CN109812497A - 一种自适应轴承 - Google Patents

Abstract

本发明属于轴承领域，具体的说是一种自适应轴承，包括外圈、滚珠、保持架、自适应单元、内圈和润滑单元；所述外圈为圆筒状结构，外圈内侧设有滚道；所述外圈内侧套有内圈，内圈为圆筒状结构，内圈外侧设有滚道；所述内圈与外圈之间设有一组滚珠，所述滚珠上套有保持架，所述内圈内部设有润滑单元，所述内圈一侧设有自适应单元；通过弹性环、弹性空腔、顶进活塞、限位排气孔和反应室之间的配合，利用轴承产生的热量使得弹性环根据滚珠磨损情况自动进行补偿，防止弹性环过度磨损，提高轴承使用寿命。

Description

一种自适应轴承

技术领域

本发明属于轴承领域，具体的说是一种自适应轴承。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件；它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

轴承一般分为：滑动轴承、关节轴承、滚动轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、调心球轴承、推力球轴承、双向推力角接触球轴承、推力滚子轴承、滚针轴承、外球面球轴承、调心滚子轴承、法兰轴承、组合轴承和直线轴承等。

轴承寿命:在一定载荷作用下，轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数，称为轴承寿命；滚动轴承之寿命以转数(或以一定转速下的工作的小时数)定义：在此寿命以内的轴承，应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏(剥落或缺损)；然而无论在实验室试验或在实际使用中，都可明显的看到，在同样的工作条件下的外观相同轴承，实际寿命大不相同；此外还有轴承的工作寿命，它表示某一轴承在损坏之前可达到的实际寿命是由磨损、损坏通常并非由疲劳所致，而是由磨损、腐蚀、密封损坏等原因造成。

轴承使用中由于磨损使得轴承间隙增大，造成轴承回转精度下降，轴承寿命降低；轴承常用油脂或者浸油润滑，润滑油过多也会阻碍轴承转动；轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏产生碎屑也会进一步划伤滚动体，迅速降低轴承寿命。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决轴承不能稳定运行，寿命较低的问题，本发明提出的一种自适应轴承。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种自适应轴承，包括外圈、滚珠、保持架、自适应单元、内圈和润滑单元；所述外圈为圆筒状结构，外圈内侧设有滚道；所述外圈内侧套有内圈，内圈为圆筒状结构，内圈外侧设有滚道；所述内圈与外圈之间设有一组滚珠，滚珠在滚道内转动；所述滚珠上套有保持架，保持架用于包裹并隔离滚珠；所述内圈内部设有润滑单元，润滑单元用于对滚珠进行润滑；所述内圈一侧设有自适应单元，自适应单元用于根据滚珠磨损情况对滚珠进行补偿；所述自适应单元包括弹性环、弹性空腔、顶进活塞、限位排气孔和反应室；所述内圈外侧靠近端面的位置设有反应室，反应室内套有顶进活塞，反应室内装有碳酸氢铵溶液受热分解成氨气、二氧化碳和水,释放气体，推动顶进活塞；所述顶进活塞远离内圈外侧端面的一侧设有弹性环，弹性环内设有弹性空腔，所述反应室靠近弹性环的一侧设有限位排气孔；通过弹性环与滚珠接触面紧密贴合，支撑滚珠在滚道内滚动，滚珠滚动产生热量经内圈传递到反应室，反应室内装有碳酸氢铵溶液受热分解成氨气、二氧化碳和水，化学方程式为NH4HCO3＝△＝NH3↑+H2O+CO2↑，释放出大量气体，气体推动顶进活塞，进而推动弹性环，弹性环与滚珠接触部位是与滚珠弧度相同的弧面，在滚珠磨损后弹性环可以补偿滚珠与内圈和外圈之间的间隙，从而保证轴承稳定高效的运行，轴承温度下降后反应室内的氨气和二氧化碳又会重新与水反应生成碳酸氢铵，化学方程式为NH3+CO2+H2O＝NH4HCO3从而降低反应室内压力，反应室内的碳酸氢铵在弹性环磨损寿命结束前会先从限位排气孔中排除，防止弹性环过度磨损，损坏轴承。

