МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ШТАМПОВАННЫЙ СЕПАРАТОР КОНИЧЕСКОГО РОЛИКОПОДШИПНИКА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16C33/46 B21D22/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении конических роликовых подшипников.

Известен металлический штампованный сепаратор конического роликового подшипника в виде полого конического корпуса с наружной и внутренней коническими боковыми поверхностями и с большим и малым основаниями, имеющими плоские торцы, содержащий большую круговую перемычку и малую круговую, образующую внутренней цилиндрической поверхностью расположенное в плоскости малого основания донное отверстие, и соединяющие их между собой равномерно расположенные по окружности продольные перемычки, образующие совместно окна для роликов [1]
Недостатком конструкции является отрицательное влияние на процесс сборки подшипника конструктивных особенностей его малой круговой перемычки.

Известен способ изготовления металлического штампованного сепаратора конического роликового подшипника, включающий вытяжку полого полуфабриката с фланцем, пробивку донного отверстия, отбортовку отверстия одновременно с формовкой конической боковой поверхности и окончательную формовку дна с образованием малой круговой перемычки [2]
Известный способ не позволяет изготовить сепаратор предлагаемой конструкции.

Технический результат изобретения состоит в повышении работоспособности подшипника, стабильности и улучшении качества процесса сборки.

Это обеспечивается тем, что в металлическом штампованном сепараторе конического корпуса с наружной и внутренней коническими боковыми поверхностями и с большим и малым основаниями, имеющими плоские торцы, содержащем большую круговую перемычку и малую круговую, образующую внутренней цилиндрической поверхностью расположенное в плоскости малого основания донное отверстие, и соединяющие их между собой равномерно расположенные по окружности продольные перемычки, образующие совместно окна для роликов, радиальное сечение малой круговой перемычки выполнено в форме трапеции, наружная сторона которой совпадает с наружной боковой конической поверхностью корпуса, а внутренняя сторона расположена под острым углом к основанию трапеции, совпадающему с торцом малого основания, а также тем, что в способе изготовления металлического штампованного сепаратора конического роликового подшипника, включающем вытяжку полого полуфабриката с фланцем, пробивку донного отверстия, отбортовку отверстия одновременно с формовкой боковой поверхности и окончательную формовку дна с образованием малой круговой перемычки, после отбортовки в зоне дна производят образование цилиндрического участка с наружным диаметром, равным наружному диаметру малого основания сепаратора, а окончательную формовку дна с образованием малой круговой перемычки осуществляют путем осадки цилиндрического участка с перемещением его материала в радиальном направлении и получением радиального сечения малой круговой перемычки в форме трапеции, наружная сторона которой совпадает с наружной боковой конической поверхностью корпуса, а внутренняя сторона расположена под острым углом к основанию трапеции, совпадающему с торцом малого основания.

На фиг. 1 показан металлический штампованный сепаратор конического роликового подшипника; на фиг. 2 схема сборки сепаратора с блоком роликов и внутренним кольцом подшипника; на фиг.3 штамп для формообразования малой круговой перемычки металлического штампованного сепаратора конического роликового подшипника.

Металлический штампованный сепаратор состоит из большой круговой перемычки 1 с плоским фланцем малой круговой перемычки 2, образующей внутренней цилиндрической поверхностью 6 расположенное в плоскости малого основания 5 донное отверстие. Упомянутые перемычки 1 и 2 соединены между собой равномерно расположенными по окружности продольными перемычками 3, образующими совместно окна для роликов.

В совокупности всех упомянутых элементов металлический штампованный сепаратор представляет полый конический корпус с наружной и внутренней коническими боковыми поверхностями и с большим 4 и малым 5 основаниями, имеющими плоские торцы.

Радиальное сечение малой круговой перемычки 2 выполнено в форме трапеции, наружная сторона которой совпадает с наружной боковой конической поверхностью корпуса, а внутренняя сторона расположена под острым углом к основанию трапеции, совпадающему с торцом малого основания 5.

Сборку подшипника с сепаратором предлагаемой конструкции производят следующим образом.

Вначале производят раздачу сепаратора со стороны малой круговой перемычки 2 (фиг.1) так, чтобы внутренний минимальный диаметр D_р (см. фиг.2, левая сторона) роликового блока 12, вставленных в сепаратор, был меньше диаметра D_б малого бортика внутреннего кольца 13 конического роликового подшипника на величину упругого натяга сепаратора. В результате такой раздачи уменьшается угол конусности сепаратора, т.е. α₁<α при сохранении прямолинейности продольных перемычек. Сборку конического роликового подшипника производят путем осевого проталкивания малого борта внутреннего кольца через роликовый блок 12 до упора большого борта в базовые торцы роликов.

После этого сепаратор обжимают на прессе в специальной матрице путем приложения осевого усилия к торцу большого основания 4 (фиг.1) до момента восстановления его первоначальной формы и размеров, чем и обеспечивается требуемое качество сборки.

Проверку легкости вращения производят путем приложения крутящего момента к наружному кольцу собранного подшипника.

