CN102384160B - 一种复壁式圆锥滚柱轴承 - Google Patents

一种复壁式圆锥滚柱轴承 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种传动件,尤其是涉及一种应用在机械构件和建筑构件上的、采用复壁式结构的圆锥滚柱轴承;产品由底盘、紧定螺母、止动垫圈、下定位圈、滚柱、上定位圈、定位销、复壁顶盘八种零件组成,包括立壁、平盘、滚柱斜面、平盘托突、垫圈基体、止动突、连接条、定位碗、滚柱圆角面、定位碗槽、止动槽、螺纹端头、圆销杆、六棱销头、滚柱托突、圆锥斜面、顶盘外壁、顶盘平顶、顶盘内壁等二十三个结构特征,可连接两个或两个以上旋转体,使多个不同类型的部件互相配合,生成绕轴运动的合力,适应于大功率旋转作业的需要,所形成的产品美观大方,坚实耐用,且具有装拆方便,使用简易等特点,市场空间广阔,具有较高的实用价值。

Description

一种复壁式圆锥滚柱轴承
技术领域
   本发明涉及一种传动件,尤其是涉及一种应用在机械构件和建筑构件上的、采用复壁式结构的圆锥滚柱轴承。
背景技术
滚柱轴承,是滚动轴承中的一种,俗称“珠盘”,是一种人们在机械构件或建筑构件中经常应用到的传动工具之一。
目前公知的滚动轴承工具,有深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、滚针轴承、长圆柱滚子轴承、螺旋滚子轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、推力角接触球轴承、推力滚柱轴承等多个类型,它们零件形状各异、功能各不相同,但有一个共同点:即它们的结构均是由套圈、滚动体、保持架(又称“衬套”)三大部件组成,且其套圈又一般分为内套圈、外套圈或上套圈、下套圈两个部分;在使用过程中,轴承的外套圈或下套圈往往连接着机械中的不动部分,轴承的内套圈或上套圈往往连接着机械中的旋转部分,从而形成机械绕轴运动中的传动机构和稳定机构,起到降低摩擦系数、减少功率损耗的作用。目前公知滚动轴承的内外套圈和上下套圈,每个套圈都只能与一个外部部件连接,无法同时连接外部的多个部件(零件);且内外套圈通过滚动体的契合紧密连接在一起,难以单独拆分,功能较为单一,限制了公知滚动轴承的使用范围和应用价值。
发明内容
为克服目前公知滚动轴承功能单一的缺陷,本发明提供一种独特的复壁式圆锥滚柱轴承。该轴承除了可以像普通滚动轴承一样承接机械旋转运动之外,还可以通过一个套圈两个圈壁分别关联的方式,同时连接多个不同类型的旋转件,以适应特定机械构件、特定建筑构件的旋转传动需要。
本发明解决技术问题所采用的方案是:
⑴ 将滚动轴承内外套圈之间的配合面设计为圆锥形,使内外套圈均能单独拆分,以便于产品的安装和拆卸;
⑵ 将滚动体设置为圆柱形状,以向心倾斜方式嵌套放置到外套圈立壁内斜面中,形成圆锥轴承形态;
⑶ 将圆柱形滚动体两端边角化圆,以减少产品在使用过程的摩擦系数;
⑷ 在圆柱形滚动体两个端面中设置凹坑,作为轴承保持架对圆柱形滚动体的定位所在;
⑸ 在圆柱形滚动体轴心,设置一贯穿通孔,作为轴承保持架之间的定位连接通道;
⑹ 将轴承内套圈的上端向外翻边,由此生成笼罩轴承主体的外壁,且作为连接外向型旋转体或壳形旋转体的物理所在;
⑺ 将轴承外套圈的底沿向外扩张,加大外套圈底端与外部底座接触的面积,拓展产品使用的基础范围;
⑻ 酌情在产品内外套圈之间的配合间隙中灌注高速润滑脂,提升产品的使用品质。
通过上述一系列技术方案的实施,本发明所形成产品可以取得以下一系列有益效果:
