成形磨削推力、角接触关节轴承外圈内球面的加工形态、加工角度及砂轮尺寸的参数选择

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推力、角接触关节轴承的特点是球面不沿球心对称分布 ，其外圈内球面原有的加工方法通常是在半自动亿磨床 M8810上进行的 ，其缺点是效率低、精度差、配套率不稳定。用成形砂轮磨加工成形面 ，可以获得较高的加工精度和较稳定的加工质量 ，因此 ，拟将此类轴承的外圈内球面改在切入式自动外沟磨床上用成形法磨削 ，但是由于此类轴承的球面的特点 (其球面倾斜于轴承内径中心线)，使得在通常的加工形态 (指砂轮中心轴线与工件的中心轴线平行的加工形态 )下 ，砂轮的小端面直径较小 ，砂轮的利用率低 ，砂轮更换频繁 ，导致生产效率低下和砂轮的浪费 ，因此 ，合理的选择套圈的加工形态和加工角度以提高砂轮的利用率和减少砂轮的更换频率就迫在眉睫。

1成形砂轮磨加工形态的确定将球心定义为坐标系的原点 ，关节轴承外圈内球面的形成是由圆心在原点的半圆弧母线绕 x轴旋转 360。对圆柱体内部进行切除而成。当套圈沿x轴移动时 ，半圆弧母线切除其内部后形成的球面是各不相同的 ，如图 1所示。

角接触和推力关节轴承的外圈内球面就是在 1b、1c所示的过程中形成的 ，可见 1b为最-般的形状 ，现就以 1b所示形状加以讨论。

- -0移动方向X 臣/，0(a) )移动方向x 二YJ I砂轮左端面、 /O -、 - 左端面球心距-右端面球心距X图3砂轮端面及球心距示意图成形磨削要求砂轮具有与工件成形面相反的轮廓形状 ，要将砂轮修整成能加工图1b中所示球面相反的轮廓形状 ，有许多/ -- / 0 图 1套圈沿x轴移动时半圆弧切除其内部形成球面示意图J(- Y BA。( YJ- - )Al.Bl(-Xn Y，)BA(xb ) ～- ) A(a) b)图2同-球面的两种不同加工形态示意图不同的修整方法 ，但是用不同的修整方法修整后的砂轮相对套圈只有两种加工形态 ，如图2a、2b所示。2a为砂轮中心轴线与工件的中心轴线平行的加工形态 ，2b为砂轮中心轴线相对工件的中心轴线旋转-角度 0的加工形态 ，虽然2a是 2b的-种特殊情况 ，即 00的情况 ，但因为这种形态是最常用的加工形态 ，因此将它单独表示出来 ，以讨论选择什么样的加工形态是较合理的加工形态 ，故令2h的加工形态中的O<0

套圈截面中球面成形母线与套圈端面的交点分别为A、B、A。、Bl，其中A、B的坐标分别为A(x.，Y1)、B(-x2，)，x 、Y1、x2、Y2均为正数且Y >Y.。

从图2可以看出 ，两种加工形态的砂轮进人工件时其球台在 Y轴的投影均不得大于BB.。为了便于分析 ，将砂轮端面与球心的距离称为端面球心距 ，如图3所示。

在图4a中 ，设砂轮球台的右端面球心距为OT 右端面圆半径为 AR 。，左端面球心距为OT 左端面圆半径为 BR ，再设砂轮从进入位置 (图2a)到磨削位置(图4a)的进给量为 △.(进给方向垂直于砂轮轴线 )，2013年第14期总第134期SILC0N VALLEYJ l(-x ，Yt)BA(XI，Y1)fiIf I 0 lh - Bl 、～ Al(a)CXYl( B .Y-)～ ～～ Al(b)图4砂轮在进行加工时的状态示意图A(b)图5进给力在不同的回转角下的分布图l 0IL /-oe/ H所以 BR2b-ARlb

综上所述 ，推力、角接触关节轴承要采用图 2b的加工形态更加合理。

2回转角 0大小的确定因为切入式自动外沟磨床回转角的大小是通过转动床头的工件箱来获取的 ，因此 ，进给力是沿着垂直于砂轮轴轴线的方向压向工件的 ，不同的回转角其进给力在工件的分布是不同的 ，如图5所示。

