CN108757724A - 一种悬挂高速使用的单向轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种悬挂高速使用的单向轴承，涉及轴承设计制造技术领域，解决了单向轴承在悬挂使用过程中内部弹片容易损伤的技术问题包括轴承本体，其所述轴承本体包括外圈，外圈内设有外侧壁与其侧壁相互抵接设置的保护架，所述保护架上设有若干空腔，所述空腔内设有弹簧片及滚针，所述弹簧片与所述滚针与空腔数量一致，所述保护架位于所述空腔外侧设有延伸板，所述延伸板偏于空腔一侧，且相邻两个所述延伸板之间设有窗口，所述窗口宽度方向的尺寸小于所述滚针的直径。使用过程中，通过空腔对滚针及弹簧片进行容纳，且当滚针被内侧轴压缩时，通过窗口的一侧侧边对滚针进行阻隔，使得滚针无法移动，弹簧片的压缩量变小，从而减少了弹簧片的磨损量。
Description
技术领域
本发明涉及轴承设计制造技术领域，尤其涉及一种悬挂高速使用的单向轴承。
背景技术
单向轴承一般会和球轴承、滚针轴承组合使用。使用过程中，通常通过单向轴承来实现功能转换，球轴承和滚针轴承承受负荷和精密定中心作用。
如授权公告号为CN202165432U的中国专利公开了一种单向滚珠轴承，其包括有内圈、与内圈套合的外圈、处于内圈与外圈之间的保持架、设于保持架上的若干弹性件及若干沿保持架圆周均布的若干滚针，内圈与滚针邻贴的周面上均布有若干同向排列的楔形止动槽及保持架定位槽；保持架上设有定位块；弹性件包括有连接端及支撑端，其连接端与保持架固定连接，支撑端为朝向滚针周面设置的半弧状支撑条，该半弧状支撑条包括有定位点及分别处于定位点两侧的支撑点，两支撑点与滚针抵触，定位点与保持架抵触。
上述技术方案所披露的一种单向滚珠轴承，其主要应用于汽车发动机，其通过弹性件在受力过程中，弹性件随变形程度的不同应力点进行相应的转移，使弹性件的抗疲劳能力与抗冲击能力大大提高，寿命大大延长。但是，在悬挂使用过程中，是在一根较长(300mm以上)的轴端安装，通过无球轴承或滚针轴承进行支承，轴在旋转时，处于摇摆状态。此时，轴和轴承内滚针接触为倾斜接触，滚针对弹簧片一端压得较深，另一端基本不压住，滚针和弹簧片之间弹力增大，摩擦加剧，反反复复，导致弹簧片一端被磨损，轴承失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种悬挂高速使用的单向轴承，其具有能够有效减少使用过程中弹片磨损的特点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种悬挂高速使用的单向轴承，包括轴承本体，所述轴承本体包括外圈，所述外圈内设有外侧壁与其侧壁相互抵接设置的保护架，所述保护架上设有若干空腔，所述空腔内设有弹簧片及滚针，所述弹簧片与所述滚针与空腔数量一致，所述保护架位于所述空腔外侧设有延伸板，所述延伸板偏于空腔一侧，且相邻两个所述延伸板之间设有窗口，所述窗口宽度方向的尺寸小于所述滚针的直径。
通过采用上述技术方案，轴承本体在进行使用过程中，通过空腔对滚针及弹簧片进行容纳，且通过窗口的设置，使得当滚针被内侧轴压缩时，通过窗口的一侧侧边对滚针进行阻隔，从而使得滚针无法移动，使得使用过程中弹簧片的压缩量变小，从而避免了弹簧片的损耗，使得轴承本体的使用寿命得到了有效地提高。
优选的，所述弹簧片包括与所述延伸板长度方向一致的定位板，所述延伸板上位于其中部位置处设有第一定位柱，所述延伸板位于其两侧分别设有第二定位柱，且所述第一定位柱与第二定位柱之间距离等于所述弹簧片的定位板的厚度，所述弹簧片上还设有指向所述空腔一侧的弹片。
通过采用上述技术方案，通过第一定位柱与第二定位柱对弹簧片上定位板的位置进行限定，从而避免了弹簧片使用过程中的晃动，保证了弹簧片位置的稳定。
