本發(fā)明屬于軸承技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種新型轉(zhuǎn)向防水密封軸承及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前有些領(lǐng)域在軸承應(yīng)用時(shí)，已經(jīng)考慮到了軸承防塵、防水、防泥土的問(wèn)題，一般都是大型儀器技術(shù)領(lǐng)域。但是在一些生產(chǎn)生活技術(shù)領(lǐng)域，軸承防塵、防水、防泥土的問(wèn)題，還沒(méi)有得到重視。例如，電動(dòng)車(chē)等部分車(chē)輛，電動(dòng)車(chē)的大部分應(yīng)用都在室外，經(jīng)常會(huì)遇到泥濘道路、下雨等情況，在電動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向軸承處，目前還沒(méi)有考慮到防水、防泥土的問(wèn)題，電動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向軸承的靈活性關(guān)系到騎行的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所提供的一種新型轉(zhuǎn)向防水密封軸承，以達(dá)到防水、防泥土，保證車(chē)輛轉(zhuǎn)向靈活性的目的。

同時(shí)本發(fā)明還提供了上述轉(zhuǎn)向防水密封軸承的制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明的一種新型轉(zhuǎn)向防水密封軸承，包括軸承外圈，軸承內(nèi)圈，其特征在于：所述的軸承外圈為圓柱筒狀側(cè)壁與環(huán)形頂壁結(jié)合形式，圓柱筒狀側(cè)壁的一端連接環(huán)形頂壁，連接處形成弧形，所述的環(huán)形頂壁的內(nèi)圈直徑與軸承內(nèi)圈內(nèi)徑相同；在所述的軸承外圈與軸承內(nèi)圈之間設(shè)置有滾動(dòng)體，所述的滾動(dòng)體為圓珠型滾動(dòng)體，所述的滾動(dòng)體通過(guò)保持器保持工作狀態(tài)；所述的軸承內(nèi)圈的底端，安裝有環(huán)形密封圈，所述的軸承外圈內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封圈卡槽，密封圈的外側(cè)與軸承外圈內(nèi)側(cè)的密封圈卡槽卡接，密封圈的內(nèi)側(cè)與軸承內(nèi)圈緊密接觸，并形成有外翻邊。

進(jìn)一步的，所述的滾動(dòng)體的縱向直徑和內(nèi)滾道與外滾道中心點(diǎn)之間的連線(xiàn)呈45°角。

進(jìn)一步的，所述的圓珠型滾動(dòng)體、保持器為金屬材質(zhì)。

本發(fā)明提供了上述轉(zhuǎn)向防水密封軸承的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，鍛造：選取原料，在電爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度上升為750-830℃，加熱完成；加熱后原料進(jìn)入下料機(jī)下料，之后將原料再輸送至電爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度約為700—800℃；之后進(jìn)行外圈鍛造成形，鍛造成形之后進(jìn)行軸承外圈輾擴(kuò)；再進(jìn)行軸承內(nèi)圈鍛造成形，之后進(jìn)行軸承內(nèi)圈輾擴(kuò)；

步驟2，退火：將步驟1得到的產(chǎn)品輸送到熱裝爐中，進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為740-780℃，保持溫度2.5-4h，之后加熱進(jìn)入保溫階段，保溫溫度為780-810℃，保溫時(shí)間為1-2小時(shí)，之后進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)冷卻即等溫轉(zhuǎn)變階段，降溫速度為小于25℃/h，將溫度降至690-720℃進(jìn)行保溫即等溫分解，保溫3-4h，再次降溫，降溫速度為小于25℃/h，在溫度為630-660℃時(shí)出料，球化退火工藝完成；

