Способ сборки сепаратора подшипника Советский патент 1992 года по МПК F16C33/38 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к производству подшипников и их конструкционных элементов и может быть использовано при разработке змейковых сепараторов подшипников.

Известный способ заключается в совмещении двух полусепараторов, на контактных площадках одного из полусепараторов выполнено сквозное отверстие диаметром равным 1/3-/5 ширины полусепаратора. Скрепление сепараторов осуществляется лазерной сваркой.

Недостатком этого способа является необходимость центровки полусепараторов друг относительно друга, так как сдвиг и перекос ухудшает качество изделия, кроме того, в процессе технологической сварки часть лазерной энергии расходуется на сплавление металла не задействованного в образовании сварного соединения.

Целью изобретения является повышение качества сборки сепаратора подшипника, а также снижение энергетических затрат на лазерную сварку путем уменьшения световой энергии, требуемой для скрепления полусепараторов с заданным качеством, определяемым его прочностью и долговечностью в эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что совмещают два полусепаратора, осуществляют лазерную сварку, на контактных площадках второго полусепаратора, симметрично отверстиям первого полусепаратора формируют выступы высотой 1/3- 2/3 толщины полусепаратора. Выбор пределов высоты выступов основывается на проведенных экспериментальных работах, показывающих оптимальность выбранных пределов для достижения указанных в заявке целей, а именно необходимость как можно более точного базирования полусепараторов друг относительно друга, что обеспечивается высотой выступа не менее 1/3 от толщины полусепаратора.

Снижение высоты выступа менее 1/3 толщины ухудшаэт точность центровки полусепараторов друг относительно друга.

Верхний предел выступа, равный 2/3 толщины полусепаратора, связан с механиС

ЯША

чесгими свойствами применяемой для изготовления полусепараторов стали. Увеличение высоты выступа 2/3 ведет к уточнению его стенок, либо к разрушению зоны соединения и, как следствие, к ослаблению участка сопряженных поверхностей,

После совмещения отверстий с выступами полусепараторов их сжимают до уменьшения зазоров между контактными площадками 0,1 мм и производят лазерную сварку выступа со стенками отверстия.

Сварка выступа со стенками, при этом заполнение отверстий металлом выступа увеличивает прочность соединения полусепараторов в сравнении со сваркой контактных площадок по периметру отверстий без выступов.

Кроме того, наличие системы выступов, совмещенных с системой отверстий, облегчает центровку (базирование) полусепараторов друг относительно друга, расширяя возможности автоматизации операции сборки.

На фиг.1 и 2 даны схемы, поясняющие данный способ.

Пример. Полусепараторы изготовлены штамповкой из стальной ленты (сталь 0,8 КП), В центрах контактных площадок были выполнены отверстия диаметром 1/5,1/4 и 1/3 от ширины кольца соответственно ча каждом полусепараторе. На ответных полусепараторах также в центрах контактных площадок формировались выступы высотой 1/3, 1/2, 2/3 толщины полусепарэтора. После комплектования (сборки) шариков с кольцами подшипников на шарики накладывались полусепараторы (один с отверстиями, другой с ответными выступами) и сжимались между собой по контактным площадкам. Зазор между площадками контролировался по усилию сжатия (20 н) для обеспечения расстояния 0,1 мм. Сварка осуществлялась излучением неодимого лазера, работающего в режиме свободной генерации при длительности импульса 4,5- . Излучение фокусировалось линзой с фокусным расстоянием - 500 мм в отверстие полусепаратора так, что диаметр све1 тового пятна соответствовал диаметру отверстия, Энергия излучения для сварки приведена в табл. 1. Испытания проводились на испытательных стендах модели ЦКБ-72 при

скорости вращения 104 мин-1, радиальной нагрузкой 1667Н, Смазка осуществлялась индустриальным маслом.

Испытывались партии по 20 шт и в каждой после выхода из строя восьми подшипников по установленной методике рассчитывается (90% ресурс работы, который для подшипников серии 202 составляет 200 ч. Данные по наработке испытанных партий сведены в табл.2.

Кроме того, проводились замеры общего уровня вибраций подшипников каждой партии вначале и через каждые 25 ч испытаний. Эти исследования показали, что даже в случае крайних размеров отверстий 1/5 и

1/3 от ширины полусепаратора вибрация не превышала уровня контрольной партии и снижалась на 3-5 дб при средних параметрах (диаметр отверстия 1/4 от ширины, полусепаратора, высота высгупа 1/2 его

толщины).

Таким образом, результаты испытаний подтвердили, что предлагаемое решение ведет к повышению качества подшипников, в частности к увеличению срока их службы

и уменьшению уровня вибраций, °а также снижению необходимой для сварки световой энергии.

Кроме того, упрощение центровки базирования полусепараторов облегчает возможиосп; автоматизации процесса сборки подшипников.

Формула изобретения Способ сборки сепаратора подшипника

по авт. св. № 1546547, отличаю щи й-с я тем, что, с целью повышения качества сборки сепаратора подшипника, перед сборкой на контактных площадках второго полусепарагора, симметрично отверстиям

первого полусепаратора, формируют высгу- пы высотой 1/3...2/3 толщины полусепаратора, после чего совмещают полусепараторы.

Использование1 в машиностроении, для производства подшипников и их конструкционных элементов. Сущность изобретения: совмещают два полусёпаратора, осуществляют ла зерную сварку. Перед сборкой на контактных площадках второго полусепаратора симметрично отверстиям первого полусепаратора формируют выступы высотой 13-2/3 толщины полусепаратора. После чего совмещают полусепараторы. 2 табл., 2 ил.

Та б л и ц а 1

Т аблица2

d

фс/г 1