角接触球轴承7207BTN1／P5DB配对技术研究

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Study on coupling of angular contact ball bearing 7207BTN1/P5DBJiang Baoren，Wu Fei，Yan Ping(Wafangdian Bearing Group Corporation，Wafangdian 1 1 6300，China)Abstract：It introduces a coupling plan of angular contact bal bearing，especially the determination of crown.Random couplingof back to back beating is realized by application of this technique。

Key words：angular contact ball bearing；coupling technique；study1 前言7207BTN 1/P5DB是瓦轴集团为国内某知名大功率高速柴油机生产商配套生产的精密配对角接触球轴承。采用瓦轴产品之前是由国外两家公司供货，瓦轴产品进入后通过了台架试验 、小批量试用，现已大批量使用，所占份额逐渐增大，从零份额达到 目前的独家供货。瓦轴之所以取得了该配对轴承国产化的成功，是因为研究并应用了任意组配的关键技术。

2 配对方案的确定该柴油机生产商的生产方式为流水线生产，每班次轴承按-定批量投入并集中组装，组装时采用常温条件下用25tt压压力机手工装配，与轴承配合轴颈公差偏大，属于过盈配合，且轴的装配倒角过渡不光滑，我们根据用户现场使用特点，制定了该产品设计方案：(1)轴承配对方式为背靠背不经分选任意组配方式。

(2)内圈装配倒角引导面加长 ，且过渡光收稿日期：2012-10-23。

成对轴承凸出量控制是该系列产品最关键指标，传统配对方式为选配即组装后轴承通过选别凸出量后分别加以配对，我们对该轴承设计及加T工艺进行了创新 ，创造了新的生产方式：首先是确定凸出量控制范围，并针对凸出量控制标准制订相应修正值，通过修正值指导磨加工和装配合套，从而生产出任意组配成对轴承。

3 配对技术的攻关情况从2004年4月起对7207BTN 1/P5DB成对角接触轴承进行了攻关，目前已形成了-套完整设计理论和-套成熟的加工经验。凸 量是-项非常重要的质量指标，传统控制方法是轴承装配后通过修磨内圈或外圈端面选出合适的凸出量，不仅程序繁琐、效率低下而且不适用于大批量生产，也满足不了主机生产线轴承要求互换任意装配的需要 。

角接触轴承接触角计算公式为：arccosl- ] (1)轴承装配高计算公式为：第 1期 姜宝仁，等：角接触球轴承7207BTN1/P5DB配对技术研究T[ai口 -(Ri -D )sinOt式中：G.--径向游隙，足--径内沟曲率半径，见--径外沟曲率半径 ，D --径钢球直径，- - 径轴承公称宽度，ai--径内圈沟位置，a --径 外圈沟位置 ，ot--径接触角。

用 表示凸出量变化值：(2) 采取主动配对方式，按照预游隙方式中等轴向游隙组装，对内外套圈进行相关组别分选，根据设定的修正值加以合套，并对凸出量及成品旋转精度进行100%检验，并按背靠背任意组配具有互换性方式包装。保持架采用尼龙保持架，具有重量轻、耐磨性好，强度高等优点。钢球采用G10级别精度，保证产品具有较低的振动值。

- T (3)从公式可以看出，沟位置、沟曲率半径、配套径向游隙、钢球规值等因素直接影响凸出量变化 ，通过计算可知 ：在其余变量不变前提下 ，变化-个变量对凸出量影响因素排列顺序为沟位置、沟曲率半径、配套径向游隙及钢球规值。

3.1 凸出量标准的确定考虑用户轴承与轴采用过盈配合，其过盈量为0.031-0.047，轴承与轴采用过盈配合时，内圈滚道直径胀量近似为：曲 dr。d/di (4)又 。 d (5)式中： .--内径有效过盈量，- - 名义过盈量，内圈内径名义尺寸，- - 内圈沟直径，- - 常数，这里选A2(磨研轴 )。

对7207BTN 1/P5DB轴承：厶Ir J，3 × (0.031-0.047) 0.029～0.044 mm。

厶 (0·029～0·044)× 0.023～0.036mm即内沟直径胀大量0.023～0.036mm，由于内沟道胀大，轴承配合游隙相应减小0.023～0.036mm。

将以上数字代入公式 (1) (2) (3)计算可得，凸出量减少为0.01 1～0.018mm，即由于游隙减少某-值，凸出量减少1/2值。根据JB/T10186-2000标准，万能组配两轴承，凸出量任意组配 ：( 。 )/2(-1.5～1.5)/2。由于采用主动配对方式，单套轴承凸出量按预负荷为160N，并且考虑用户装配条件，规定7207BTN 1/P5DB轴承单套凸出量控制为0.O1 1-0.018mm。

