特種轉盤軸承的制造

特種轉盤軸承屬于超薄壁的大型外帶齒四點接觸球軸承。同常規軸承相比，有眾多特殊性。其一，該軸承材料選用38CrMoAIA， 38CrMoAIA屬于氮化鋼而非軸承常用材料，其冷、熱加工工藝有待于探索。其二，為了提高承載力和耐磨性，軸承表面采用氮碳共滲(即軟氮化)表面處理技術進行強化處理，氮碳共滲在軸承加工方面屬于新工藝。其三，在結構上，該軸承外形尺寸大、壁薄。為了減輕軸承重量和減小軸向尺寸，外徑大而軸向壁薄——最大外徑尺寸接近似00mm，而多處壁厚為7mm，最大壁厚僅為13ram(如圖1)。其四，為了實現大的傳動比，齒輪機構采用切向、徑向雙變位的大直徑小模數斜齒輪機構——該機構采用的是某高校在齒輪研究方面的國家專利技術等。此外，該軸承在工作時需要準確分度，等分精度和旋轉精度要求高。

該軸承外形尺寸大，壁薄，精度難以控制更大的難點在于經過鹽浴氮碳共滲處理后，不能象常規產品那樣通過機加工的方法來控制零件的尺寸精度和形位精度。鹽浴氮碳共滲溫度為560℃左右，時間約3小時。560℃相當于高
溫回火的溫度，在此溫度金屬易因內部組織發生變化和內應力重新分布而產生較大變形。共滲硬化層深度不大于0．2，不允許進一步加工，進一步的加工會使硬化層變得更淺從而失去強化作用。因此軸承經560℃氮碳共滲處理后，不進行機加工而控制住其變形量，是工藝上的一大難點。

如前所述，軸承經560℃氮碳共滲處理后,控制其變形量，是工藝上的一大難點。經過反復論證，確定以高于氮碳共滲的溫度附加回火。因為高于此溫度回火，一方面可以消除粗磨時產生的內應力，另一方面可以減少內部組織變化從而增加尺寸穩定性。試驗證明，所定措施是得當的，氮碳共滲前后尺寸精度、圓度、平行度等變化量均不大于0．01mm。對于常規附加回火溫度不高于180℃，理論上和觀念上是一種突破。

為了減少熱處理變形，軸承的熱處理選用真空爐淬火和回火。因為真空爐加熱平穩，產生的熱應力小；溫度控制準確，可以精確到正負1℃；真空爐中工件的表面不會產生氧化等。

第-#b圈屬于薄壁套。加工中最易產生變形。粗車時，外圓、孔、厚度各留余量大至(1．9-2．1)mm。即使如此，真空爐中調質后，工件產生較嚴重的扭曲變形，兩平面磨削后無法保證尺寸精度及平行度和平面度。分析原因是車加工時單件裝夾，夾緊力作用在工件上，因夾緊

該軸承齒輪齒形基本參數選用非標，結構上采用切向、徑向雙變位；齒輪模數為2，大齒輪齒數為180，小齒輪齒數為8，大、小齒輪齒數相差懸殊，且小齒輪齒數偏小；再加上為斜齒輪，7級精度，齒輪加工難度較大。首先，要弄清設計者的設計意圖。其次，選擇合理的加工方案。為了保證精度，設計制造了專用夾具，從裝夾、找正、刀具、加工到檢測，都提出了明確要求。

由于大齒輪外徑大、模數小，常規的齒輪檢測儀器無法檢測。為了驗證大齒輪齒部精度先用齒厚卡尺測出齒輪固定弦齒厚，再用自制測頭和夾具，通過檢測齒輪的徑向跳動，間接測量齒輪的精度。方法是：軸承裝配后，固定軸承內圈不動，轉動外圈，將自制的球形測頭逐一插入齒槽中，通過百分表讀出每個齒槽中的最小值，一圈齒中讀數的相互差值，便是需要的能間.

特種轉盤軸承的研制，是通過工藝實驗、冷加工和熱加工有機結合來完成高精度、高難度機械產品制造的一次有益的嘗試。當然，也存在一些問題，如由于條件所限，氮碳共滲后的有些參數未達到理想狀態等，今后尚待進一步改進。

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