CN103821822A - 一种弧形中轴圆柱滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种弧形中轴圆柱滚子轴承，包括内套圈、外套圈、一排弧形中轴圆柱腰径凹陷球面滚子和滚动圆环保持器，把滚动圆环C型保持器套在内套圈的外圆滚道中，在把鼓型腰径凹陷球面滚子嵌入到滚动圆环C型保持器的C口内，在弧形中轴圆柱滚子装满圆环保持器后装上外套圈。通过对内外套圈和滚动体进行弧面设计减少圆柱滚子轴承的边缘应力集中，是轴承受力更均匀来提高轴承使用寿命，通过减少保持器与滚子的摩擦面来降低噪音。

Description

一种弧形中轴圆柱滚子轴承
技术领域
本发明涉及机械领域，是替换传统圆柱滚子轴承和滚针轴承，是用在同一光电机一体化的实用创新型轴承。
背景技术
在全球机械设备飞速发展的时代，现有传统圆柱轴承结构已经不能满足机械设备发展的技术需要。现有机械设备中安装的圆柱滚子轴承为例；轴承结构支撑特点在于是：内套圈.外套圈.单列或双列圆柱滚子；黄铜框式保持器组合成一套圆柱滚子轴承。调心滚子轴承具有单列或双列滚子，径向承载能力大，适用于承受重负荷和冲击负荷。N型及NU型可轴向移动，能适应因热膨胀或一起的轴与外壳变化，可做自由端使用。对轴或座孔的加工要求较高，轴承安装后外圈轴线相对偏斜要严加控制，以避免造成应力集中，圆柱滚子轴承具有良好的抗冲击能力，一般来说圆柱滚子轴承所准许的工作转速较高。而被广泛应用与钢铁.造纸.海运.石油化工.电力.矿山等机械设备中。传统圆柱滚子轴承也有不足之处，其特征在于是；(1)实体机加(黄铜.青铜.球墨铸铁)保持器，在轴承滚道中占用的滚动体空间超过10-25％以上。因此现有圆柱滚子轴承比同一尺寸满装圆柱滚子轴承承重载荷能力减少三分之一的载荷能力；(2)在出现轴向力的工作当中，会出现滚子边缘应力过于集中轴承使用寿命大幅度降低；(3)在机械设备运行出现轴向力的时候传统圆柱滚子容易发生轴承滚子旋转扭矩增加，轴承抱死出现拉扯现象，传统调心滚子轴承保持器或发生断裂金属碎块会对轴箱内的其他零部件造成严重伤害；(4)传统圆柱滚子轴承由于保持器与滚动体之间摩擦面非常大，整个滚动体有三分之一的表面被保持器包裹，滚动体与保持器在轴承运转当中产生巨大的热量，由于保持器对滚动体的包裹使得热量不能有效地释放，造成设备温度过高使得润滑油的有效寿命大幅度降低，设备检修频率增加增，设备的使用成本提高；(5)由于滚动体被保持器包裹在轴承运转当中滚动体表面很难形成油膜保护，润滑油的作用降低，从而导致轴承使用寿命缩短。(6)滚动的与保持器之间的摩擦增加了阻力，使得能耗增加；(7)保持器与滚动体之间的摩擦面积大导致圆柱滚子轴承不能适用于现代要求高转速的机械设备。现有传统圆柱滚子轴承的支撑结构存在诸多难以克服的难题，有待学者和研究单位研发设计一种新的更适合现代机械设备发展要求的轴承支撑结构。
发明内容
为了克服现有圆柱滚子轴承的缺点，设计研发全新支撑结构的圆柱滚子轴承。解决了现有调心滚子轴承承载低.噪音大.寿命短.安全系数低.转速低等缺点。
一种弧形中轴式滚子轴承是提高滚动体的承载面来增加承载能力，减少保持器与滚动体之间的摩擦面为理念，整体提升圆柱滚子轴承各项性能指标。新的设计方案与现行的ISO国际通用调心滚子的外型尺寸相同，也可以根据设备需求来定外形尺寸。