4 装配控制5 产品检测按照相关 国家 、企业标准制定产品检测标准，配备相应检测仪器，对加工的各过程都有相应检测手段，确保达到工艺要求和各项技术指标，该产品已通过瓦轴集团检测试验中心检测，在瓦轴集团检测试验中心进行轴承寿命试验。轴承寿命水平达到了考核指标K1的要求，且可靠度Re>90%，轴承寿命水平良好。

6 轴承水平分析7207BTN1/P5DB国内外轴承基本性能对比如表 1～表 3。

由表 1～表 3可见，瓦轴集团研制的成对角接触球轴承已经处于国际同类产品的领先水平。

表 1 7207B基本性能检测结果 (国外品牌1/u m表 2 7207B基本·眭能检测结果 (国外品牌2)/u m项目 K 薯 mT Gr dB 凸出量 A表 3 7207BTN1/P5DB基本性能检测结果 (瓦轴 )/u m项 目 Gr dB标准 5 8 8 0.6 190～230 -1--5-1--6实测 ≤4 ≤5≤5≤O.3 220～230≤45 1 1-18-3--5-3--57 结束语我公司成对角接触生产方式在 国内尚属首创，代表着国内同类型轴承最高水平，改变了以往生产此类产品依靠选配端面修磨传统方式，我(下转第59页 )第 1期 娄丽君，等：应用镜面超精加工技术提高表面质量的对比试验同时在零件表面产生压应力，提高零件表面的耐磨性及疲劳强度和寿命。

镜面超精加工技术-次走刀就能将工件的表面粗糙度从Ra6.3降低1]Ra0.2以下 ，甚至能够达到Ra0.1以下 ，并且效率大大高于磨削加工，而且加工后的工件表面显微硬度提高20%以上。

3 轴承加工试验3.1 试验样品本例中，试验轴承样品为细磨滚道后的6008轴承内圈，材质为普通轴承钢GCr15，硬度为58～62HRC。

3.2 试验工况及方法试验机选择普通磨床和HKUSM30HSA金属表面处理机。

本次试验选取细磨滚道后的6008轴承内圈分别进行精研和镜面超精，之后，检测内圈滚道的表面粗糙度和轮廓度。

八 /八 、八 / V V 、 Ji、入 V y V y、广---] l 銎壁生 Il 厂l L二 - 1镜面超精后If /l -. -. -. .、- ..。

。宣： 、二 ，L二； 、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1i上2 13 l4王5 l6 i7i8 l9 20图 2 轴承滚道经镜面超精与精研加工的表面粗糙度对比厂：.八 人 - V V V/V v/ 。. --/ ～ ；，。

l 2 j 4 5 6 7 8 9 1口il12l3i415I6 2，7 38 2，9 20 2l图 3 轴承滚道经镜面超精与精研加工的表面轮廓度对比试验轴承套数T：20个，轴承内圈宽度B：15mm，轴承内圈内径d：40ram，轴承内圈外径dl：68mm，表面粗糙度Ra，轮廓度 。

3.3 试验结果比较对样品轴承各取10套分别加工后，进行检测，得到轴承内圈滚道的表面粗糙度值，见图 2和图3。

从以上结果可知，应用镜面超精加工设备时，轴承滚道的表面粗糙度 (平均Ra0.13)与精研加工 (平均Ra0.14)十分接近，而轮廓度 (平均0.0028)明显好于精研加工 (平均0.0047)，加工效果完全满足设计要求，同时还减少了80%以上精研加工的时间，大大提高了生产效率。

4 结束语实践表明，镜面超精加工技术能够较好地替代磨工艺来降低金属表面粗糙度，并能够提高金属表面硬度和疲劳强度等指标，尤其对于不规则表面更能大大提高生产效率和加工质量。镜面超精加工设备作为-种高科技产品，其性能稳定，技术可靠，操作简单方便，值得在加工业广泛推广和应用。

(编辑：林协 )(上接第57页 )公司生产此类产品不经选配，可实现任意互换组 程，大大降低了企业制造成本，同时为国家节约配，极大提高了生产效率，我们这-新技术的创 大量外汇。

立，打破了国内成对角接触轴承被国外轴承制造 (编辑：林协 )商垄断的局面，加快国内用户该类产品国产化进