步驟3，車(chē)加工：將步驟2的得到的產(chǎn)品進(jìn)行車(chē)削加工；

步驟4，淬回火：將步驟3得到的產(chǎn)品進(jìn)行淬回火，在預(yù)熱550～720℃時(shí)，開(kāi)始加熱，溫度達(dá)到830～860℃時(shí)，保溫25-45min，然后通過(guò)油冷，逐漸冷卻，之后回火150～180℃，保持溫度并持續(xù)2.5-4h，隨后空氣冷卻，至55～75℃時(shí)，出料；

步驟5，磨加工：在進(jìn)行外圈磨加工時(shí)，首先進(jìn)行磨軸承外圈雙端面，再進(jìn)行細(xì)磨外徑，再進(jìn)行磨外溝道，再進(jìn)行外溝道超精，再進(jìn)行精磨外徑；在軸承內(nèi)圈磨加工時(shí)，首先進(jìn)行磨內(nèi)端面，之后進(jìn)行磨內(nèi)滾道，之后進(jìn)行磨內(nèi)徑，最后進(jìn)行內(nèi)溝道超精；

步驟6，軸承裝配。

進(jìn)一步的，所述的步驟5中，外溝道超精與內(nèi)溝道超精，采取的工藝為拉絲工藝：

將軸承的內(nèi)圈與外圈定位夾緊在機(jī)床的一個(gè)主軸上，超精分成兩個(gè)階段，兩個(gè)階段使用同一塊油石，第一階段采用高的油石壓力、高的振蕩頻率、低的工件轉(zhuǎn)速；第二階段采用低的油石壓力，低的振蕩頻率和高的工件轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明還提供了上述轉(zhuǎn)向防水密封軸承在車(chē)輛轉(zhuǎn)向中的應(yīng)用，使兩套軸承的設(shè)置有密封圈的部分處于最上和最下部分，避免道路揚(yáng)起的粉塵及濺起的水進(jìn)入軸承。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明可以應(yīng)用在兩輪電動(dòng)車(chē)，三輪電動(dòng)車(chē)等多種車(chē)輛中，通過(guò)將軸承外圈頂壁直徑與軸承內(nèi)圈內(nèi)徑設(shè)置為相同，可以有效防止軸承外圈頂壁外部的泥土或者雨水進(jìn)入軸承內(nèi)部；通過(guò)將現(xiàn)在軸承中應(yīng)用的圓柱體滾動(dòng)體替換為圓珠型滾動(dòng)體，有效的提高了軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)效率以及提供了軸承的輕便性能；通過(guò)將密封圈與軸承外圈卡接及于軸承內(nèi)圈接觸后形成外翻邊，能夠防止軸承下部的泥土或者雨水進(jìn)入軸承內(nèi)部。將兩套軸承設(shè)置密封圈的部分別朝上下對(duì)裝，以避免道路揚(yáng)起的粉塵及濺起的水進(jìn)入軸承，滾動(dòng)體的縱向直徑和內(nèi)滾道與外滾道中心點(diǎn)之間的連線(xiàn)呈45°角，可承受單項(xiàng)或雙向以軸向?yàn)橹鞯穆?lián)合載荷。

溝道采取最新拉絲工藝超精研，滾動(dòng)軸承套圈滾道表面質(zhì)量高低，直接影響軸承的動(dòng)態(tài)性能及使用壽命，為了提高表面質(zhì)量，我們?cè)诔械墓ば蛏喜捎昧死z工藝進(jìn)行超精研，原工藝是一序兩步法，即：機(jī)床上有兩個(gè)主軸，分別進(jìn)行粗超和精超，在兩個(gè)工位上使用不同性質(zhì)的油石、設(shè)定不同的工藝參數(shù)來(lái)完成超精過(guò)程，此超精研通過(guò)兩次定位造成效率低、由于多次定位且質(zhì)量不穩(wěn)定。拉絲工藝是一序兩段法對(duì)溝道進(jìn)行超精研，即：工件的超精在一個(gè)主軸進(jìn)行一次定位夾緊來(lái)完成，這期間超精分成兩個(gè)階段，兩個(gè)階段使用同一塊油石。第一階段采用高的油石壓力、高的振蕩頻率、低的工件轉(zhuǎn)速，去除了大部分留量，大大的降低了圓形偏差等加工面的形狀及位置誤差。第二階段采用低的油石壓力，低的振蕩頻率和高的工件轉(zhuǎn)速，這樣使得工件表面光整，大大的降低了粗糙度值，在溝道表面形成絲狀紋路；工藝效率提高30％，振動(dòng)值降了15％。綜上所述，本發(fā)明的新型轉(zhuǎn)向防水密封軸承，具有防止雨水或者泥土浸入破壞，有效提高電動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向性能，與目前應(yīng)用的轉(zhuǎn)向軸承相比，能夠提高十倍以上的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的A部分放大圖。

