CN110030259A - 一种轴承组件及其滚子轴承 - Google Patents

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CN110030259A
CN110030259A CN201910339143.8A CN201910339143A CN110030259A CN 110030259 A CN110030259 A CN 110030259A CN 201910339143 A CN201910339143 A CN 201910339143A CN 110030259 A CN110030259 A CN 110030259A
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Abstract

本发明实施例提供一种轴承组件及其滚子轴承,其滚子轴承包括:静止轴承圈,包括同轴设置的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部,二者径向尺寸相同,且二者之间具有轴向间隙,所述轴向间隙大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半;转动轴承圈,与所述静止轴承圈同轴设置,且套装于所述静止轴承圈的内部或外部。本发明实施例所提供的轴承组件及其滚子轴承可以降低在轴向力作用下对轴承的使用寿命造成的影响。

Description

一种轴承组件及其滚子轴承
技术领域
本发明实施例涉及机械设备领域,尤其涉及一种轴承组件及其滚子轴承。
背景技术
轴承是转动部件之间常用的结构,以支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。
滚子轴承是目前常用的一种轴承,包括轴承外圈、轴承内圈、保持架和滚动体,滚动体位于轴承内圈和轴承外圈之间,保持架、轴承内圈和轴承外圈共同确定滚动体的位置。将轴承与其他部件连接时,轴承外圈安装于轴承座内,轴承内圈与轴连接。
在正常工作状态下,轴承主要承受径向力和自身的重力,但在某些工况下,如果有通过轴传递的轴向力作用于轴承,会对轴承的使用寿命造成影响。
因此,如何降低在轴向力作用下对轴承的使用寿命造成的影响就成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例解决的技术问题是提供一种轴承组件及其滚子轴承,以降低在轴向力作用下对轴承的使用寿命造成的影响。
为解决上述问题,本发明实施例提供一种滚子轴承,包括:滚子轴承,包括:
静止轴承圈,包括同轴设置的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部,二者径向尺寸相同,且二者之间具有轴向间隙,所述轴向间隙大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半;
转动轴承圈,与所述静止轴承圈同轴设置,且套装于所述静止轴承圈的内部或外部。
可选地,还包括:
弹性件,设置于所述轴向间隙内,弹性件的变形量大于或等于所述轴向游隙的一半。
为解决上述问题,本发明实施例提供一种轴承组件,包括:
静止部件;
如上述的滚子轴承,所述滚子轴承的静止轴承圈连接于所述静止部件;
轴承圈位置调整组件,适于当所述滚子轴承的转动轴承圈轴向移动时,推动所述第一静止轴承圈或所述第二静止轴承圈沿轴向移动,减小所述轴向游隙。
可选地,所述轴承圈位置调整组件包括:
检测元件,适于检测所述转动轴承圈的轴向位移,获取移动距离信息和移动方向信息;
控制部件,适于接收所述移动距离信息和移动方向信息,根据所述移动距离信息和所述轴向游隙,获取控制位移距离信息,并根据所述移动方向信息,获取与所述移动方向相同的作用力方向信息;
执行机构,适于根据所述控制位移距离信息和所述作用力方向信息,使所述第一静止轴承圈部或所述第二静止轴承圈部向所述轴向间隙方向移动控制位移距离。
可选地,所述执行单元包括:
动力缸,设置于所述静止部件和所述静止轴承圈之间,且所述动力缸的轴线方向平行于所述滚子轴承的轴线方向,适于推动所述静止轴承圈相对于所述静止部件轴向移动。
可选地,所述静止部件开设有静止部件容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述静止部件容纳孔中,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止轴承圈。
可选地,所述静止轴承圈开设有轴承圈容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述轴承圈容纳孔中,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止部件。
可选地,还包括轴承套圈,设置于所述静止部件和所述静止轴承圈之间,且开设有套圈容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述套圈容纳孔,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止部件或所述静止轴承圈。
可选地,所述执行单元包括:
第一动力缸,设置于所述静止部件和所述第一静止轴承圈部之间;
第二动力缸,设置于所述静止部件和所述第二静止轴承圈部之间。
可选地,
