本发明专利技术公开一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，包括工作台、竖直板、放置支撑板、涂刷机构、转动机构以及设置在工作台上用于轴承进行强化加工的强化加工机构；所述转动机构包括安装板、转轴、两个伸缩杆、电磁铁以及动力机构；所述安装板与放置支撑板之间设有调节组件；所述强化加工机构包括超声送料机构以及钢珠收集盒；所述超声送料机构包括超声波发生器和超声波换能器，所述强化加工机构还包括加工腔。该装置能够对任意直径的轴承外圈的滚道进行强化加工，并且使得研磨料与钢珠充分作用在轴承外圈，提高了强化层深度，从而提高强化效果；该装置在强化过程中，会将钢珠限定在一个空间中，防止钢珠四处飞溅，且便于收集钢珠，安全系数高。全系数高。全系数高。
【技术实现步骤摘要】
一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置
[0001]本专利技术涉及轴承强化加工
，具体涉及一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置。
技术介绍
[0002]轴承作为机械装备必不可少的旋转承重体，被机械行业称为机械关节。轴承的失效不仅会造成财产损失，还可能会导致大量的人员伤亡，因此提高轴承的疲劳寿命具有重大意。轴承的服役环境非常恶劣，受到高应力、高速、高温等多因素共同作用，轴承内外圈滚道与滚动体的相对运动发生磨损、接触疲劳失效的风险较高。因此，对轴承内外圈滚道进行强化提高其疲劳寿命非常重要。
[0003]现有的技术中，传统表面强化技术，如喷丸、喷砂或者超声喷丸等，强化层的深度有限并且使轴承滚道工作表面粗糙度较高，为了保证轴承工作表面粗糙度，需要对喷丸、喷砂表面进行磨削或研磨加工，这使得强化层被去除而失去了强化作用。
[0004]其次，现有的轴承强化设备只能用于轴承内圈滚道的加工，例如申请公布号为CN110640638A的专利技术专利申请公开了一种用于滚动体工件表面的超声强化加工设备，工作时，先将待加工的滚动体工件装夹在电磁无心夹具上，此时滚动体工件位于钢珠收集盒的V形结构的之上，圆柱形的滚动表面正对着钢珠收集盒的内腔；然后启动超声波发生器、超声波换能器以及旋转驱动机构，开始对工件的滚动表面进行强化加工。例如，申请公布号为CN110640635A的专利技术专利申请公开了一种涂写式金属工件表面强化研磨加工方法及设备；启动高压喷射装置，将钢珠高速地喷往工件的粘附有混合研磨料的加工表面，该方法的工件随着旋转驱动机构循环转动，高速的钢珠接近工件的加工表面后直接撞击附着在工件表面的研磨粉，通过体积较小的研磨粉对工件的加工表面进行强烈的冲击，使得工件的表面形成强化研磨层。但是，上述设备以及加工方法还存在以下不足：
[0005]1、现有的轴承强化均针对轴承内圈的加工，并不能对轴承外圈实现加工，追求更好的机械性能，提高轴承的使用寿命，有必要提出能够对轴承的外圈滚道进行强化研磨加工的装置。
[0006]2、采用涂抹研磨料喷气式的方法，在加工时高压喷射装置产生的高气压会将涂抹在工件表面的研磨料冲刷掉，降低了研磨强化的效果，另外，钢球在强化后会造成四处飞溅，收集难度大，安全系数低。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，该装置能够对任意直径的轴承外圈的滚道进行强化加工，并且使得研磨料与钢珠充分作用在轴承外圈，提高了强化层深度，从而提高强化效果，另外，该装置在强化过程中，会将钢珠限定在一个空间中，防止钢珠四处飞溅，且便于收集钢珠，安全系数高。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，包括工作台、竖直设置在所述工作台上的竖直板、倾斜设置在工作台与竖直板之间用于放置轴承外圈的放置支撑板、设置在放置支撑板上用于对轴承外圈滚道进行涂刷研磨料的涂刷机构、设置在竖直板上用于驱动轴承外圈转动的转动机构以及设置在工作台上用于轴承进行强化加工的强化加工机构；其中，