⑴ 安装、拆卸方便简易──机械构件、建筑构件的固定部件与旋转部分,均可以单独装拆产品的外套圈或内套圈,然后将之合成即可形成轴承传动装置,安装与拆卸均十分方便、简易。
⑵ 可同时连接多个不同类型旋转部件──通过内套圈翻边生成的双层立壁,可连接两个或两个以上的外向型旋转体、壳形旋转体、内敛型旋转体、实心型旋转体,使多个不同类型的旋转部件互相配合,共同生成绕轴运动的合力,适应于大功率旋转的作业需要。
⑶ 适应性更广──由于产品内外套圈均可单独装卸,且翻边生成的复壁结构使产品外观处于密封状态,具有较强的抗击能力,能够适应于高空、海洋、沙漠、山地、丘陵等特殊作业环境的需要,适应性广。
另外,本发明实施简单,制造简易,所形成的产品结构美观大方,坚实耐用,使用方便,市场空间广阔,具有较高的附加价值。
下面,结合一实施例及附图,对本发明进一步说明。
附图说明
图1,是一实施例产品组织结构示意图。
图2,是一实施例产品零件形态示例图。
图3,是一实施例底盘零件结构局部剖图。
图4,是一实施例止动垫圈零件结构示例图。
图5,是一实施例下定位圈零件结构局部剖图。
图6,是一实施例滚柱零件结构全剖图。
图7,是一实施例定位销零件结构示例图。
图8,是一实施例复壁顶盘零件结构全剖图。
图9,是一实施例产品装配示例图。
图10,是一实施例产品应用示例图。
具体实施方式
   本发明作为一产品技术方案,通过相应组织结构的有机组合,可使产品得到具体实施。本发明一实施例产品的组织结构如图1所示。
图1中,实施例产品由底盘、紧定螺母、止动垫圈、下定位圈、滚柱、上定位圈、定位销、复壁顶盘八种零件组成,每种不同的零件均有相应独特的结构特征。
在实施例中,不同的零件均有各自不同的形态,它们的形态如图2所示。
图2中,按标号顺序排列的零件依次是:底盘零件(1)、紧定螺母零件(2)、止动垫圈零件(3)、下定位圈零件(4)、滚柱零件(5)、上定位圈零件(6)、定位销零件(7)、复壁顶盘零件(8)。在这些零件中,底盘零件(1)、止动垫圈零件(3)、下定位圈零件(4)、滚柱零件(5)、定位销零件(7)、复壁顶盘零件(8)的结构特征最为明显。底盘零件(1)的结构特征如图3所示。
图3中,底盘零件(1)的结构包括立壁(9)、平盘(10)、滚柱斜面(11)、平盘托突(12)四个组成部分,其中,立壁(9)是底盘零件(1)的主体部分,平盘(10)用于与外部底座的连接与固定,滚柱斜面(11)是设置滚柱零件(5)的物理所在,平盘托突(12)则与复壁顶盘零件(8)配合,形成滚柱零件(5)近乎密封的活动空间。
在实施过程中,底盘零件(1),由高强度的合金结构钢制成,其零件外径值与内径值之间的比例,在3:2到2:1之间。
止动垫圈零件(3)的结构特征如图4所示。
图4中,止动垫圈零件(3)的结构包括垫圈基体(13)、垫圈内孔(14)、垫圈顶面(15)、止动突(16)四个组成部分;其中的止动突(16)组成部分,可防止止动垫圈零件(3)的绕轴旋转运动,从而在使用过程中保障了垫圈零件(3)、紧定螺母零件(2)与定位销零件(7)之间方位的稳定。
在实施过程中,止动垫圈零件(3)即可由金属材料制造,也可由高强度的工程塑料制造,其止动突半径值与垫圈内孔半径值之间的比例,在1:2到2:3之间。
下定位圈零件(4)的结构特征如图5所示。
图5中,下定位圈零件(4)的结构包括连接条(17)、定位碗(18)、销孔(19)、碗内槽(20)四个组成部分,其中,定位碗(18)是确定滚柱零件(5)在产品中的轴向位置和径向位置的物理所在,连接条(17)用于对各个定位碗(18)之间的连接,销孔(19)是贯穿通过定位销零件(7)的空间所在,碗内槽(20)是容纳紧定螺母零件(2)、止动垫圈零件(3)的物理空间所在。
