背襯軸承的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軸承領域，具體涉及一種背襯軸承。
【背景技術】
[0002]背襯軸承一般用于多輥軋機或滾輪機構的輥系上，例如冷軋機、矯直機等。多輥軋機的輥系配置有六輥、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設置的輥組件，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和套設于輥軸12外、并沿輥軸12軸向并排排列的一組背襯軸承
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[0004]工作時，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可以通過兩工作輥40軋薄。軋制時，軋制力從工作輥40通過第二中間輥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。參照圖1并結合圖2所示，背襯軸承11具有內圈I la、同軸套設于內圈Ila外的外圈11b，以及設于內圈Ila和外圈Ilb之間、且沿軸向排列的多列滾動體11c。內圈Ila的厚度相比于外圈Ilb來說要小很多，內圈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圈Ila的失效引起的。
[0006]參照圖1，當背襯軸承11承受徑向載荷時，徑向載荷從外圈lib、滾動體Ilc依次傳遞至內圈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，徑向載荷在切點的位置從第一中間棍20傳遞給背襯軸承11。由于內圈Ila固定不動，內圈Ila承受徑向載荷的部分始終為區域A，如圖1的內圈Ila中陰影部分所示。該區域A中與切點相對的中心部位al承受的徑向載荷最大。因此，當徑向載荷非常大時，內圈Ila的中心部位al極容易發生失效，導致內圈Ila的損壞，從而使得整個軸承的壽命降低。
[0007]為了延長背襯軸承的壽命，現有技術通常采用兩種方式:
[0008]一是選用強度更高的材料來制造背襯軸承，但是這種方法的成本非常高。
[0009]二是在背襯軸承的內圈或外圈與滾動體的接觸表面上涂覆一層抗疲勞層，以期通過提高軸承的疲勞強度來延長軸承的壽命。但這種方法也不可取，分析如下:當承受徑向載荷時，背襯軸承的內部將受到交變切應力的作用，交變切應力的作用點位于內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，交變切應力的位置深度越深。理想狀態下，抗疲勞層的厚度應當大于交變切應力的深度，并由抗疲勞層來承受交變切應力，這樣可以提升軸承的壽命；但實際狀態中，抗疲勞層的厚度有限，當徑向載荷較大時，交變切應力的位置深度往往大于抗疲勞層的厚度，此時很容易導致抗疲勞層的剝落，而剝落產生的碎屑進入軸承內部時，極易磨損接觸表面，反而會進一步降低軸承的壽命。
[0010]綜上，如何有效地延長背襯軸承的使用壽命成為一個亟需解決的問題。
【發明內容】
[0011]本發明解決的問題是現有背襯軸承在高徑向載荷下的使用壽命低。
[0012]為解決上述問題，本發明提供一種背襯軸承，包括內圈、同軸套設于所述內圈外的外圈，以及位于所述內圈和外圈之間的至少一列滾動體,所述內圈具有與所述滾動體接觸的外表面，所述外圈具有與所述滾動體接觸的內表面；所述內圈的外表面、所述外圈的內表面中，其中之一具有至少一個第一弧面和至少一個第二弧面；第二弧面的周向兩端與所述第一弧面平滑過渡；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滾動體相對；第二弧面的軸向長度不小于單個滾動體的軸向長度。
[0013]可選的，所述第二弧面的軸向長度與所在表面的軸向長度相等。
[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度所對應的軸承圓心角小于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，沿所在表面的周向均勻分布。
[0019]與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點:
[0020]在內圈的外表面上或者外圈的內表面上形成第一弧面和比第一弧面低的第二弧面，第二弧面作為內圈用于承受徑向載荷的承載區域，因此內外圈之間與承載區域相對部分的間隔變大；當背襯軸承工作時，使得間隔最大的部位與第一中間輥徑向相對，可以使得內圈中與第一中間輥所傳遞的徑向載荷相對的部位承受的載荷減小，兩側部位承受的載荷增加，內圈各部位所承受的載荷分布更均勻，在相同的工作環境下，延長了內圈的使用壽命O
【附圖說明】
[0021]圖1是現有技術中多輥軋機的輥系分布示意圖；
[0022]圖2是圖1中背襯軸承的立體結構示意圖；
[0023]圖3是現有技術中背襯軸承的側視圖，其中示出了內圈承受的徑向載荷分布情況；
[0024]圖4是本發明實施例一中背襯軸承的側視圖，其中示出了內圈承受的徑向載荷分布情況；
[0025]圖5是本發明實施例一中背襯軸承的內圈結構示意圖一；
[0026]圖6是本發明實施例一中背襯軸承的內圈結構示意圖二 ；
[0027]圖7是本發明實施例二中背襯軸承的側視圖，其中示出了內圈承受的徑向載荷分布情況；
[0028]圖8是本發明實施例二中背襯軸承的外圈結構示意圖一；
[0029]圖9是本發明實施例二中背襯軸承的外圈結構示意圖二。
【具體實施方式】
[0030]參照圖3，圖3示出了現有技術中背襯軸承工作時內圈承受的徑向載荷分布情況，圖中陰影部分為內圈實際承受徑向載荷F的承載區域A，假設該承載區域A對應的滾動體有五個，分別為第一滾動體Cl，位于第一滾動體Cl兩側、且沿遠離第一滾動體Cl的方向分布的第二滾動體c2、第三滾動體c3，其中第一滾動體Cl與第一中間輥20施加的徑向載荷F相對；內外圈之間的間隔均勻。
[0031]外圈在承受徑向載荷F時，會發生一定的彈性變形，并將徑向載荷F傳遞給滾動體和內圈。外圈與第一滾動體Cl相對的部位承受的載荷最大，沿其兩側迅速減小，也就是說，外圈與第二滾動體c2相對的部位承受的載荷次之，與第三滾動體c3相對的部位承受的載荷最小。外圈各部位在載荷的作用下會發生相應的彈性變形，載荷越大，彈性變形越大，而由于內外圈之間間隔均勻，那么內圈各部分發生的彈性變形量與外圈一致，即內圈各部分承受的載荷與外圈一致。
[0032]因此，內圈用于承受徑向載荷F的承載區域A中，與第一滾動體Cl相對的位置承受的載荷最大，且沿其兩側迅速減小，參照圖3中，F2、F3相比較于Fl而言迅速減小。也就是說內圈中載荷分配主要集中在與第一滾動體Cl相對的部位，由于該部位受到的載荷過大，因此極容易發生損壞。
[0033]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。
[0034]實施例一
[0035]本發明實施例提供一種背襯軸承100，參照圖4，包括內圈110、同軸套設于內圈110外的外圈120，以及位于內圈110和外圈120之間的至少一列滾動體130，內圈110具有與滾動體130接觸的外表面，外圈120具有與滾動體130接觸的內表面。
[0036]參照圖4并結合圖5所示，內圈110的外表面具有一個第一弧