Формирование малой круговой перемычки 2 производят в штампе (фиг.3), закрепленном на одной из позиций многопозиционного пресса. Полученный на предыдущих позициях пресса конический полуфабрикат 14 с отбортованным цилиндрическим участком, наружный диаметр D_н которого равен наружному диаметру D_м малого основания отформованного сепаратора 15, устанавливают с помощью автоматического грейферного устройства на зеркало съемника 16, находящегося в нижней части 17 штампа и поджатого пружинами 18 до уровня плоскости транспортировки заготовок между позициями пресса. При движении вниз верхней части 19 штампа, закрепленной на ползуне пресса, полуфабрикат 14 накрывается подпружиненной матрицей 20. При этом диаметр отверстия в матрице выполнен равным наружному диаметру D_н отбортованного участка, что предотвращает радиальную раздачу данного участка при последующей осадке. При дальнейшем движении вниз верхняя часть 19 штампа, преодолевая сопротивление пружин 18, опускает съемник 16 с полуфабрикатом 14 до осадки последнего контакта матрицы 20 с боковой поверхностью полуфабриката 14 дальнейшее движение ее вниз прекращается, а верхняя часть 19 со съемником 16 продолжает движение вниз, сжимая пружины 18 и 22, при этом пуансон 23, закрепленный в верхней части 19, производит осадку отбортованного участка с перемещением его материала в полость, образуемую сочетанием рабочих поверхностей пуансонов 21, 23 и матрицы 20, и получением радиального сечения малой круговой перемычки в форме трапеции, наружная сторона которой совпадает с наружной боковой конической поверхностью корпуса, а внутренняя сторона расположена под острым углом к основанию трапеции, совпадающему с торцом малого основания.

При этом с целью завершения формообразования малой круговой перемычки 2 в момент достижения требуемой высоты H_с сепаратора, высоту H_о отбортованного участка выполняют из условия равенства его объема объему получаемого утолщения. По окончании осадки производят подъем верхней части 19 штампа, при этом отформованный сепаратор удерживается на пуансоне 21 за счет контакта внутренней кромки утолщения с цилиндрическим пояском 24 на рабочей части пуансона до момента воздействия на торец большого основания съемника 16. При дальнейшем подъеме верхней части 19 съемник 16 с помощью пружин 18 снимает сепаратор с пуансона 21 и поднимает его на уровень плоскости транспортировки, после чего производится перемещение заготовок между позициями, и цикл штамповки повторяется.

На последующих позициях пресса производят обрезку припуска по фланцу большой круговой перемычки 1 (фиг.1) или полное его удаление в зависимости от конструктивных особенностей сепаратора, пробивку окон на боковой поверхности и калибровку фасок на продольных перемычках, получая в готовом виде сепаратор предлагаемой конструкции.

Использование: в машиностроении для изготовления конических роликовых подшипников. Сущность: металлический штампованный сепаратор конического роликового подшипника выполнен в виде полого конического корпуса, основания которого имеют большую и малую круговые перемычки. В плоскости малого основания образовано донное отверстие. Упомянутые перемычки соединены равномерно расположенными по окружности продольными перемычками, образующими окна для роликов. Радиальное сечение малой круговой перемычки выполнено в форме трапеции. Наружная сторона последней совпадает с наружной боковой конической поверхностью корпуса, а внутренняя сторона расположена под острым углом к основанию трапеции, совпадающему с торцом малого основания. Способ изготовления металлического штампованного сепаратора включает вытяжку полого полуфабриката с фланцем, пробивку донного отверстия, его отбортовку и формовку дна с образованием малой круговой перемычки путем осадки цилиндрического участка. После отбортовки в зоне дна производят образование цилиндрического участка. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

1. Металлический штампованный сепаратор конического роликового подшипника в виде полого конического корпуса с наружной и внутренней коническими боковыми поверхностями и с большим и малым основаниями, имеющими плоские торцы, содержащий большую круговую перемычку и малую круговую, образующую внутренней цилиндрической поверхностью расположенное в плоскости малого основания донное отверстие, и соединяющие их между собой равномерно расположенные по окружности продольные перемычки, образующие совместно окна для роликов, отличающийся тем, что радиальное сечение малой круговой перемычки выполнено в форме трапеции, наружная сторона которой совпадает с наружной боковой конической поверхностью корпуса, а внутренняя сторона расположена под острым углом к основанию трапеции, совпадающему с торцом малого основания. 2. Способ изготовления металлического штампованного сепаратора конического роликового подшипника, включающий вытяжку полого полуфабриката с фланцем, пробивку донного отверстия, отбортовку отверстия одновременно с формовкой конической боковой поверхности и окончательную формовку дна с образованием малой круговой перемычки, отличающийся тем, что после отбортовки в зоне дна производят образование цилиндрического участка с наружным диаметром, равным наружному диаметру малого основания сепаратора, а окончательную формовку дна с образованием малой круговой перемычки осуществляют путем осадки цилиндрического участка с перемещением его материала в радиальном направлении и получением радиального сечения малой круговой перемычки в форме трапеции, наружная сторона которой совпадает с наружной боковой конической поверхностью корпуса, а внутренняя сторона расположена под острым углом к основанию трапеции, совпадающему с торцом малого основания.