优选的，所述润滑单元包括储油室、加压活塞和喷油口；所述内圈内部设有储油室，储油室内设有加压活塞，所述内圈滚道设有一组喷油口，喷油口与储油室连通；通过轴承运行时产生的热量，使得弹性空腔内的空气受热膨胀，膨胀后的气体通过管道通入储油室，使得加压活塞积压储油室内的润滑油，润滑油从喷油口喷出，给予滚珠以充分的润滑，减小摩擦损耗，提高轴承使用寿命。

优选的，所述保持架与滚珠接触的部位设有吸油槽，吸油槽内设有餐巾纸；轴承运转过程中，需要一定的润滑来减少轴承运转时的摩擦力，但是过多的润滑油也会使得轴承阻力过大，通过吸油槽内安装有多层餐巾纸，餐巾纸在轴承转动时吸收和储存滚珠上多余的润滑油，既可以保持滚珠持续润滑，又不会让滚珠上有过多润滑油，同时餐巾纸还可以收集轴承产生的碎屑，防止滚珠和滚道划伤，保持轴承良好运行。

优选的，所述吸油槽两侧设有一组倒刺；餐巾纸使用一段时间后会破裂产生碎纸屑，倒刺可以使得餐巾纸表面毛糙，增加吸油量，沾走滚珠上的灰尘。

优选的，所述保持架包括第一保持块和第二保持块；所述第一保持块和第二保持块通过预紧螺钉和磁铁双重固接；可分离的保持架可以拆卸，在餐巾纸收集足够碎屑或磨损到预计寿命时，可以将第一保持块和第二保持块拆开，将餐巾纸从吸油槽中取出，更换成新的餐巾纸后装回轴承上，循环使用节油成本。

优选的，所述滚珠内设有压力传感单元；压力传感单元可检测并收集轴承滚动压力变化，统计同一批次轴承的使用寿命和餐巾纸更换次数，进而的出轴承使用稳定性与合格率，帮助公司修改生产参数，改善轴承生产工艺，提高产品合格率和使用寿命，提高公司效益。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种自适应轴承，通过弹性环、弹性空腔、顶进活塞、限位排气孔和反应室之间的配合，利用轴承产生的热量使得弹性环根据滚珠磨损情况自动进行补偿，防止弹性环过度磨损，损坏轴承。

2.本发明所述的一种自适应轴承，通过吸油槽和餐巾纸之间的配合，可以吸收和储存润滑油，保持轴承良好润滑。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的剖视图；

图2是保持架的剖视图；

图3是保持架的侧视图；

图4是图1中A部放大图；

图5是图1中B部放大图；

图6是图2中C部放大图；

图中：外圈1、滚珠2、保持架3、自适应单元4、内圈5和、滑单元6、弹性环41、弹性空腔42、顶进活塞43、限位排气孔44、反应室45、储油室61、加压活塞62、喷油口63、吸油槽31、餐巾纸32、倒刺34、第一保持块35、第二保持块36、压力传感单元21。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种自适应轴承，包括外圈1、滚珠2、保持架3、自适应单元4、内圈5和润滑单元6；所述外圈1为圆筒状结构，外圈1内侧设有滚道；所述外圈1内侧套有内圈5，内圈5为圆筒状结构，内圈5外侧设有滚道；所述内圈5与外圈1之间设有一组滚珠2，滚珠2在滚道内转动；所述滚珠2上套有保持架3，保持架3用于包裹并隔离滚珠2；所述内圈5内部设有润滑单元6，润滑单元6用于对滚珠2进行润滑；所述内圈5一侧设有自适应单元4，自适应单元4用于根据滚珠2磨损情况对滚珠进行补偿；所述自适应单元4包括弹性环41、弹性空腔42、顶进活塞43、限位排气孔44和反应室45；所述内圈5外侧靠近端面的位置设有反应室45，反应室45内套有顶进活塞43，反应室45内装有碳酸氢铵溶液受热分解成氨气、二氧化碳和水,释放气体，推动顶进活塞43；所述顶进活塞43远离内圈5外侧端面的一侧设有弹性环41，弹性环41内设有弹性空腔42，所述反应室45靠近弹性环41的一侧设有限位排气孔44；通过弹性环41与滚珠2接触面紧密贴合，支撑滚珠2在滚道内滚动，滚珠2滚动产生热量经内圈5传递到反应室45，反应室45内装有碳酸氢铵溶液受热分解成氨气、二氧化碳和水，化学方程式为NH4HCO3＝△＝NH3↑+H2O+CO2↑，释放出大量气体，气体推动顶进活塞43，进而推动弹性环41，弹性环41与滚珠2接触部位是与滚珠2弧度相同的弧面，在滚珠2磨损后弹性环41可以补偿滚珠2与内圈5和外圈1之间的间隙，从而保证轴承稳定高效的运行，轴承温度下降后反应室45内的氨气和二氧化碳又会重新与水反应生成碳酸氢铵，化学方程式为NH3+CO2+H2O＝NH4HCO3从而降低反应室45内压力，反应室45内的碳酸氢铵在弹性环41磨损寿命结束前会先从限位排气孔44中排除，防止弹性环41过度磨损，损坏轴承。

