[發明專利]齒輪圓錐滾子軸承及軸承帶齒外圈的熱處理方法

有效

• 申請號: 201410372915.5
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104372160A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 劉長明;陳玲芳;曹偉;汪中會
• 申請（專利權）人: 寧夏金環軸承制造有限公司
• 主分類號: C21D9/40
• 分類號: C21D9/40
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及齒輪和軸承制造領域，尤其是一種齒輪圓錐滾子軸承及軸承帶齒外圈的熱處理方法。

背景技術

齒輪箱具有軸承和齒輪，很多額定功率較高的齒輪箱都使用了圓錐滾子軸承；傳統的齒輪箱由于軸承和齒輪不一體構成，當齒輪減速比較大時，存在軸承承載能力和功率密度相對較低，使齒輪箱的體積相對較大的不足，因此，設計一種軸承和齒輪一體構成，軸承承載能力和功率密度相對較高，使齒輪箱的體積相對較小的齒輪圓錐滾子軸承及軸承帶齒外圈的熱處理方法，成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服目前傳統的齒輪箱由于軸承和齒輪不一體構成，當齒輪減速比較大時，存在軸承承載能力和功率密度相對較低，齒輪箱的體積相對較大的不足，提供一種軸承和齒輪一體構成，軸承承載能力和功率密度相對較高，使齒輪箱的體積相對較小的齒輪圓錐滾子軸承及軸承帶齒外圈的熱處理方法。

本發明的具體技術方案是：

一種齒輪圓錐滾子軸承，包括內圈、滾動體組和保持架；所述的齒輪圓錐滾子軸承還包括外側圍設有一體構成的齒輪的軸承帶齒外圈。該齒輪圓錐滾子軸承軸承和齒輪一體構成，軸承承載能力和功率密度相對較高，使齒輪箱的體積相對較小。

作為優選，所述的齒輪圓錐滾子軸承，所述的軸承帶齒外圈的內孔大端與齒輪的齒根圓的徑向距離為齒輪模數的2倍至4倍。多數情況下，使用99%可靠性或L1疲勞壽命來計算齒輪的壽命，而支承齒輪的軸承則使用90%可靠性、L10疲勞壽命來計算；通過增加滾子數量，增大滾子尺寸或是軸承的節圓直徑可以提高支承齒輪的軸承的承載能力；該軸承帶齒外圈軸承帶齒外圈的內孔大端與齒輪的齒根圓的徑向距離為齒輪模數的2倍至4倍，為通過增大軸承的節圓直徑和滾子直徑，從而提高軸承的承載能力和疲勞壽命及增強齒輪軸承的功率密度預留了調整設計余地。

作為優選，所述的軸承帶齒外圈的材料為GCr15或GCr18No。GCr15和GCr18No是廣泛應用于軸承行業的具有良好性能的低合金鋼，通過熱處理后能軸承帶齒外圈在具有高的強度和硬度的同時具有好的韌性，獲得較好的強韌性配合滿足工作要求。

作為優選，所述的內孔處的硬度為HRC61至HRC65；齒輪處的硬度為HRC47至HRC52；能同時滿足軸承帶齒外圈的內孔和齒輪對硬度的不同工作要求。

一種軸承帶齒外圈的熱處理方法，所述的軸承帶齒外圈的外側圍設有一體構成的齒輪；軸承帶齒外圈的材料為GCr15；軸承帶齒外圈的熱處理方法包括：步驟一，將軸承帶齒外圈在溫度70℃至90℃的酸液中進行酸洗；步驟二，將軸承帶齒外圈在二氧化碳作為保護氣體的保護氣氛中第一次加熱到溫度850℃至870℃并保溫25分鐘至40分鐘,奧氏體化；步驟三，在160℃熱油中進行第一次等溫淬火25分鐘至35分鐘，獲得非平衡組織作為預處理；步驟四，在二氧化碳作為保護氣體的保護氣氛中第二次加熱到溫度810℃至830℃，保溫30分鐘至50分鐘,經相變重結晶，奧氏體晶粒被細化；步驟五，在180℃熱油中進行第二次等溫淬火和低溫回火160分鐘至200分鐘，提高GCr15軸承帶齒外圈的強韌性；步驟六，內孔高頻加熱到溫度880℃至900℃并在高頻淬火液中淬火，步驟七，軸承帶齒外圈取出在空氣中冷卻。