一种弧形中轴式滚子轴承的采用设计方案是；(1)内套圈(2)外套圈(3)滚动圆环C型保持器(4)单列弧形中轴式滚子。四部分组成，将滚动圆环C型保持器套入内套圈的滚道中，在把弧形滚子嵌入到滚动圆环C型保持器的C口内，在弧形滚子装满圆环C形保持器圆的时候装上外套圈，把卡簧装入外套圈内圆凹槽中。
一种弧形中轴式滚子轴承的外套圈内滚道设计为凹陷弧，滚道面是以弧形滚子弧线相同，外圈中间圆周有油槽油孔。内套圈外圆滚道设计为凹陷弧形弧度与弧形滚子相同，圆柱滚子采用凸度弧形设计滚子，弧形中轴式滚子中间圆周有滚动凹槽，凹槽底部呈轴状，凹陷滚动槽上部边缘倒角呈弧形角。保持器采用圆环分体外齿C形滚动保持器，圆环保持器内圈与轴承内圈滚道接触面设计呈“U”形，保持器C形口与鼓型球面滚子凹槽底部接触面设计呈“U”，保持器有两个半圆组成一个圆环保持器，圆环C形保持器用做弧形滚子的间距隔离支撑，均匀的隔离鼓型球面滚子。
这种弧形中轴圆柱滚子轴承其优点在于，采用了ISO国际轴承通用标准外形尺寸或按照机械要求单独设计设备所需尺寸。重新组合轴承结构支撑技术，从而突破了国际圆柱滚子轴承承载低.噪音大.寿命低桎梏。发明了一种发明弧形中轴式滚子轴承支撑结构其特征其在于是：(1)增加了滚子径粗与数量来提高轴承承载能力，承载能力提高了20％30％；(2)取消了原来的花篮式机加黄铜保持器和冲压钢板花篮保持器，避免了保持器划伤滚子球面，提高滚子灵活度(3)保持器与圆柱滚子的摩擦面降低了90％，减少了摩擦阻力，能降低能耗；(4)保持器与圆柱滚子的接触面减少，机器设备中由于轴承运行产生的噪音降低了30％--50％；(5)摩擦阻力减少，从而能提高20％-30％运转速度；(6)由于保持器与圆柱滚子的滚子面没有了接触点，保持器刮蹭球面滚子表面现象也不存在了，从而在滚子的表面能形成油膜保护层，使得轴承使用寿命提高50％；(7)保持器与滚子减少了摩擦面从而因摩擦产生的金属沫也相应减少；(8)轴承在运行中轴向载荷过高，一列滚子工作另一列抱死滚子与保持器之间产生的扭力，保持器断裂所造成的机械设备零部件损坏，在这种发明轴承结构中得到了避免，安全系数提高20％；(9)没有了机加黄铜花篮保持器的包裹，圆柱滚子散热更加顺畅，由保持器与滚子摩擦所产生的热量降低了90％，使得润滑油的失效期得到延长；(10)减少了因机械加工或安装角度误差而造成的轴承过早损坏；(11)外圈油槽油孔的设计能使轴承能得到更好的润滑，提高轴承的使用寿命；(12)这种新型轴承的生产工艺简单材料成本降低20％，维护便捷。这种实用创新型轴承，适用于未来机械设备的发展需求。已经在风机.高速线材，减速机等机械设备中安装使用达到设计使用参数效果完全由于传统结构调心滚子轴承。
附图说明
一种弧形中轴圆柱滚子轴承有5个附图共3页；
图1弧形中轴圆柱滚子轴承侧面示意图。
图2弧形中轴圆柱滚子轴承剖面示意图。
图3环形C口保持器侧面示意图。
图4是轴承弧形中轴圆柱滚子与圆环C口保持器配合示意图。
图4A1是轴承弧形中轴圆柱滚子凹槽低部圆柱形设计图。
图4A2是轴承弧形中轴圆柱滚子凹槽底部圆柱与圆环C口保持器配合示意图。
图4B1是轴承弧形中轴圆柱滚子凹槽底部凸度球面示意图。
图4B2是轴承弧形中轴圆柱滚子凹槽底部凸度球面与圆环C形口保持器配合示意图。
图5是轴承横剖面示意图。
具体实施方式发明一种弧形中轴圆柱子轴承：具体实施例如图1和图2所示；
