CN102278370A - 带有磁铁的自旋转轴承 - Google Patents

Abstract

一种带有磁铁的自旋转轴承包含内圈(1)、滚动体(3)、保持架(2)和外圈(4)，还包含扇形长条磁铁(5)和磁体(6)。在外圈(4)外径端面对称匀布的数个扇形通槽内配装扇形长条磁铁，所有扇形长条磁铁的磁极方向一致。在外圈(4)不接触其外径端面的地方对称匀布配置有n个磁体，每个磁体凸头两斜边的长条状通槽内配装有条形磁铁(7)，同一磁体两个条形磁铁的磁极方向刚好相反。每个条形磁铁的N极和S极对扇形长条磁铁进行相吸或排斥进而推动外圈自旋转，外圈自旋转不用消耗油、电和燃料，降低了运行成本，产生的摩擦力矩较小，润滑和维护保养非常容易，用于纺织业或室内排气扇等对旋转力矩和转速要求不太高的工况。

Description

带有磁铁的自旋转轴承

技术领域

本发明属于轴承技术领域，尤其涉及到一种带有磁铁的自旋转轴承。

背景技术

 滚动轴承已广泛地用于交通车辆、机床、纺织机械、矿山机械、建筑机械、飞机、船舶、机器人以及精密仪器、电子计算机等各种各样的机器和装置中。但目前所有的滚动轴承必须在消耗油、电和燃料的情况下才能运转，比如由电机驱动、柴油机驱动等。至今还未出现带有磁铁的自旋转轴承问世。

发明内容

    本发明提供了一种带有磁铁的自旋转轴承，该自旋转轴承即使在不消耗油、电和燃料的情况下也能实现其自身旋转，从而达到节约能源、降低成本之目的。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种带有磁铁的自旋转轴承包含了内圈、滚动体、保持架和外圈，滚动体通过保持架安装在内圈和外圈之间，本发明的特征是：所述自旋转轴承还包含有扇形长条磁铁和磁体，在外圈的外径端面并沿其宽度方向加工有数个对称匀布的扇形通槽，在所述扇形通槽内均配装有扇形长条磁铁，扇形长条磁铁的体积或是外形尺寸等于所述扇形通槽的体积或是外形尺寸，扇形长条磁铁配装的数量等于所述扇形通槽的数量，所有扇形长条磁铁配装在所述扇形通槽内的磁极方向一致，所述磁极是指扇形长条磁铁的N极和S极，所述磁极方向一致是指所有扇形长条磁铁的一端若均呈N极则其另一端毕均呈S极；在外圈不接触其外径端面的地方对称匀布配置有n个磁体，所述n≥2，磁体呈凸状，磁体的凸头两斜边设有两条长条状通槽，所述长条状通槽内均配装有条形磁铁，条形磁铁的体积或是外形尺寸等于所述长条状通槽的体积或是外形尺寸，配装在同一磁体两条长条状通槽内的两个条形磁铁的磁极方向刚好相反，所述磁极方向刚好相反是指一长条状通槽配装的条形磁铁从上到下分呈N极和S极则另一长条状通槽配装的条形磁铁从上到下分呈S极和N极；将n个磁体对称匀布配置在外圈附近，通过每个条形磁铁的N极和S极就对外圈配装的扇形长条磁铁进行相吸或排斥进而推动外圈自旋转。

由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、使用时，内圈和磁体相对固定，外圈外径端面配装的扇形长条磁铁的磁极方向必须一致，若所有扇形长条磁铁的一端同呈N极或是S极，则其另一端毕均呈S极或是N极。根据外圈所需要的旋转方向可以设定结构相同但磁极方向刚好相反的n个磁体的安装方向，所有n个磁体的安装方向均应一致。外圈旋转的快慢与磁体靠近扇形长条磁铁的间距有关，所以外圈旋转的快慢程度取决于磁体与扇形长条磁铁的间距设置，还取决于磁体的设置数量n，磁体设置的越多对外圈的旋转力矩就越大，这样外圈自旋转就不用消耗油、电和燃料，降低了运行成本。

2、本发明产生的摩擦力矩较小，润滑和维护保养非常容易。

3、本发明可用于纺织业的卷线工序，或用于室内排气扇等对旋转力矩和转速要求不太高的工况。

附图说明

图1是本发明扇形长条磁铁上端呈N极而下端呈S极以及磁体上两个条形磁铁呈不同磁极方向的配置示意图；

图2是外圈带有扇形通槽和联接面的结构示意图；

图3是磁体配装条形磁铁的结构示意图。

上述图中：1-内圈；2-保持架；3-滚动体；4-外圈；4.1-联接面；5-扇形长条磁铁；6-磁体； 7-条形磁铁。

具体实施方式

图1是本发明扇形长条磁铁上端呈N极而下端呈S极以及磁体上两个条形磁铁呈不同磁极方向的配置示意图，当然本发明的扇形长条磁铁也可上端呈S极而下端呈N极。

结合图1，本发明带有磁铁的自旋转轴承包含了内圈1、滚动体3、保持架2和外圈4，滚动体3通过保持架2安装在内圈1和外圈4之间，这种轴承结构对本领域是最常见的结构之一。保持架2可根据不同的工况而设计成不同的结构类型。内圈1和外圈4均采用无磁或弱磁材料，如25Cr18Ni10WN、7Mn15Cr2Al3V2Wmo或陶瓷等。保持架2和滚动体3均采用无磁材料，如滚动体3可采用陶瓷球或陶瓷滚子，保持架2材料采用塑料、铜或铝等。