所述第一动力缸的数量为至少2个,沿所述第一静止轴承圈部的圆周方向均匀分布;
所述第二动力缸的数量为至少2个,沿所述第二静止轴承圈部的圆周方向均匀分布。
可选地,所述检测元件的数量为至少两个,固定于所述静止部件的端面,且沿所述转动轴承圈的圆周方向均匀分布。
可选地,所述轴向间隙大于所述轴向游隙;
所述轴承圈位置调整组件包括:
弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述静止轴承圈的端面之间。
可选地,所述静止部件开设有静止部件沉头孔,所述静止部件沉头孔的开口位于所述静止部件的轴承侧端面,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述静止部件沉头孔,作用于所述静止轴承圈。
可选地,所述静止轴承圈开设有轴承沉头孔,所述轴承沉头孔的开口位于所述静止轴承圈的静止部件侧端面,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述轴承沉头孔,作用于所述静止部件。
可选地,所述轴承圈位置调整组件还包括:
轴承套圈,设置于所述静止部件和所述静止轴承圈之间,且开设有套圈沉头孔,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述套圈沉头孔,作用于所述静止部件或者所述静止轴承圈。
可选地,所述弹性力部件包括:
第一弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述第一静止轴承圈部之间;
第二弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述第二静止轴承圈部之间。
可选地,所述第一弹性力部件的数量与所述第二弹性力部件的数量相同,且关于所述轴向间隙对称设置
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:
本发明实施例所提供的轴承组件及其滚子轴承,滚子轴承包括:静止轴承圈,包括同轴设置的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部,二者径向尺寸相同,且二者之间具有轴向间隙,所述轴向间隙大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半;转动轴承圈,与所述静止轴承圈同轴设置,且套装于所述静止轴承圈的内部或外部。本发明所提供的滚子轴承,包括与静止部件连接的静止轴承圈和与转动部件连接的转动轴承圈,静止轴承圈分为第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部,并且当二者与转动轴承圈连接组成轴承后,第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部之间具有轴向间隙,所述轴向间隙大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半,从而轴向间隙为第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部分别沿滚子轴承的轴向移动提供了空间,并且在移动后可以消除滚子轴承的轴向游隙的一半,达到至未发生轴向位移的状态,从而在工作过程中,当转动部件承受轴向力,沿轴向移动并带动转动轴承圈沿轴向移动时,二者之间的滚动体会在转动轴承圈的作用下沿轴向移动,并带动位于移动方向的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部二者中的一者沿轴向移动,逐渐减小这一侧滚子轴承的轴向游隙,将整个轴承的轴向游隙都集中在未轴向移动的一侧,而由于第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部之间具有轴向间隙,且轴向间隙大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半,因此未随着滚动体移动的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部二者中的另一者,可以在外力的作用下,沿轴向力的方向移动,从而减小集中在一侧的轴向游隙,使其可以达到未发生轴向移动的状态甚至轴向游隙完全消除的状态,实现与滚动体的接触,保证滚动体能够受到足够的正压力以及由于正压力产生的摩擦力,使滚动体处于滚动的状态。可以看出,本发明实施例所提供的滚子轴承,通过轴向间隙的设置,使得在承受轴向力的作用时,具备了仍然能够保证各个滚动体与静止轴承圈之间的接触力,并保证各个滚动体受到足够的摩擦力,使其处于滚动状态的结构基础,为实现在承受轴向力作用时,保证轴承的使用寿命提供了可能。
