CN108266455A - 轴承 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种轴承，该轴承包括若干个圆柱滚子，在所述圆柱滚子轴向两侧分别设置相互连接的保持元件，所述圆柱滚子的端面设置有第一凹槽，所述保持元件在轴向内侧设置若干个分别与所述圆柱滚子的第一凹槽相对的第二凹槽，若干个滚珠分别收容在由相对的所述第一凹槽和所述第二凹槽构成的收容腔中。本申请轴承通过保持元件、滚珠以及设置在圆柱滚子端面的第一凹槽的相互配合关系，可以保证圆柱滚子之间的相互位置关系，有效避免了相邻圆柱滚子之间产生摩擦，提高轴承的性能。
Description
技术领域
本申请涉及一种轴承。
背景技术
满装圆柱滚子轴承是为了承受重载荷而设计的。在同样尺寸下，这种轴承与传统型带保持架的圆柱滚子轴承相比，具有极高的承载能力，径向截面小，可以节省空间，但转速相对较低。
如图1所示，现有满装滚子轴承1包括内圈2、外圈3以及由外圈3的挡边5导引的圆柱滚子4。可理解地，在滚子直径和长度确定的情况下，滚子4数量越多，其承受径向载荷的能力越强，也更适用于重载荷。因现有保持架结构的限制会导致相邻滚子之间的间距过大而制约了轴承承载能力的提高，因此为了提高承载能力，满装滚子轴承一般没有保持架。
当轴承达到完全满装时，如图2所示，若所有滚子都顺时针(如中箭头所示)滚动，则相邻滚子4的接触表面表现为相向运动，不可避免地在每两个相邻滚子之间产生摩擦，这种摩擦将导致滚子表面磨损，进而引起轴承失效。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种轴承，以解决在提高轴承承载能力时相邻滚子之间的摩擦问题。
为解决上述问题，本发明提供一种轴承，该轴承包括若干个圆柱滚子，在所述圆柱滚子轴向两侧分别设置相互连接的保持元件，所述圆柱滚子的端面设置有第一凹槽，所述保持元件在轴向内侧设置若干个分别与所述圆柱滚子的第一凹槽相对的第二凹槽，若干个滚珠分别收容在由相对的所述第一凹槽和所述第二凹槽构成的收容腔中。
优选地，所述圆柱滚子与所述滚珠的接触点O1以及所述滚珠与所述保持元件的接触点O2均落在所述圆柱滚子的滚动轴上。
优选地，所述第一凹槽、第二凹槽以及所述滚珠如此设置，使得所述保持元件与所述圆柱滚子在轴向上具有间隙。
进一步地，所述滚珠的直径值大于所述第一凹槽深度值与所述第二凹槽深度值的和，所述深度值指所述滚珠能接触的最大深度值。
可选地，轴向两侧的所述保持元件以不妨碍所述圆柱滚子的滚动的方式连接。
可选地，所述轴承还包括外圈和内圈，所述保持元件以分别与外圈或内圈的轴向两端直接连接或一体构成的方式实现连接。
进一步地，与所述保持元件连接的外圈或内圈为不动圈。
可选地，所述保持元件通过销柱相互连接。
可选地，所述销柱在相邻的所述圆柱滚子之间，并位于所述圆柱滚子滚动轴径向内侧和/或径向外侧的空间。
优选地，所述轴承还包括外圈和内圈，所述保持元件的外周面与所述外圈的内周面之间存在间隙，所述保持元件的内周面与所述内圈的外周面之间存在间隙。
与现有技术相比，本发明轴承包括若干个圆柱滚子，在所述圆柱滚子轴向两侧分别设置相互连接的保持元件，所述圆柱滚子的端面设置有第一凹槽，所述保持元件在轴向内侧设置若干个分别与所述圆柱滚子的第一凹槽相对的第二凹槽，若干个滚珠分别收容在由相对的所述第一凹槽和所述第二凹槽构成的收容腔中，本申请通过保持元件、滚珠以及设置在圆柱滚子端面的第一凹槽的相互配合关系，可以保证圆柱滚子之间的相互位置关系，相当于提供了一种新型的保持架结构，该保持架结构无需占用相邻圆柱滚子滚动轴所在的径向空间，通过合理设计可以基本达到满装滚子轴承的承载能力，但同时可以有效避免了相邻圆柱滚子之间产生摩擦，提高轴承的性能。
