CN107110213A - 小间隙高载量滚柱轴承 - Google Patents

Abstract

一种小间隙、高负载能力的滚柱轴承，该滚柱轴承包含圆柱形外座圈，该圆柱形外座圈在其内表面上形成一组非螺旋形凹槽，该组非螺旋形凹槽与在多个旋转滚柱的外表面上形成的齿相啮合，该多个旋转滚柱在该外座圈内纵向地且轴向地对齐。两个圆柱形内座圈件位于这些滚柱内侧，每个圆柱形内座圈件具有非螺旋形外部凹槽，这些非螺旋形外部凹槽被配置成与这些滚柱上的齿相啮合。两个固持器板使这些滚柱在该外座圈内以及在该内座圈组件外侧纵向地对齐并且均匀地间隔开。两个内座圈件被间隔均匀的圆形空隙，在该圆形空隙中布置了圆形垫片。不同长度的内座圈件可以用来产生不同的空隙宽度，所述不同的空隙宽度是减少该间隙或预加载轴承所需要的。具有略微大于或小于该空隙的不同宽度的垫片被放置在该空隙中。

Description

小间隙高载量滚柱轴承

技术领域

本发明涉及凹槽式滚柱轴承并且更具体地涉及可以被预加载或调整成具有零间隙或减小的间隙的凹槽滚柱轴承。

背景技术

高载量滚柱轴承被用来将轴上产生的轴向和/或径向负载传递到重的物体或结构以便沿平行于或异常于该轴的纵向轴线的方向支撑该物体或结构。高载量凹槽式滚柱轴承典型地包含外座圈，该外座圈配合在一组纵向对齐的滚柱上，这些滚柱围绕内座圈布置。外座圈和内座圈包含多个非螺旋形凹槽，这些非螺旋形凹槽与在滚柱上形成的非螺旋形齿相啮合。轴延伸穿过内座圈。

在大多数应用中，负载在一个方向上被施加在轴上，滚柱上的齿与内座圈上的凹槽被制造成具有内部间隙，这样被加载到滚柱上的齿的一侧上的侧面压靠在凹槽的相匹配的侧面上(参见图1，现有技术)。在一些应用中，负载必须施加在相反的方向，从而导致相邻的齿和凹槽上的两个侧面被重复交替地压在一起。在大多数应用中，允许小的内部纵向移动的某些内部间隙是准许的。但是，在一些机械中，希望的是预加载滚柱轴承或进一步减小滚柱轴承的内部间隙。

需要一种可以被预加载或者可以被调整以减小其内部间隙的滚柱轴承。

发明内容

本文披露了一种小间隙、高负载能力的滚柱轴承，该滚柱轴承包含圆柱形外座圈，该圆柱形外座圈在其内表面上形成一组非螺旋形凹槽，该组非螺旋形凹槽与在该外座圈内部在纵向和轴向上对齐的多个旋转滚柱的外表面上形成的齿相啮合和接合。两个纵向对齐的、圆柱形的内座圈件位于滚柱内侧。这两个内座圈件围绕内轴同轴地对齐。这些内座圈件在其外表面上形成有非螺旋形外部凹槽，这些非螺旋形外部凹槽与围绕内座圈件布置的滚柱上的齿相啮合。当被组装时，滚柱被纵向地对齐并且在外座圈的内侧以及在两个内座圈件的外侧被均匀间隔开。轴承的相反末端处的两个固持器板被用来将内座圈件保持在外座圈的内部。

两个内座圈件被圆形空隙间隔，在该空隙中布置环形垫片。披露了使用不同长度的内座圈件的两个实施例，这些内座圈件形成具有不同宽度的空隙，垫片环上安装或形成的垫片被放置在该空隙中，用以迫使这两个内座圈件分开或者强制使这两个内座圈件在一起。通过在滚柱内侧纵向地移动这两个内座圈件，可以减小、消除轴承的间隙或者可以预加载轴承。

在一个实施例中，被称为宽空隙的实施例中，内座圈件的长度被配置成当组装轴承时产生近似等于或略微大于滚柱上的齿的间距的空隙。空隙在滚柱上形成的两个齿之间形成的凹谷上被居中地对齐。这些内件具有长度和凹槽，这样在这些内件之间形成的空隙在齿之下是对齐的。略微宽于空隙的宽垫片被放置在空隙中用以迫使两个内座圈件分开希望的量，以便将轴承的间隙减小所希望的量。在使用过程中，负载是由一个内座圈件上的凹槽以及滚柱上的配对的齿上的凹槽来分担。在这个实施例中，压靠在齿上的侧面表面沿相反的方向对齐，从而产生了具有减小的间隙或没有间隙的预安装的‘紧密’轴承。有时，空隙的宽度以及垫片的宽度被配置成用于预加载轴承。