本发明实施例所提供的轴承组件及其滚子轴承,轴承组件包括静止部件;如前述的滚子轴承,所述滚子轴承的静止轴承圈连接于所述静止部件;轴承圈位置调整组件,适于当所述滚子轴承的转动轴承圈轴向移动时,推动所述第一静止轴承圈或所述第二静止轴承圈沿轴向移动,减小所述轴向游隙。这样,本发明实施例所提供的轴承组件的滚子轴承包括静止轴承圈,且静止轴承圈包括第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部,二者之间的轴向间隙大于滚子轴承的轴向游隙的一半;而轴承圈位置调整组件,在转动轴承圈发生轴向位移的情况下时,即滚子轴承的滚动体随着转动轴承圈压紧第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部二者中的一者时,可以提供作用力,推动第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部二者中的另一者移动,从而可以减小集中于一侧的轴向游隙,实现达到未发生轴向位移的状态,甚至达到轴向游隙消除的状态,保证静止轴承圈与滚动体之间的接触力。可以看出,本发明实施例所提供的轴承组件,通过设置轴承圈位置调整装置和具有轴向间隙的静止轴承圈,可以实现在转动轴承圈产生轴向位移的情况下,推动静止轴承圈减小轴向游隙,提高了各个滚动体与静止轴承圈之间的接触力,使得各个滚动体能够受到足够的摩擦力而处于滚动状态,在滚子轴承承受轴向力的情况下,延长了滚子轴承的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是一种轴承组件的结构示意图;
图2是本发明实施例所提供的一种滚子轴承的结构示意图;
图3是本发明实施例所提供的一种轴承组件的结构示意图;
图4是本发明实施例所提供的另一种轴承组件的结构示意图;
图5是本发明实施例所提供的又一种轴承组件的结构示意图;
图6是本发明实施例所提供的再一种轴承组件的结构示意图;
图7是本发明实施例所提供的一种轴承组件的静止弹性部的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,在轴向力作用下,会对轴承的使用寿命造成较大的影响。
请参考图1,图1是一种轴承组件的结构示意图。
如图中所示,轴承组件包括轴承座11、滚子轴承12和转轴13的轴承外圈121安装于轴承座11中,转轴13插装于轴承内圈123,轴承内圈123和轴承外圈121之间设置有滚动体122。
为方便描述,以下以轴承内圈123随转轴13向图1中左侧移动,即图示箭头A的方向移动为例,进行工作过程的说明。
工作过程中,受轴向力的作用,轴承内圈123随转轴13沿轴向移动,从而带动位于轴承内圈123和轴承外圈121之间的滚动体122沿相同方向移动,但轴承外圈121的端部与轴承座11紧密接触,不会移动,这时,位于与轴向力方向相同一侧(轴承左侧)的滚动体122会与轴承内圈123和轴承外圈121紧密接触,不再分担轴承的轴向游隙,承受轴向力、径向力和沿周向方向的摩擦力的作用转动;而位于与轴向力方向相反一侧(轴承右侧)的滚动体122,尽管也会随着轴承内圈123移动,但由于轴承左侧的滚动体122与轴承内圈123和轴承外圈121之间不再有轴向游隙,整个滚子轴承的轴承游隙均集中于轴承右侧的滚动体122与轴承内圈123和轴承外圈121之间,导致轴承右侧的滚动体122与轴承内圈123和轴承外圈121之间的轴向游隙会增大,从而使得轴承右侧的滚动体122与轴承内圈123和轴承外圈121之间的接触力减小,进而使得轴承右侧的滚动体122不能受到足够的使其转动的摩擦力,导致轴承右侧的滚动体122在运转过程中打滑,并在滑动摩擦的作用下损坏,影响轴承的使用寿命。
其中,可以理解的是,轴承游隙是轴承滚动体与轴承内外圈壳体之间的轴向间隙,指轴承在未安装于轴或轴承箱时,将其内圈或外圈的一方固定,然后使未被固定的一方做轴向移动时的移动量。
为了解决在轴向力作用下对轴承的使用寿命造成的影响的问题,本发明实施例提供了一种轴承组件及其滚子轴承,滚子轴承包括:静止轴承圈,包括同轴设置的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部,二者径向尺寸相同,且二者之间具有轴向间隙,所述轴向间隙大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半;转动轴承圈,与所述静止轴承圈同轴设置,且套装于所述静止轴承圈的内部或外部。
在工作过程中,当转动部件承受轴向力,沿轴向移动并带动转动轴承圈沿轴向移动时,二者之间的滚动体会在转动轴承圈的作用下沿轴向移动,并带动位于移动方向的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部二者中的一者沿轴向移动,逐渐减小这一侧滚子轴承的轴向游隙,将整个轴承的轴向游隙都集中在未轴向移动的一侧,而由于第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部之间具有轴向间隙,且轴向间隙大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半,因此未随着滚动体移动的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部二者中的另一者,可以在外力的作用下,沿轴向力的方向移动,从而减小集中在一侧的轴向游隙,直至达到未发生轴向移动的状态甚至轴向游隙完全消除的状态,实现与滚动体的紧密接触,保证滚动体能够受到足够的正压力以及由于正压力产生的摩擦力,使滚动体处于滚动的状态。
因此,本发明实施例所提供的滚子轴承,通过轴向间隙的设置,使得在承受轴向力的作用时,具备了仍然能够保证各个滚动体与静止轴承圈之间的接触力,并保证各个滚动体受到足够的摩擦力,使其处于滚动状态的结构基础,为实现在承受轴向力作用时,保证轴承的使用寿命提供了可能。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明实施例中指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位,以特定的方位构造,因此不能理解为对本发明的限制。