设进给力沿过球心的合力点的合力为F，它沿径向和切向方向的分力分别为F 和F (如图5c所示)。

由图5力的分布图可知 ，当F不与弦AB的中垂线重合即BC≠CA时 (如图5a所示 )，过B作F线的对称点D(即BCCD)，则 ：F切 ，(厂轻) F( ) F( ) ，( ) o J l、 -Z U -(a1 (b)鬻皤参妊示意图 画转角分析示意圈图6套圈参数及回转角分析示意图由图4a所示的位置关系可知 0T xl，OT x2，AR。 Y广A。，BR2 Y2-△1。

则BR2 -ARl Y2-△l-Yl△lY2-Yl在图4b中 ，设砂轮球台的右端面球心距为OT 右台面圆半径为 AR。 ，左端面球心距为 OT2 ，左台面圆半径为BR ，再设砂轮从进入位置 (图 2b)到磨削位置 (图4b)的进给量为 △，(进给方向垂直于砂轮轴线 )。

过球心O作-直线平行于砂轮轴线 ，如图4h所示 ，由它们的三角关系可得 ：OTfh Xj 12，O8 0-yIsin OOT2h：X2 COS 0Y2sin 0ARlh Xl sin 0Y1COS 0-△2BR2bY2COS 0-X2 sin 0-△2BR2h-AR1h Y2COS 0-X2 sin 0-X1 sin 0-YlCOS 0现在比较-下在图 2a、2b的两种加工形态中成形砂轮的两端 面圆的直径差的大校(BR2h-ARlh)-(BR2。-AR J。)-(Y2-Y)(1-COS 0)-(X2xJ)n 0<0此时将对套圈产 生-个扭矩 ，而当 F与弦 AB的 中垂 线 重 合 即 BCCA时 (如 图5b所 示 )时 ，F切 F( ) 厂径-4 F( ) 0，此时F切对套圈所产生的扭矩也为零 ，其 0角就为回转角的最佳值。

当轴承的型号确定后 ，其基本参数就已确定 ，设外圈外径为D，球径为 SqbDe，高度为C，球心距大端面的距离为H，球面被套圈两端面所截的圆的直径分别为 d，、d，。如图6所示。

090-ZAOD..Z. . . . .A. . . . .O. . . -B- 2- -90 oZAOD..Z. . . . .B. . . .O. . . .D. . . . . .-. . . .Z. . .A. . . . .O. . . . -D- 2：90。-ZAOD-ZB-OD2 2：90。-ZAOD-180--ZBO-E2 2BOE - AOD2ZAOD：arcsinf- 、S DeZBOE：aTcsinf- 1 -)0arcsin( )-- in d1 )2但是回转角又受到机床结构的限制 ，当理论计算的回转角T R&D大于机床所允许的最大摆角时 ，由上面的分析可知 ，应鳃床的最大摆角作为最佳回转角 ，少量的扭矩可以由电磁无心夹具的磁力克服。

3砂轮尺寸的确定根据磨床的种类和磨削加工的需要 ，选用平形砂轮。此类砂轮的关键尺寸有砂轮厚度 Hs、砂轮外径 Ds、砂轮内孔 ds。

选择原则是 Hs要能满足砂轮加工到整个球面的需要 ，Ds要保证砂轮在修整后能顺利地进入球面 ，ds要使砂轮轴的刚度达到使用要求。

3.1砂轮厚度的确定根据机床的选择原则 ，3MZ1410B全 自动外沟磨床的工件箱可绕水平面作 30。的回转 ，故可将其改装用于作该类产品的加工。因为该机床床头箱的最大回转角度为30。，当理论计算的最佳回转角 0小于或等于30。时 ，由图6b的位置关系可知 ：1 80。-arcsin(-竺L 1-arcsin( 1AB：SODPsin ： ：2在实际使用中 ，砂轮厚度应留出-定的余量 △H(按经验数值 ，△H取 2-4mm o则选用砂轮的厚度 HsAB△I( BA(0 jA1- //图7 B角分析示意图X表 1当理论计算的最佳回转角 0大于3O。时 ，应取 30。作为实际的最佳回转角。