[0010]所述转动机构包括竖直滑动设置在竖直板上的安装板、转动设置在安装板上的转轴、相互对称且铰接在转轴上的两个伸缩杆、设置在所述伸缩杆末端用于固定轴承外圈端面的电磁铁以及用于驱动所述转轴转动的动力机构；其中，所述安装板与放置支撑板之间设有用于调节两者之间距离且使两者保持相互平行的调节组件；
[0011]所述强化加工机构包括设置在工作台上用于往轴承外圈滚道的表面发射高速的钢珠的超声送料机构以及用于对钢珠进行收集以供超声送料机构循环发射的钢珠收集盒；所述超声送料机构包括超声波发生器和超声波换能器，所述超声波换能器设置在钢珠收集盒的底部，超声波换能器将超声波转换成高频的振动，推动钢珠高速撞击在上方的轴承外圈上，其中，所述强化加工机构还包括加工腔，所述轴承外圈其中一端位于加工腔中，所述钢珠收集盒的上端与所述加工腔连通。
[0012]上述轴承外圈滚道的超声强化加工装置的工作原理是：
[0013]工作时，首先对待加工强化的轴承外圈进行装夹，将轴承外圈一端放置在放置支撑板上，使得轴承外圈平面与工作台的平面的夹角为15
°
～45
°
，轴承外圈的另一端穿过加工腔中；接着，通过调节组件调节安装板与放置支撑板之间距离，从而使得转轴的轴线与放置支撑板之间的距离为轴承外圈的半径，使得转轴的轴线与轴承外圈的圆心重合，然后调节两个伸缩杆的角度，并调节伸缩杆的长度，使得伸缩杆末端的电磁铁与轴承外圈的端面相互接触；然后电磁铁通电，电磁铁对轴承外圈产生吸力，动力机构驱动转轴转动，带动两个伸缩杆转动，从而带动电磁铁转动，进而带动轴承外圈转动，与此同时，涂刷机构工作，对转动的轴承外圈的滚道涂刷研磨料，当伸缩杆运动至靠近加工腔的位置时，电磁铁断电，动力机构驱动转轴反转，带动伸缩杆以及电磁铁转动置初始位置，然后电磁铁通电，动力机构再次驱动转轴正转，带动轴承外圈继续转动一定的弧度；最后，当轴承外圈涂刷有研磨料的地方进入加工腔时，电磁铁断电，超声波发生器工作，超声波换能器将超声波转换成高频的振动，推动钢珠高速撞击在上方的轴承外圈的滚道上，使得轴承外圈在加工腔中进行加工强化，加工时间为5～10s；加工过程中，动力机构驱动电磁铁返回初始位置，重复上述步骤，直到将轴承外圈滚道强化加工完成。
[0014]本专利技术的一个优选方案，其中，所述强化加工机构还包括设置在钢珠收集盒上端的下壳体以及设置在下壳体上端的上壳体，其中，所述上壳体与所述下壳体之间通过扣合结构扣合连接，所述上壳体与下壳体之间所围成的空间构成所述加工腔，所述上壳体与所述下壳体的两个侧面均设有自适应伸缩组件，该自适应伸缩组件包括多个沿着竖直方向滑动设置在所述上壳体与下壳体上的微型条以及自适应弹簧，其中，所述多个微型条沿着横向方向均匀排列，设置在上壳体上的微型条与设置在下壳体上的微型条呈相对设置，所述自适应弹簧的一端作用在微型条上，另一端作用在上壳体上或者下壳体上；工作时，轴承外圈从设置在上壳体上的微型条与设置在下壳体上的微型条之间穿过。通过设置上述结构，准备对轴承外圈进行加工时，安装好轴承外圈后，将上壳体扣合在下壳体上，使得轴承外圈一端位于加工腔上，在安装的过程中，在自适应弹簧的作用下，使得上壳体的微型条与下壳
体的微型条自适应滑动，抵紧在轴承外圈上；设置上述结构，其目的在于，一方面便于轴承外圈的一端安装在加工腔上，另一方面可以有效防止在强化加工过程中，钢珠掉落至加工腔外，从而有利与对钢珠的收集，同时也提高了强化加工的安全性；另外，通过对微型条的自适应调节，能够使得加工腔适应不同直径大小的轴承外圈进行强化加工。