优选的，所述弹片位于所述第一定位柱两侧且与所述定位板相互倾斜设置，两侧所述弹片指向相对设置，所述滚针位于所述弹片远离所述定位板一侧端部与相邻一侧的第二定位柱之间。
通过采用上述技术方案，通过相对设置的弹片对滚针的相互抵接，使得滚针能够稳定地固定在第二定位柱与弹片之间，使用过程中，保证了弹簧片与滚针之间的相对位置的固定。
优选的，所述弹片还包括与所述弹片端部相互连接设置的抵接板，两侧所述抵接板向两个弹片的中间方向延伸设置，且所述抵接板与所述滚针长度方向相互平行且抵接设置在滚针侧壁。
通过采用上述技术方案，通过抵接板的设置，增加了滚针与弹簧片之间的接触面积，从而保证了使用过程中，弹簧片能够始终抵接设置在滚针的侧壁，避免了使用过程中，滚针晃动，影响轴承本体的使用效果。
优选的，所述弹簧片的厚度为0.06-0.07mm，且所述弹簧片表面硬度HV0.1为360-420，且所述弹簧片通过钢带经冷轧处理。
通过采用上述技术方案，通过对弹簧片厚度的限制，使得弹簧片的抗压强度减小，从而使得弹簧片与滚针之间的弹力得到减小，在使用过程中，能够有效地减小弹簧片的磨损。
优选的，所述窗口宽度方向尺寸为2.5±0.05mm，所述保护架材料为PA66-GF(25-30)。
通过采用上述技术方案，通过对窗口宽度方向尺寸进行限定，在使用过程中，进一步减少滚针的滑移距离，使得滚针能够更加迅速第滑移到空腔内部，并停止滑移，从而使得弹簧片使用过程中，进一步地减少了自身的压缩量，使用过程中，避免了弹簧片的磨损加剧；且通过保护架为PA66-GF(25-30)材料制成，其中PA66为聚己二酰己二胺，其机械强度很高，且刚性很大，适用于作为工程塑料使用，且通过添加玻璃纤维增强材料，使得制成的增强尼龙能够有效地提高刚性，并降低蠕变性，且成型收缩率变小、尺寸稳定性变好。
优选的，所述滚针批直径变动量VDWL为0.003，且所述滚针热处理硬度为HRC60-65。
通过采用上述技术方案，滚针与内部轴相互抵接，通过对滚针热处理硬度的限定，使用过程中，能够有效地避免轴承的变形的情况出现，且减少了由于长时间使用造成滚针磨损的情况产生；且通过对批直径变动的限定，保证了滚针尺寸的一致性，使用过程中，避免滚针尺寸相差太大导致安装不稳定的情况发生。
优选的，所述保护架上位于其圆柱体底面的其中一侧设有凸起，所述凸起沿所述保护架表面侧壁圆周阵列设置。
通过采用上述技术方案，安装过程中，需要内部滚针转动方向的一致，通过凸起的设置，对保护架竖直方向的进行导向，从而使得安装过程中，工作人员能够根据凸起的方向准确的将保护架安装到外圈的内部，保证了使用过程中，批量生产的轴承本体，其方向能够保持一致。
优选的，所述外圈通过DC04制造而成，且所述外圈的表面硬度HV700-840。
通过采用上述技术方案，通过对外圈表面硬度的限制，减少在使用过程中，外圈由于外力作用导致变形的情况出现。
优选的，所述轴承本体空转扭矩≤200Nmm，且所述轴承本体压入标准环规后，直径为25.44的止规无法通过。
通过采用上述技术方案，通过使用直径为25.44的止规无法通过，使得保持架端面轮廓的尺寸能够使得滚针能够尽可能的靠经外圈轮廓的锁针方向，从而减少滚针圆周方向的活动量，即减少了弹簧片压缩量，进一步减少了弹簧片的磨损。
一种悬挂高速使用的单向轴承，包括轴承本体，所述轴承本体包括外圈，所述外圈内设有外侧壁与其侧壁相互抵接设置的保护架，所述保护架上设有若干空腔，所述空腔内设有弹簧片及滚针，所述弹簧片与所述滚针与空腔数量一致，所述保护架位于所述空腔外侧设有延伸板，所述延伸板偏于空腔一侧，且相邻两个所述延伸板之间设有窗口，所述窗口宽度方向的尺寸小于所述滚针的直径。