在实施过程中,下定位圈零件(4)即可由铜金属材料制造,也可由工程塑料制造,其定位碗(18)数量与滚柱零件(5)的数量相对应,在12至24之间。
滚柱零件(5)的结构特征如图6所示。
图6中,滚柱零件(5)的结构包括滚柱立面(21)、滚柱销孔(22)、滚柱圆角面(23)、定位碗槽(24)四个组成部分;其中,滚柱立面(21)是与底盘零件(1)、复壁顶盘零件(8)相接触的物理所在,滚柱销孔(22)用于贯穿通过定位销零件(7),滚柱圆角面(23)用于减少本零件在使用过程中的摩擦系数,定位碗槽(24)则与定位圈零件的定位碗(18)相配合,形成滚柱零件(5)在整个产品中的定位机构。
在实施过程中,滚柱零件(5)由高强度的合金结构钢材料制成,其高度值与外径值之间的比例,在1:1到2:1之间;其外径值与定位槽直径值之间的比例,在1:1到2:1之间。
在实施例中,上定位圈零件(6)的结构特征与下定位圈零件(4)相同,但方向相反,且其连接条所形成的外径比下定位圈零件(4)连接条(17)所形成的外径稍大,两者之间的直径值比例在1:0.7到1:0.9之间。
定位销零件(7)的结构特征如图7所示。
图7中,定位销零件(7)结构包括止动槽(25)、螺纹端头(26)、圆销杆(27)、六棱销头(28)四个组成部分,其中,螺纹端头(26)用于结合紧定螺母零件(2),形成完整的定位圈锁定机构;止动槽(25)用于与止动垫圈零件(3)配合,防止紧定螺母零件(2)在使用过程中松脱。
在实施过程中,定位销零件(7)既可由铜金属材料制造,也可由工程塑料制造,其止动槽半径值与螺纹端头半径值之间的比例,在1:2到2:3之间;其螺纹端头直径值与圆销杆直径值、六棱销头内接圆直径值之间的比例,依次在1:1.5:2到1:1.75:2.5之间。
复壁顶盘零件(8)的结构特征如图8所示。
图8中,复壁顶盘零件(8)的结构包括滚柱托突(29)、圆锥斜面(30)、顶盘外壁(31)、外壁螺孔(32)、顶盘平顶(33)、平顶螺孔(34)、顶盘内壁(35)七个组成部分,其中,圆锥斜面(30)是与滚柱零件(5)接触的物理所在,顶盘外壁(31)一方面用于作为产品的主体外观,另一方面又是产品连接外部外向型旋转体、外部壳形旋转体的物理所在,顶盘平顶(33)与顶盘内壁(35)这两个组成部分,均用于连接外部内敛型旋转体或实心旋转体,以此达到产品连接多个外部旋转体的目的。
在实施过程中,复壁顶盘零件(8)既可由金属材料制成,也可由高强度的工程塑料制成,其顶盘外壁(31)外径值与顶盘内壁(35)内径值之间的比例,在1:0.6到1:0.9之间。
当上述各种所需零件均已制造完毕之后,即可将这些零件进行装配,生成定型产品。在实施例中,产品各零件之间的装配关系如图9所示。
图9中,产品中的滚柱零件(5)置于底盘零件(1)与复壁顶盘零件(8)的中间,且其滚柱立面(21)同时与底盘零件(1)的滚柱斜面(11)、复壁顶盘零件(8)的圆锥斜面(30)相接触;下定位圈零件(4)与上定位圈零件(6)通过定位销零件(7)、止动垫圈零件(3)、紧定螺母零件(2)夹峙在滚柱零件(5)的两端,其定位碗(18)置于滚柱零件(5)的定位碗槽(24)之中。
发明所生成的定型产品,主要作用于带有旋转机构的机械构件和建筑构件中,其应用情况大致如图10所示。
图10中,产品中的底盘零件(1),与外部的底座部件(37)相连接;产品中的复壁顶盘零件(8),其顶盘外壁与外部的外向型旋转体(39)、壳形旋转部件体相连接,其顶盘内壁与外部的内敛型旋转体(38)、实心旋转体(36)相连接,从而形成机械构件、建筑构件的旋转连接机构,实现其结构连接传导的功能。