作为本发明的一种实施方式，所述润滑单元6包括储油室61、加压活塞62和喷油口63；所述内圈5内部设有储油室61，储油室61内设有加压活塞62，所述内圈5滚道设有一组喷油口63，喷油口63与储油室61连通；通过轴承运行时产生的热量，使得弹性空腔42内的空气受热膨胀，膨胀后的气体通过管道通入储油室61，使得加压活塞62积压储油室61内的润滑油，润滑油从喷油口63喷出，给予滚珠2以充分的润滑，减小摩擦损耗，提高轴承使用寿命。

作为本发明的一种实施方式，所述保持架3与滚珠2接触的部位设有吸油槽31，吸油槽31内设有餐巾纸32；轴承运转过程中需要一定的润滑，来减少轴承运转时的摩擦力，但是过多的润滑油也会使得轴承阻力过大，通过吸油槽31内安装有多层餐巾纸32，餐巾纸32在轴承转动时吸收和储存滚珠2上多余的润滑油，既可以保持滚珠2持续润滑，又不会让滚珠2上有过多润滑油，同时餐巾纸32还可以收集轴承产生的碎屑，防止滚珠2和滚道划伤，保持轴承良好运行。

作为本发明的一种实施方式，所述吸油槽31两侧设有一组倒刺34；餐巾纸32使用一段时间后会破裂产生碎纸屑，倒刺34可以使得餐巾纸32表面毛糙，增加吸油量，沾走滚珠上2的灰尘。

作为本发明的一种实施方式，所述保持架3包括第一保持块35和第二保持块36；所述第一保持块35和第二保持块36通过预紧螺钉和磁铁双重固接；可分离的保持架3可以拆卸，在餐巾纸32收集足够碎屑或磨损到预计寿命时，可以将第一保持块35和第二保持块36拆开，将餐巾纸32从吸油槽31中取出，更换成新的餐巾纸32后装回轴承上，循环使用节油成本。

作为本发明的一种实施方式，所述滚珠2内设有压力传感单元21；压力传感单元21可检测并收集轴承滚动压力变化，统计同一批次轴承的使用寿命和餐巾纸32更换次数，进而的出轴承使用稳定性与合格率，帮助公司修改生产参数，改善轴承生产工艺，提高产品合格率和使用寿命，提高公司效益。