通过采用上述技术方案，轴承本体在进行使用过程中，通过空腔对滚针及弹簧片进行容纳，且通过窗口的设置，使得当滚针被内侧轴压缩时，通过窗口的一侧侧边对滚针进行阻隔，从而使得滚针无法移动，使得使用过程中弹簧片的压缩量变小，从而避免了弹簧片的损耗，使得轴承本体的使用寿命得到了有效地提高。
优选的，所述弹簧片包括与所述延伸板长度方向一致的定位板，所述延伸板上位于其中部位置处设有第一定位柱，所述延伸板位于其两侧分别设有第二定位柱，且所述第一定位柱与第二定位柱之间举例等于所述弹簧片的定位板的厚度，所述弹簧片上还设有指向所述空腔一侧的弹片。
优选的，所述弹片位于所述定位柱两侧且与所述定位板相互倾斜设置，两侧所述弹片指向相对设置，所述滚针位于所述弹片远离所述定位板一侧端部与相邻一侧的第二定位柱之间。
通过采用上述技术方案，通过第一定位柱与第二定位柱所拼装组成的弹簧片，减少弹簧片的材料使用，且由于简化了弹簧片的结构，在进行设计过程中，使得弹簧片能够更加方便地适用于各种不同尺寸的设计及制造。
优选的，所述弹片还包括与所述弹片端部相互连接设置的抵接板，两侧所述抵接板向两个弹片的中间方向延伸设置，且所述抵接板与所述滚针长度方向相互平行且抵接设置在滚针侧壁。
通过采用上述技术方案，通过抵接板的设置，增加了滚针与弹簧片之间的接触面积，从而保证了使用过程中，弹簧片能够始终抵接设置在滚针的侧壁，避免了使用过程中，滚针晃动，影响轴承本体的使用效果。
优选的，所述弹簧片的厚度为0.06-0.07mm，且所述弹簧片表面硬度HV0.1为360-420，且所述弹簧片通过钢带经冷轧处理。
通过采用上述技术方案，通过对弹簧片厚度的限制，使得弹簧片的抗压强度减小，从而使得弹簧片与滚针之间的弹力得到减小，在使用过程中，能够有效地减小弹簧片的磨损。
优选的，所述窗口宽度方向尺寸为2.5±0.05mm，所述保护架材料为PA66-GF(25-30)。
通过采用上述技术方案，通过对窗口宽度方向尺寸进行限定，在使用过程中，进一步减少滚针的滑移距离，使得滚针能够更加迅速第滑移到空腔内部，并停止滑移，从而使得弹簧片使用过程中，进一步地减少了自身的压缩量，使用过程中，避免了弹簧片的磨损加剧；且通过保护架为PA66-GF(25-30)材料制成，其中PA66为聚己二酰己二胺，其机械强度很高，且刚性很大，适用于作为工程塑料使用，且通过添加玻璃纤维增强材料，使得制成的增强尼龙能够有效地提高刚性，并降低蠕变性，且成型收缩率变小、尺寸稳定性变好。
优选的，所述滚针批直径变动量VDWL为0.003，且所述滚针热处理硬度为HRC60-65。
通过采用上述技术方案，滚针与内部轴相互抵接，通过对滚针热处理硬度的限定，使用过程中，能够有效地避免轴承的变形的情况出现，且减少了由于长时间使用造成滚针磨损的情况产生；且通过对批直径变动的限定，保证了滚针尺寸的一致性，使用过程中，避免滚针尺寸相差太大导致安装不稳定的情况发生。
优选的，所述保护架上位于其圆柱体底面的其中一侧设有凸起，所述凸起沿所述保护架表面侧壁圆周阵列设置。
通过采用上述技术方案，安装过程中，需要内部滚针转动方向的一致，通过凸起的设置，对保护架竖直方向的进行导向，从而使得安装过程中，工作人员能够根据凸起的方向准确的将保护架安装到外圈的内部，保证了使用过程中，批量生产的轴承本体，其方向能够保持一致。
优选的，所述外圈通过DC04制造而成，且所述外圈的表面硬度HV700-840。
通过采用上述技术方案，通过对外圈表面硬度的限制，减少在使用过程中，外圈由于外力作用导致变形的情况出现。
优选的，所述轴承本体空转扭矩≤200Nmm，且所述轴承本体压入标准环规后，直径为25.44的止规无法通过。
