CN104088899A - 一种工业机器人专用薄壁主轴承 - Google Patents

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王东峰
张振强
杨浩亮
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一种工业机器人专用薄壁角接触球轴承，涉及一种工业机器人专用薄壁主轴承，包括轴承内圈（1）、滚动体（2）、轴承外圈（3）和保持架（4），轴承内圈（1）的沟道曲率半径与滚动体（2）直径的比值设置为0.510～0.519，轴承外圈（3）的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.510～0.519，所述滚动体（2）设置为圆球形，所述滚动体（2）的材质选用陶瓷，所述保持架（4）设置为带锁口的薄壁保持架；本发明增大了沟道与滚动体的弥合程度，增强了轴承的承载能力，延长了轴承寿命；陶瓷滚动体低发热，高速性能好；具有较大承载能力；轴承内圈、轴承外圈采用了较小的宽度，有利于散热，增加轴承的高速性能。

Description

一种工业机器人专用薄壁主轴承
【技术领域】
本发明涉及一种轴承，具体涉及一种工业机器人专用薄壁主轴承。
【背景技术】
工业机器人减速器主轴承承受较大轴向和径向联合载荷以及冲击载荷，而且，随着工业机器人向精密、高效、紧凑型发展，工业机器人专用主轴承也必须要求精密、高速、薄壁及较长的使用寿命。
现有进口工业机器人减速器主轴承是内圈在减速器基体上，这种结构的主轴承在生产的过程中，很难做到带基体加工滚道，带基体加工滚道不仅加工难度大，而且加工精度也很难保证；国内有轴承厂家尝试做推力角接触球轴承，这种轴承的保持架设置为带锁口钢板保持架，而且增加了内圈，这种轴承相对于前者，虽然容易加工，但是滚动体较小，承载能力明显减小，而且带锁口钢板保持架不利于高速旋转。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种工业机器人专用薄壁角接触球轴承，本发明增大了沟道与滚动体的弥合程度，增强了轴承的承载能力，延长了轴承寿命；陶瓷滚动体低发热，高速性能好；具有较大承载能力；轴承内圈、轴承外圈采用了较小的宽度，有利于散热，增加轴承的高速性能。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种工业机器人专用薄壁角接触球轴承，包括轴承内圈、滚动体、轴承外圈和保持架，轴承内圈的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.510～0.519，轴承外圈的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.510～0.519，所述滚动体设置为圆球形，所述滚动体的材质选用陶瓷，所述保持架设置为带锁口的薄壁保持架。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述轴承内圈的内圈沟道底部到轴承内圈内孔面的距离≥1mm。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述滚动体的直径设置为（D-d）/2-2mm，所述D和d分别为轴承外径和轴承内径。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述带锁口的薄壁保持架的兜口部位设置有开口，所述开口设置为C型，保持架两个兜孔间壁厚设置为0.7mm。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述保持架采用尼龙材质。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，优选的，轴承内圈的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.515，轴承外圈的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.515。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，内圈沟道、外圈沟道与滚动体接触点的连线和径向方向的夹角，即“接触角a”设置为40°～50°。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，优选的，所述接触角a设置为45°。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述轴承内圈高度是轴承总高度的3/4。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述轴承外圈的宽度是轴承总高度的2/3。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、       沟曲率系数小，增大了沟道与滚动体的弥合程度，增强了轴承的承载能力，延长了轴承寿命；
2、       采用较大直径的陶瓷滚动体，增强了轴承的承载能力，延长了轴承寿命；陶瓷滚动体低发热，高速性能好；
3、       采用超薄壁轴承，较小的轴承外形尺寸，具有较大承载能力；轴承内圈、轴承外圈采用了较小的宽度，有利于散热，增加轴承的高速性能。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明保持架的结构示意图；
在图中： 1、轴承内圈； 2、滚动体； 3、轴承外圈；4、保持架；5、外圈沟道；6、内圈沟道；7、轴承内圈内孔面；8、开口；a、接触角。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1~2所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，包括轴承内圈1、滚动体2、轴承外圈3和保持架4，轴承内圈1的沟道曲率半径与滚动体2直径的比值设置为0.510～0.519，轴承外圈3的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.510～0.519，优选的，轴承内圈1的沟道曲率半径与滚动体2直径的比值设置为0.515，轴承外圈3的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.515。此比值为沟曲率系数，沟曲率系数表示了沟道与滚动体2接触的密合程度，一般轴承取0.52-0.56，沟曲率系数越小，沟道与滚动体2密合度越高，接触面积越大，能承受的力越大，本发明内外沟曲率系数取0.515，增大轴承的承载能力，延长寿命。所述滚动体2设置为圆球形，所述滚动体2的材质选用陶瓷，所述保持架4设置为带锁口的薄壁保持架。所述带锁口的薄壁保持架的兜口部位设置有开口8，所述开口8设置为C型，保持架4两个兜孔间壁厚设置为0.7mm。所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述保持架4采用尼龙材质，尼龙材质本身具有自润滑性，可以减小滚动体2与保持架4之间的摩擦力。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述轴承内圈1的内圈沟道6底部到轴承内圈内孔面7的距离≥1mm，低于1mm轴承加工时容易变形，精度丧失；在此前提下，使滚动体2直径最大，所述滚动体2的直径设置为（D-d）/2-2mm，所述D和d分别为轴承外径和轴承内径。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，内圈沟道6、外圈沟道5与滚动体2接触点的连线和径向方向的夹角，即“接触角a”设置为40°～50°。优选的，所述接触角a设置为45°。使轴承接触角与轴承内圈1和轴承外圈3的对角线重合，即“使轴承受力作用线在轴承内、外圈壁厚最大处”。
所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，所述轴承内圈1高度是轴承总高度的3/4，所述轴承外圈3的宽度是轴承总高度的2/3，以利于轴承在高速运转时散热。
实施本发明所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，沟曲率系数小，增大了沟道与滚动体的弥合程度，增强了轴承的承载能力，延长了轴承寿命；采用较大直径的陶瓷滚动体，增强了轴承的承载能力，延长了轴承寿命；陶瓷滚动体低发热，高速性能好；轴承内圈1、轴承外圈3与陶瓷滚动体2接触点连线在轴承内圈1、轴承外圈3对角线上，使轴承承载力作用线在轴承内外套圈壁厚最大处，使得轴承套圈的壁厚可以最小，滚动体可以最大，采用超薄壁轴承，较小的轴承外形尺寸，具有较大承载能力；轴承内圈1、轴承外圈3采用了较小的宽度，有利于散热，增加轴承的高速性能。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (10)

