一种圆柱滚子轴承转让专利
申请号 : CN201911360635.1
文献号 : CN110953248B
文献日 : 2021-06-15
发明人 : 刘延斌 , 韩秀英 , 桑得雨 , 邓增辉 , 刘红彬 , 杨海生 , 张占立
申请人 : 河南科技大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种圆柱滚子轴承,包括内套圈、外套圈、保持架和滚子,其特征在于,内套圈,包括内套圈安装部、内套圈限位部和内套圈连接部,所述内套圈安装部用于与高速轴配合,所述内套圈限位部与所述滚子接触,所述内套圈连接部用于连接内套圈安装部和内套圈限位部;
外套圈,包括外套圈安装部、外套圈限位部和外套圈连接部,所述外套圈安装部用于与轴承座配合,所述外套圈限位部与所述滚子接触,所述外套圈连接部用于连接外套圈安装部和外套圈限位部;
在圆柱滚子轴承的径向方向上,所述内套圈限位部处于所述外套圈限位部的外侧,所述内套圈连接部与外套圈连接部之间形成滚子安装室,所述保持架处于滚子安装室中;所述内套圈连接部和/或外套圈连接部的圆周方向上设有多个通孔,通孔用于供气体和液体通过。
2.根据权利要求1所述的圆柱滚子轴承,其特征在于,所述内套圈安装部延伸至外套圈限位部的径向内侧。
3.根据权利要求2所述的圆柱滚子轴承,其特征在于,所述内套圈和外套圈的径向截面均呈U形,内套圈和外套圈沿圆柱滚子轴承的轴向对插而形成插套式结构。
4.根据权利要求3所述的圆柱滚子轴承,其特征在于,所述内套圈限位部和/或外套圈限位部上设有挡边,挡边用于对滚子的轴向两端进行限位。
5.根据权利要求4所述的圆柱滚子轴承,其特征在于,所述内套圈限位部和/或外套圈限位部上与滚子接触的限位面上设有环槽,环槽形成滚子的滚道,环槽的槽壁形成所述挡边。
6.根据权利要求5所述的圆柱滚子轴承,其特征在于,所述环槽的槽宽大于滚子的轴向长度,以使滚子的端部与环槽的槽壁之间留有润滑间隙。
7.根据权利要求1‑6任意一项所述的圆柱滚子轴承,其特征在于,所述外套圈安装部上设有滚子塞装孔。
8.根据权利要求7所述的圆柱滚子轴承,其特征在于,所述滚子塞装孔设有至少两个。
9.根据权利要求1‑6任意一项所述的圆柱滚子轴承,其特征在于,所述通孔在圆周方向上均匀分布。
说明书 :
一种圆柱滚子轴承
技术领域
背景技术
圈和外套圈上的滚道对滚子的轴向两端进行限位,兜孔的侧壁对滚子的周向进行限位。目
前的圆柱滚子轴承在安装时,大多将高速轴穿入内套圈,转动过程中,内套圈带动滚子转
动,滚子带动保持架转动,两者都绕内套圈公转,同时自身也自转。圆柱滚子轴承工作在高
速、轻载的环境下,极易发生轴承打滑(滚子的自转速度和公转速度偏离理想转速,进而与
内套圈、外套圈之间产生打滑)现象。轴承打滑会引起滚子和滚道之间的油膜破裂、磨损加
剧,进而缩短轴承的使用寿命,影响主机的工作性能和可能性。
滞力,Bµ表示保持架引导面作用于保持架的摩擦力对滚子间接产生的阻滞力,FL为滚子所受
的离心力,TN为内套圈对滚子的拖动力。当内套圈101和外套圈102的转速差很大时,滚子
103就会受到较大的离心力FL的作用,产生远离内套圈101的趋势,与内套圈101之间的接触
力减小,此时内套圈101对滚子103的拖动力TN也就会减小,如果TN小于TW、Fa、Ba及Bμ的总和
时,那么滚子103则不会产生理想的自转速度和公转速度,滚子与内、外套圈之间就会发生
打滑现象,并且内、外套圈的转速差越大,滚子受到的离心力FL就越大,与内套圈之间的接
触力就越小,进而与内、外套圈之间的打滑就越严重。
发明内容
安装部和内套圈限位部;
安装部和外套圈限位部;
中。
室,这样一来,当内套圈安装部与高速轴配合而使内套圈转动时,滚子受到的离心力驱使滚
子靠近内套圈,进而使滚子与内套圈之间的接触力变大,此时内套圈对滚子的拖动力也就
变大,当该拖动力达到外套圈对滚子的摩擦力、滚子的惯性力、保持架惯性力对滚子间接产
生的阻滞力以及外套圈引导面作用于保持架的摩擦力对滚子间接产生的阻滞力之和时,滚
子就会产生较理想的公转速度,同时还会对滚子产生足够大的转动力矩,进而促使滚子产
生较理想的自转速度,此时滚子与内套圈和外套圈之间就不易发生严重打滑现象。本发明
的圆柱滚子轴承能够在不降低圆柱滚子轴承优势的基础上,充分利用滚子的离心力,有效
降低和抑制高速工况下的打滑现象,进而降低滚子和内、外套圈之间油膜破坏、磨损加剧的
可能性,降低轴承早期失效的可能性,提高圆柱滚子轴承及其主机的可靠性和使用寿命。
附图说明
12‑挡边,13‑外套圈滚道,14‑保持架引导面,15‑通孔,16‑滚子塞装孔,17‑内套圈滚道,18‑
