CN104389899B - 一种带预载滚动式关节轴承 - Google Patents

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Abstract

一种带预载滚动式关节轴承，包括内圈(7)、外圈、调整垫片(2)、固定螺钉(3)、滚珠(5)、保持架(6)和储油环(8)；所述的外圈包括左外圈(1)和右外圈(4)；所述的内圈(7)与外圈关联部分为球面，左外圈(1)、右外圈(4)套在上述球面上，左外圈(1)、右外圈(4)的内圆弧面上分别开有滚道，滚道内放置滚珠(5)，滚珠(5)通过保持器进行位置保持；左外圈(1)和右外圈(4)之间安装调整垫片(2)，并通过固定螺钉(3)将三者固定为一体；通过调整垫片(2)的厚度来调整内圈与外圈之间的间隙，调整垫片(2)的内圆柱面中间位置开有槽，用来安装储油环(8)。

Description

一种带预载滚动式关节轴承
技术领域
本发明属于滑动轴承技术领域，涉及一种带预载滚动式轴承。
背景技术
目前的关节轴承从结构形式上分主要包括整体外圈关节轴承、双半外圈关节轴承、单缝外圈关节轴承等几种形式，这几种形式的关节轴承都存在一个共同的特点，即轴承的径向间隙和轴向间隙控制难度比较大，尤其是对间隙要求比较严格的情况。由于现有的关节轴承的内外圈都采用单一曲率结构形式，而关节轴承又不是一个完整的球面接触，这样就是产生轴向间隙比径向间隙大的问题，而且一般轴向间隙是径向间隙的6-9倍左右，并且随着轴承内外圈的曲率不同而变化。
普通的关节轴承由于装配和结构原因，无法同时消除轴向和径向间隙，给轴承的运动精度带来影响，在国内外已有的文献中未发现相关内容报道。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有关节轴承间隙大，间隙无法精密调整和轴向间隙与径向间隙差别大的问题，提供一种带预载滚动式关节轴承。
本发明的技术解决方案是：一种带预载滚动式关节轴承，包括内圈、外圈、调整垫片、固定螺钉、滚珠、保持架和储油环；所述的外圈包括左外圈和右外圈；
所述的内圈与外圈关联部分为球面，左外圈、右外圈套在上述球面上，左外圈、右外圈的内圆弧面上分别开有滚道，滚道内放置滚珠，滚珠通过保持器进行位置保持；左外圈和右外圈之间安装调整垫片，并通过固定螺钉将三者固定为一体；通过调整垫片的厚度来调整内圈与外圈之间的间隙，调整垫片的内圆柱面中间位置开有槽，用来安装储油环。
所述的内圈位于外圈的两侧分别加工有一段圆柱段。
所述的圆柱段上均布螺纹孔，利用该螺纹孔与穿过内圈的轴上的法兰固定，消除内圈与穿过内圈的轴之间的间隙配合。
所述的左外圈的左端设置安装法兰，通过安装法兰将外圈直接固定在轴承座上，消除左外圈与轴承座之间的安装间隙。
所述的保持器采用聚四氟乙烯保持器或其它自润滑材料保持器。
所述内圈的球面上以及外圈上的滚道内部溅射二硫化钨固体润滑膜。
所述的滚珠表面进行离子溅射TiN。
本发明与现有技术相比有益效果为：
(1)本发明通过将关节轴承外圈剖分为两部分，其中每部分的圆弧上面开有一个滚道，用于放置滚珠。滚珠通过保持器进行位置保持。左右两部分和滚珠通过调整垫片的调整来实现外圈、滚珠与内圈之间的预紧力调整，可以精确的控制轴承的径向间隙和轴向间隙，并且径向间隙和轴向间隙可以调整到基本一致的状态。从而提高轴承精度，降低轴承的运动精度对机构运动精度的影响。
(2)本发明通过滚珠消除间隙可以提供运动关节间隙对精度的影响，这种关节轴承可以用在精度要求较高的运动机构中，避免关节轴承的间隙对运动精度影响和回差影响，尤其是高精度的空间指向机构中，在地面的并联机构中也可以应用。
附图说明
图1为本发明轴承结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
如图1所示，本发明设计的带预载滚动式关节轴承的球形内圈7的外球面半径为R1，中间开有直径为d的通孔。左外圈1和右外圈4的内球面的半径都为R2，外柱面的直径为D。调整垫片2为厚度可调的垫片，其外径为D。左外圈1、调整垫片2和右外圈4之间通过6-8个固定螺钉3进行固定。左外圈1和右外圈4都开有容纳滚珠5的弧形滚道。弧形滚道可以容纳滚珠并让其在滚道中滚动，为了保持滚珠5的相对位置，增加了滚珠的保持架6，可以确保在滚动过程中滚珠的相对位置不发生变化。保持器6采用了聚四氟乙烯保持器，该保持器具有一定的自润滑功能，可以对滚珠进行润滑，保持器6采用球环结构，在其上面均匀的布有用于容纳钢球的兜孔。
首先将无间隙关节轴承按照图1的形式进行装配，然后对机构的间隙进行测量，然后根据间隙的情况来修配调整垫片2的厚度，这样就可以达到精确调整间隙的目的。通过上述的调整，将原来的一个球面接触更改为2排滚珠5的滚动接触，一方面可以通过调整垫片2的厚度调整来调节滚珠5与内圈7和左外圈1、右外圈4的间隙，同时可以施加一定的预紧力。另一方面将原来的滑动摩擦改为滚动摩擦。通过上述的更改一是来实现间隙的精确控制，同时可以施加一定的预紧力来达到无间隙的目的，提高运动的精度；二是改为滚动摩擦，可以有效降低摩擦系数，提高轴承的寿命，尤其是在轻载高速的情况下的润滑寿命。
如图1所示，左外圈1左端具有安装法兰，安装法兰上均匀分布6个安装孔，可以将外圈直接固定在轴承座上，可以消除轴承外圈与轴承座的径向间隙，同时提供轴向固定。
轴承内圈两侧都有一段圆柱段，该圆柱段可以保证轴承内圈在摆动过程中不会脱离轴承外圈，避免整个轴承产生散套。轴承内圈左右两侧圆柱段上都开有6个均布的螺纹孔，可以将轴承内圈固定在轴的法兰上面，避免内圈与轴之间的间隙。
整个轴承的内圈、外圈和滚珠5都采用9Cr18不锈钢加工，其内圈球面、外圈的滚道内都镀有二硫化钨固体润滑膜，而滚珠5表面进行了离子溅射TiN，可以有效的提高滚珠5表面硬度。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (5)