在第二实施例中，内座圈件被配置成在两个内座圈件之间产生小空隙，这个空隙小于滚柱上的齿的间距。比小空隙略小的窄垫片被放置在小空隙中，该小空隙确定轴承内的两个内座圈件的最终运行间距。垫片环可以被单独插入在内座圈件内形成的中心孔之中以便将垫片保持在空隙内。垫片可以一体成型或被直接安装在垫片环上，该垫片环被配置成配合在内座圈件的中心孔中。当被组装时，小间隙被定位成与在滚柱上的齿上形成的顶部台面相邻。类似于第一实施例，负载能力是由内座圈件上的凹槽以及滚柱上的相邻区段上的配合的齿来分担的。

在安装前，内座圈件在轴承内部是‘松散的’。在安装过程中，螺母、夹紧结构或表面被安装在内座圈件的相反末端上，这些螺母、夹紧结构或表面迫使每个内座圈件的内部末端向内抵靠垫片以便去除凹槽和齿之间的间隙。压靠在齿上的侧面表面在相反的方向上对齐。在窄空隙第二实施例的轴承被附接至轴上时，螺母、夹紧结构、或表面一定迫使两个内座圈件至所希望的间距，该间距由垫片根据预加载轴承确定所希望的量。

在这两个实施例中，空隙和垫片正常地处于或接近于两个内座圈件之间的中央轴线。但是，在其他实施例中，当在一个方向上需要较高负载能力而在相反方向上需要较低负载能力时，可能希望的是空隙和垫片可以偏离中央轴线。

在另一个实施例中，滚柱包含较大的单一内座圈代替两个内座圈件，并且单一外座圈被两个外座圈件替代。在外座圈周围布置有垫片环，该垫片环具有向内延伸的垫片，该垫片配合在两个外座圈件之间形成的空隙中。

附图说明

图1是现有技术中得到的滚柱轴承的截面侧视立面图。

图2是在此披露的小间隙或零间隙滚柱轴承的分解透视图。

图3是滚柱轴承的一个实施例的截面侧视立面图，其中宽垫片被布置在第一对的两个内座圈件之间。

图4是两个内座圈件的放大的截面侧视立面图，其中在两个内座圈件之间形成宽空隙并且宽垫片被布置在该空隙中。

图5是滚柱轴承的第二实施例的截面侧视立面图，其中窄垫片被布置在第二对的两个内座圈件之间。

图6是第二对的内座圈件的放大的截面侧视立面图，其中在两个内座圈件之间形成窄空隙并且窄垫片。

图7是滚柱轴承的截面侧视立面图，该滚柱轴承包含居中对齐的圆形垫片环，其中，向外突出的垫片在其外表面被插入在两个内座圈件之间形成的空隙中。

图8是滚柱轴承的另一个实施例的截面侧视立面图，在该另一个实施例中，其间形成有空隙的两个外座圈件以及圆形垫片环替代了单个外座圈，圆形垫片环配合在外座圈周围，该圆形垫片环在其内表面上具有向内突出的垫片，该向内突出的垫片配合在两个外座圈件之间形成的空隙中，迫使这两个外座圈件分开。

图9是垫片环的正视立面图，该垫片环被设计成在内座圈的一侧，其中，在该垫片环的外表面上形成或安装有向外突出的垫片。

图10是图9中所示的垫片环的侧视立面图。

图11是垫片环的正视立面图，该垫片环被设计成配合在代替单个外座圈所使用的这些外座圈件周围，该垫片环在其内表面上形成或安装有向内突出的垫片。

图12是图11中所示的垫片环的侧视立面图。

具体实施方式

本文披露了一种小间隙、高负载能力的滚柱轴承20，该滚柱轴承包含圆柱形外座圈30，该圆柱形外座圈在其内表面上形成一组非螺旋形凹槽32，该组非螺旋形凹槽与在该外座圈30内的在纵向上和在轴向上对齐的多个平行的旋转滚柱80的外表面上形成的齿82相啮合和接合。内座圈组件40位于这些滚柱80内侧并且与外座圈30同轴对齐，该内座圈组件包括至少一对圆柱形内座圈件45、50，每个内座圈件相应地具有在其外表面上形成的非螺旋形外部凹槽47、52，这些非螺旋形外部凹槽被配置成在组装后与滚柱80上的齿82相啮合。滚柱80纵向地对齐并且在外座圈30内侧以及在内座圈组件40外侧通过两个固持器板100、110均匀地间隔开。使用配合在外座圈30的末端开口内侧的固位环130、132来将滚柱80和内座圈组件40、以及固持器板100、110保持在该外座圈30内。

