到銷一端上的錐形部分上，其中，與軸套配合的配合孔形成在一對(duì)環(huán)形側(cè)板中的至少一個(gè)環(huán)形側(cè)板上，其中，銷和銷接收孔間的配合為5μm或更高過盈量的過盈配合。
全文摘要
可旋轉(zhuǎn)地支撐滾動(dòng)體(1)的銷(2)的端部裝配在環(huán)形側(cè)板(3)內(nèi)的銷接收孔(4)中。銷接收孔(4)與銷(2)的外徑之間的過盈量為5到40μm的范圍。銷(2)的端部被焊接到環(huán)形側(cè)板(3)上，其中，該銷(2)的端部以5－40μm的過盈量壓在銷接收孔(4)中。
文檔編號(hào)F16C19/22GK1784556SQ20048001262
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月12日
發(fā)明者大高一彥, 采谷殉一, 城崎喜彥, 佐藤幸夫, 山本高志, 鈴木佑 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社