设 B为理论计算的最佳回转角与实际的最佳回转角的角度差 ，如图7所示 ，则 B0-30o。

AB在砂轮中心轴线的投影为 ABcos(0-30。 )则选用砂轮的厚度 HsABcos(0-30。)△ SODe sinl80。-arcsin( 6/2-arcsin( dl- )SODe SODe 、 ，2 cos( -30。)△H3.2 砂轮外径的确定设在首次修整砂轮时的修整量为 △ 。

由图2(b)可知 ，砂轮的外径Dsd2cos 0△R△A ：为成形砂轮最大截网直径与d2cos 0的差值。

3.3砂轮 内径的确定根据砂轮轴材料为 GCrl5，热处理硬度为 HRC40～45和经验尺寸来确定砂轮内径 ds，以保证砂轮轴的刚度能满足使用要求。

3.4砂轮的其他特性 (磨料、粒度、硬度、组织、结合剂等 )可按-般规范进行选择 ，以满足砂轮用途、磨削效率和加工产品精度等的要求。

3.5砂轮配用电主轴转速的选择为了使同-台电主轴能适应多品种套圈的磨削要求 ，必须对不同规格型号套圈所需的砂轮安全转速进行验算 ，以集中选配所需的电主轴 ，验算公式如下 ：N： (转份 )式中vs为砂轮使用的安全线速度 (米/秒 ，由砂轮厂家直接提供 )，计算后的N做为选用电主轴转速的参考。我们知道 ，电主轴是采用变频调速的 ，其实际转速可在-定范围内进行调节 ，这样就可以把理论计算值 N对照电主轴厂家提供的电主轴转速规格来选择不同的电主轴 ，使每-台电主轴都能适应-定转速范围的不同套圈的磨削要求。例如对内孑L 17到 35五种型号的推力关节轴承套圈就只需选用两种不同规格的电主轴。

3.6算例现将GAC30S做为实例来进行有关的参数选择 ，并归纳如表 1所示。

l 已知套围的相关参数/mm 计算结果 所选砂轮的尺寸/mm10 18 4。

d.中35 AB/ram 22.1d 中49 Ds/ram 49 49"25"10， S中DeS中49 5 Hs/ram 25ds/mm 1表 2 垄手 矽 GAC25S GAC30S GAC35S GX15S GX20S GX25S轮的加工数 改进前 75 80 83 40 46 55改进后 125 133 135 70 83 98- 利用率提高百分比 67% 66% 62% 75% 80% 78%(下转第62页) ①用户选择保存联系人。

②应用向服务器申请保存联系人的token，并返回给应用。

③应用使用 xml字符串 ，保存联系人的token和 URL向服务器提交http post请求。

源代码如下 ：headers.Add(CSRFTOKEN-KEY，CSRFTOKENVALUE)；var contentnew StringContent(getSavedContactXML，Encoding.UTF8)；HttpRe spon seMessage respon se await httpClient。

PostAsync(requestedURL，content)；5结论移动销售助手对系统的安全架构提出了很高的要求。我们提出的安全架构能够满足功能需求 ，在数据访问 ，存储以及用户的数据隔离方面都达到了要求。它可以应用于其他的移动平(上接第46页)f速 度 ，在 Web Client端设计基于 JAVA Applet的 JDBC Cli-ent。

Web Client和 Web Server是以TCP/IP为基础来完成JDBC Client和 JDBC Server的 网络 通讯。Web Client通过 Web浏览器进 入网上在线购物商场 ，选择物品的种类数量 ，在线购物系统返回客户选择的物品信息 ，客户选择完毕后登记离开。服务器端的JDBC Server与客户端的Applet建立通讯连接 ，接受请求 ，处理数据库 ，将结果返回给 Applet。

台 ：Web Service是-个通用的元素 ，不会影响到移动应用。另外这个安全架构对应用的性能方面也没有负面影响。