圖中，1、軸承內(nèi)圈；2、軸承外圈；3、滾動(dòng)體；4、保持器；5、密封圈；6、外翻邊；7、卡槽。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參見(jiàn)附圖1-2，本發(fā)明的一種新型轉(zhuǎn)向防水密封軸承，包括軸承外1，軸承內(nèi)圈2，其特征在于：所述的軸承外圈1為圓柱筒狀側(cè)壁與環(huán)形頂壁結(jié)合形式，圓柱筒狀側(cè)壁的一端連接環(huán)形頂壁，連接處形成弧形，所述的環(huán)形頂壁的內(nèi)圈直徑與軸承內(nèi)圈2內(nèi)徑相同；在所述的軸承外圈1與軸承內(nèi)圈2之間設(shè)置有滾動(dòng)體3，所述的滾動(dòng)體3為圓珠型滾動(dòng)體，所述的滾動(dòng)體3通過(guò)保持器4保持工作狀態(tài)；所述的軸承內(nèi)圈2的底端，安裝有環(huán)形密封圈5，所述的軸承外圈1內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封圈卡槽7，密封圈5的外側(cè)與軸承外圈1內(nèi)側(cè)的密封圈卡槽7卡接，密封圈5的內(nèi)側(cè)與軸承內(nèi)圈2緊密接觸，并形成有外翻邊6。

進(jìn)一步的，所述的滾動(dòng)體3的縱向直徑和內(nèi)滾道與外滾道中心點(diǎn)之間的連線(xiàn)呈45°角。

進(jìn)一步的，所述的圓珠型滾動(dòng)體3、保持器4為金屬材質(zhì)。

實(shí)施例2

上述轉(zhuǎn)向防水密封軸承的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，鍛造：選取原料，在電爐中進(jìn)行加熱，電爐型號(hào)為DL-500，加熱溫度上升為800℃，加熱完成；加熱后原料進(jìn)入下料機(jī)下料，之后將原料再輸送至電爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度約為750—780℃；之后進(jìn)行外圈鍛造成形，首先進(jìn)行鐓粗，應(yīng)用空氣錘，型號(hào)為C11-56，第二步進(jìn)行套料，應(yīng)用擴(kuò)孔機(jī)，型號(hào)為D51-16A；第三步進(jìn)行壓平，應(yīng)用平鍛機(jī)，型號(hào)為Z31-160B；鍛造成形之后進(jìn)行軸承外圈輾擴(kuò)，再進(jìn)行軸承內(nèi)圈鍛造成形，與軸承外圈鍛造成形步驟相同，之后進(jìn)行軸承內(nèi)圈輾擴(kuò)；

步驟2，退火：將步驟1得到的產(chǎn)品輸送到熱裝爐中，型號(hào)為GKT2-20，進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為770℃，保持770℃溫度3h，之后加熱進(jìn)入保溫階段，保溫溫度為790℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)，之后進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)冷卻即等溫轉(zhuǎn)變階段，降溫速度為20℃/h，將溫度降至720℃進(jìn)行保溫即等溫分解，保溫3h，再次降溫，降溫速度為20℃/h，在溫度為650℃時(shí)出料，球化退火工藝完成；