为方便说明,本发明实施例所提供的轴承组件以及滚子轴承,以轴承外圈静止,轴承内圈转动的方式进行说明,同样不能理解为对本发明的限制,在其他实施例中,也可以是轴承外圈转动,轴承内圈静止。
请参考图2和图3,图2是本发明实施例一种滚子轴承的结构示意图,图3是本发明实施例一种轴承组件的结构示意图。
如图2和图3所示,本发明实施例所提供的滚子轴承22,包括静止轴承圈221,包括同轴设置的第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212,二者径向尺寸相同,且二者之间具有轴向间隙2213,所述轴向间隙2213大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半;转动轴承圈223(示于图3中),与所述静止轴承圈221同轴设置,且套装于所述静止轴承圈221的内部。
可以理解的是,滚子轴承通常安装于轴承座内,轴承内圈中套装有连接轴,其中,轴承座和连接轴二者中的一者处于转动状态,称为转动部件,另一者处于静止状态,称为静止部件,静止轴承圈221是指与静止部件连接的轴承圈,如果是轴承座处于静止状态,连接轴为转动轴,则轴承外圈为本文所述的静止轴承圈,轴承内圈则为转动轴承圈;而如果轴承座做旋转运动,连接轴静止,则轴承内圈为本文所述的静止轴承圈,轴承外圈则为转动轴承圈。
在本实施例中,静止轴承圈为轴承外圈,转动轴承圈为轴承内圈,因此转动轴承圈位于静止轴承圈的内部;在其他实施例中,当静止轴承圈为轴承内圈,转动轴承圈为轴承外圈时,转动轴承圈套装于静止轴承圈的外部,并且轴承内圈包括第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部。
需要说明的是,本文所述的轴向间隙是指当滚子轴承组装完成后,轴承的第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212之间的间隙,而轴向游隙是指轴承滚动体与轴承内圈和轴向外圈之间的在轴向方向的间隙。
容易理解的是,本文所述的轴向间隙2213大于或等于所述滚子轴承22的轴向游隙的一半,是指当轴向间隙2213等于所述滚子轴承22的轴向游隙的一半时,当消除滚子轴承22的轴向游隙的一半后,第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212接触,而当轴向间隙2213大于所述滚子轴承22的轴向游隙的一半时,当滚子轴承22的轴向游隙的一半消除后,第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212之间仍然存在轴向间隙,但无论哪种情况,均可以实现轴向游隙的减小。
可以看出,本发明所提供的滚子轴承22,包括与静止部件连接的静止轴承圈221和与转动部件连接的转动轴承圈223,静止轴承圈221分为第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212,当二者与转动轴承圈223、滚动体222以及保持架(图中未以标号示出)连接组成轴承后,第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212之间具有轴向间隙2213,这样,轴向间隙2213的存在为第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212分别沿滚子轴承22的轴向移动提供了空间,并且由于所述轴向间隙2213大于或等于所述滚子轴承22的轴向游隙的一半,在移动后可以消除滚子轴承22的轴向游隙的一半。
从而在工作过程中,当转动部件承受轴向力,沿轴向移动并带动转动轴承圈223沿轴向方向(如图中箭头B所示的方向)移动时,二者之间的滚动体222会在转动轴承圈223的作用下沿轴向移动,并带动位于移动方向的第一静止轴承圈部2221沿轴向向左侧移动,逐渐消除左侧滚子轴承22的轴向游隙,将整个滚子轴承22的轴向游隙都集中在轴承右侧,而由于第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212之间具有轴向间隙2213,因此轴承右侧的第二静止轴承圈部2212可以在外力的作用下,沿箭头B的方向移动,从而减小集中在轴承右侧的轴向游隙,且轴向间隙2213大于或等于所述滚子轴承22的轴向游隙的一半,从而可以实现第二静止轴承圈部2212与滚动体222的紧密接触,保证滚动体222能够受到足够的正压力以及由于正压力产生的摩擦力,使滚动体222处于滚动的状态。
当然,轴承所承受的轴向力的方向也可以与图中所示的箭头B的方向相反,同样可以保证滚动体222受到足够的摩擦力而产生转动。
可以看出,本发明实施例所提供的滚子轴承22,通过轴向间隙2213的设置,使得在承受轴向力的作用时,具备了仍然能够保证各个滚动体222与静止轴承圈221之间的接触力,并保证各个滚动体222受到足够的摩擦力,使其处于滚动状态的结构基础,为实现在承受轴向力作用时,保证轴承的使用寿命提供了可能。