两个内座圈件45、50被均匀的圆形空隙65隔开，在该圆形空隙中布置了宽的或窄的环形垫片70。当垫片70被布置在空隙65内时，两个件45、50被迫在轴向上充分地分开以减少或消除内座圈件45、50上的凹槽47、52与滚柱80上的齿82之间的间隙。

在组装过程中，两个内座圈件45、50在轴200上是同轴对齐的。然后，具有希望的宽度的两个环形垫片70被放置在两个内座圈件45、50之间的空隙中以便在纵向和轴向上迫使这两个内座圈件45、50在相反方向上向外。

在一个实施例中，如图2和图3中所示，选择第一对的内座圈件45、50以形成希望的空隙60，该空隙是预加载或减少滚柱的齿82与内座圈件凹槽67之间的间隙所需要的。空隙60在滚柱80上的两个齿82之间形成的凹谷上居中地对齐。然后，选择宽垫片65来填充空隙60。可以使用任选的环形固位垫片环87来将垫片65保持在位。在另一个实施例中，在示出的实施例中，空隙60大致等于或略大于滚柱80上的齿82的间距。宽垫片65可以根据希望的间隙具有略微大于或略微小于空隙60的宽度。

图3示出了空隙60，其中垫片65略微宽于空隙60。宽垫片65迫使两个内座圈件45、50上的凹槽47、52的二分之一的面向外的侧面表面相应地抵靠在与内座圈件45、50相邻的滚柱80的区段的齿82上的面向内的侧面表面。在使用过程中，滚柱轴承20的负载能力被二分之一凹糟47、52和齿82分担。在这个实施例中，凹槽上的二分之一侧面表面沿相反的方向压靠在齿的侧面表面上，产生了具有减小的间隙或无间隙的预安装的‘紧密’轴承。有时，空隙60和垫片65的宽度被配置成用于预加载轴承。

在该实施例中，垫片65可以具有小于空隙60宽度的宽度，使得凹槽47或52的相反侧上的二分之一侧面压靠在齿82的相反侧面表面上。可以使用螺母、夹紧结构、或表面来向内按压内座圈件45、50以便对轴承预加载所希望的量。

在第二实施例中，如图4和图5所示，第二对的内座圈件45’、50’被组装在外座圈30内侧，在两个内座圈件45’、50’之间形成较小的空隙60’。略微小于或略微大于小空隙60’的窄垫片65’可以被放置在小空隙60’中，该小空隙使这两个内座圈件45’、50’在该轴承内部轴向地移动。当被组装时，小空隙60’被定位成与在滚柱80上的齿82之间形成的顶部台面相邻。

在这个实施例中，使用螺母210或夹紧表面或结构来将两个内套筒件45’、50’向内按压在该轴(未示出)上。当被组装时，两个内套筒件45’、50’上的凹槽47’、52’的相反面向的侧面相应地压靠在滚柱80上的齿82的两个面向的侧面上。在第二实施例中，负载能力相应地被一个内座圈件45’或50’上的所有凹槽47’、52’分担，并且滚柱上所有相邻配对的齿82分担负载能力。

在所呈现的两个实施例中，在该对的两个内座圈件45、50以及45’、50’之间，空隙65、65’和垫片70、70’相应地位于或接近外座圈30的中线中央轴线31以及中线中央轴线120、120’。但是，应当理解，空隙65、65’以及垫片70、70’可以偏离中央轴线120、120’，用于沿一个方向在滚柱轴承的一端上提供较高负载能力以及沿相反方向提供较低负载能力。

图7是滚柱轴承的截面侧视立面图，该滚柱轴承包含居中对齐的圆形垫片环87，该圆形垫片环的外表面上的向外突出的垫片70插入在两个内座圈件45、50之间形成的空隙中。

图8是滚柱轴承20’的另一个实施例的截面侧视立面图，在该另一个实施例中，其间形成有空隙33的两个外座圈件30’、30”以及圆形垫片环87替代了单个的外座圈30，该圆形垫片环配合在外座圈件30’、30”周围，该圆形垫片环在其内表面上具有向内突出的垫片70，该向内突出的垫片配合在空隙33中，迫使这两个外座圈件30’、30”分开。

