CN104632881A - 一种高精度双列圆锥滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度双列圆锥滚子轴承，包括整体的外圈、内圈构件、若干圆锥滚子、保持架构件，圆锥滚子的滚动面与圆锥滚子沿其轴线任意一剖面的相交线为沿圆锥滚子的中轴线周向外凸出的弧线，圆锥滚子的滚动面或内圈滚道面、外圈滚道面、保持架与滚子接触侧面上设有网状凹槽。本发明可改善轴承转动摩擦接触条件，有利于大幅度降低轴承摩擦力，延长轴承寿命，提高转速，减少了轴承工作时的摩擦和发热量。

Description

一种高精度双列圆锥滚子轴承
技术领域
本发明涉及圆锥滚子轴承，具体涉及一种高精度双列圆锥滚子轴承。
背景技术
众所周知，轴承是一种常规的标准件，其中的圆锥滚子轴承由于能同时承受轴向和径向的推力且体积小而被广泛使用。但长期以来由于受其结构和制造精度的限制，一般用于中低速重载行业，但近来随着其相关技术的不断突破，其制造精度和转速都有了较大的提高，其较小的体积和优良的性能正受到广大汽车制造业的关注，因此开发低噪音、高速圆锥滚子轴承是轴承行业长期以来一直在努力攻克的难题。
圆锥滚子轴承的问世，其优点直接来源于轴承结构设计本身。这种轴承通常是有四个零件组成，即圆锥内圈、在内圈上靠框形保持架维持一列滚子，以及外圈。同一轴承的内圈和外圈可以是装配的、也可以是分离的。后者在装配到轴上或轴承座中都是方便的。就其轴承特点来说，圆锥滚子轴承可承受径向负荷、轴向负荷，或者两者的综合负荷。另一方面，就其体积而言，滚动体在负荷作用下产生的线接触，赋予圆锥轴承的最大负荷承载能力，同时圆锥滚子轴承能够优越地替代不同类型轴承的组合，以承受各种齿轮的轴向和径向负荷，因而在轴承具有相同寿命的情况下，圆锥轴承所占的空间，要比圆柱滚子和球一组组合轴承的体积小得多。同时轴承也具有刚性大、性能好等优点，所以它被广泛用于以汽车为主的所有机械传动。
与此同时，由于圆锥滚子轴承的特殊结构，虽然具有上述许多优点和特点， 但也伴随着不可避免的缺点。内圈、外圈与圆锥滚子之间位面接触，相互间伴有滑动，所以比同尺寸的球轴承摩擦力矩要大的多；其次受现行产品设计方法的局限性，更加导致轴承运行的摩擦加大，因而它通常只能适用于中低速场合使用，这种缺点对市场和用户越来越用于高速场合是致命的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种运转灵活、摩擦阻力低的高精度双列圆锥滚子轴承。本发明的技术思路是，将圆锥滚子置放于密闭的环境下，在圆锥滚子与内圈、外圈、保持架之间形成畅通的润滑通道，使圆锥滚子在运动过程中，其表面被一层完整的动压润滑油膜分开，使圆锥滚子与内圈、外圈、保持架之间的摩擦为润滑油膜层间的纯液体摩擦，显著地降低整个轴承的摩擦、降低发热、提高轴承精度。
本发明采用的技术方案之一是，一种高精度双列圆锥滚子轴承，包括：
整体的外圈，所述外圈具有形成在它的内周表面上的双列圆锥状的外圈滚道面；
内圈构件，包括一对内圈元件，每一内圈元件都具有形成在其外周表面上的圆锥状的内圈滚道面，每一内圈元件小径侧具有小径侧凸缘，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘；
若干圆锥滚子，所述圆锥滚子沿周向配置且在内圈滚道面与外圈滚道面之间自由地滚动；
保持架构件，包括一对保持架，每一保持架利用形成在其多个支柱与小径侧圆环部及大径侧圆环部之间的多个兜孔保持圆锥滚子，其中，所述小径侧圆环部及大径侧圆环部沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱将所述大径侧圆环部与小径侧圆环部沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置
两保持架的外端的外侧面设有外密封套；外圈滚道面、内圈滚道面、保持架与圆锥滚子的接触侧面上均设有网状凹槽
本发明采用的另一技术方案是，一种高精度双列圆锥滚子轴承，包括：
整体的外圈，所述外圈具有形成在它的内周表面上的双列圆锥状的外圈滚道面；
内圈构件，包括一对内圈元件，每一内圈元件都具有形成在其外周表面上的圆锥状的内圈滚道面，每一内圈元件小径侧具有小径侧凸缘，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘；
若干圆锥滚子，所述圆锥滚子沿周向配置且在内圈滚道面与外圈滚道面之间自由地滚动；
保持架构件，包括一对保持架，每一保持架利用形成在其多个支柱与小径侧圆环部及大径侧圆环部之间的多个兜孔保持圆锥滚子，其中，所述小径侧圆环部及大径侧圆环部沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱将所述大径侧圆环部与小径侧圆环部沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置。
两保持架的外端的外侧面设有外密封套；圆锥滚子的滚动面上设有网状凹槽。
以上网状凹槽由两组相互垂直的凹槽组成。
本发明的有益效果如下。
发明人通过大量的试验研究，发现了长期以来造成摩擦的主要原因是由于圆锥滚子与内圈、外圈接触面积大造成的。本发明将圆锥滚子轴承的内圈、外圈与圆锥滚子的接触由面接触改为动压润滑液接触，根本上改善了轴承转动摩擦接触条件，有利于大幅度降低轴承摩擦力，延长轴承寿命，提高转速。大大减少了轴承工作时的摩擦和发热量。设置在滚子或内圈、外圈、保持架上的网状凹槽保证了润滑油能够在圆锥滚子转动过程中，有效进入圆锥滚子的滚动面与内圈、外圈、保持架之间，提高了润滑效果。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例的结构示意图。
图2是图1B部分的局部放大图。
图3是图2沿A-A’的剖面图。
图4是本发明另一个较佳实施例的结构示意图。
图5是图4D部分的局部放大图。
图6是图5沿C-C’的剖面图。