在另一种具体实施方式中,为了保证第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212之间的相对稳定,防止在不受到轴向力作用时的晃动,本发明实施例所提供的滚子轴承22还包括:弹性件,设置于所述轴向间隙2213内,弹性件的变形量大于或等于所述轴向游隙的一半。
具体地,弹性件可以是弹性垫片等具有弹性变形能力的部件,弹性件的变形量大于或等于所述轴向游隙的一半,可以保证静止轴承圈221与滚动体222的接触。
可以理解的是,弹性件的弹力应当小于推动第一静止轴承圈部2211或者第二静止轴承圈部2212发生轴向位移的推力。
除了滚子轴承,在一种具体实施方式中,本发明实施例还提供了一种轴承组件,为方便说明,本文依旧以轴承外圈为静止轴承圈,轴承座为静止部件为例进行描述,在其他实施例中,比如:轴承内圈为静止轴承圈,且连接轴为静止部件,依然在本发明的保护范围内。
请参考图3和图4,图4为本发明实施例所提供的另一种轴承组件的结构示意图。
如图中所示,本发明实施例所提供的轴承组件包括静止部件21;如前述的滚子轴承22,所述滚子轴承22的静止轴承圈221连接于所述静止部件21;轴承圈位置调整组件25,适于当所述滚子轴承22的转动轴承圈223轴向移动时,推动所述第一静止轴承圈2211或所述第二静止轴承圈2212沿轴向移动,减小所述轴向游隙。
需要说明的是,轴承圈位置调整装置25,可以在静止部件21和静止轴承圈221之间提供推动力,推动第一静止轴承圈2211或第二静止轴承圈2212移动,但轴承圈位置调整装置25可以全部位于静止部件21和静止轴承圈221之间,也可以部分位于静止部件21和静止轴承圈221之间,比如当轴承圈位置调整装置25包括活塞缸时,活塞缸设置于静止部件21和静止轴承圈221之间,而活塞缸的动力源就设置在其他位置。
这样,本发明实施例所提供的轴承组件的滚子轴承22包括静止轴承圈221,且静止轴承圈221包括第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212,二者之间的轴向间隙2213大于滚子轴承22的轴向游隙的一半;而轴承圈位置调整组件25,在转动轴承圈223随时转动轴23的轴向移动发生轴向位移时,在本实施例中具体位移方向为图3中箭头B所示的方向或图4中箭头C所示的方向,即滚子轴承22的滚动体222随着转动轴承圈223压紧第一静止轴承圈部2211时,可以提供作用力,推动第二静止轴承圈部2212移动,从而可以减小集中于第二静止轴承圈部2212一侧的轴向游隙,保证静止轴承圈221与滚动体222之间的接触力。
可以看出,本发明实施例所提供的轴承组件,通过设置轴承圈位置调整装置25和具有轴向间隙2213的静止轴承圈221,可以实现在转动轴承圈223产生轴向位移的情况下,推动静止轴承圈221减小轴向游隙,提高了各个滚动体222与静止轴承圈221之间的接触力,使得各个滚动体222能够受到足够的摩擦力而处于滚动状态,在滚子轴承22承受轴向力的情况下,延长了滚子轴承22的使用寿命。
请继续参考图3,在一种具体实施方式中,本发明实施例所提供的轴承组件的轴承圈位置调整组件25包括:检测元件252,适于检测所述转动轴承圈223的轴向位移,获取移动距离信息和移动方向信息;控制部件(图中未示出),适于接收所述移动距离信息和移动方向信息,根据所述移动距离信息和所述轴向游隙,获取控制位移距离信息,并根据所述移动方向信息,获取与所述移动方向相同的作用力方向信息;执行机构251,适于根据所述控制位移距离信息和所述作用力方向信息,使所述第一静止轴承圈部2211或所述第二静止轴承圈部2212向所述轴向间隙方向移动控制位移距离。
具体地,所述检测元件252可以为位移传感器,检测转动轴承圈223的轴向位移,包括移动距离和移动方向,得到移动距离信号和移动方向信号,并传输至控制部件,在一种实施例中,检测元件252具体可以为基于光信号或者声音信号检测移动位移的位移传感器。
可以理解的是,为了方便检测元件252对转动轴承圈223的检测,检测元件252可以安装于转动轴承圈223的端面所正对的位置,优选地,可以安装于转动轴承圈223倒角下侧所正对的位置。
在一种具体实施方式中,当转动轴承圈223未发生轴向移动时,轴承圈位置调整组件25不发挥作用,滚子轴承22以原本的轴向游隙状态组装于轴承组件中,当检测元件252检测到转动轴承圈223按照图中箭头B所示的方向移动了距离s1时,将上述信息发送至控制部件,控制部件按照预定的计算策略和已知的滚子轴承22的轴向游隙d,计算得到控制位移距离为s1+d/2,并根据箭头B所示的方向的移动方向信息,获取到作用力方向信息,发送至相应的执行机构251,执行机构251根据控制位移距离推动第一静止轴承圈部2211或所述第二静止轴承圈部2212向所述轴向间隙方向移动控制位移距离。
可以理解的是,根据应用场景的不同,执行机构251可以仅在静止轴承圈部221的一侧设置,比如:当仅出现沿图中箭头B所示的方向的轴向力的作用时,可以只在所述第二静止轴承圈部2212侧设置执行机构;同样地,检测元件252也可以仅在一侧设置,只要能够实现对于转动轴承圈223的轴向位移的检测即可。
当然,为了保证对于转动轴承圈223的轴向位移检测的准确性,设置于滚子轴承22一个端面侧的检测元件252的数量可以为至少2个,沿所述转动轴承圈223的端面的圆周方向均匀设置,控制部件将各个检测元件252检测得到的移动距离信息进行处理,比如:可以采用取平均值的方式,得到最终使用的移动距离信息。