滚子安装室,101‑内套圈,102‑外套圈,103‑滚子,201‑内套圈,202‑外套圈,203‑滚子,204‑
内套圈限位部,205‑外套圈限位部,206‑内套圈安装部,207‑外套圈安装部。
TN‑内套圈对滚子的拖动力。
具体实施方式
用于限定本申请,即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通
常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他
性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且
还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的
要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述
要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
位部9与滚子4接触,并且外套圈安装部10位于外套圈限位部9的径向外侧,外套圈连接部11
与外套圈限位部9和外套圈安装部10连接而共同围成一个环槽。
子的轴向两端进行限位,以避免滚子出现歪斜而影响轴承的承载能力。外套圈滚道13在轴
承轴向上的宽度大于滚子4的轴向长度,从而在滚子4装好后,与滚子4的端面形成润滑间
隙,以供润滑油进入进行润滑。上述限位面的处于外套圈滚道13外的部分则形成了保持架
引导面14,装配时,保持架3套在内套圈安装部上,使保持架3的内孔面与保持架引导面14接
触,保持架3转动时,可沿保持架引导面的周向旋转。
能够快速将滚子4装配完,在外套圈安装部10上设有三个滚子塞装孔16,即一次可同时安装
三个滚子4,装配效率大大提高。当然,在其他实施例中,滚子塞装孔的数量也可以根据需要
设定,比如设置一个、两个或4个以上。
子4接触;内套圈安装部6用于与高速轴配合,内套圈连接部8与内套圈安装部6和内套圈限
位部7连接而围成一个环槽,该环槽的与滚子接触的环壁面形成内套圈滚道17。内套圈连接
部8上沿其圆周方向也均布有多个通孔15,以供气体和液体通过,达到散热、润滑的作用。
滚道13之间,沿保持架引导面14转动保持架,可将滚子安装到不同兜孔中。待滚子安装完成
后,将内套圈1沿轴向插入外套圈2内,这样一来,内套圈的内套圈限位部7伸入外套圈2中,
外套圈2的外套圈限位部9伸入到内套圈1内,此时,内套圈安装部6延伸至外套圈限位部9的
径向内侧,内套圈连接部8和外套圈连接部11之间形成用于安装滚子的滚子安装室18,保持
架3位于外套圈限位部9与内套圈限位部10之间且处于滚子安装室18内。内套圈1和外套圈2
形成插套式结构,但外套圈2与内套圈1之间不接触,有间隙,内套圈1与保持架3之间不接
触、有间隙。高速圆柱滚子装配完成后,滚子4的圆柱面分别与内套圈限位部7和外套圈限位
部9接触,也即分别与外套圈滚道13和内套圈滚道17接触。滚子4装配到位后需要与内套圈1
和外套圈2之间产生一定的预紧量,以保证滚子的圆柱面与内套圈1和外套圈2之间产生一
定的接触力。
滚道17中绕轴承的轴线公转,滚子在公转的过程中其外周面与保持架3的兜孔5接触并带动
保持架3绕轴承的轴线转动。以高速轴逆时针转动为例,对圆柱滚子轴承的滚子进行受力分
析,如图6所示。滚子4在转动过程中受到外套圈对滚子的摩擦力Tw,滚子的惯性力Fa、保持
架惯性力对滚子间接产生的阻滞力Ba、保持架引导面作用于保持架的摩擦力对滚子间接产
生的阻滞力Bµ、离心力FL和内套圈对滚子的拖动力TN,同时还受到兜孔的孔壁对滚子的摩擦
阻力,该摩擦阻力与离心力的方向相同(图中未显示,本实施例中,可忽略)。当内套圈1、外
套圈2的转速差很大时,滚子4就会受到较大的离心力FL,离心力FL使滚子4产生接近内套圈1
的趋势,从而与内套圈1之间的接触力变大,此时内套圈1对滚子4的拖动力TN也就会变大,
当TN达到TW、Fa、Ba及Bµ之总和时,滚子4就会产生较理想的公转速度,同时由于TN与TW、Fa、Ba
及Bµ不在一直线上,因此会对滚子4产生足够大的转动力矩,进而促使滚子4产生较理想的
自转速度,所以此时滚子4与内套圈1、外套圈2之间就不易发生严重的打滑现象。
和抑制高速工况下的打滑现象,进而降低滚子和内、外套圈之间油膜破坏、磨损加剧的可能
性,降低轴承早期失效的可能性,从而提高圆柱滚子轴承及其主机的可靠性和使用寿命。
且两者均与滚子203接触。此时需要加强内套圈安装部206和外套圈安装部207的结构强度,
以保证圆柱滚子轴承的承载能力。
均与滚子接触。
止保持架从滚子安装室中脱出。
边,两挡止凸起与外套圈限位部形成环槽。
架以将滚子送入外套圈滚道中。