CN101586597A

CN101586597A - 一种球轴承

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Publication number: CN101586597A
Application number: CNA2009101333805A
Authority: CN
Inventors: 王乃明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2029-04-07
Also published as: CN101586597B

Abstract

本发明公开了一种球轴承，包括外圈、内圈和配装在所述外圈和内圈之间的钢球，所述球轴承还包括固定安装于所述球轴承端面上的圆环形防护板，所述防护板的内径为9.00mm，所述防护板的外径为19.00mm，所述防护板的内径及外径公差为0.3－0.5mm。通过本发明，实现球轴承在长时间高速运转过程中保证其密封性，有效防止灰尘进入球轴承内部造成的污染以及由于高速运转导致的球轴承外部的润滑脂向球轴承内部的渗透或球轴承内部的润滑脂向外部的泄露。

Description

一种球轴承

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，更具体地说，涉及一种球轴承。

背景技术

球轴承在各种机械器件中有着广泛的应用，球轴承包括内圈、外圈和嵌在内圈、外圈之间的钢球，使用时为了减少钢球转动的阻力，增加钢球转动的灵活性，通常在内、外圈之间添加润滑剂，如润滑脂或石墨等。

球轴承的工作寿命在很大程度上受到密封性的影响。因此，在新近发展的球轴承两端面，都安装有相应的密封圈。一方面，密封圈必须防止润滑剂从轴承中向外泄漏；另一方面，它还应防止外界的污染物进入球轴承内部。这是由于污染物对球轴承有各种各样的影响：进入球轴承的大量微颗粒会充当磨粒，这将导致轴承的游隙加大，噪音升高，造成球轴承的磨损、使用寿命缩短；此外，更大的坚硬颗粒进入球轴承滚道，且当球轴承的载荷较大时，由于在压痕中引起点蚀，从而降低球轴承的疲劳寿命。

现有技术中，已存在具有一个密封唇或两个密封唇的密封圈。这两种密封圈虽然起到了一定的密封的作用，在球轴承低速(20000rpm以下)运转时，可以防止灰尘的进入或润滑油脂向外部的泄露；但是，当球轴承长时间高速(30000rpm)运转时，球轴承密封圈性能失效，导致外部灰尘进入球轴承内部，致使球轴承损坏；而且，当球轴承密封圈性能失效后，球轴承在高速运转过程中，会出现球轴承外部的润滑脂渗透至球轴承内部或球轴承内部的润滑脂向外部泄露，这些都将大大影响球轴承的使用寿命。

因此，当前本领域技术人员亟待解决的问题是：如何使球轴承在长时间高速运转过程中保证其密封性，有效防止灰尘进入球轴承内部造成的污染以及由于高速运转导致的球轴承外部的润滑脂向球轴承内部的渗透或球轴承内部的润滑脂向外部的泄露。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种球轴承，用以实现球轴承在长时间高速运转过程中保证其密封性，有效防止灰尘进入球轴承内部造成的污染以及由于高速运转导致的球轴承外部的润滑脂向球轴承内部的渗透或球轴承内部的润滑脂向外部的泄露。

本发明实施例是这样实现的：

一种球轴承，包括外圈、内圈和配装在所述外圈和内圈之间的钢球，所述球轴承还包括固定安装于所述球轴承端面上的圆环形防护板，所述防护板的内径为9.00mm，所述防护板的外径为19.00mm，所述防护板的内径及外径公差范围为0.3-0.5mm。

优选的，所述球轴承还包括固定安装于所述轴承内圈的外圆壁面与所述轴承外圈的内圆壁面之间的密封圈，所述密封圈具有三个密封唇，其中第一密封唇紧贴于所述球轴承内圈的U形槽口；第二密封唇从所述第一密封唇根部分出，伸入所述U形槽，所述第二密封唇在第一密封唇被突破后，在压力作用下紧贴于所述球轴承内圈的U形槽侧壁；第三密封唇具有斜面，所述斜面延伸至所述球轴承内圈的外圆壁面。

优选的，所述防护板通过焊接的方式固定安装于所述球轴承端面上。

优选的，所述焊接产生至少两个焊点。

优选的，所述焊点为3个。

优选的，所述焊点直径为0.80mm，凸出高度为0.15-0.20mm。

进一步，所述焊点的中心位于与所述防护板同心的圆周，且在所述圆周均匀分布，所述圆周的直径为10.98mm。

进一步，所述防护板的厚度为0.50mm。

优选的，所述防护板为金属材质。

优选的，所述密封唇为橡胶材质。

同现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优点和特点：

首先，在球轴承容易接触外界环境的端面增加防护板，这样，即使球轴承密封圈密封性能失效，防护板也能有效防止外部灰尘和润滑脂进入球轴承内部；

除此之外，本发明中的三唇密封圈进一步增强了球轴承的密封性，当紧贴于球轴承U形槽口的密封唇失效后，伸入球轴承U形槽的密封唇可以在外界冲击力和球轴承内部压力的作用下产生与球轴承U形槽侧壁的相互作用力，该作用力使得该密封唇更紧密地贴合在球轴承U形槽侧壁，避免外界的灰尘或润滑脂进入球轴承内部。

同时，延伸至球轴承内圈外径的密封唇斜面能有效地控制轴承内部润滑脂在被甩到密封圈上的同时将其顺利地导流至球轴承内部腔体，防止润滑脂外泄。

附图说明

图1是本发明一种球轴承实施例的结构示意图；

图2是针对图1的部分结构放大示意图；

图3是本发明中的防护板实施例的平面结构示意图；

图4是本发明中的防护板实施例的端面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在工业应用中的高温条件下，球轴承内部的润滑脂成为液态，此时，球轴承在高速运转时，液态的润滑脂可能在压力平衡时经过密封唇向外流出，这不仅导致球轴承内部的润滑不足，而且会污染其它零件；同时，由于球轴承的高速运转，球轴承的密封性受到破坏，球轴承外部的润滑脂也很容易向球轴承内部渗透，更甚者，外界的灰尘进入球轴承内部，致使球轴承损坏。

参考图1，示出了本发明一种球轴承密封件实施例的结构示意图，该球轴承主要包括球轴承内圈3、球轴承外圈4及其间加装的钢球5，球轴承腔体中填装润滑脂，为了保证球轴承的密封性，所述球轴承还包括固定安装于所述球轴承端面上的圆环形防护板1，所述防护板1的内径为9.00mm，略大于所述球轴承内圈3的内径，所述防护板1的外径为19.00mm，略小于所述球轴承外圈4的外径。上述具体设计尺寸值是针对工业中常用的609号深沟球球轴承提供的，公差为0.3-0.5mm。

如图2所示，是针对图1中虚线圈出部分的具体结构放大示意图，可以清楚地看到，所述球轴承还包括固定安装于所述轴承内圈3的外圆壁面与所述轴承外圈4的内圆壁面之间的密封圈2，其中密封圈2上的第一密封唇21紧贴于所述球轴承内圈第三密封唇23与第二密封唇22形成的U形槽24的槽口，用以阻挡外界的灰尘及润滑脂进入该U形槽24；第二密封唇22从第一密封唇21根部分出，且伸入所述球轴承内圈的U形槽24中，紧贴在所述U形槽24的侧壁，所述第二密封唇22在第一密封唇21被突破后，在外界冲击力和球轴承内部压力的作用下产生与球轴承U形槽24侧壁的相互作用力，该作用力使得该第二密封唇22更紧密地贴合在U形槽24侧壁，避免外界的灰尘或润滑脂进入球轴承内部；第三密封唇23贴合所述球轴承内圈的外径(图中未具体标出)，该密封唇具有一个斜面，该斜面延伸至球轴承内圈的外圆壁面，所述斜面用于进行润滑脂导流；第二密封唇22与第三密封唇23之间形成一空腔25，为了更好地保证密封圈的密封效果，U形槽24和空腔25之间填充密封材料，所述密封材料例如：油脂。图2中所示26是密封圈骨架，该密封圈骨架可以由薄钢板制成，从图2中还可以看到，密封圈骨架26同第三密封唇23的斜面形成了一个凹槽，当球轴承在运转过程中，从球轴承腔体内部甩出的润滑脂可以被暂时存储在该凹槽中，这些润滑脂可以通过第三密封唇23的斜面被导流至球轴承腔体内部，使得不仅可以防止润滑脂外泄，而且可以保证润滑脂的循环利用。图2中所示11是防护板1固定安装于球轴承内圈平面3上的固定安装点位置，后面将对具体固定安装方式和固定安装点做详细描述。

本发明在球轴承的端面上固定安装一个防护板，通过该防护板，阻挡了外界的灰尘进入球轴承内部腔体，同时，防止了球轴承外部的润滑脂向球轴承内部的渗透，以保证球轴承在良好的内环境下高速正常的旋转性能，进而大大提高了球轴承的使用寿命。具体固定的位置可根据实际应用环境安装于轴承的内圈平面上，当然，也可以在球轴承的外圈平面上固定防护板，也可以根据需要在球轴承的内圈平面及外圈平面上同时固定防护板，本发明在此并不做具体限制，本领域技术人员可以根据球轴承的工作环境自由选择固定位置。