为了保证对于静止轴承圈221的作用力方向是沿静止轴承圈221的轴线方向,也可以在静止轴承圈221的端面的一侧均匀设置至少2个执行单元251的施力部件。
可以看出,本发明实施例所提供的轴承组件,利用检测元件252、控制部件和执行机构251,实现了对于静止轴承圈221的移动控制,保证滚子轴承22的滚动体222能够受到摩擦力的作用而滚动,避免了滚动体222的磨损,延长其使用寿命。
在一种具体实施方式中,本发明实施例所提供的轴承组件的执行单元可以包括动力缸,设置于所述静止部件21和所述静止轴承圈221之间,且所述动力缸的轴线方向平行于所述滚子轴承22的轴线方向,适于推动所述静止轴承圈221相对于所述静止部件21轴向移动。动力缸的设置,可以方便地实现推动力的控制和施加。
容易理解的是,本文所述的动力缸可以为液压缸,也可以为气压缸,相应地,液压缸会通过管路连接液压源,气压缸会通过管路连接气压源,动力缸的活塞在液压油或气体进入动力缸时产生的推动作用下伸出,或在液压油或气体流出动力缸时,在静止轴承圈221的作用下缩回。
为了方便管路的安装,可以在静止部件上开设管路安装孔,当静止部件为轴承座时,在轴承座上开设管路安装孔,当静止部件为连接轴时,在连接轴上开设管路安装孔。
当转动轴承圈223未发生轴向位移时,动力缸处于初始位置;当转动轴承圈223发生轴向位移时,控制部件根据检测元件252检测的移动距离信息和移动方向信息,得到控制位移距离信息和作用力方向信息,控制相应位置的动力缸的活塞伸出控制位移距离,推动第一静止轴承圈部2211或第二静止轴承圈部2212向轴向间隙2213方向移动控制位移距离。
当轴向间隙中设置有弹性件时,推动第一静止轴承圈部2211或第二静止轴承圈部2212挤压弹性件,并移动控制位移距离。
为了方便设置动力缸,在一种具体实施方式中,本发明实施例所提供的轴承组件,所述静止部件21开设有静止部件容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述静止部件容纳孔中,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止轴承圈221。
直接在静止部件21上开设静止部件容纳孔,减小了动力缸所占用的空间,同时还能够保证动力缸的活塞对静止轴承圈221的作用。
可以理解的是,当静止轴承圈221为轴承内圈时,为了保证在轴承内圈和连接轴之间设置动力缸,并保证动力缸的作用力,可以使连接轴具有台阶,在台阶部位开设静止部件容纳孔。
当然,在另一种具体实施方式中,所述静止轴承圈221可以开设轴承圈容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述轴承圈容纳孔中,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止部件,将动力缸的缸体设置于轴承圈容纳孔中,而动力缸的活塞顶靠于静止部件,通过反作用力推动静止轴承圈221。
与前述方案类似,当静止轴承圈221为轴承内圈时,为保证轴承内圈和连接轴之间设置动力缸,并保证动力缸的作用力,可以使连接轴具有台阶,动力缸的活塞顶靠于台阶面。
为了降低加工难度,并且降低由于加工各个容纳孔而造成的对静止装置21或者静止轴承圈221的性能造成影响,在另一种具体实施方式中,本发明实施例所提供的轴承组件,还可以包括轴承套圈24,设置于所述静止部件21和所述静止轴承圈221之间,且开设有套圈容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述套圈容纳孔,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止部件21或所述静止轴承圈221。
为了能够在承受双向轴向力的情况下,保证滚动体222所承受的摩擦力,在一种具体实施方式中,本发明实施例所提供的轴承组件的执行单元可以包括:第一动力缸,设置于所述静止部件和所述第一静止轴承圈部之间;和第二动力缸,设置于所述静止部件和所述第二静止轴承圈部之间。从而可以在受到不同方向的轴向作用力时,都可以提供所需要的推力。
进一步地,为了保证推力的均匀性,保证静止轴承圈可以沿轴承轴向方向移动而不发生倾斜,可以使所述第一动力缸的数量为至少2个,比如2个、3个、4个、6个等等,沿所述第一静止轴承圈部的圆周方向均匀分布;所述第二动力缸的数量为至少2个,沿所述第二静止轴承圈部的圆周方向均匀分布。
为了保证对于转动轴承圈的轴向位移检测的准确性,在一种具体实施方式中,所述检测元件的数量可以为至少两个,固定于所述静止部件的端面,且沿所述转动轴承圈的圆周方向均匀分布。对于调心滚子轴承而言,在外力的作用下,静止轴承圈221和转动轴承圈223之间可以发生一定的倾斜,从而转动轴承圈223各个部位的轴向位移会有所不同,通过设置至少两个检测元件,并且使其沿转动轴承圈的圆周方向均与分布,可以通过对多个检测结果求接平均值的方式获取最终的检测结果,进而提高检索的准确性。
请结合图3参考图4,图4为本发明所提供的一种轴承组件的另一结构示意图。
如图中所示,在另一种具体实施方式中,本发明实施例做提供轴承组件的所述轴向间隙大于所述轴向游隙;轴承圈位置调整组件25包括弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述静止轴承圈的端面之间。