附图说明
图1是现有技术轴承上半部的轴截面示意图；
图2是现有技术轴承上半部的端面示意图；
图3是本申请轴承去除外圈和内圈后的上半部端面示意图；
图4是本申请图3中沿O-A所示虚线的剖面示意图；
图5是图3中圆柱滚子与两侧保持元件的剖面示意图；
图6是本申请图3中沿O-B所示虚线的剖面示意图。
具体实施方式
为了减小摩擦力矩，提升轴承在高速运转情况下应用的可能性，结合图3至图6所示，本申请轴承10包括内圈20、外圈30、以及若干个位于内圈20和外圈30之间的圆柱滚子40，该外圈的轴向两侧具有挡边31，在圆柱滚子40轴向两侧分别设置保持元件50，该实施例中，保持元件50呈环状，且通过销柱52铆接实现相互连接。
可理解地，本申请中的图示仅示意了轴承上半部的示意图，其中图3仅示出了没有内圈20和外圈30的轴承端面。
图4示出了图3中沿O-A所示虚线的剖面示意图，圆柱滚子40在轴向两端面中心设置第一凹槽41，保持元件50在轴向内侧设置若干个分别与各个圆柱滚子的第一凹槽41相对的第二凹槽51，如图5所示，若干个滚珠60分别收容在由第一凹槽41和第二凹槽51构成的收容腔中。第一凹槽41、第二凹槽51以及所述滚珠60如此设置，使得所述保持元件50与所述圆柱滚子40在轴向上具有间隙，以保证相互之间不产生摩擦。滚珠60的直径值大于第一凹槽41深度值与第二凹槽51深度值的和，这里的深度值指所述滚珠能接触的最大深度值。该实施例中，第一凹槽41和第二凹槽51为球面凹槽。为了便于所述滚珠60在第一凹槽41和第二凹槽51构成的收容腔中较小的摩擦、磨损，在第一凹槽41和/或第二凹槽51的底部也可设置用于收容润滑脂等润滑剂的较小凹槽。
如图4及图5所示，该第一凹槽41和第二凹槽51的构造使得圆柱滚子40与滚珠60以及滚珠60与保持元件50都趋向于点接触，从而保持较小的摩擦力矩。且圆柱滚子40与滚珠60的接触点O1以及滚珠60与保持元件50的接触点O2均落在圆柱滚子40的滚动轴上。如此构造的保持架通过第一凹槽41、第二凹槽51以及滚珠60的配合实现了各个圆柱滚子40在圆周方向上位置的相对固定，并保证了相邻圆柱滚子之间的间隙，从而避免圆柱滚子之间的摩擦。另外，通过滚珠实现了点接触，也因为滚珠本身的可滚动性，将产生的摩擦有效地控制在较小的范围。
周向上相邻的圆柱滚子之间的间隙可根据具体应用需求进行设计，但避免相邻圆柱滚子之间的相对摩擦，两者之间应保持最小且必要的间隙。
为了满足尽可能大的负载需求，如图3所示，相邻的圆柱滚子40之间的间距D非常小。为了实现两侧保持元件50组装，并避免不必要的摩擦产生，优选地，用于组装的销柱52可利用相邻的圆柱滚子40之间的、位于滚动轴径向内侧和/或径向外侧的空间。另外，保持元件50的径向尺寸的设置以不与内圈20以及外圈30产生接触为佳，即保持元件50的外周面与外圈30的挡边31的内周面之间存在间隙，保持元件50的内周面与内圈20的外周面之间存在间隙。