通过采用上述技术方案，通过使用直径为25.44的止规无法通过，使得保持架端面轮廓的尺寸能够使得滚针能够尽可能的靠经外圈轮廓的锁针方向，从而减少滚针圆周方向的活动量，即减少了弹簧片压缩量，进一步减少了弹簧片的磨损。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过空腔对滚针及弹簧片进行容纳，且通过窗口的设置，使得当滚针被内侧轴压缩时，通过窗口的一侧侧边对滚针进行阻隔，从而使得滚针无法移动，使得使用过程中弹簧片的压缩量变小，从而避免了弹簧片的损耗，使得轴承本体的使用寿命得到了有效地提高。；
2、通过凸起的设置对保护架安装方向进行导向，安装过程中，通过凸起形成防呆装置，保证了安装方向的一致性。
附图说明
图1是一种悬挂高速使用的单向轴承的整体示意图；
图2是一种悬挂高速使用的单向轴承上保护架的截面的部分示意图；
图3是实施例1中弹簧片的正面示意图；
图4是实施例2中弹簧片的正面示意图。
图中，1、轴承本体；2、外圈；3、保护架；31、窗口；311、延伸板；32、空腔；33、第一定位柱；34、第二定位柱；35、凸起；4、滚针；5、弹簧片；51、定位板；52、弹片；521、抵接板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种悬挂高速使用的单向轴承，如图1所示，包括轴承本体1，这里，轴承本体1包括外圈2，在外圈2内设有外侧壁与其侧壁相互抵接设置的保护架3，且本实施例中，如图1所示，在保护架3上设有若干空腔32，这里，在空腔32内设有弹簧片5及滚针4，弹簧片5与滚针4间隔排列设置，且弹簧片5与滚针4与空腔32数量一致，这里，如图2所示，保护架3位于空腔32外侧设有延伸板311，延伸板311偏于空腔32内设有弹簧片5的一侧，且相邻两个延伸板311之间设有窗口31，窗口31宽度方向的尺寸小于滚针4的直径。这样，通过空腔32对滚针4及弹簧片5进行容纳，且通过窗口31的设置，使得当滚针4被内侧轴压缩时，通过窗口31的一侧侧边对滚针4进行阻隔，从而使得滚针4无法移动，从而使得弹簧片5的压缩量变小，从而避免了弹簧片5的损耗。
本实施例中，为了保证弹簧片5与滚针4之间的相对位置，如图3所示，弹簧片5包括与延伸板311长度方向一致的定位板51，这里，如图2所示，延伸板311上位于其中部位置处设有第一定位柱33，延伸板311位于其两侧分别设有第二定位柱34，且本实施例中，第一定位柱33与第二定位柱34之间距离等于弹簧片5的定位板51的厚度，在弹簧片5上还设有指向空腔32一侧的弹片52；且本实施例中，如图3所示，弹片52位于定位板51两侧且与定位板51相互倾斜设置，这里，两侧弹片52指向相对设置，本实施例中，滚针4位于弹片52远离定位板51一侧端部与相邻一侧的第二定位柱34之间。这样，通过第一定位柱33与第二定位柱34对弹簧片5的位置进行限定，使用过程中能够避免弹簧片5的晃动，且通过弹片52与滚针4之间的相互抵接，使得弹簧片5与滚针4之间的相对距离能够稳定地进行保持，避免使用过程中滚针4与弹簧片5之间的相对晃动影响轴承本体1的正常使用。
为了进一步减少弹簧片5的磨损，本实施例中，如图2所示，窗口31宽度方向尺寸为2.45mm，保护架3材料为PA66-GF25。这样，在使用过程中，通过对窗口31尺寸的限制使得进一步减少滚针4的滑移距离，使得滚针4能够更加迅速第滑移到空腔32内部，并停止滑移，从而减少了弹簧片5的压缩量；且通过保护架3为PA66-GF25材料制成，其中PA66为聚己二酰己二胺，其机械强度很高，且刚性很大，适用于作为工程塑料使用，且通过添加玻璃纤维增强材料，使得制成的增强尼龙能够有效地提高刚性，并降低蠕变性，且成型收缩率变小、尺寸稳定性变好。
