CN102359485A

CN102359485A - 完全滚动推力轴承

Info

Publication number: CN102359485A
Application number: CN2011103032392A
Authority: CN
Inventors: 冯立友
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-25
Filing date: 2011-09-25
Publication date: 2012-02-22

Abstract

完全滚动推力轴承，包括外圈1、内圈2、背靠背的两组滚动元件3和4、保持架5，滚动体3为一圆台体a和圆锥体b形成一个整体，滚动体4为一个圆锥体b’和一个阶梯状的双圆台体a’形成一个整体，圆锥体b’与b大小形状相同，形成斜线面接触且两顶点重合于O点。阶梯状的双圆台体a’上部分为一小圆台体A下部分的一大圆台体B，小圆台体A与内圈接触，大圆台体B与外圈接触，A向顶点反方向延伸与b’是同底的。滚动体4的大圆台体B与外圈1的EF接触，通过确定同步运动点G而确定B的锥角，(GC⊥CH、GD⊥MN)，因为G点与D点同步运动，所以B与外圈1的接触面也可以作同步运动。推力轴承各个接触面都可以实现同步协调运动，达到完全滚动。

Description

完全滚动推力轴承

所属的技术领域

本发明是对推力轴承的设计制造提出一种新的技术方案，其产品用于各种机械。

背景技术

一、轴承的发展大致可以分为两个阶段：第一阶段为有摩擦阶段，自201010584308.7公布了完全滚动轴承，轴承的发展进入了第二阶段——无摩擦阶段。

二、201010584308.7公布的完全滚动轴承，通过两组滚子之间、两组滚子与内圈之间、两组滚子与外圈之间的同步运动，致使受力接触面不产生相对位移，因而克服了摩擦力。其必须符合这样的特性：①两组滚子形状和大小是相同的；②两组滚子背靠背接触，呈轴对称状态，如图1，对称轴XY垂直于轴承中心线ZZ’。如果不符合这样的特性，各受力接触面之间就不能实现同步运动，如图2，两组滚子之间、两组滚子与内圈之间可以同步运动，两组滚子与外圈之间不能实现同步运动，因为外圈P点和R点处的圆周长是不等的，而滚子上P点与R点转动后移动的距离是相等的。

三、201010584308.7完全滚动轴承，可同时承受轴向和径向两个方向受力，但不适合作为推力轴承使用，如图3，①两组滚动体3和4中只有滚动体3直接承受推力F，推力F有一部分分解的力F1沿滚动体3的中心线OZ向O方向传递，进而传递到滚动体4，再传递到外圈1，而滚动体4没有这样力的传递过程，不能直接产生力与之互相抵消；②由于滚动体3和4的中心线OZ与OZ’角度太小，力的传递不科学，F1需要数倍于F1的力F2与之平衡，并且产生了外圈的正面压力F3。

发明内容

一、为了克服201010584308.7完全滚动轴承在推力轴承应用上的缺陷，本发明——完全滚动推力轴承提出了一套解决方案，如图4，①滚动体3基本上与外圈1(底圈)保持平卧状态，以便更适合直接承受轴向推力；②尽量扩大OZ与OZ’的夹角，以便更适合径向分解的力的传递，这样就形成了沿XY线不对称的两组滚动体3和4，且XY不垂直于ZZ’。

二、完全滚动推力轴承，如图4，包括外圈1、内圈2、背靠背的两组滚动元件3和4、支持滚动体的保持架5，滚动体3为一圆台体a和圆锥体b形成一个整体，圆台体a与内外圈接触，圆台体a以及内外圈的接触面延伸后都形成圆锥面，且锥形顶点都重合于轴承中心线上一点Z，确保受力面同步运动。滚动体4为一个圆锥体b’和一个阶梯状的双圆台体a’形成一个整体，圆锥体b’与b大小形状相同，形成斜线面接触且两顶点重合于O点，确保接触面同步运动。阶梯状的双圆台体a’上部分为一小圆台体A下部分为一大圆台体B，小圆台体A与内圈接触，大圆台体B与外圈接触，小圆台体A和大圆台体B以及与内圈、外圈的接触面延伸后都成为圆锥面，且锥形的顶点都重合于推力轴承中心线上一点Z’，小圆台体A向顶点反方向延伸与圆锥体b’是同底的，所以内圈、外圈滚动体3、滚动体4的小圆台体A，以及圆锥体b、圆锥体b’都能够实行同步运动。

三、滚动体4的大圆台体B与外圈1的EF接触，由于滚动体3、滚动体4、内圈2以及外圈1的MN面是同步运动的，要想使大圆台体B与外圈1的EF面也实现同步运动这取决于大圆台体B的锥角的大小，本发明通过确定同步运动点G而确定大圆台体B的锥角，(GC⊥CH、GD⊥MN)，因为G点与D点同步运动，所以大圆台体B与外圈1的接触面也可以作同步运动。因此，对于两组不对称的滚动体且背靠背的接触面不垂直于轴承中心线的推力轴承各个接触面都可以实现同步协调运动，达到完全滚动的目的。

四、对于完全滚动轴承来说，因为克服了内部摩擦，轴承的保持架只起到保持滚动体有序运转的作用，因此保持架可以采用中国农村古代碾谷时使用碾子的中轴控制方式，比较实用。

五、本发明有益的效果是合理地转移了锥体滚动元件分解出的径向力的传递，使推力轴承内部各元件在运转时实现完全滚动，不产生摩擦阻力，不增加能耗，不发热，不易受损，适用于高负荷、高速运转，运行稳定，提高使用寿命，完全滚动推力轴承结构简单容易实施。

附图说明

图1是完全滚动轴承两组滚动元件对称轴XY与轴承中心线ZZ’垂直的示意图。

图2是两组滚子关于XY不对称且XY与ZZ’不垂直而造成滚子与外圈运动不同步的示意简图。

图3锥形体受力传递的示意简图。

图4本发明的示意简图。

Claims

1.完全滚动推力轴承是一种在完全滚动轴承基础上发明的推力轴承，其特征是：采用背靠背的两组滚动元件3和4，滚动体3包括一个圆台体a和一个圆锥体b形成一个整体，滚动体4包括一个阶梯状的双圆台体a’和一个圆锥体b’形成一个整体，双圆台体a’包括一个小圆台体A和一个大圆台体B，小圆台体A向下底延伸可与b’同底，b与b’大小形状相同，形成斜线面接触，接触线与轴承中心线不垂直，在此情况下通过确定同步运动点G，进而确定大圆台体B的锥角的大小，从而使得大圆台体B与外圈1接触并进行同步运动。