CN109780053A - 一种环形轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环形轴承，包括底盘、上盖、内轨道、外轨道、滚动件；底盘和上盖采用金属板材冲裁成型工艺制成；内轨道和外轨道采用金属板材分条或分带工艺和滚压成型卷圈工艺制成；上盖为环形，其设置于底盘上方，上盖相对于底盘旋转；底盘为环形；底盘、上盖之间形成中空区域；内轨道、外轨道、滚动件设置于中空区域内；内轨道设置于外轨道内侧，内轨道与外轨道相配合，两者之间形成轨道槽，滚动件设置于轨道槽内。该环形轴承的特点在于：减小滚动件受损率，运行平稳，制造工艺简单，减少原料浪费，成本低，且运输存储放置占有空间小。

Description

一种环形轴承

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，特别与一种环形轴承有关。

背景技术：

轴承在工业机械产品上广泛应用，比如在旋转餐桌上的应用，此类圆形轴承如图1所示，整体为圆盘状，包括圆盘状底盘10、圆盘状上盖20，上盖20下表面具有一体式的上轨道30，底盘10上表面具有一体式的下轨道40，在上轨道30和下轨道40中间还具有中间轨条50，上轨道30和中间轨条50之间以及下轨道40和中间轨条50之间，都嵌满滚珠60。同时为了固定上轨道30、下轨道40、中间轨条50的位置，在底盘10和上盖20都设置压脚70配合固定。

这种圆盘状轴承结构，存在诸多弊端：

一、部件容易受损：在该结构中，上盖20外部承载物件后，作用力是垂直向下，现有上轨道30、下轨道40、中间轨条50、滚珠60均全部承受外力，尤其是越往下的部件所承受的外力越大，而且所有部件都塑料制品，工作时叠加受力，容易受损。

二、运行不稳：轨道、滚珠60垂直设置使得轴承水平方向受力不平衡，轴承运行不平稳。

三、制造较不经济：圆盘结构的上盖20、底盘10是根据尺寸需要开模制作，不同规格尺寸上盖、底盘就需要多付模具，制作成本相当高。

四、制造工艺复杂：圆盘结构的轴承上盖20、底盘10需进行开模制作，开模制造工艺较为复杂，最终成品报废率较高；且为保证滚珠60运行平稳，对压脚70的加工精度以及装配精度要求较高，高精度要求使得圆盘轴承的整体制造工艺变复杂。

五、存放空间大：在存储运输过程中，由于圆盘状轴承的外形限制，只能将多个不同或者同种规格的轴承重叠放置，体积大，运输存储不方便。

鉴于现有圆盘状轴承存在诸多问题，本发明人设计出一种环形轴承，本案由此产生。

发明内容：

本发明提供一种环形轴承，该轴承具有减小滚动件受损率，运行平稳，制造工艺简单，减少原料浪费，成本低，且轴承运输存储放置所占有的空间小的特点。

具体地，本发明是通过以下技术方案实现：

一种环形轴承，包括底盘、上盖、内轨道、外轨道、滚动件；

底盘和上盖采用金属板材冲裁成型工艺制成；内轨道和外轨道采用金属板材分条或分带工艺和滚压成型卷圈工艺制成；

上盖为环形，其设置于底盘上方，上盖相对于底盘旋转；底盘为环形；底盘、上盖之间形成中空区域；内轨道、外轨道、滚动件设置于中空区域内；内轨道设置于外轨道内侧，内轨道与外轨道相配合，两者之间形成轨道槽，滚动件设置于轨道槽内。

所述内轨道和外轨道为环形。

所述滚动件采用滚珠、滚柱相间隔的形式；或全部采用滚珠的形式；或者全部采用滚柱的形式。

滚动件上设置有夹扣；滚动件安装于夹扣上。

所述内轨道为双层结构，包括上内轨道、下内轨道；上内轨道设置于下内轨道上方；上内轨道与下内轨道之间为一体式结构，构成的内轨道为一体式结构；所述外轨道为双层结构，包括上外轨道、下外轨道，上外轨道与下外轨道之间为分体式结构，构成的外轨道为分体式结构。

所述上内轨道与上外轨道相配合，两者之间形成第一轨道槽；设置于上内轨道与上外轨道之间的滚动件沿着第一轨道槽运动；所述下内轨道与下外轨道相配合，两者之间形成第二轨道槽；设置于下内轨道与下外轨道之间的滚动件沿着第二轨道槽运动。