本实施例中，如图3所示，弹簧片5的厚度为0.06mm，且弹簧片5表面硬度HV0.1为360，且弹簧片5通过钢带经冷轧处理。这样，通过对弹簧片5厚度的限制，使得弹簧片5的抗压强度减小，从而使得弹簧片5与滚针4之间的弹力得到减小，在使用过程中，能够有效地减小弹簧片5的磨损。
且本实施例中，轴承本体1空转扭矩≤200Nmm，且轴承本体1压入标准环规后，直径为25.44的止规无法通过。这样，通过使用直径为25.44的止规无法通过，使得保持架端面轮廓的尺寸能够使得滚针4能够尽可能的靠经外圈2轮廓的锁针方向，从而减少滚针4圆周方向的活动量，即减少了弹簧片5压缩量，进一步减少了弹簧片5的磨损；且通过空转扭矩≤200Nmm，使得轴承本体1的质量能够得到有效地保障。
为了保证外圈2的硬度，本实施例中，外圈2通过DC04制造而成，且外圈2的表面硬度HV700。这样，通过对外圈2表面硬度的限制，减少在使用过程中，外圈2由于外力作用导致变形的情况出现。
本实施例中，如图1所示，滚针4批直径变动量VDWL为0.003，且滚针4热处理硬度为HRC60。这样，使用过程中，滚针4与内部轴相互抵接，通过对滚针4热处理硬度的限定，能够有效地避免轴承的变形的情况出现，且减少了由于长时间使用造成滚针4磨损的情况产生；且通过对批直径变动的限定，保证了滚针4尺寸的一致性，使用过程中，避免滚针4尺寸相差太大导致安装不稳定的情况发生。
使用过程中，需要保证内部滚针4保持沿着图1中S方向滚动，本实施例中，如图2所示，在保护架3上位于其圆柱体底面的其中一侧设有凸起35，且这里，凸起35沿保护架3表面侧壁圆周阵列设置。这样，通过凸起35的设置，对保护架3竖直方向的进行导向，从而使得安装过程中，工作人员能够根据凸起35的方向准确的将保护架3安装到外圈2的内部，保证了使用过程中，批量生产的轴承本体1，其方向能够保持一致。
实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：如图4所示，弹片52还包括与弹片52端部相互连接设置的抵接板521，两侧抵接板521向两个弹片52的中间方向延伸设置，且抵接板521与滚针4长度方向相互平行且抵接设置在滚针4侧壁。这样，通过抵接板521的设置，增加了滚针4与弹簧片5之间的接触面积，从而保证了使用过程中，弹簧片5能够始终抵接设置在滚针4的侧壁，避免了使用过程中，滚针4晃动，影响轴承本体1的使用效果。
且本实施例中，窗口31宽度方向尺寸为2.55mm，保护架3材料为PA66-GF30。这样，通过对窗口31宽度方向尺寸进行限定，在使用过程中，进一步减少滚针4的滑移距离，使得滚针4能够更加迅速第滑移到空腔32内部，并停止滑移，从而使得弹簧片5使用过程中，进一步地减少了自身的压缩量；通过添加玻璃纤维增强材料，使得制成的增强尼龙能够有效地提高刚性，并降低蠕变性，且成型收缩率变小、尺寸稳定性变好。
且本实施例中，如图4所示，弹簧片5的厚度为0.07mm，且弹簧片5表面硬度HV0.1为420。通过对弹簧片5厚度的限制，使得弹簧片5的抗压强度减小，从而使得弹簧片5与滚针4之间的弹力得到减小，在使用过程中，能够有效地减小弹簧片5的磨损。
这里，如图1所示，滚针4热处理硬度为HRC65。这样，滚针4与内部轴相互抵接，通过对滚针4热处理硬度的限定，使用过程中，能够有效地避免轴承的变形的情况出现，且减少了由于长时间使用造成滚针4磨损的情况产生。