1.一种工业机器人专用薄壁角接触球轴承，包括轴承内圈（1）、滚动体（2）、轴承外圈（3）和保持架（4），其特征是：轴承内圈（1）的沟道曲率半径与滚动体（2）直径的比值设置为0.510～0.519，轴承外圈（3）的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.510～0.519，所述滚动体（2）设置为圆球形，所述滚动体（2）的材质选用陶瓷，所述保持架（4）设置为带锁口的薄壁保持架。
2.根据权利要求1所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：轴承内圈（1）的内圈沟道（6）底部到轴承内圈内孔面（7）的距离≥1mm。
3.根据权利要求1所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：所述滚动体（2）的直径设置为（D-d）/2-2mm，所述D和d分别为轴承外径和轴承内径。
4.根据权利要求1所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：在带锁口的薄壁保持架的兜口部位设置有开口（8），所述开口（8）设置为C型，保持架（4）两个兜孔间壁厚设置为0.7mm。
5.根据权利要求1所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：所述保持架（4）采用尼龙材质。
6.根据权利要求1所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：优选的，轴承内圈（1）的沟道曲率半径与滚动体（2）直径的比值设置为0.515，轴承外圈（3）的沟道曲率半径与滚动体直径的比值设置为0.515。
7.根据权利要求1所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：内圈沟道（6）、外圈沟道（5）与滚动体（2）接触点的连线和径向方向的夹角，即“接触角a”设置为40°～50°。
8.根据权利要求7所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：优选的，所述接触角a设置为45°。
9.根据权利要求1所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：所述轴承内圈（1）高度是轴承总高度的3/4。
10.根据权利要求1所述的工业机器人专用薄壁角接触球轴承，其特征是：所述轴承外圈（3）的宽度是轴承总高度的2/3。
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