本发明中的三唇密封圈进一步增强了球轴承的密封性，当紧贴于球轴承U形槽口的密封唇失效后，伸入球轴承U形槽底部的密封唇更紧密地贴合在球轴承U形槽侧壁，仍然保证了球轴承的密封性。同时，贴合球轴承内圈外径的斜面密封唇能有效地控制球轴承内部润滑脂在被甩到密封圈上的同时将其顺利地导流至球轴承内部腔体，防止润滑脂外泄。

在防护板的安装过程中，为了保证防护板在球轴承高速运转过程中的稳定性，可以通过焊接的方式将所述防护板固定安装于所述球轴承内圈平面上，具体焊接的位置形成焊点。本发明提供了一种以焊接方式在609号深沟球球轴承上固定安装防护板的具体实施例，具体防护板上的焊点分布如图3所示。图3所示表示焊接产生了三个焊点。为保证球轴承在运转过程中各焊点同时均匀受力，将所述焊点设计为在球轴承内圈平面均匀分布，所述焊点的中心位于与所述防护板同心的圆周，相邻焊点之间成120°圆弧，为了配合609号深沟球球轴承的使用，所述圆周的直径为10.98mm。具体应用时，本领域技术人员可根据实际应用场合，确定焊点的数目，如为了进一步增加防护板的坚固性，焊点可设计为4个甚至更多，对此，本发明不做具体限制。

实际操作时，容易发现：当焊点过大时会影响球轴承的正常运转，而焊点过小时又会造成焊接不牢固，容易脱落。经过本发明人的反复实践，对于609号深沟球球轴承来说，理想的焊点直径为0.80mm。此外，考虑到焊接点的凸出度也会影响防护板对于球轴承的密封性，这是由于：当焊点的凸出度过大时，会在防护板和球轴承内圈平面之间出现很大的缝隙，这将会导致球轴承外部润滑脂及灰尘很容易进入球轴承内部，甚至外部杂质卡在防护板和密封圈之间而造成球轴承转动不灵活。因此，经过本发明人的反复实践，对于609号深沟球球轴承来说，理想的凸出高度为0.15-0.20mm，关于防护板侧面的结构示意图如图4所示。通过测力计测量，所述焊点可以承受的力可以达到2000牛，完全可以满足球轴承长时间在转速3000rpm时的正常运转。

本发明中，所述防护板为金属材质，例如SPCC(一般用冷轧碳钢薄板及带)或薄铝板，本发明中的防护板为厚度为0.50mm的SPCC板。不考虑成本的情况下，也可以采用铜，对此，本发明不做具体限制。

此外，本发明中所述密封唇为橡胶材质，常用的有丁晴橡胶，这些密封唇可以套装在预先制成的密封圈骨架上，也可以通过模具直接将上述密封唇压制在密封圈骨架的一端。

本发明中的金属防护板，配合三唇密封圈，具有很好的防护性能，适合于环境恶劣的工作场合及野外工作环境下的球轴承。上述球轴承可以具体应用于高速手枪钻。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1、一种球轴承，包括外圈、内圈和配装在所述外圈和内圈之间的钢球，其特征在于，所述球轴承还包括固定安装于所述球轴承端面上的圆环形防护板，所述防护板的内径为9.00mm，所述防护板的外径为19.00mm，所述防护板的内径及外径公差范围为0.3-0.5mm。

2、根据权利要求1所述的球轴承，其特征在于，所述球轴承还包括固定安装于所述轴承内圈的外圆壁面与所述轴承外圈的内圆壁面之间的密封圈，所述密封圈具有三个密封唇，其中第一密封唇紧贴于所述球轴承内圈的U形槽口；第二密封唇从所述第一密封唇根部分出，伸入所述U形槽，所述第二密封唇在第一密封唇被突破后，在压力作用下紧贴于所述球轴承内圈的U形槽侧壁；第三密封唇具有斜面，所述斜面延伸至所述球轴承内圈的外圆壁面。

3、根据权利要求1所述的球轴承，其特征在于，所述防护板通过焊接的方式固定安装于所述球轴承端面上。

4、根据权利要求3所述的球轴承，其特征在于，所述焊接产生至少两个焊点。

5、根据权利要求4所述的球轴承，其特征在于，所述焊点为3个。

6、根据权利要求4所述的球轴承，其特征在于，所述焊点直径为0.80mm，凸出高度为0.15-0.20mm。

7、根据权利要求4所述的球轴承，其特征在于，所述焊点的中心位于与所述防护板同心的圆周，且在所述圆周均匀分布，所述圆周的直径为10.98mm。

8、根据权利要求1-7中任一项所述的球轴承，其特征在于，所述防护板的厚度为0.50mm。

9、根据权利要求1-7中任一项所述的球轴承，其特征在于，所述防护板为金属材质。

10、根据权利要求2所述的球轴承，其特征在于，所述密封唇为橡胶材质。