且本实施例中，外圈2的表面硬度HV840。这样，通过对外圈2表面硬度的限制，减少在使用过程中，外圈2由于外力作用导致变形的情况出现。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种悬挂高速使用的单向轴承，包括轴承本体（1），所述轴承本体（1）包括外圈（2），所述外圈（2）内设有外侧壁与其侧壁相互抵接设置的保护架（3），所述保护架（3）上设有若干空腔（32），所述空腔（32）内设有弹簧片（5）及滚针（4），所述弹簧片（5）与所述滚针（4）与腔数量一致，其特征在于：所述保护架（3）位于所述空腔（32）外侧设有延伸板（311），所述延伸板（311）偏于空腔（32）一侧，且相邻两个所述延伸板（311）之间设有窗口（31），所述窗口（31）宽度方向的尺寸小于所述滚针（4）的直径。
2.根据权利要求1所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于：所述弹簧片（5）包括与所述延伸板（311）长度方向一致的定位板（51），所述延伸板（311）上位于其中部位置处设有第一定位柱（33），所述延伸板（311）位于其两侧分别设有第二定位柱（34），且所述第一定位柱（33）与第二定位柱（34）之间举例等于所述弹簧片（5）的定位板（51）的厚度，所述弹簧片（5）上还设有指向所述空腔（32）一侧的弹片（52）。
3.根据权利要求2所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于：所述弹片（52）位于所述定位板（51）两侧且与所述定位板（51）相互倾斜设置，两侧所述弹片（52）指向相对设置，所述滚针（4）位于所述弹片（52）远离所述定位板（51）一侧端部与相邻一侧的第二定位柱（34）之间。
4.根据权利要求3所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于：所述弹片（52）还包括与所述弹片（52）端部相互连接设置的抵接板（521），两侧所述抵接板（521）向两个弹片（52）的中间方向延伸设置，且所述抵接板（521）与所述滚针（4）长度方向相互平行且抵接设置在滚针（4）侧壁。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于：所述弹簧片（5）的厚度为0.06-0.07mm，且所述弹簧片（5）表面硬度HV0.1为360-420，且所述弹簧片（5）通过钢带经冷轧处理。
6. 根据权利要求5所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于： 所述窗口（31）宽度方向尺寸为2.5±0.05mm，所述保护架（3）材料为PA66-GF（25-30）。
7.根据权利要求6所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于：所述滚针（4）批直径变动量VDWL为0.003，且所述滚针（4）热处理硬度为HRC60-65。
8.根据权利要求7所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于：所述保护架（3）上位于其圆柱体底面的其中一侧设有凸起（35），所述凸起（35）沿所述保护架（3）表面侧壁圆周阵列设置。
9.根据权利要求8所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于：所述外圈（2）通过DC04制造而成，且所述外圈（2）的表面硬度HV700-840。
10.根据权利要求9所述的一种悬挂高速使用的单向轴承，其特征在于：所述轴承本体（1）空转扭矩≤200Nmm，且所述轴承本体（1）压入标准环规后，直径为25.44的止规无法通过。
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