根据法规，描述的本发明对于结构特征而言是以在某种程度上具体的语言来描述的。然而应该理解的是，本发明不限于所示的这些具体特征，因为所示的装置及构造构成用于将本发明投入实施的优选实施例。因此本发明请求保护其在修改的权利要求书的合法且有效的范围内的形式或修改，这些形式或修改是在等效学说下适当地进行解释的。

工业适应性

本发明可以用于使用螺纹接头将部件连接在一起的工业中。更具体地，本发明将用于使用经历高扭力的螺纹接头的工业中。

Claims (9)

1.一种滚柱轴承，包括：

a.具有中线轴线和多个向内面向的非螺旋形凹槽的中空圆柱形外座圈；

b.在所述外座圈内轴向地对齐的多个滚柱，所述滚柱被轴向对齐并且与所述外座圈的中线轴线的所述中线均匀地间隔开，每个所述滚柱包含多个非螺旋形齿，这些非螺旋形齿被配置成与所述外座圈上的所述凹槽相啮合；

c.与所述外座圈轴向对齐并且向内与所述滚柱轴向地对齐的两个内座圈件，每个所述座圈件包含多个凹槽，这些凹槽被配置成与所述滚柱上的所述齿相啮合，所述座圈件被具有所需宽度的空隙间隔以允许所述内座圈件在纵向上一起移动或分开移动以调整所述内座圈件上的所述凹槽与所述滚柱上的所述齿之间组装时的间隙，每个所述内座圈件包含轴孔，以及；

d.布置在位于所述内座圈件之间的所述空隙内的垫片，所述具有宽度的垫片被配置成迫使所述内座圈件纵向分开并且抵靠所述滚柱以便减小间隙或预加载所述滚柱轴承、或者轴向移动所述内座圈件以允许在所述滚柱轴承放置在轴上之后预加载力被应用在所述滚柱轴承上。

2.如权利要求1所述的滚柱轴承，进一步包括两个固持器板，这些固持器板被用来将所述内座圈件保持在所述外座圈内。

3.如权利要求1所述的滚柱轴承，进一步包括固位环，该固位环与所述外座圈相接合以便将每个所述固持器板保持在所述外座圈内。

4.如权利要求1所述的滚柱轴承，进一步包括垫片环，该垫片环被配置成将所述垫片保持在所述空隙内。

5.如权利要求1所述的滚柱轴承，进一步包括位于所述外座圈的相反末端上的两个螺母，所述螺母被配置成附接至螺纹轴，所述螺纹轴延伸进入所述滚柱轴承并且将相反的向内的力应用于所述外螺母。

6.一种被配置成安装在轴上的滚柱轴承，该滚柱轴承包括：

a.具有中线轴线和向内面向的非螺旋形凹槽的中空圆柱形外座圈；

b.在所述外座圈内轴向地对齐的多个滚柱，所述滚柱被轴向对齐并且与所述外座圈的所述中线轴线均匀间隔开，每个所述滚柱包含多个非螺旋形齿，这些非螺旋形齿被配置成与所述外座圈上的所述凹槽相啮合；

c.与所述外座圈轴向对齐并且向内与所述滚柱轴向对齐的两个内座圈件，每个所述座圈件包含多个凹槽，这些凹槽被配置成与所述滚柱上的所述齿相啮合，所述座圈件被具有所需宽度的空隙间隔以便允许所述内座圈件纵向一起移动或分开移动以调整所述内座圈件上的所述凹槽与所述滚柱上的所述齿之间在组装时的间隙，每个所述内座圈件包含轴孔；

d.被布置在位于所述内座圈件之间的所述空隙内的垫片，所述垫片具有被配置成允许所述内座圈件移动的宽度。

7.如权利要求6所述的滚柱轴承，进一步包括两个固持器板，这些固持器板被用来将所述内座圈件保持在所述外座圈内。

8.如权利要求6所述的滚柱轴承，进一步包含固位环，该固位环与所述外座圈接合以将每个所述固持器板保持在所述外座圈内。

9.如权利要求6所述的滚柱轴承，进一步包含垫片环，该垫片环被配置成用于将所述垫片保持在所述空隙内。