安装步骤：是在内套圈(2)的外圆滚道沟与环型C形口保持架(4)相对匹配，在C型口形状保持架(5)的上面安装满弧形中轴圆柱滚子(3)相对匹配，然后把內套圈(2)和装满弧形中轴圆柱滚子(3)安装到外套圈(1)的内孔中相对匹配，组合呈图1当中所示的一种弧形中轴圆柱滚子轴承。

Claims (9)

1.一种弧形中轴圆柱滚子轴承其特征在于是由(1)外套圈内圈一个弧形滚道沟，边缘处一侧带有挡边一侧有圆周凹槽，外圈中间圆周设有油槽油孔。(2)内套圈的外圆也是一个弧形滚道沟.(3)两个半圆组成圆环外圈圆周多个C形镶嵌口片状保持架。(4)一排单列弧形中轴滚子中部圆周凹陷球面滚子。一个圆形卡簧组成一套轴承；内套圈的外圆，圆弧形滚道沟与外套圈的内孔圆弧形滚道沟弧线曲面相同统一；单列弧形中轴滚子是用，两个半圆组成圆环外圈圆周多个C形镶嵌口片状保持架将其稳定在内圈沟道内。所有轴承内的弧形中轴式滚子的腰径都有圆周凹陷槽，将弧形滚子凹陷槽镶嵌入保持架C形中，弧形滚子与保持架为松动配合。；发明轴承结构匹配其特征在于是(1)内套圈的外圆沟道与一排单列弧形中轴圆柱滚子和两个半圆组成圆环外圈圆周多个C形镶嵌口片状保持架匹配，(2)一排单列弧形中轴圆柱滚子凹陷槽与两个半圆组成圆环外圈圆周多个C形镶嵌口片状保持架匹配(3)外套圈与弧形中轴圆柱滚子匹配；按上述顺序共同匹配呈一套新型轴承。
2.根据权利要求1所述的一种弧形中轴圆柱滚子轴承，其特征在于内套圈(2)的外圆滚道沟是一个弧形滚道沟，它的两头边缘设计无挡边。
3.根据权利要求1所述的一种弧形中轴圆柱滚子轴承，其特征在于外套圈(1)的内孔滚道是呈一种弧形滚道；它的边缘处一边设有挡边一边设有凹槽外圆中间腰部圆周设计有油槽和油孔。
4.根据权利要求1所述的一种弧形中轴圆柱滚子轴承，其特征在于是弧形中轴圆柱滚子中部圆周设计有凹陷槽(3)的外圆几何形状为带有弧线的圆柱形状滚子，中部圆周设有凹陷槽，凹陷槽底部设计为平面和凸度球面两种结构。沟槽顶部与滚子球面倒角设计为球面圆角。
5.根据权利要1所述的一种弧形中轴圆柱滚子轴承，其特征在于是弧形中轴式滚子中部圆周凹陷槽是与一个圆环外圈圆周多个C形镶嵌口片状保持架(4)相对匹配，C形口内平面和凸度球面两种结构，成为鼓形球面滚子的间隔稳定支撑。
6.根据权利要求4所述的一种弧形中轴圆柱滚子轴承，其特征在于是弧面中轴圆柱滚子的中部圆周凹陷槽与圆环外圈圆周多个C形镶嵌口片状保持架为松动线接触配合。
7.根据权利要求1所述的一种弧形中轴圆柱滚子轴承圆环外圈圆周多个C形镶嵌口片状保持架其特征在于是；(4)片状圆环外圆根据轴承所需弧形滚子的数量在片状圆环外圆均匀的加工同等数量的C形口。(5)C形口与(6)弧形滚子凹槽底部的接触面设计为平面和球面两种。(4)片状圆环保持架的厚度小于弧形滚子中部凹槽的宽度松动配合。(5)C形口开口尺寸小于弧形滚子凹槽轴径。
8.根据权利要求1所述的一种弧形中轴圆柱滚子轴承，其特征在于是内套圈(2)和外套圈(1)的滚道沟中满装了单列弧形滚子(3)和(4)圆环外圈圆周多个C形镶嵌口片状保持架(5)和(6)，把弧形滚子镶嵌在内圈滚道的保持器上面。
9.根据权利要求1所述的一种弧形中轴圆柱滚子轴承，其特征在于是内套圈(2)的外圆弧形滚道，外套圈(1)的内圆弧形滚道沟和弧形中轴式滚子(3)的轮廓都是同一个半径尺寸相对匹配成一个轴承。
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