用于具有硬化的滚动轴承滚道的分段的滚动轴承环的环形区段的制造方法和环形区段技术

本发明专利技术涉及一种制造用于分段的滚动轴承环(2)的环形区段(1)的方法，所述滚动轴承环具有至少一个硬化的滚动轴承滚道，包括以下步骤：a)由滚动轴承钢制造具有曲率半径(r)和分别至少一个未硬化的滚道部分的环形区段(1)，b)至少对未硬化的滚道部分进行感应的表层硬化，以产生硬化的滚道部分(4)，c)矫正环形区段(1)，以使曲率半径(r)与分段的滚动轴承环(2)的额定半径相匹配，以及d)将环形区段(1)切削加工至预先给定的最终尺寸，以及根据该方法制造的用于具有至少一个感应式表层硬化的滚动轴承滚道的分段的滚动轴承环的环形区段。轴承滚道的分段的滚动轴承环的环形区段。轴承滚道的分段的滚动轴承环的环形区段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有硬化的滚动轴承滚道的分段的滚动轴承环的环形区段的制造方法和环形区段


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的分段的滚动轴承环的环形区段的制造方法，该分段的滚动轴承环具有至少一个硬化的滚动轴承滚道，以及一种根据权利要求11的前序部分的分段的滚动轴承环的环形区段，该分段的滚动轴承环具有硬化的滚动轴承滚道。