[0015]优选地，所述微型条包括位于加工腔内部的阻挡部以及位于加工腔外部的导向部，其中，所述上壳体与下壳体的两侧均竖直设有导向孔，该导向部与所述导向孔滑动配合，所述自适应弹簧设置在所述导向孔中，该自适应弹簧的一端作用在所述导向部上，另一端作用在导向孔的端面上，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，其特征在于，包括工作台、竖直设置在所述工作台上的竖直板、倾斜设置在工作台与竖直板之间用于放置轴承外圈的放置支撑板、设置在放置支撑板上用于对轴承外圈滚道进行涂刷研磨料的涂刷机构、设置在竖直板上用于驱动轴承外圈转动的转动机构以及设置在工作台上用于轴承进行强化加工的强化加工机构；其中，所述转动机构包括竖直滑动设置在竖直板上的安装板、转动设置在安装板上的转轴、相互对称且铰接在转轴上的两个伸缩杆、设置在所述伸缩杆末端用于固定轴承外圈端面的电磁铁以及用于驱动所述转轴转动的动力机构；其中，所述安装板与放置支撑板之间设有用于调节两者之间距离且使两者保持相互平行的调节组件；所述强化加工机构包括设置在工作台上用于往轴承外圈滚道的表面发射高速的钢珠的超声送料机构以及用于对钢珠进行收集以供超声送料机构循环发射的钢珠收集盒；所述超声送料机构包括超声波发生器和超声波换能器，所述超声波换能器设置在钢珠收集盒的底部，超声波换能器将超声波转换成高频的振动，推动钢珠高速撞击在上方的轴承外圈上，其中，所述强化加工机构还包括加工腔，所述轴承外圈其中一端位于加工腔中，所述钢珠收集盒的上端与所述加工腔连通。2.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，其特征在于，所述强化加工机构还包括设置在钢珠收集盒上端的下壳体以及设置在下壳体上端的上壳体，其中，所述上壳体与所述下壳体之间通过扣合结构扣合连接，所述上壳体与下壳体之间所围成的空间构成所述加工腔，所述上壳体与所述下壳体的两个侧面均设有自适应伸缩组件，该自适应伸缩组件包括多个沿着竖直方向滑动设置在所述上壳体与下壳体上的微型条以及自适应弹簧，其中，所述多个微型条沿着横向方向均匀排列，设置在上壳体上的微型条与设置在下壳体上的微型条呈相对设置，所述自适应弹簧的一端作用在微型条上，另一端作用在上壳体上或者下壳体上；工作时，轴承外圈从设置在上壳体上的微型条与设置在下壳体上的微型条之间穿过。3.根据权利要求2所述的一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，其特征在于，所述微型条包括位于加工腔内部的阻挡部以及位于加工腔外部的导向部，其中，所述上壳体与下壳体的两侧均竖直设有导向孔，该导向部与所述导向孔滑动配合，所述自适应弹簧设置在所述导向孔中，该自适应弹簧的一端作用在所述导向部上，另一端作用在导向孔的端面上，所述导向部的宽度小于阻挡部的宽度。4.根据权利要求3所述的一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，其特征在于，所述阻挡部的在与所述轴承外圈接触的一端设有微型滚筒。5.根据权利要求1或4所述的一种轴承外圈滚道的超声强化加工装置，其特征在于，所述涂刷机构包括垂直设置在放置支撑板上的支撑座、设置在所述支撑座上的用于向轴承外圈滚道涂刷研磨料的涂刷喷头、设置在支撑座上用于存储研磨料的存储盒以及设置在涂刷喷头与所述存储盒之间用于输送研磨料的波纹管，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁忠伟，范立维，刘晓初，吴俊，吴子轩，耿晨，萧金瑞，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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