本发明自旋转轴承还包含有扇形长条磁铁5和磁体6。

在外圈4的外径端面并沿其宽度方向加工有数个对称匀布的扇形通槽，在所述扇形通槽内均配装有扇形长条磁铁5，配装扇形长条磁铁5的方式或是镶嵌，或是粘接，或是其它联接。扇形长条磁铁5的体积或是外形尺寸等于所述扇形通槽的体积或是外形尺寸，扇形长条磁铁5配装的数量等于所述扇形通槽的数量，所有扇形长条磁铁5配装在所述扇形通槽内的磁极方向一致，所述磁极是指扇形长条磁铁5的N极和S极，所述磁极方向一致是指所有扇形长条磁铁5的一端若均呈N极则其另一端毕均呈S极，就如图1所示。

在外圈4不接触其外径端面的地方对称匀布配置有n个磁体6，所述n≥2，磁体6呈凸状，磁体6的凸头两斜边设有两条长条状通槽，所述长条状通槽内均配装有条形磁铁7，条形磁铁7的体积或是外形尺寸等于所述长条状通槽的体积或是外形尺寸，配装在同一磁体6两条长条状通槽内的两个条形磁铁的磁极方向刚好相反，所述磁极方向刚好相反是指一长条状通槽配装的条形磁铁从上到下分呈N极和S极则另一长条状通槽配装的条形磁铁从上到下分呈S极和N极，就如图1和图3所示。图1给出了三个对称匀布配置的磁体6。

将n个磁体6对称匀布配置在外圈附近，通过每个条形磁铁的N极和S极就对外圈配装的扇形长条磁铁进行相吸或排斥进而推动外圈4自旋转，自旋转过程中轴承产生的摩擦力矩较小，润滑和维护保养非常容易。

所述配装有扇形长条磁铁的外圈还可车削一圈外圈配合面4.1，这是由于该外圈配合面4.1可以用于配装其它驱动部件。

上述扇形长条磁铁5和条形磁铁7均采用永磁材料，如钛铁硼磁铁。磁体6最好采用绝磁材料。

工作时，内圈1和磁体6相对固定。外圈4旋转的快慢与磁体6靠近扇形长条磁铁5的间距有关，所以外圈旋转的快慢程度不仅取决于磁体与扇形长条磁铁的间距设置，还取决于磁体的设置数量和扇形长条磁铁5的设置数量，磁体设置的越多加之扇形长条磁铁5设置的越多对外圈产生的旋转力矩就越大，这样外圈自旋转就不用消耗油、电和燃料，降低了运行成本。

结合图2，为了使自旋转轴承产生一定的作用，外圈4还可加工出联接面4.1，该联接面4.1可以配装需要随外圈一同旋转的其它部件，如用于纺织业的卷线工序，或用于室内排气扇等对旋转力矩和转速要求不太高的工况。

Claims (1)

1.一种带有磁铁的自旋转轴承，该自旋转轴承包含了内圈(1)、滚动体(3)、保持架(2)和外圈(4)，滚动体(3)通过保持架(2)安装在内圈(1)和外圈(4)之间，其特征是：所述自旋转轴承还包含有扇形长条磁铁(5)和磁体(6)，在外圈(4)的外径端面并沿其宽度方向加工有数个对称匀布的扇形通槽，在所述扇形通槽内均配装有扇形长条磁铁(5)，扇形长条磁铁(5)的体积或是外形尺寸等于所述扇形通槽的体积或是外形尺寸，扇形长条磁铁(5)配装的数量等于所述扇形通槽的数量，所有扇形长条磁铁(5)配装在所述扇形通槽内的磁极方向一致，所述磁极是指扇形长条磁铁(5)的N极和S极，所述磁极方向一致是指所有扇形长条磁铁(5)的一端若均呈N极则其另一端毕均呈S极；在外圈(4)不接触其外径端面的地方对称匀布配置有n个磁体(6)，所述n≥2，磁体(6)呈凸状，磁体(6)的凸头两斜边设有两条长条状通槽，所述长条状通槽内均配装有条形磁铁(7)，条形磁铁(7)的体积或是外形尺寸等于所述长条状通槽的体积或是外形尺寸，配装在同一磁体(6)两条长条状通槽内的两个条形磁铁(7)的磁极方向刚好相反，所述磁极方向刚好相反是指一长条状通槽配装的条形磁铁从上到下分呈N极和S极则另一长条状通槽配装的条形磁铁从上到下分呈S极和N极；将n个磁体(6)对称匀布配置在外圈(4)附近，通过每个条形磁铁(7)的N极和S极就对外圈配装的扇形长条磁铁(5)进行相吸或排斥进而推动外圈(4)自旋转。

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