[發明專利]一種軸承鋼球表面強化加工設備

有效

• 申請號: 202010689002.1
• 申請日: 2020-07-16
• 公開（公告）號: CN111872836B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 劉曉初;范立維;耿晨;吳子軒;梁忠偉;蕭金瑞
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: B24B31/033
• 分類號: B24B31/033;B24B1/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富

本發明公開一種軸承鋼球表面強化加工設備，包括底板、強化加工裝置以及往復搖擺機構，所述強化加工裝置包括機箱、水平轉軸、轉動驅動機構、主動轉盤以及從動轉盤；所述主動轉盤與從動轉盤之間設有與水平轉軸相互平行的兩個滾筒，每個所述滾筒與主動轉盤之間均設有主動滾筒軸，每個所述滾筒與從動轉盤之間均設有從動滾筒軸，所述水平轉軸與主動滾筒軸之間設有行星傳動機構，所述行星傳動機構包括第一主動齒輪、第二從動齒輪以及傳動齒輪組件，所述傳動齒輪組件包括傳動轉軸、第一從動齒輪以及第二主動齒輪。該設備不僅可以提高軸承鋼球的強化加工速率，而且還能保證軸承鋼球與軸承鋼球及軸承鋼球本身強化加工的一致性。

技術領域

本發明涉及軸承鋼球強化加工的技術領域，具體涉及一種軸承鋼球表面強化加工設備。

背景技術

軸承鋼球是一種用于工業生產的零件，屬于軸承中最關鍵的零件，其幾何參數和物理性能直接影響軸承的性能、水平、質量及可靠性。軸承鋼球在材料特性方面除了應具備軸承鋼的“高的接觸疲勞強度、高的耐磨性、高的彈性極限、較高的硬度”等基本要求以外，最重要的要求是軸承鋼球表面各點材質的一致性以及軸承鋼球與軸承鋼球之間材質的一致性。軸承鋼球在力學特征上由于是點接觸，因而接觸應力載荷高；另外由于其轉速比套圈要高得多，因而應力循環次數也多。軸承鋼球在數量特征上由于單套軸承中，內、外軸承套圈各只有一件，而軸承鋼球則數量較多；生產批量也遠比內、外軸承套圈的數量要大，要求加工效率特別高、加工一致性非常好。

基于上述軸承鋼球的特征，目前的加工方法是“毛坯——粗加工——熱處理——粗硬磨——強化加工——精磨——研磨”，其中的強化加工，是提高軸承鋼球強化的重要手段。在現有技術中，采用一個離心滾桶，在離心滾桶內設置提升板和旋轉擊球轉板，使軸承鋼球在離心滾桶隨機撞擊，進行機械強化加工，但是，上述軸承鋼球在強化加工過程中存在以下不足：

1、強化加工效率不高。由于要求軸承鋼球加工需要對其球面各點等概率均勻加工，且生產批量大，因此加工麻煩。如果滾桶轉速過高，就算是滾桶中間增設一個旋轉擊球轉板，軸承鋼球在離心力作用下將緊貼滾桶內壁，在達到滾桶的最高點時，軸承鋼球也落不下來，從而影響強化加工效率。目前，大點的軸承鋼球在滾桶中只能靠自重回落所產生的撞擊來產生強化，而小一點的軸承鋼球則靠中間旋轉的若干個擊球轉板對軸承鋼球的沖擊實現強化，但是這種沖擊并非是所有的沖擊球轉板同時全部參與，而是逐個單塊板對軸承鋼球進行沖擊而影響強化效率。此外，這種單滾桶強化，由于容量有限也會影響加工效率，因此往往強化時間要在4個小時以上。

2、強化加工的一致性不高。逐個單塊板對軸承鋼球的沖擊，不僅影響強化加工效率，而且會影響軸承鋼球強化加工的一致性，需要更多對軸承鋼球表面沖擊循環的次數才能保證軸承鋼球的一致性；此外，由于采用單滾桶強化，一次強化的軸承鋼球量有限，多次強化后每桶軸承鋼球的強化層的硬度與楊氏模量、殘余壓應力、表面粗糙度以及軸承鋼球壓碎負荷等就容易產生差異，使軸承鋼球強化的一致性不好。

發明內容

本發明的目的在于克服上述存在的問題，提供一種軸承鋼球表面強化加工設備，該設備不僅可以提高軸承鋼球的強化加工速率，而且還能保證軸承鋼球本身強化加工的一致性。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種軸承鋼球表面強化加工設備，包括底板、設置在所述底板上用于對軸承鋼球表面進行強化加工的強化加工裝置以及設置在所述底板下端用于驅動所述強化加工裝置進行往復擺動的往復搖擺機構；其中，

所述強化加工裝置包括設置在所述底板上的機箱、轉動設置在所述機箱上的水平轉軸、用于驅動所述水平轉軸轉動的轉動驅動機構、分別固定設置在所述水平轉軸兩端的主動轉盤以及從動轉盤；

所述主動轉盤與從動轉盤之間設有與水平轉軸相互平行的兩個滾筒，每個所述滾筒與主動轉盤之間均設有主動滾筒軸，該主動滾筒軸的一端與所述主動轉盤轉動連接，另一端與所述滾筒的端面固定連接；每個所述滾筒與從動轉盤之間均設有從動滾筒軸，該從動滾筒軸的一端與所述從動轉盤轉動連接，另一端與所述滾筒的端面固定連接；