工作时，弹性环41与滚珠2接触面紧密贴合，支撑滚珠2在滚道内滚动，滚珠2滚动产生热量经内圈5传递到反应室45，反应室45内装有碳酸氢铵溶液受热分解成氨气、二氧化碳和水，释放出大量气体，气体推动顶进活塞43，进而推动弹性环41，弹性环41与滚珠2接触部位是与滚珠2弧度相同的弧面，在滚珠2磨损后弹性环41可以补偿滚珠2与内圈5和外圈1之间的间隙，从而保证轴承稳定高效的运行，反应室45内的碳酸氢铵在弹性环41磨损寿命结束前会先从限位排气孔44中排除；轴承运行时产生的热量，使得弹性空腔42内的空气受热膨胀，膨胀后的气体通过管道通入储油室61，使得加压活塞62积压储油室61内的润滑油，润滑油从喷油口63喷出，给予滚珠2以充分的润滑，减小摩擦损耗；吸油槽31内安装有多层餐巾纸32，餐巾纸32在轴承转动时吸收和储存滚珠2上多余的润滑油，既可以保持滚珠2持续润滑，又不会让滚珠2上有过多润滑油，同时餐巾纸32还可以收集轴承产生的碎屑，防止滚珠2和滚道划伤，倒刺34可以使得餐巾纸32表面毛糙，增加吸油量，沾走滚珠上2的灰尘；压力传感单元21可检测并收集轴承滚动压力变化，统计同一批次轴承的使用寿命和餐巾纸32更换次数，进而的出轴承使用稳定性与合格率，帮助公司修改生产参数，改善轴承生产工艺，提高产品合格率和使用寿命，提高公司效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种自适应轴承，其特征在于：包括外圈(1)、滚珠(2)、保持架(3)、自适应单元(4)、内圈(5)和润滑单元(6)；所述外圈(1)为圆筒状结构，外圈(1)内侧设有滚道；所述外圈(1)内侧套有内圈(5)，内圈(5)为圆筒状结构，内圈(5)外侧设有滚道；所述内圈(5)与外圈(1)之间设有一组滚珠(2)，滚珠(2)在滚道内转动；所述滚珠(2)上套有保持架(3)，保持架(3)用于包裹并隔离滚珠(2)；所述内圈(5)内部设有润滑单元(6)，润滑单元(6)用于对滚珠(2)进行润滑；所述内圈(5)一侧设有自适应单元(4)，自适应单元(4)用于根据滚珠(2)磨损情况对滚珠(2)进行补偿；所述自适应单元(4)包括弹性环(41)、弹性空腔(42)、顶进活塞(43)、限位排气孔(44)和反应室(45)；所述内圈(5)外侧靠近端面的位置设有反应室(45)，反应室(45)内套有顶进活塞(43)；反应室(45)内装有碳酸氢铵溶液受热分解成氨气、二氧化碳和水,释放气体，推动顶进活塞(43)；所述顶进活塞(43)远离内圈(5)外侧端面的一侧设有弹性环(41)，弹性环(41)内设有弹性空腔(42)，所述反应室(45)靠近弹性环(41)的一侧设有限位排气孔(44)；通过弹性环(41)、弹性空腔(42)、顶进活塞(43)、限位排气孔(44)和反应室(45)之间的配合，利用轴承产生的热量使得弹性环(41)根据滚珠(2)磨损情况自动进行补偿。

2.根据权利要求1所述的一种自适应轴承，其特征在于：所述润滑单元(6)包括储油室(61)、加压活塞(62)和喷油口(63)；所述内圈(5)内部设有储油室(61)，储油室(61)内设有加压活塞(62)，所述内圈(5)滚道设有一组喷油口(63)，喷油口(63)与储油室(61)连通；通过储油室(61)、加压活塞(62)和喷油口(63)之间的配合，在轴承滚动过程中进行润滑，减少磨损。

3.根据权利要求2所述的一种自适应轴承，其特征在于：所述保持架(3)与滚珠(2)接触的部位设有吸油槽(31)，吸油槽(31)内设有餐巾纸(32)；通过吸油槽(31)和餐巾纸(32)之间的配合，可以吸收和储存润滑油，保持轴承良好润滑。

4.根据权利要求3所述的一种自适应轴承，其特征在于：所述吸油槽(31)两侧设有一组倒刺(34)；倒刺(34)可以使得餐巾纸(32)表面毛糙，增加吸油量，沾走滚珠上(2)的灰尘。

5.根据权利要求1所述的一种自适应轴承，其特征在于：所述保持架(3)包括第一保持块(35)和第二保持块(36)；所述第一保持块(35)和第二保持块(36)通过预紧螺钉和磁铁双重固接；可分离的保持架(3)可以在餐巾纸(32)损耗之后方便进行更换。

6.根据权利要求1所述的一种自适应轴承，其特征在于：所述滚珠(2)内设有压力传感单元(21)；压力传感单元(21)可检测并收集轴承滚动压力变化，统计轴承使用稳定性，从而改善轴承生产工艺。