[發明專利]一種航空機輪軸承孔滾壓具

有效

• 申請號: 201711164100.8
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107931951B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 何永樂;婁金濤;楊尊社;王宏儒
• 申請（專利權）人: 西安航空制動科技有限公司
• 主分類號: B23P9/02
• 分類號: B23P9/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

一種航空機輪軸承孔滾壓具，包括滾壓輪和刀桿。刀桿一端端面中心有用于安裝滾壓輪的軸頸，另一端與車床刀架連接。刀桿分為直柄刀桿和彎柄刀桿。所述滾壓輪一端的端面外緣處有環形凹槽。滾壓輪的外圓周表面由弧面和斜面組成。使用時刀桿以懸臂梁的形式使安裝在其端頭的滾壓輪伸入軸承孔內滾壓強化，以在軸承孔表面引入殘余壓應力，提高材料抗疲勞強度和使用壽命。滾壓后的軸承孔表面粗糙度為Ra0.2μm，硬化層深度為0.5?1.5mm。本發明能夠對內孔表面滾壓，提高了該部位疲勞強度，延緩了疲勞裂紋萌生，使軸承孔根部的疲勞強度提高25％以上，滿足長壽命、高負荷航空機輪技術使用要求。

技術領域

本發明涉及航空機械表面滾壓強化技術，特別地本發明公開一種航空機輪軸承孔滾壓具及方法。

背景技術

航空機輪是飛機包括直升機等有輪航空器起飛著陸裝置重要設備之一，承受較大的結構載荷。隨著機輪使用壽命和機輪載荷要求的提高，對機輪設計和制造技術也提出了新的要求。機輪軸承孔是輪轂在輪軸上的支承點，軸承安裝在輪轂軸承孔，機輪通過軸承圍繞輪軸旋轉，以便利飛機在地面運動。機輪軸承孔部位受力較大，特別是軸承孔根部(軸承孔底臺與孔壁相接處)因結構限制圓角過渡半徑r較小，軸承孔根部比較尖或很尖，應力集中嚴重，容易誘發和萌生疲勞裂紋，導致機輪轂部斷裂破壞，甚至造成事故。滾壓是一種有效、經濟和環保的表面強化技術，顯著改善和提高機械制品的疲勞強度和服役壽命，已在航空機輪固定輪緣R、卡環槽處運用。滾壓作業也是無切削過程，它是用滾壓輪代之以刀尖，滾壓輪安裝固定在刀桿或帶施力機構的刀座端頭，或安裝固定在刀桿端頭旁邊，對需要強化的表面在滾壓力作用下進行滾碾壓平。現有航空機輪沒有積極意識到需要對軸承孔實施表面滾壓強化，經歷臺架試驗和外場使用，軸承孔部位對長壽命、高負荷航空機輪健壯性影響凸顯出來了，有必要對軸承孔滾壓強化，而現有機輪滾壓裝置只能滾壓外圓表面，滾壓輪進不到軸承孔里。

發明內容

為克服現有技術中存在的機輪滾壓裝置只能滾壓外圓表面，滾壓輪不能進入軸承孔內的不足，本發明提出一種航空機輪軸承孔滾壓具。

本發明包括滾壓輪和刀桿。所述刀桿一端端面中心有軸頸，用于安裝滾壓輪；該刀桿另一端為固定端，固定安裝在車床方刀架上。所述刀桿分為直柄刀桿和彎柄刀桿。所述滾壓輪背離刀桿一端的端面外緣處有環形凹槽；所述滾壓輪的外圓周表面由弧面和斜面組成。

所述環形凹槽的深度為0.5～1.2mm，并且該環形凹槽的槽底面與滾壓輪的端面以斜面平滑過渡。該環形凹槽外邊緣距離滾壓輪外圓周表面的圓弧頂點的距離La為4～5mm。

所述滾壓輪的外圓周表面的弧面與待滾壓強化的表面接觸，為實施滾壓強化的工作面；該工作面中的圓弧半徑與待滾壓強化的機輪軸承孔根部過渡半徑一致，或小于待滾壓強化的機輪軸承孔根部過渡半徑；當所述工作面中的圓弧半徑小于待滾壓強化的機輪軸承孔根部過渡半徑時，機輪軸承孔根部過渡半徑與工作面中的圓弧半徑的差≤0.05mm。

所述彎柄刀桿的桿身由與滾壓輪連接的水平段和與車床方刀架連接的豎直段組成；所述的軸頸位于彎柄刀桿水平段的端面。

所述彎柄刀桿夾持處與機輪軸承孔端面之間的水平距離為25mm～30mm

本發明使滾壓輪位于刀桿一端，并使刀桿以懸臂梁的形式伸入軸承孔實現對該軸承孔的滾壓強化。滾壓強化主要是在零件表面引入殘余壓應力，以提高材料抗疲勞強度，提高制品服役期限即使用壽命。通過本發明滾壓后的軸承孔表面粗糙度為Ra0.2μm，硬化層深度為0.5-1.5mm。

本發明對現有滾壓裝置改造得到的滾壓具，可以對內孔表面滾壓，解決了現有滾壓裝置不能滾壓軸承孔的技術問題，按照滾壓強化機理，和本發明的裝置和方法，提高軸承孔部位疲勞強度，提高機輪承載能力和使用壽命，從理論分析是肯定的。