可以理解的是,弹性力部件可以为螺旋弹簧,呈压缩状态设置于静止部件21和静止轴承圈221之间,当然也可以使其他的具有弹性变形能力的部件;而且弹性力部件的压缩量需要能够保证当转动轴承圈223发生轴向移动时,利用弹性力部件的弹力,使第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212发生相对移动,减小由于转动轴承圈223的轴向移动而新产生的轴向游隙。
可以理解的是,如果在轴向间隙内设置有弹性件,那么弹性件的可压缩量需要大于滚子轴承的轴向游隙,这样才能使第一静止轴承圈部2211或第二静止轴承圈部2212发生轴向移动,减小轴向游隙。
由于弹性力部件处于压缩状态,且轴向间隙大于轴向游隙,因此当轴承组件组装完成后,滚子轴承22在处于没有轴向游隙,但第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212之间具有轴向间隙(或者二者之间的弹性件处于仍可以进一步压缩)的状态。
当转动轴承圈223沿轴向移动时,以图中箭头C所示的方向进行说明,滚动体222压缩第一静止轴承圈部2211,不论第一静止轴承圈部2211能够发生轴向移动(第一静止轴承圈部2211的端面与静止部件21之间具有间隙),还是不能够发生轴向移动(第一静止轴承圈部2211的端面与静止部件21之间不具有间隙),第二静止轴承圈部2212均不再承受滚动体222施加的压力,并且滚动体222随转动轴承圈223的轴向移动而出现的新的轴向游隙,均集中在滚动体222与第二静止轴承圈部2212之间,位于第二静止轴承圈部2212与静止部件21之间的弹性力部件所承受的压力减小,弹性力部件开始伸长,推动其压缩量开始减小,因此,即使第一静止轴承圈部2211没有发生轴向位移,而由于滚动体222的移动而出现了滚子轴承的轴向游隙,并且第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212之间的轴向间隙的存在,第二静止轴承圈部2212仍然具有轴向移动的空间,可以发生轴向移动,直至消除上述由于轴向移动而出现的新的轴向游隙或者安装完成后剩余的轴向间隙,达到减小轴向游隙的目的。
因此,本发明实施例所提供的轴承组件,轴向间隙大于轴向游隙,在转动轴承圈223未发生轴向移动的情况下,在弹性力部件的作用下,第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212均处于中间位置,且滚子轴承22处于轴向游隙消除的状态;在转动轴承圈223发生轴线移动时,出现轴向游隙,在弹性力部件的作用下,第一静止轴承圈部2211和第二静止轴承圈部2212产生相对运动,消除新产生的轴向游隙,使得静止轴承圈221不论在什么状态下,都能够使滚动体222承受足够的支撑力,保证其处于滚动工作状态,延长了轴承的使用寿命。
请参考图5,图5是本发明实施例所提供的又一种轴承组件的结构示意图。
如图中所示,为了方便弹性弹性力部件的设置,在一种具体实施方式中,本发明实施例所提供的轴承组件的静止部件21可以开设有静止部件沉头孔,所述静止部件沉头孔的开口位于所述静止部件21的轴承侧端面,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述静止部件沉头孔,作用于所述静止轴承圈221。
在静止部件21上开设静止部件沉头孔,方便了弹性力部件的放置,且可以保证弹性力部件对静止轴承圈221的作用力。
请参考图6和图7,图6是本发明实施例所提供的再一种轴承组件的结构示意图;图7是本发明实施例所提供的一种轴承组件的静止弹性部的结构示意图。
如图中所示,本发明实施例所提供的轴承组件的静止轴承圈221可以开设有轴承沉头孔,所述轴承沉头孔的开口位于所述静止轴承圈的静止部件侧端面,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述轴承沉头孔,作用于所述静止部件21。将轴承沉头孔开设有静止轴承圈,同样可以实现对于第一静止轴承圈部2211或者第二静止轴承圈部2212的推力作用,保证工作状态。
请继续参考图4,在另一种具体实施方式中,为了降低加工难度,并且降低由于加工各个沉头孔而造成的对静止装置21或者静止轴承圈221的性能造成影响,在另一种具体实施方式中,本发明实施例所提供的轴承组件,所述轴承圈位置调整组件还包括:轴承套圈24,设置于所述静止部件21和所述静止轴承圈221之间,且开设有套圈沉头孔,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述套圈沉头孔,作用于所述静止部件21或者所述静止轴承圈221。
为了能够在承受双向轴向力的情况下,保证滚动体222所承受的摩擦力,在一种具体实施方式中,本发明实施例所提供的轴承组件的弹性力部件包括:第一弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述第一静止轴承圈部之间;第二弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述第二静止轴承圈部之间。
进一步地,为了保证两侧作用力的平衡性,所述第一弹性力部件的数量与所述第二弹性力部件的数量相同,且关于所述轴向间隙对称设置。
为了保证推力的均匀性,保证静止轴承圈可以沿轴承轴向方向移动而不发生倾斜,可以使所述第一弹性力部件的数量为至少2个,比如:2个、4个、5个、10个,且沿所述第一静止轴承圈部的圆周方向均匀分布;相应地,所述第二弹性力部件的数量为至少2个,沿所述第二静止轴承圈部的圆周方向均匀分布。
