背襯軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軸承領(lǐng)域，具體涉及一種背襯軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]背襯軸承一般用于多輥軋機(jī)或滾輪機(jī)構(gòu)的輥系上，例如冷軋機(jī)、矯直機(jī)等。多輥軋機(jī)的輥系配置有六輥、十二輥、二十輥等。
[0003]如圖1所示，二十輥的輥系具有兩組相對(duì)設(shè)置的輥組件，每組輥組件包括依次布置的四根支承輥10、三根第一中間輥20、兩根第二中間輥30和一根工作輥40。其中，支承輥10包括靜止的輥軸12和套設(shè)于輥軸12外、并沿輥軸12軸向并排排列的一組背襯軸承
Ilo
[0004]工作時(shí)，鋼材B沿軋制方向X送入兩工作輥40之間，兩工作輥40之間的間隔小于鋼材B的厚度，因此鋼材B可以通過(guò)兩工作輥40軋薄。軋制時(shí)，軋制力從工作輥40通過(guò)第二中間輥30、第一中間輥20依次傳遞到支承輥10的背襯軸承11上。
[0005]軋制鋼材B時(shí)的軋制力非常大，因此背襯軸承11需要承受很大的徑向載荷。參照?qǐng)D1并結(jié)合圖2所示，背襯軸承11具有內(nèi)圈I la、同軸套設(shè)于內(nèi)圈Ila外的外圈11b，以及設(shè)于內(nèi)圈Ila和外圈Ilb之間、且沿軸向排列的多列滾動(dòng)體11c。內(nèi)圈Ila的厚度相比于外圈Ilb來(lái)說(shuō)要小很多，內(nèi)圈Ila承受徑向載荷的能力要小于外圈11b，因此背襯軸承的失效通常是由于內(nèi)圈Ila的失效引起的。
[0006]參照?qǐng)D1，當(dāng)背襯軸承11承受徑向載荷時(shí)，徑向載荷從外圈lib、滾動(dòng)體Ilc依次傳遞至內(nèi)圈11a。從圖1中可以看到，支承輥10的背襯軸承11與第一中間輥20相切，徑向載荷在切點(diǎn)的位置從第一中間棍20傳遞給背襯軸承11。由于內(nèi)圈Ila固定不動(dòng)，內(nèi)圈Ila承受徑向載荷的部分始終為區(qū)域A，如圖1的內(nèi)圈Ila中陰影部分所示。該區(qū)域A中與切點(diǎn)相對(duì)的中心部位al承受的徑向載荷最大。因此，當(dāng)徑向載荷非常大時(shí)，內(nèi)圈Ila的中心部位al極容易發(fā)生失效，導(dǎo)致內(nèi)圈Ila的損壞，從而使得整個(gè)軸承的壽命降低。
[0007]為了延長(zhǎng)背襯軸承的壽命，現(xiàn)有技術(shù)通常采用兩種方式:
[0008]一是選用強(qiáng)度更高的材料來(lái)制造背襯軸承，但是這種方法的成本非常高。
[0009]二是在背襯軸承的內(nèi)圈或外圈與滾動(dòng)體的接觸表面上涂覆一層抗疲勞層，以期通過(guò)提高軸承的疲勞強(qiáng)度來(lái)延長(zhǎng)軸承的壽命。但這種方法也不可取，分析如下:當(dāng)承受徑向載荷時(shí)，背襯軸承的內(nèi)部將受到交變切應(yīng)力的作用，交變切應(yīng)力的作用點(diǎn)位于內(nèi)圈和外圈中接觸表面以下一定深度的位置，而且徑向載荷越大，交變切應(yīng)力的位置深度越深。理想狀態(tài)下，抗疲勞層的厚度應(yīng)當(dāng)大于交變切應(yīng)力的深度，并由抗疲勞層來(lái)承受交變切應(yīng)力，這樣可以提升軸承的壽命；但實(shí)際狀態(tài)中，抗疲勞層的厚度有限，當(dāng)徑向載荷較大時(shí)，交變切應(yīng)力的位置深度往往大于抗疲勞層的厚度，此時(shí)很容易導(dǎo)致抗疲勞層的剝落，而剝落產(chǎn)生的碎屑進(jìn)入軸承內(nèi)部時(shí)，極易磨損接觸表面，反而會(huì)進(jìn)一步降低軸承的壽命。
[0010]綜上，如何有效地延長(zhǎng)背襯軸承的使用壽命成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明解決的問(wèn)題是現(xiàn)有背襯軸承在高徑向載荷下的使用壽命低。
[0012]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種背襯軸承，包括內(nèi)圈、同軸套設(shè)于所述內(nèi)圈外的外圈，以及位于所述內(nèi)圈和外圈之間的至少一列滾動(dòng)體,所述內(nèi)圈具有與所述滾動(dòng)體接觸的外表面，所述外圈具有與所述滾動(dòng)體接觸的內(nèi)表面；所述內(nèi)圈的外表面、所述外圈的內(nèi)表面中，其中之一具有至少一個(gè)第一弧面和至少一個(gè)第二弧面；第二弧面的周向兩端與所述第一弧面平滑過(guò)渡；所述第一弧面為圓弧面，所述第一弧面所在圓周的中軸線與所述軸承的中軸線重合，所述第二弧面低于所述第一弧面；所述第二弧面在徑向方向上與至少一個(gè)滾動(dòng)體相對(duì)；第二弧面的軸向長(zhǎng)度不小于單個(gè)滾動(dòng)體的軸向長(zhǎng)度。
[0013]可選的，所述第二弧面的軸向長(zhǎng)度與所在表面的軸向長(zhǎng)度相等。
[0014]可選的，所述第二弧面為圓弧面。
