带罩壳推力球轴承是一种集成防尘罩或密封结构的轴承,主要用于隔离污染物、延长使用寿命,广泛应用于机床、汽车、电机等领域。其加工流程需兼顾轴承核心部件(轴圈、座圈、钢球、保持架)的精度与罩壳的密封性能,以下是详细加工流程及关键控制点:
一、核心部件加工(轴圈、座圈、钢球、保持架)
1. 轴圈与座圈加工
材料准备
选用高碳铬轴承钢(GCr15)或不锈钢(如9Cr18),确保耐磨性和抗疲劳性。
坯料需经球化退火处理,硬度降至HB180-200,便于后续切削加工。
车削加工
外径/内径车削:使用数控车床精车至设计尺寸,公差控制在±0.005mm以内。
端面车削:保证端面与轴线的垂直度≤0.01mm,避免装配后偏载。
磨削加工
内/外径磨削:采用高精度磨床,尺寸公差达IT5级(如φ50mm轴圈外径公差为+0.004/-0mm)。
滚道磨削:控制滚道圆弧半径和表面粗糙度(Ra0.08-0.16μm),确保钢球运行平稳。
热处理
淬火:加热至840-860℃油淬,硬度达HRC60-65。
回火:160-180℃低温回火,消除内应力,防止开裂。
超精加工
使用油石对滚道进行超精研,降低表面粗糙度至Ra0.02-0.04μm,提高润滑性能。
2. 钢球加工
冷镦成型
将钢丝截断后冷镦成球坯,控制球坯直径公差±0.05mm。
光球(锉削)
通过旋转锉刀去除球坯表面缺陷,直径公差缩小至±0.02mm。
热处理
淬火(820-840℃油淬)→ 回火(150-170℃),硬度HRC60-65。
硬磨与精磨
硬磨去除氧化皮,精磨控制直径公差至±0.002mm,圆度≤0.001mm。
抛光
使用磁流变抛光或化学抛光,表面粗糙度达Ra0.005μm。
3. 保持架加工
材料选择
常用黄铜(H62)、低碳钢(08F)或工程塑料(PA66+GF30)。
冲压成型
使用级进模冲压出窗孔和兜孔,孔距公差±0.05mm。
去毛刺与表面处理
电解抛光去除毛刺,低碳钢保持架需镀锌或磷化防锈。
二、罩壳加工(防尘罩/密封罩)
1. 材料选择
金属罩壳:冷轧钢板(SPCC)或不锈钢(304),厚度0.2-0.5mm。
橡胶罩壳:丁腈橡胶(NBR)或氟橡胶(FKM),硬度60-80 Shore A。
2. 金属罩壳加工
冲压成型
使用连续模冲压出罩壳轮廓,控制翻边高度公差±0.1mm。
焊接或铆接
若罩壳需封闭,采用激光焊接或铆接固定,确保气密性。
表面处理
镀锌或喷涂防锈漆,防止腐蚀。
3. 橡胶罩壳加工
硫化成型
将橡胶预成型为罩壳形状,在160-180℃下硫化20-30分钟。
修边与检测
去除飞边,检查唇口尺寸是否与轴圈/座圈匹配(过盈量0.1-0.3mm)。
三、轴承装配流程
1. 清洗与干燥
使用超声波清洗机去除油污和金属屑,干燥后表面残留物≤0.1mg/个。
2. 组件装配
钢球分选:按直径分组(同组公差≤0.001mm),确保载荷分布均匀。
保持架安装:将钢球均匀装入保持架兜孔,旋转灵活无卡滞。
轴圈/座圈组合:将保持架组件放入座圈,盖上轴圈,调整游隙至设计值(通常0.02-0.05mm)。
3. 罩壳安装
金属罩壳:通过压装或焊接固定,确保与轴承外圈间隙≤0.05mm。
橡胶罩壳:唇口涂抹润滑脂后压入,检查密封性(气压测试泄漏量≤0.5cm³/min)。
四、后处理与检测
1. 游隙调整
使用专用工装测量轴向游隙,通过调整轴圈/座圈间距使其符合标准(如51100型轴承游隙为0.05-0.15mm)。
2. 旋转灵活性测试
手动旋转轴承,检查是否有卡滞或异响,启动力矩≤0.5N·m。
3. 密封性检测
金属罩壳:喷淋防水试验(IP65级需承受1米水深30分钟无渗漏)。
橡胶罩壳:尘土模拟试验(IP6X级需在粉尘箱中运行8小时无侵入)。
4. 噪音检测
在消音室中以3000rpm转速运行,噪音值≤55dB(A)。