[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于軸承套圈工作表面的裝置及其噴丸強(qiáng)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911351362.4
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111085943B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李巖;薛雪;張紹群;關(guān)云朋;胡北;段繼明;韓東宇;張振明;王強(qiáng);劉泓鑠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)哈爾濱軸承有限公司
• 主分類號: B24C9/00
• 分類號: B24C9/00;B24C1/10;B24C7/00;F16C33/64
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種應(yīng)用于軸承套圈工作表面的裝置及其噴丸強(qiáng)化方法，它涉及噴丸強(qiáng)化工裝，發(fā)明目的，本發(fā)明對軸承工作表面進(jìn)行噴丸強(qiáng)化，合理安排噴丸強(qiáng)化工藝流程，設(shè)計(jì)噴丸強(qiáng)化工裝，優(yōu)選噴丸強(qiáng)化參數(shù)，提高軸承套圈工作表面及次表面壓應(yīng)力，使軸承表面壓應(yīng)力大于700MPa，有效強(qiáng)化層深度大于0.15mm，進(jìn)而提高軸承套圈工作表面抗疲勞強(qiáng)度，達(dá)到提升軸承使用壽命的目的。本發(fā)明應(yīng)用于軸承領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及它涉及噴丸強(qiáng)化工裝，具體涉及一種應(yīng)用于軸承套圈工作表面的裝置及其噴丸強(qiáng)化方法。

背景技術(shù)

作為航空發(fā)動機(jī)的核心部件之一，航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸承既需要工作在高速、高溫、重載、大工況波動等極為惡劣的工況條件下，又需要滿足長壽命、高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性、抗斷油、抗磨損等極苛刻性能指標(biāo)要求。我國航空發(fā)動機(jī)主軸軸承存在疲勞壽命不足、高溫高速狀態(tài)故障多發(fā)等問題，嚴(yán)重制約和影響航空發(fā)動機(jī)整機(jī)的性能和可靠性，軸承的工作性能和使用壽命取決于軸承套圈工作表面的抗疲勞性能，而影響滾道抗疲勞性能的關(guān)鍵因素是滾道表面及次表面壓應(yīng)力的大小及分布狀態(tài)。目前軸承套圈滾道表面應(yīng)力及次表面應(yīng)力主要靠砂輪的磨削力產(chǎn)生，此種磨削的加工方式使?jié)L道產(chǎn)生的表面壓應(yīng)力值較低，次表面壓應(yīng)力層有效深度較淺，滾道的抗疲勞性能相對較差。

而且，軸承滾道經(jīng)噴丸強(qiáng)化后會產(chǎn)生較大的塑性變形，造成橢圓度增大，當(dāng)后續(xù)加工將橢圓度改善后，滾道圓周方向上去除的余量不均勻，會導(dǎo)致滾道圓周表面的壓應(yīng)力值有較大的差異，即表面應(yīng)力狀態(tài)分布不均勻，此種表面狀態(tài)不利于提高滾道的抗疲勞性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決目前加工的軸承套圈工作表面及次表面壓應(yīng)力、抗疲勞強(qiáng)度低的問題，而提供一種應(yīng)用于軸承套圈工作表面的裝置及其噴丸強(qiáng)化方法。

本發(fā)明的一種應(yīng)用于軸承套圈工作表面的噴丸強(qiáng)化裝置，所述的噴丸強(qiáng)化裝置由軸承外圈噴丸強(qiáng)化工裝和軸承內(nèi)圈噴丸強(qiáng)化工裝組成；

軸承外圈噴丸強(qiáng)化工裝包括轉(zhuǎn)盤、下模座、上壓板和下防護(hù)板；

所述的下模座為上開口且內(nèi)部中空的倒錐臺結(jié)構(gòu)；下模座上部側(cè)壁向內(nèi)折，在下模座內(nèi)形成凸臺；

下模座與轉(zhuǎn)盤通過螺母連接在一起；

上壓板為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，且內(nèi)環(huán)的外沿向下彎折；下防護(hù)板為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，，且內(nèi)環(huán)的外沿向上彎折；下防護(hù)板置于凸臺上，軸承外圈置于下防護(hù)板上；上壓板分別置于軸承外圈和轉(zhuǎn)盤上表面，上壓板與轉(zhuǎn)盤通過沉頭螺栓連接；軸承外圈與下防護(hù)板、上壓板以及下模座的內(nèi)壁緊密配合；

軸承外圈的滾道或溝道朝向下模座內(nèi)部；

軸承內(nèi)圈噴丸強(qiáng)化工裝包括上轉(zhuǎn)盤一、下模座二、上壓板一和沉頭螺栓一；

所述的下模座二為上開口且內(nèi)部中空的圓柱體結(jié)構(gòu)，下模座二的底部向外延伸形成外沿；

下模座二與轉(zhuǎn)盤一通過螺母連接在一起；軸承內(nèi)圈置于下模座二的底部向外延伸形成的外沿上；上壓板一為原盤形結(jié)構(gòu)；上壓板一置于轉(zhuǎn)盤一上，并與軸承內(nèi)圈上表面接觸，沉頭螺栓一依次穿過上壓板一中心處的螺紋孔及轉(zhuǎn)盤一中心處的螺紋孔，將上壓板一和轉(zhuǎn)盤一連接在一起；所述的承內(nèi)圈加工工件與上壓板一和轉(zhuǎn)盤一緊密配合。

本發(fā)明的裝置用于軸承套圈工作表面的噴丸強(qiáng)化的方法，它是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、軸承外圈噴丸強(qiáng)化：

1）將軸承外圈安裝到軸承外圈噴丸強(qiáng)化工裝上；再將噴槍的槍口置于軸承外圈噴丸強(qiáng)化工裝內(nèi)，使噴槍的槍口對準(zhǔn)軸承外圈；

2）勻速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤安裝到噴丸機(jī)上，噴丸機(jī)帶動噴槍上下勻速運(yùn)動，進(jìn)行噴丸強(qiáng)化；其中噴丸強(qiáng)化參數(shù)設(shè)置如下：