所述的上外轨道与上盖连接，下外轨道与底盘连接。

所述轴承上设置有电机；电机设置于轴承内侧；所述的内轨道上固定有齿条，与电机上的输出齿轮啮合。

所述的内轨道、外轨道为单层结构，其中一个与上盖连接，另一个与底盘连接。

所述上盖内、外沿和底盘内、外沿都设置有边封条。

本发明有益效果在于：

一、滚动件不易受损：采用环形的轴承，减少了轴承用料，同时降低了轴承的整体重量，减少了滚动件所承受的重力；同时采用单层或双层轨道设计，将重力分散作用于不同层的滚动件上，并将轨道、滚动件、齿条由内自外或者由外自内水平放置，改变了传统的轨道与滚动件上下叠放、垂直安装的模式，使得滚动件垂直方向上的部分受力分散至水平方向上，使得滚动件受力较为均匀，同时减少了滚动件垂直方向受力，增加了滚动件的使用寿命。

二、轴承运行平稳：采用双层轨道设计，进一步使得轴承旋转顺畅；并将轨道、滚动件、齿条由内自外或者由外自内水平放置，同时使得轴承整体水平方向受力平衡；轴承上设置有电动机，同时采用智能无线控制系统控制电机，使得轴承转速稳定。

三、轴承制造较经济：采用冲裁工艺制造轴承的上盖、底盘、轨道，使得在工艺上实现制造快速，摒弃了传统的开模铸造模式，减少了成本；并且将轴承设计为环状，与圆盘状相比，使用制造一付圆盘状轴承材料制造轴承可制造多付不同规格的环状轴承，因此环状轴承充分利用了制造材料，减少材料的浪费，且施工更为便捷。

四、轴承制造工艺简单：采用金属板材冲裁成型工艺制备环形轴承的材料；同时采用滚压成型卷圈工艺制成环形轴承的不同部件；相较于盘轴承的制造而言，上述环形轴承采用的制造工艺较为简单，制造精度以及装配精度要求较低，轴承部件合格品率较高。

五、轴承放置占有空间小：将轴承外形设计成环状，轴承中间存在镂空的中间区域，在该区域内可以套设不同规格的轴承，从而将多个不同规格轴承的垂直叠放模式转变为套设放置模式，从而减少了轴承的存储空间。

附图说明

图1是现有的圆盘状轴承剖视图；

图2是本发明实施例整体结构示意图；

图3是本发明较佳实施例一的剖面示意图；

图4是图3局部放大图；

图5是本发明较佳实施例二的剖面示意图；

图6是图5局部放大图；

图7是本发明较佳实施例滚动件放置示意图；

图8是本发明实施例夹扣与滚动件装配示意图；

图9是本发明实施例展示台与展示物品示意图；

图10是图9中展示台放大图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图2、图3、图4所示，环形轴承主要包括底盘1、上盖2、内轨道3、外轨道4、滚动件5。

上盖2为环形，其设置于底盘1上方，上盖2相对于底盘1旋转；底盘1也为环形。本实施例中，底盘1、上盖2加工过程为：首先金属片材冲压剪切成环形部件，再将内外边缘采用滚压成型卷圈工艺加工，从而形成边沿。

底盘1、上盖2之间形成中空区域12，内轨道3、外轨道4、滚动件5设置于中空区域12内。

内轨道3、外轨道4的制作过程为：首先将金属片材采用分条或分带工艺制成所需形状，后采用滚压成型卷圈工艺制成环形的内轨道3和外轨道4。由于本发明中大部分部件都可以通过金属片材上冲压剪切，在同一张金属片材可以剪切出若干个不同尺寸的环形件，这样金属片材原料不浪费，而且制作过程完全不受模具限制，尺寸变动灵活，无额外成本增加，同时亦可减少工序。金属片材可以采用不锈钢板、铝板、镀锌板、铜板等适合剪切冲压的材质。

内轨道3或外轨道4与上盖2连接；内轨道3设置于外轨道4内侧，内轨道3与外轨道4相配合，两者之间形成轨道槽34；滚动件5设置于轨道槽34内，与内轨道3、外轨道4相接触。

滚动件5绕自身作旋转运动，同时滚动件5沿着轨道槽34，作绕轴承中心的旋转运动。

如图7所示，滚动件5的形式有多种，本实施例中滚动件采用滚珠51、滚柱52相间隔的形式。当然除此以外，其它的滚动件5也可以采用其他形式，比如可以全部采用滚珠51的形式，或者其它替代方式。