步驟3，車(chē)加工：將步驟2的得到的產(chǎn)品進(jìn)行車(chē)削加工，是軸承金屬切削的首道工序。該工序的主要作用是使套圈基本成型：利用數(shù)控車(chē)床，選用CK6132型號(hào)，對(duì)外圈及內(nèi)圈進(jìn)行加工，首先進(jìn)行車(chē)基準(zhǔn)面、內(nèi)徑、外徑、倒角，在進(jìn)行車(chē)非基準(zhǔn)表面、滾道、牙口、倒角；

步驟4，淬回火：淬回火的目的是改變套圈內(nèi)部顯微組織，提高軸承套圈強(qiáng)度、硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度；在臺(tái)灣三永網(wǎng)帶5號(hào)爐中將步驟3得到的產(chǎn)品進(jìn)行淬回火，在預(yù)熱600～700℃時(shí)，開(kāi)始加熱，溫度達(dá)到850℃時(shí)，保溫30-40min，然后通過(guò)油冷，逐漸冷卻，之后回火160～170℃，保持溫度并持續(xù)2.5-3h，隨后空氣冷卻，至60～70℃時(shí)，出料；

步驟5，磨加工：在進(jìn)行軸承外圈磨加工時(shí)，首先進(jìn)行磨外圈雙端面，應(yīng)用的是雙端面磨，型號(hào)為M7650，再進(jìn)行細(xì)磨外徑，應(yīng)用無(wú)心磨，型號(hào)為M1080，再進(jìn)行磨外溝道，應(yīng)用的是外溝磨，型號(hào)為3MZ147，再進(jìn)行外溝道超精，應(yīng)用超精機(jī)，型號(hào)為3NZ329F，再進(jìn)行精磨外徑，應(yīng)用無(wú)心磨，型號(hào)為M1080；在軸承內(nèi)圈磨加工時(shí)，首先進(jìn)行磨內(nèi)端面，應(yīng)用雙端面磨，型號(hào)為M7650，之后進(jìn)行磨內(nèi)滾道，應(yīng)用內(nèi)溝磨，型號(hào)為3MZ136，之后進(jìn)行磨內(nèi)徑，應(yīng)用內(nèi)溝磨，型號(hào)為3MZ136，最后進(jìn)行內(nèi)溝道超精，應(yīng)用超精機(jī)，型號(hào)為3MZJ315。保證軸承旋轉(zhuǎn)精度提高使用壽命的最重要環(huán)節(jié)：經(jīng)過(guò)熱處理后的軸承套圈還需要實(shí)施磨、超工，目的是通過(guò)對(duì)車(chē)削后軸承的配合表面和后道工序的測(cè)量、加工基準(zhǔn)進(jìn)行磨削來(lái)提高精度，并滿(mǎn)足裝配要求及后道工序的測(cè)量、加工和使用要求；外溝道超精與內(nèi)溝道超精，采取的工藝為拉絲工藝：將軸承的內(nèi)圈與外圈定位夾緊在機(jī)床的一個(gè)主軸上，超精分成兩個(gè)階段，兩個(gè)階段使用同一塊油石，第一階段采用高的油石壓力、高的振蕩頻率、低的工件轉(zhuǎn)速；第二階段采用低的油石壓力，低的振蕩頻率和高的工件轉(zhuǎn)速。

步驟6，軸承裝配：首先在鋼球之間裝鋼球保持架，然后添加潤(rùn)滑脂，再進(jìn)行合套之后進(jìn)行裝密封圈，最后檢查裝配高度。

實(shí)施例3

本發(fā)明還提供了上述轉(zhuǎn)向防水密封軸承在車(chē)輛轉(zhuǎn)向中的應(yīng)用，使兩套軸承的設(shè)置有密封圈的部分處于最上和最下部分，避免道路揚(yáng)起的粉塵及濺起的水進(jìn)入軸承。