其中：内圈元件-1；内圈滚道面-101；小径侧凸缘-11；大径侧凸缘-12；保持架-2；小径侧圆环部-21；大径侧圆环部-22；外圈-3；外圈滚道面-301；圆锥滚子-4；滚动面-41；网状凹槽-42；网状凹槽-43；网状凹槽-44；密封套-5；保持架与圆锥滚子的接触侧面-6；网状凹槽-61；孔-62；隔圈-63；支柱-7；主轴的中轴线-8。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1。如图1、图2、图3所示，一种高精度双列圆锥滚子轴承，包括：整体的外圈3，所述外圈3具有形成在它的内周表面上的双列圆锥状的外圈滚道面301；
内圈构件，包括一对内圈元件1，每一内圈元件1都具有形成在其外周表面上的圆锥状的内圈滚道面101，每一内圈元件1小径侧具有小径侧凸缘11，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘12；
若干圆锥滚子4，所述圆锥滚子4沿周向配置且在内圈滚道面101与外圈滚道面301之间自由地滚动；
保持架构件，包括一对保持架2，每一保持架2利用形成在多个支柱7与小径侧圆环部21及大径侧圆环部22之间的多个兜孔保持圆锥滚子4，其中，所述小径侧圆环部21及大径侧圆环部22沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱7将所述大径侧圆环部21与小径侧圆环部22沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置。
两保持架2的外端的外侧面各设有外密封套5；外圈3的外圈滚道面301上设有网状凹槽42，内圈的内圈滚道面101上设有网状凹槽43，保持架与圆锥滚子的接触侧面6上设有网状凹槽61。
上述网状凹槽均由两组相互垂直的凹槽组成，凹槽的宽度0.25mm，凹槽的深度为2μm，凹槽的间距为0.5mm。本实施例的圆锥滚子轴承的油膜厚度分布厚度，大于各组件的表面粗糙度之和，能保证完全分离两个相对滑动的金属表面，实现纯液体摩擦。
实施例2。如图1、图2、图3所示，一种高精度双列圆锥滚子轴承，包括：整体的外圈3，所述外圈3具有形成在它的内周表面上的双列圆锥状的外圈滚道面301；
内圈构件，包括一对内圈元件1，每一内圈元件1都具有形成在其外周表面上的圆锥状的内圈滚道面101，每一内圈元件1小径侧具有小径侧凸缘11，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘12；
若干圆锥滚子4，所述圆锥滚子4沿周向配置且在内圈滚道面101与外圈滚道面301之间自由地滚动；
保持架构件，包括一对保持架2，每一保持架2利用形成在多个支柱7与小径侧圆环部21及大径侧圆环部22之间的多个兜孔保持圆锥滚子4，其中，所述小径侧圆环部21及大径侧圆环部22沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱7将所述大径侧圆环部21与小径侧圆环部22沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置。
两保持架的外端的外侧面设有外密封套5；圆锥滚子的滚动面上设有网状凹槽44。
上述网状凹槽均由两组相互垂直的凹槽组成，凹槽的宽度0.5mm，凹槽的深度为4μm，凹槽的间距为0.8mm。本实施例的圆锥滚子轴承的油膜厚度分布厚度，大于各组件的表面粗糙度之和，能保证完全分离两个相对滑动的金属表面，实现纯液体摩擦。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高精度双列圆锥滚子轴承，包括：
整体的外圈，所述外圈具有形成在它的内周表面上的双列圆锥状的外圈滚道面；
内圈构件，包括一对内圈元件，每一内圈元件都具有形成在其外周表面上的圆锥状的内圈滚道面，每一内圈元件小径侧具有小径侧凸缘，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘；
若干圆锥滚子，所述圆锥滚子沿周向配置且在内圈滚道面与外圈滚道面之间自由地滚动；
保持架构件，包括一对保持架，每一保持架利用形成在其多个支柱与小径侧圆环部及大径侧圆环部之间的多个兜孔保持圆锥滚子，其中，所述小径侧圆环部及大径侧圆环部沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱将所述大径侧圆环部与小径侧圆环部沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置； 
其特征在于：
两保持架的外端的外侧面设有外密封套；外圈滚道面、内圈滚道面、保持架与圆锥滚子的接触侧面上均设有网状凹槽。
2.一种高精度双列圆锥滚子轴承，包括：
整体的外圈，所述外圈具有形成在它的内周表面上的双列圆锥状的外圈滚道面；
内圈构件，包括一对内圈元件，每一内圈元件都具有形成在其外周表面上的圆锥状的内圈滚道面，每一内圈元件小径侧具有小径侧凸缘，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘；
若干圆锥滚子，所述圆锥滚子沿周向配置且在内圈滚道面与外圈滚道面之间自由地滚动；
保持架构件，包括一对保持架，每一保持架利用形成在其多个支柱与小径侧圆环部及大径侧圆环部之间的多个兜孔保持圆锥滚子，其中，所述小径侧圆环部及大径侧圆环部沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱将所述大径侧圆环部与小径侧圆环部沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置； 
其特征在于：两保持架的外端的外侧面设有外密封套；圆锥滚子的滚动面上设有网状凹槽。
3.如权利要求1或2任意权利要求所述的一种高精度双列圆锥滚子轴承，其特征在于：所述网状凹槽由两组相互垂直的凹槽组成。
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