如图8所示，滚动件5上设置有夹扣53；滚动件5安装于夹扣53上，且滚动件5与夹扣53配合后，仍能进行旋转运动；夹扣53起到隔离相邻的滚动件5，避免相邻滚动体5之间互相咬磨，同时使得滚动件5均匀分布的作用；夹扣53固定滚动件5，使得滚动件5运行中能保持相对平稳，同时减少滚动件5与内轨道3或外轨道4的撞击力度，起到消音作用。

内轨道3和外轨道4的结构可以有多种形式，如图5、图6所示，为双层电动结构，其内轨道3包括上内轨道31、下内轨道32；上内轨道31设置于下内轨道32上方；上内轨道31与下内轨道32之间为一体式结构，构成的内轨道3为一体式结构。

外轨道4包括上外轨道41、下外轨道42，上外轨道41与下外轨道42之间为分体式结构，上外轨道41与上盖2连接，下外轨道42与底盘1固定连接，构成的外轨道4为分体式结构。

上内轨道31与上外轨道41相配合，两者之间形成第一轨道槽341。设置于上内轨道31与上外轨道41之间的滚动件5沿着第一轨道槽341运动。下内轨道32与下外轨道42相配合，两者之间形成第二轨道槽342。设置于下内轨道32与下外轨道42之间的滚动件5沿着第二轨道槽342运动。滚动件5绕自身作旋转运动，同时滚动件5沿着第一轨道槽341或第二轨道槽342，作绕轴承中心的旋转运动。

上外轨道41与上盖2内表面固定连接，下外轨道42与底盘1内表面固定连接。

如果要电动智能驱动，则在内轨道3的内侧面固定有齿条9，底盘1、上盖2的尺寸预留驱动电机7的安装位置，电机7的输出齿轮71与齿条9啮合传动。在一整个环形轴承中，可以等间距分布多个电机7，确保轴承转动平稳。

本实施例中，为了配合环形整体，采用扁形状的电机7，适合上盖2和底盘1之间的中空区域12。电机7类型可以采用智能无线控制电机，智能无线控制电机可遥控轴承正转、反转以及转动速度，对电机7起到流电保护、短路保护的作用。

另外，为了避免割手，以及减小轴承转动产生的噪音，阻绝外界灰尘进入底盘1与上盖2之间，避免灰尘影响内部机械结构运动，在上盖2内、外沿和底盘1内、外沿都设置有边封条6。边封条6可以采用pvc、橡胶等材质制作而成。

此外，在轴承内部的中空区域12中设置有装饰灯13。

又参见图3、图4所示，本发明的另一实施方式，内轨道3和外轨道4单层手动结构。内轨道3和外轨道4均为单层结构，内轨道3与上盖2固定，外轨道4与底盘1连接，内轨道3和外轨道4之间形成轨道槽34，滚动件5分布在轨道槽34中。

本发明的实际工作过程可以有多种形式：

第一、单层轨道轴承手动驱动：操作人员手动施力作用在上盖2，带动连接上盖2的轨道旋转，从而使得与轨道接触的滚动件5旋转，同时连接下盖1的轨道不动，使得上盖2与底盘1相对转动。

第二、单层轨道轴承电动驱动：电机7转动，带动齿条9转动，进一步带动连接齿条9的内轨道3转动，使得滚动件5运动，同时外轨道4不动，使得连接内轨道3的上盖2与连接外轨道4底盘1相对转动。

如图9所示，本发明单层轨道轴承电动驱动的应用之一，该应用为将该单层轨道轴承电动驱动应用于展示台81上，展示台81上方放置有展示物品82，展示台81用于旋转展示物品82。如图10所示，展示台81的结构为：内轨道3与钢化玻璃台面21相连接，外轨道4与底座11相连接，钢化玻璃台面21上可放置相应的展示物品82；导轨外侧设置有装饰灯13；装饰灯13可选择为360度旋转牛眼LED七彩射灯，LED七彩射灯通电后，发出炫彩光芒，增加展示台的美观性；内轨道3的内侧面固定有齿条9，电机7上的输出齿轮71与齿条9相啮合；采用智能无线控制系统控制电机7。通过智能无线控制系统控制电机7，驱动齿条9转动，带动内轨道3转动，带动滚动件5转动，进一步使得外轨道4转动，从而使得连接外轨道4的钢化玻璃台面21转动，最终使得展示物品82相对于底座11转动。