[0015]可選的，所述第二弧面的周向長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的軸承圓心角小于90度。
[0016]可選的，所述圓心角的范圍為45度?90度。
[0017]可選的，所述圓心角的范圍為45度?50度。
[0018]可選的，所述第二弧面具有四個(gè)，沿所在表面的周向均勻分布。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]在內(nèi)圈的外表面上或者外圈的內(nèi)表面上形成第一弧面和比第一弧面低的第二弧面，第二弧面作為內(nèi)圈用于承受徑向載荷的承載區(qū)域，因此內(nèi)外圈之間與承載區(qū)域相對(duì)部分的間隔變大；當(dāng)背襯軸承工作時(shí)，使得間隔最大的部位與第一中間輥徑向相對(duì)，可以使得內(nèi)圈中與第一中間輥所傳遞的徑向載荷相對(duì)的部位承受的載荷減小，兩側(cè)部位承受的載荷增加，內(nèi)圈各部位所承受的載荷分布更均勻，在相同的工作環(huán)境下，延長(zhǎng)了內(nèi)圈的使用壽命O
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中多輥軋機(jī)的輥系分布示意圖；
[0022]圖2是圖1中背襯軸承的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中背襯軸承的側(cè)視圖，其中示出了內(nèi)圈承受的徑向載荷分布情況；
[0024]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一中背襯軸承的側(cè)視圖，其中示出了內(nèi)圈承受的徑向載荷分布情況；
[0025]圖5是本發(fā)明實(shí)施例一中背襯軸承的內(nèi)圈結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0026]圖6是本發(fā)明實(shí)施例一中背襯軸承的內(nèi)圈結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0027]圖7是本發(fā)明實(shí)施例二中背襯軸承的側(cè)視圖，其中示出了內(nèi)圈承受的徑向載荷分布情況；
[0028]圖8是本發(fā)明實(shí)施例二中背襯軸承的外圈結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0029]圖9是本發(fā)明實(shí)施例二中背襯軸承的外圈結(jié)構(gòu)示意圖二。
【具體實(shí)施方式】
[0030]參照?qǐng)D3，圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中背襯軸承工作時(shí)內(nèi)圈承受的徑向載荷分布情況，圖中陰影部分為內(nèi)圈實(shí)際承受徑向載荷F的承載區(qū)域A，假設(shè)該承載區(qū)域A對(duì)應(yīng)的滾動(dòng)體有五個(gè)，分別為第一滾動(dòng)體Cl，位于第一滾動(dòng)體Cl兩側(cè)、且沿遠(yuǎn)離第一滾動(dòng)體Cl的方向分布的第二滾動(dòng)體c2、第三滾動(dòng)體c3，其中第一滾動(dòng)體Cl與第一中間輥20施加的徑向載荷F相對(duì)；內(nèi)外圈之間的間隔均勻。
[0031]外圈在承受徑向載荷F時(shí)，會(huì)發(fā)生一定的彈性變形，并將徑向載荷F傳遞給滾動(dòng)體和內(nèi)圈。外圈與第一滾動(dòng)體Cl相對(duì)的部位承受的載荷最大，沿其兩側(cè)迅速減小，也就是說(shuō)，外圈與第二滾動(dòng)體c2相對(duì)的部位承受的載荷次之，與第三滾動(dòng)體c3相對(duì)的部位承受的載荷最小。外圈各部位在載荷的作用下會(huì)發(fā)生相應(yīng)的彈性變形，載荷越大，彈性變形越大，而由于內(nèi)外圈之間間隔均勻，那么內(nèi)圈各部分發(fā)生的彈性變形量與外圈一致，即內(nèi)圈各部分承受的載荷與外圈一致。
[0032]因此，內(nèi)圈用于承受徑向載荷F的承載區(qū)域A中，與第一滾動(dòng)體Cl相對(duì)的位置承受的載荷最大，且沿其兩側(cè)迅速減小，參照?qǐng)D3中，F(xiàn)2、F3相比較于Fl而言迅速減小。也就是說(shuō)內(nèi)圈中載荷分配主要集中在與第一滾動(dòng)體Cl相對(duì)的部位，由于該部位受到的載荷過(guò)大，因此極容易發(fā)生損壞。
[0033]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]實(shí)施例一
[0035]本發(fā)明實(shí)施例提供一種背襯軸承100，參照?qǐng)D4，包括內(nèi)圈110、同軸套設(shè)于內(nèi)圈110外的外圈120，以及位于內(nèi)圈110和外圈120之間的至少一列滾動(dòng)體130，內(nèi)圈110具有與滾動(dòng)體130接觸的外表面，外圈120具有與滾動(dòng)體130接觸的內(nèi)表面。
[0036]參照?qǐng)D4并結(jié)合圖5所示，內(nèi)圈110的外表面具有一個(gè)第一弧