如图3及图6所示，该实施例中，销柱52位于每一对相邻的圆柱滚子40之间的、位于滚动轴O’-O’径向内侧的空间，该销柱52主要是为了实现两片保持元件50的组装，可变换地，该销柱52可间隔一个或多个圆柱滚子40设置，也可以仅设置在位于滚动轴O’-O’径向外侧的空间，或者同时在位于滚动轴径向内侧以及径向外侧的空间设置。
当然，为了实现保持元件50的组装，对应销柱52的位置可以设置穿孔以实现销柱52的铆接或焊接，本申请对销柱52以及保持元件之间的固定连接方式不做限定。
可替换地，轴向两侧的保持元件50也可以通过其他不妨碍所述圆柱滚子的滚动的方式连接，比如保持元件50以分别与外圈或内圈的轴向两端直接连接或一体构成的方式实现连接，较佳地，与所述保持元件连接的外圈或内圈为不动圈。
本申请通过保持元件50、滚珠60以及设置在圆柱滚子40端面的第一凹槽41的相互配合关系，可以保证圆柱滚子之间的相互位置关系，相当于提供了一种新型的保持架结构，该保持架结构无需占用相邻圆柱滚子滚动轴所在的径向空间，通过合理设计可以基本达到满装滚子轴承的承载能力，但同时可以有效避免了相邻圆柱滚子之间产生摩擦，提高轴承的性能。
虽然本发明仅就某些示范性实施方式进行描述，这些描述应该仅作为示例而不构成限制。在所附权利要求书记载的范围内，在不脱离本发明精神和范围情况下，各种变化均是可能的。
Claims (10)
1.一种轴承，该轴承包括若干个圆柱滚子，在所述圆柱滚子轴向两侧分别设置相互连接的保持元件，其特征在于：
所述圆柱滚子的端面设置有第一凹槽，所述保持元件在轴向内侧设置若干个分别与所述圆柱滚子的第一凹槽相对的第二凹槽，若干个滚珠分别收容在由相对的所述第一凹槽和所述第二凹槽构成的收容腔中。
2.如权利要求1所述的轴承，其特征在于：所述圆柱滚子与所述滚珠的接触点O1以及所述滚珠与所述保持元件的接触点O2均落在所述圆柱滚子的滚动轴上。
3.如权利要求1所述的轴承，其特征在于：所述第一凹槽、第二凹槽以及所述滚珠如此设置，使得所述保持元件与所述圆柱滚子在轴向上具有间隙。
4.如权利要求1所述的轴承，其特征在于：所述滚珠的直径值大于所述第一凹槽深度值与所述第二凹槽深度值的和，所述深度值指所述滚珠能接触的最大深度值。
5.如权利要求1所述的轴承，其特征在于：轴向两侧的所述保持元件以不妨碍所述圆柱滚子的滚动的方式连接。
6.如权利要求5所述的轴承，其特征在于：所述轴承还包括外圈和内圈，所述保持元件以分别与外圈或内圈的轴向两端直接连接或一体构成的方式实现连接。
7.如权利要求6所述的轴承，其特征在于：与所述保持元件连接的外圈或内圈为不动圈。
8.如权利要求1所述的轴承，其特征在于：所述保持元件通过销柱相互连接。
9.如权利要求8所述的轴承，其特征在于：所述销柱在相邻的所述圆柱滚子之间，并位于所述圆柱滚子滚动轴径向内侧和/或径向外侧的空间。
10.如权利要求8或9所述的轴承，其特征在于：所述轴承还包括外圈和内圈，所述保持元件的外周面与所述外圈的内周面之间存在间隙，所述保持元件的内周面与所述内圈的外周面之间存在间隙。
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Cited By (2)
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2016
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180710 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |