[發明專利]一種軸承外圈的激光沖擊強化方法及其裝置

有效

• 申請號: 201910618477.9
• 申請日: 2019-07-09
• 公開（公告）號: CN110257623B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 羅學昆;許春玲;王欣;宋穎剛;王強;湯智慧;于洋
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

1.一種軸承外圈的激光沖擊強化方法，其特征在于：該方法的步驟如下：

步驟一、將軸承外圈(1)豎直放置，使激光沖擊強化用的約束水從軸承外圈(1)內壁的上部沿滾道(2)曲面的中線流到軸承外圈(1)內壁的底部，約束水水流在滾道(2)上的水落點(3)的法線與水平方向的夾角為0°～45°，使激光光斑落在軸承外圈(1)內壁的下部的滾道(2)內，激光光斑的直徑不超過滾道(2)截面圓弧最大直徑的1/2，激光光斑在滾道(2)內的光斑落點(4)的法線與水平方向的夾角為-30°～-60°，激光光斑在滾道(2)內的光斑落點(4)的法線與激光光束之間的夾角為45°～80°，并使約束水水流經過激光光斑所在位置，約束水在軸承外圈(1)內壁底部的高度H低于激光光斑在滾道(2)內光斑落點(4)的高度；

步驟二、用激光光斑對準軸承外圈(1)內壁的滾道(2)表面并隨滾道(2)的轉動進行逐點強化，先逐點強化滾道(2)曲面的中線，再逐點強化中線的兩側，直至光斑全部覆蓋整個滾道(2)；

激光強化滾道(2)曲面的中線的激光功率密度最大，強化中線的兩側時逐漸遞減，越遠離中線，激光功率密度越低；

激光強化的工藝參數為：激光功率密度為1GW/cm²～20GW/cm²，搭接率為30％～75％，頻率為1Hz～5Hz。

2.一種用于權利要求1所述軸承外圈的激光沖擊強化方法的裝置，其特征在于：該裝置包括一個軸承套(5)、盤狀的連接段(6)和夾持段(7)，軸承套(5)為圓環狀，內徑與軸承外圈(1)的外徑呈間隙配合，軸承套(5)的外壁上加工有一個螺釘孔(8)，軸承外圈(1)放入軸承套(5)內，通過螺釘插入螺釘孔(8)中固定，盤狀的連接段(6)與軸承套(5)的側壁固定連接，連接段(6)的中心處與柱狀的夾持段(7)固定連接，夾持段(7)與機器人的法蘭盤連接。

3.根據權利要求2所述的用于軸承外圈的激光沖擊強化方法的裝置，其特征在于：軸承套(5)內徑與軸承外圈(1)的外徑配合公差等級不低于IT6。