第三、双层轨道轴承手动驱动：操作人员手动施力作用在上盖2上，带动连接上盖2的上外轨道41旋转，从而使得与上外轨道41接触的滚动件5旋转，进一步带动内轨道3转动，同时下外轨道42不动，使得连接上外轨道41的上盖2与连接下外轨道42的底盘1相对转动。

第四、双层轨道轴承电动驱动：状态一、电机7转动，带动齿条9转动，进一步带动连接齿条9的内轨道3转动，使得滚动件5运动，与滚动件5接触的上外轨道41跟随滚动件5转动，同时下外轨道42不动，使得连接上外轨道41的上盖2与连接下外轨道42的底盘1相对转动；状态二、电动机7驱动轴承作转动的同时，外部施加一个反方向的力于上盖2上，当施加的反方向的力形成的力矩大于电动机所施加的力矩，则上盖2作与外部反向施力方向相同的运动，即反向旋转运动，则带动接上盖2的上外轨道41反向旋转，从而使得与上外轨道41接触的滚动件5反向旋转，进一步带动内轨道3反向转动，同时下外轨道42不动，使得连接上外轨道41的上盖2与连接下外轨道42的底盘1相对转动。

本发明上盖2、底盘1采用环形设计，减少上盖2、底盘1的材料使用，使得轴承整体重量减小。同时本发明将原先的滚动件5垂直排列改变为内外排布，从而使得原先作用于滚动件5上的力分散作用于其他部件上，减小滚动件5摩擦受损几率。而且本发明环形轴承采用特殊的环形结构设计，使得轴承中间形成中间区域8；环形轴承的中间区域8可用于环套多个不同规格的轴承，从而将原来多个不同规格轴承的垂直叠放模式转变为套设放置模式，减少了轴承的存储空间。

以上是本发明优选实施方式，在本发明构思前提下所做出若干其他简单替换和改动，都应当视为属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种环形轴承，其特征在于：包括底盘、上盖、内轨道、外轨道、滚动件；底盘和上盖采用金属板材冲裁成型工艺制成；内轨道和外轨道采用金属板材分条或分带工艺和滚压成型卷圈工艺制成；上盖为环形，其设置于底盘上方，上盖相对于底盘旋转；底盘为环形；底盘、上盖之间形成中空区域；内轨道、外轨道、滚动件设置于中空区域内；内轨道设置于外轨道内侧，内轨道与外轨道相配合，两者之间形成轨道槽，滚动件设置于轨道槽内。

2.如权利要求1所述的一种环形轴承，其特征在于：所述内轨道和外轨道为环形。

3.如权利要求1所述的一种环形轴承，其特征在于：所述滚动件采用滚珠、滚柱相间隔的形式；或全部采用滚珠的形式；或者全部采用滚柱的形式。

4.如权利要求1或3所述的一种环形轴承，其特征在于：滚动件上设置有夹扣；滚动件安装于夹扣上。

5.如权利要求1所述的一种环形轴承，其特征在于：所述内轨道为双层结构，包括上内轨道、下内轨道；上内轨道设置于下内轨道上方；上内轨道与下内轨道之间为一体式结构，构成的内轨道为一体式结构；所述外轨道为双层结构，包括上外轨道、下外轨道，上外轨道与下外轨道之间为分体式结构，构成的外轨道为分体式结构。

6.如权利要求5所述的一种环形轴承，其特征在于：所述上内轨道与上外轨道相配合，两者之间形成第一轨道槽；设置于上内轨道与上外轨道之间的滚动件沿着第一轨道槽运动；所述下内轨道与下外轨道相配合，两者之间形成第二轨道槽；设置于下内轨道与下外轨道之间的滚动件沿着第二轨道槽运动。

7.如权利要求5、6任意一项所述的一种环形轴承，其特征在于：所述的上外轨道与上盖连接，下外轨道与底盘连接。

8.如权利要求1所述的一种环形轴承，其特征在于：所述轴承上设置有电机；电机设置于轴承内侧；所述的内轨道上固定有齿条，与电机上的输出齿轮啮合。

9.如权利要求1所述的一种环形轴承，其特征在于：所述的内轨道、外轨道为单层结构，其中一个与上盖连接，另一个与底盘连接。

10.如权利要求1所述的一种环形轴承，其特征在于：所述上盖内、外沿和底盘内、外沿都设置有边封条。