当然,基于具体的受力场景,在另一种具体实施方式中,当轴向作用力仅向一个方向时,弹性力部件也可以仅设置于静止轴承圈221的一侧端面。
虽然本发明实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种滚子轴承,其特征在于,包括:
静止轴承圈,包括同轴设置的第一静止轴承圈部和第二静止轴承圈部,二者径向尺寸相同,且二者之间具有轴向间隙,所述轴向间隙大于或等于所述滚子轴承的轴向游隙的一半;
转动轴承圈,与所述静止轴承圈同轴设置,且套装于所述静止轴承圈的内部或外部。
2.如权利要求1所述的滚子轴承,其特征在于,还包括:
弹性件,设置于所述轴向间隙内,弹性件的变形量大于或等于所述轴向游隙的一半。
3.一种轴承组件,其特征在于,包括:
静止部件;
如权利要求1或2所述的滚子轴承,所述滚子轴承的静止轴承圈连接于所述静止部件;
轴承圈位置调整组件,适于当所述滚子轴承的转动轴承圈轴向移动时,推动所述第一静止轴承圈或所述第二静止轴承圈沿轴向移动,减小所述轴向游隙。
4.如权利要求3所述的轴承组件,其特征在于,所述轴承圈位置调整组件包括:
检测元件,适于检测所述转动轴承圈的轴向位移,获取移动距离信息和移动方向信息;
控制部件,适于接收所述移动距离信息和移动方向信息,根据所述移动距离信息和所述轴向游隙,获取控制位移距离信息,并根据所述移动方向信息,获取与所述移动方向相同的作用力方向信息;
执行机构,适于根据所述控制位移距离信息和所述作用力方向信息,使所述第一静止轴承圈部或所述第二静止轴承圈部向所述轴向间隙方向移动控制位移距离。
5.如权利要求4所述的轴承组件,其特征在于,所述执行单元包括:
动力缸,设置于所述静止部件和所述静止轴承圈之间,且所述动力缸的轴线方向平行于所述滚子轴承的轴线方向,适于推动所述静止轴承圈相对于所述静止部件轴向移动。
6.如权利要求5所述的轴承组件,其特征在于,所述静止部件开设有静止部件容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述静止部件容纳孔中,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止轴承圈。
7.如权利要求5所述的轴承组件,其特征在于,所述静止轴承圈开设有轴承圈容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述轴承圈容纳孔中,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止部件。
8.如权利要求5所述的轴承组件,其特征在于,还包括轴承套圈,设置于所述静止部件和所述静止轴承圈之间,且开设有套圈容纳孔,所述动力缸的缸体设置于所述套圈容纳孔,所述动力缸的活塞顶靠于所述静止部件或所述静止轴承圈。
9.如权利要求5-8任一项所述的轴承组件,其特征在于,所述执行单元包括:
第一动力缸,设置于所述静止部件和所述第一静止轴承圈部之间;
第二动力缸,设置于所述静止部件和所述第二静止轴承圈部之间。
10.如权利要求9所述的轴承组件,其特征在于,
所述第一动力缸的数量为至少2个,沿所述第一静止轴承圈部的圆周方向均匀分布;
所述第二动力缸的数量为至少2个,沿所述第二静止轴承圈部的圆周方向均匀分布。
11.如权利要求5-8任一项所述的轴承组件,其特征在于,所述检测元件的数量为至少两个,固定于所述静止部件的端面,且沿所述转动轴承圈的圆周方向均匀分布。
12.如权利要求3所述的轴承组件,其特征在于,所述轴向间隙大于所述轴向游隙;
所述轴承圈位置调整组件包括:
弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述静止轴承圈的端面之间。
13.如权利要求12所述的轴承组件,其特征在于,所述静止部件开设有静止部件沉头孔,所述静止部件沉头孔的开口位于所述静止部件的轴承侧端面,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述静止部件沉头孔,作用于所述静止轴承圈。
14.如权利要求12所述的轴承组件,其特征在于,所述静止轴承圈开设有轴承沉头孔,所述轴承沉头孔的开口位于所述静止轴承圈的静止部件侧端面,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述轴承沉头孔,作用于所述静止部件。
15.如权利要求12所述的轴承组件,其特征在于,所述轴承圈位置调整组件还包括:
轴承套圈,设置于所述静止部件和所述静止轴承圈之间,且开设有套圈沉头孔,所述弹性力部件呈压缩状态安装于所述套圈沉头孔,作用于所述静止部件或者所述静止轴承圈。
16.如权利要求12-15任一项所述的轴承组件,其特征在于,所述弹性力部件包括:
第一弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述第一静止轴承圈部之间;
第二弹性力部件,呈压缩状态设置于所述静止部件和所述第二静止轴承圈部之间。
17.如权利要求16所述的轴承组件,其特征在于,所述第一弹性力部件的数量与所述第二弹性力部件的数量相同,且关于所述轴向间隙对称设置。
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