技术介绍

[0002]滚动轴承环的制造对于滚动轴承的承载能力和耐久性是特别重要的，滚动体在这些滚动轴承环之间在滚动轴承滚道上滚动。为了改善滚动轴承的承载能力，通常在制造滚动轴承环时至少在其上设置的滚道由硬化的钢制造。
[0003]可以一体地制造、交付和装配直径直至4至约10米的滚动轴承的环。然而，随着滚动轴承环的直径增加，尤其是运输和安装的费用不成比例地急剧增加，使得对于较大的滚动轴承来说已知的是，在圆周方向上将滚动轴承环分段以便简化运输和安装。
[0004]为了制造这种具有至少一个硬化的滚动轴承滚道的分段的滚动轴承环的环形区段，在现有技术中存在以下方法：
[0005]一方面，滚动轴承环可以通过在环形坯料上例如通过切削加工形成至少一个滚道而一体式制造，该滚道随后被硬化。具有硬化的滚道的完成的滚动轴承环然后为了运输和装配例如通过电火花切割被划分为区段。在该方法中，在滚道硬化时引入到环中的材料应力由整个环承受。因此，闭合的环的形状减少了在此出现的硬化变形。不利的是，可实现的环直径受到制造机床的大小的限制并且将环划分为区段的小变形的划分是耗费的。例如由DE 10 2017 206 246 A1公知这种分段的轴承环。
[0006]在用于滚动轴承环的、特别是用于这种具有特别大的直径，例如超过10米的直径的滚动轴承环的环形区段的替代的制造方法中，单独地制造所述区段并且为所述区段设置铣削的、用于滚道板的容纳部。随后，完全硬化的(用于轴向轨道的)滚道板或完全硬化的、矩形轮廓的(用于径向轨道的)滚道线被插入预铣削的容纳部中，在滚动轴承的组装状态下，滚动体在所述容纳部上滚动。
[0007]为了保护滚动体和滚道板，滚动体必须在滚道板和滚道线的接合处被从负载移除。为此，滚道板和滚道线在接合处的区域中被放置得更深。此外，在宽的径向轨道中，必须在轴向方向上相叠地布置多个滚道线，因为其仅可小变形地被完全硬化至有限的高度。在具有滚道板和滚道线的大型轴承中不利的是，承载能力尤其在径向方向上由于多个接合处而受到限制，使得由此对于轴承的设计产生明显的限制。
[0008]此外不利的是，板床和线床必须非常精确地在环形区段中制造，以便在各区段的滚道之间保持尽可能小的偏差。板的制造也必须满足高精度要求，以便不会由这些元件造成滚道的高度偏差。因为环形区段和滚道板/滚道线基于其尺寸而分别单独地在相应的机床上制造，所以这两个组件彼此独立地在滚道系统中引入偏差。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术的目的是，提供一种用于制造环形区段的方法和一种用于具有至少一个硬化的滚动轴承滚道的分段的滚动轴承环的环形区段，所述方法和环形区段可以以简单的方式针对较大的环直径放大，并且同时产生分段的滚动轴承环的提高的承载能力。
[0010]该目的通过具有权利要求1的特征的用于制造用于分段的滚动轴承环的环形区段的方法来实现。
[0011]由此，提供一种制造用于具有至少一个硬化的滚动轴承滚道的分段的滚动轴承环的环形区段的方法，其中进行以下步骤：
[0012]a)由滚动轴承钢制造具有曲率半径和分别至少一个未硬化的滚道部分的环形区段，
[0013]b)至少对未硬化的滚道部分进行感应的表层硬化，以产生硬化的滚道部分，
[0014]c)矫正环形区段，以使曲率半径与分段的滚动轴承环的额定半径相匹配，以及
[0015]d)将环形区段切削加工至预先给定的最终尺寸。
[0016]因此，根据本专利技术的方法的特征在于，以分段的方式对滚道部分进行表层硬化，并且接着进行矫正以及优选完成该方法地对环形区段进行切削加工。通过在制造过程期间分段地加工环形区段，该方法可简单地放大到较大的环直径上。为了实施该方法，仅需要这样的机床，即，该机床设计用于加工各个环形区段。
[0017]在现有技术中，迄今为止都具有由滚动轴承滚道的分段的表层硬化产生的间距，因为优选锻造的环形区段在分段硬化时形成几何形状的改变(硬化变形)，通过该改变环形区段在硬化之后不再能够拼合成一个环。尤其是在大的环形区段中，分段的硬化导致硬化变形，该硬化变形在区段边缘的区域中达到或甚至超过在表层硬化时可达到的硬化深度的数量级。
[0018]通过根据本专利技术的矫正和切削加工的组合才实现了将环形区段精确地成型为预先给定的最终尺寸，在该最终尺寸中，在表层硬化期间达到的硬化深度在整个滚道部分上至少大部分地保持可用。滚动轴承环的承载能力由此得到提高。尤其是单纯的切削再加工会导致特别是在硬化的滚道区段的区段边缘的区域中的过高的去除量，由此整个轴承的承载能力会受到限制。
[0019]通过直接在区段上的滚道部分的感应硬化，省去了滚道板和滚道线的单独的制造。因为根据本专利技术滚道部分被整合到环形区段中，所以减少了对之后的滚道的偏差具有影响的组件的数量。由此提高的滚道几何形状的精度有助于分段的轴承环以及因此整个轴承的改善的耐久性和承载能力。
[0020]优选地，矫正包括热矫正，其中，为了匹配曲率半径，通过局部的热输入将局部的结构变化引入环形区段中。局部结构变化导致环形区段变形。通过适当地定位环形区段上的热输入(热点)的位置，实现了曲率半径与额定半径的匹配。
[0021]优选地，以多个步骤反复执行热矫正，其中，在环形区段在一个或多个其他部位重新加热之前等待环形区段冷却到室温。以这种方式，可以进行环形区段的变形的非常精细的调节。通过例如重复进行3至5次热矫正，环形区段已经可以接近预先给定的最终尺寸，由此在随后的切削加工中减少了所需的去除量。
[0022]在一个优选的实施方式中，在热矫正之前机械地矫正环形区段。机械矫正优选在
大型压力机中进行。在机械矫正时，环形区段被弯曲超过滚动轴承钢的屈服极限(塑性变形)。在卸载弯曲力之后，环形区段于是保持改变的弯曲形状。通过热矫正与前述的机械矫正的结合，可明显减少矫正过程所需的时间。通过机械地矫正，例如可以实现将曲率半径粗调到额定半径上，而通过热矫正进行精调、尤其是局部的半径偏差。但是由于在机械矫正时出现的材料负荷，也可以特别是在较薄的轴承环中有利地放弃机械矫正，以防止可能的撕裂。
[0023]优选地，在矫正时曲率半径与额定半径的匹配具有公差，该公差使得能够在切削加工时在相应的环形区段的整个硬化的滚道部分上得到预先给定的最小硬化深度。因此，矫正时的公差优选这样选择，即，该公差最高相当于在表层硬化时产生的硬化深度和预先给定的最小硬化深度之间的差。在此，所述最小硬化深度可以通过滚动轴承环的设计预先给定。以这种方式可以确保滚动轴承环的预先给定的最小承载能力。
[0024]此外，根据一种优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造用于分段的滚动轴承环(2)的环形区段(1)的方法，所述滚动轴承环具有至少一个硬化的滚动轴承滚道，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)由滚动轴承钢制造具有曲率半径(r)和分别至少一个未硬化的滚道部分(3)的环形区段(1)，b)至少对未硬化的滚道部分(3)进行感应的表层硬化，以产生硬化的滚道部分(4)，c)矫正环形区段(1)，以使曲率半径(r)与分段的滚动轴承环(2)的额定半径(R)相匹配，以及d)将环形区段(1)切削加工至预先给定的最终尺寸。2.根据权利要求1所述的制造用于分段的滚动轴承环(2)的环形区段(1)的方法，其特征在于，所述矫正包括热矫正，其中，为了匹配曲率半径(r)，通过局部的热输入将局部结构变化(10)引入到环形区段(1)中。3.根据权利要求2所述的制造用于分段的滚动轴承环(2)的环形区段(1)的方法，其特征在于，在热矫正之前进行所述环形区段(1)的机械的矫正。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造用于分段的滚动轴承环(2)的环形区段(1)的方法，其特征在于，曲率半径(r)与额定半径(R)的匹配在矫正时以这样的公差进行，即，该公差使得实现了在切削加工时在相应的环形区段(1)的整个硬化的滚道部分(4)上得到预先给定的最小硬化深度(t)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的制造用于分段的滚动轴承环(2)的环形区段(1)的方法，其特征在于，在考虑预期的硬化变形的情况下，在表层硬化之前预先给定环形区段(1)的曲率半...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：