1.一种带预载滚动式关节轴承，其特征在于：包括内圈(7)、外圈、调整垫片(2)、固定螺钉(3)、滚珠(5)、保持架(6)和储油环(8)；所述的外圈包括左外圈(1)和右外圈(4)；
所述的内圈(7)与外圈关联部分为球面，左外圈(1)、右外圈(4)套在上述球面上，左外圈(1)、右外圈(4)的内圆弧面上分别开有滚道，滚道内放置滚珠(5)，滚珠(5)通过保持器进行位置保持；左外圈(1)和右外圈(4)之间安装调整垫片(2)，并通过固定螺钉(3)将三者固定为一体；通过调整垫片(2)的厚度来调整内圈与外圈之间的间隙，同时可以施加一定的预紧力；调整垫片(2)的内圆柱面中间位置开有槽，用来安装储油环(8)；
所述的内圈(7)位于外圈的两侧分别加工有一段圆柱段；
所述的圆柱段上均布螺纹孔，利用该螺纹孔与穿过内圈(7)的轴上的法兰固定，消除内圈(7)与穿过内圈(7)的轴之间的间隙配合。
2.根据权利要求1所述的一种带预载滚动式关节轴承，其特征在于：所述的左外圈(1)的左端设置安装法兰，通过安装法兰将外圈直接固定在轴承座上，消除左外圈(1)与轴承座之间的安装间隙。
3.根据权利要求1所述的一种带预载滚动式关节轴承，其特征在于：所述的保持器采用聚四氟乙烯保持器或其它自润滑材料保持器。
4.根据权利要求1所述的一种带预载滚动式关节轴承，其特征在于：所述内圈(7)的球面上以及外圈上的滚道内部溅射二硫化钨固体润滑膜。
5.根据权利要求1所述的一种带预载滚动式关节轴承，其特征在于：所述的滚珠(5)表面进行离子溅射TiN。
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