在实际开发过程中,产品各个零件的材质、形状、尺寸等,都可以根据功能的需要而灵活变通,从而实现产品多种规格、多种型号的有机组合,形成多种实施方案,开拓出千姿百态的产品。

Claims (9)

1.一种复壁式圆锥滚柱轴承,由底盘、紧定螺母、止动垫圈、下定位圈、滚柱、上定位圈、定位销、复壁顶盘八种零件组成,其特征是:
⑴ 所述的底盘零件,其结构包括立壁、平盘、滚柱斜面、平盘托突四个组成部分,其零件外径值与内径值之间的比例,在3:2到2:1之间;
⑵ 所述的止动垫圈零件,其结构包括垫圈基体、垫圈内孔、垫圈顶面、止动突四个组成部分,其止动突半径值与垫圈内孔半径值之间的比例,在1:2到2:3之间;
⑶ 所述的下定位圈零件,其结构包括连接条、定位碗、销孔、碗内槽四个组成部分,其定位碗数量在12至24之间;
⑷ 所述的滚柱零件,其结构包括滚柱立面、滚柱销孔、滚柱圆角面、定位碗槽四个组成部分,其高度值与外径值之间的比例,在1:1到2:1之间;其外径值与定位碗槽直径值之间的比例,在1:1到2:1之间;
⑸ 所述的定位销零件,其结构包括止动槽、螺纹端头、圆销杆、六棱销头四个组成部分,其止动槽半径值与螺纹端头半径值之间的比例,在1:2到2:3之间;其螺纹端头直径值与圆销杆直径值、六棱销头内接圆直径值之间的比例,依次在1:1.5:2到1:1.75:2.5之间;
⑹ 所述的复壁顶盘零件,其结构包括滚柱托突、圆锥斜面、顶盘外壁、外壁螺孔、顶盘平顶、平顶螺孔、顶盘内壁七个组成部分,其顶盘外壁外径值与顶盘内壁内径值之间的比例,在1:0.6到1:0.9之间;
⑺ 在所述的复壁式圆锥滚柱轴承中,滚柱零件置于底盘零件与复壁顶盘零件的中间,且其滚柱立面同时与底盘零件的滚柱斜面、复壁顶盘零件的圆锥斜面相接触;下定位圈零件与上定位圈零件通过定位销零件、止动垫圈零件、紧定螺母零件夹持在滚柱零件的两端,且其定位碗置于滚柱零件的定位碗槽之中。
2.根据权利要求1所述的复壁式圆锥滚柱轴承,其特征是:所述的底盘零件,由高强度的合金结构钢制成。
3.根据权利要求1所述的复壁式圆锥滚柱轴承,其特征是:所述的止动垫圈零件,由金属材料制造,或由高强度的工程塑料制造。
4.根据权利要求1所述的复壁式圆锥滚柱轴承,其特征是:所述的下定位圈零件,由铜金属材料制成,或由工程塑料制成。
5.根据权利要求1所述的复壁式圆锥滚柱轴承,其特征是:所述的滚柱零件,由高强度的合金结构钢材料制成。
6.根据权利要求1所述的复壁式圆锥滚柱轴承,其特征是:所述的上定位圈零件,其结构与下定位圈零件相同,但方向相反,其直径值与下定位圈零件直径值之间的比例,在1:0.7到1:0.9之间。
7.根据权利要求1所述的复壁式圆锥滚柱轴承,其特征是:所述的定位销零件,由铜金属材料制造,或由工程塑料制造。
8.根据权利要求1所述的复壁式圆锥滚柱轴承,其特征是:所述的复壁顶盘零件,由金属材料制成,或由高强度的工程塑料制成。
9.根据权利要求1-8任一项所述的复壁式圆锥滚柱轴承,其特征是:所述复壁式圆锥滚柱轴承,主要作用于带有旋转机构的机械构件和建筑构件中;复壁式圆锥滚柱轴承中的底盘零件,与外部的底座部件相连接;复壁式圆锥滚柱轴承中的复壁顶盘零件,其顶盘外壁与外部的外向型旋转体、壳形旋转部件体相连接,其顶盘内壁与外部的内敛型旋转体、实心旋转体相连接,从而形成机械构件、建筑构件的旋转连接机构,实现结构连接传导的功能。
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