CN111561516A - 一种带齿圈的定心驱动组合轴承 - Google Patents

Abstract

本发明属于轴承机械领域，具体涉及一种带齿圈的定心驱动组合轴承，所述定心驱动组合轴承还包括座圈以及轴向滚子组件，所述座圈通过轴向滚子组件活动连接于外圈，滚子组件夹持在座圈和端面滚道之间，所述座圈能够相对外圈进行周向转动；所述外圈和/或内圈为齿圈，外圈为齿圈时，所述外圈的外径面为沿周向布置的齿面，所述内圈为齿圈时，内圈的内径面为沿周向布置的齿面；轴承径向承载力及轴向承载力同时得到很大提升。

Description

一种带齿圈的定心驱动组合轴承

技术领域

本发明属于轴承机械领域，具体涉及一种带齿圈的定心驱动组合轴承。

背景技术

轴承是一种应用在转动机构上，用来支撑，减少摩擦以及承受负载的部件。目前国内主要采用一套向心轴承与一套推力轴承一起安装来满足工况需求，但安装时需要增加其它工装，安装不太方便，安装效率低，另外轴承占用空间较大，因此国内对于即同时能够承受径向载荷和轴向载荷的轴承还是空白状态，亟待研究开发；另外，国内现在的轴承还存在另一个问题，即如装配到设备上时，某些需要产生联动或传动的配件，只能再轴承上再套设一齿轮，但如此设计的缺陷也很明显，刚度差、还存在发生位移偏移的可能，一旦发生位移偏移等情况，小则设备失灵或无法工作，大则影响到使用者的生命健康安全。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种带有齿圈且可同时承受径向载荷和轴向载荷的定心驱动组合轴承。

为达上述目的，本发明的主要技术解决手段是提供一种带齿圈的定心驱动组合轴承，包括外圈、内圈以及径向滚子组件，所述内圈通过径向滚子组件活动连接于外圈，内圈能够相对外圈进行周向转动，所述定心驱动组合轴承还包括座圈以及轴向滚子组件，所述座圈通过轴向滚子组件活动连接于外圈，滚子组件夹持在座圈和外圈之间，所述座圈能够相对外圈进行周向转动；所述外圈和/或内圈为齿圈，外圈为齿圈时，所述外圈的外径面为沿周向布置的齿面，所述内圈为齿圈时，内圈的内径面为沿周向布置的齿面；在该技术方案下，使得外圈共用，进而达到缩减了空间，使得轴承结构紧凑，提高了轴承使用寿命，提高了同轴度，使轴承运转更稳定，降低了噪声的效果，此外，一个轴承能同时可以承受轴向载荷和径向载荷；齿圈外径齿面实现齿轮传动，简化了传动结构。

在一些实施例中，所述内圈的外径面沿圆周方向至少设置一个滚道槽，滚子组件安装在滚道槽上，所述滚道槽的两侧壁为限制滚子轴向运动的挡片；防止滚子在作业时发生偏移的情况。

在一些实施例中，沿着滚道槽的槽底至槽口方向上的两侧挡片间距离逐渐减小，进而两侧挡板和底面形成一能装入滚子的锥形滚道槽，滚子与挡片之间形成点接触；以便于形成润滑油膜，减小摩擦。

在一些实施例中，所述滚道槽的槽底角端至少设置有便于润滑的油圈槽。

在一些实施例中，所述轴向滚子组件包括多个滚子构成的滚子组以及用于安装滚子的轴向保持架，所述轴向保持架沿圆周方向均匀地设有多个进油孔以及多个便于滚子组填装的兜孔，兜孔口径设置为喇叭口面。

在一些实施例中，所述径向滚子组由双排滚子沿圆周方向阵列布置构成，所述内圈的外径面沿周向设置与双排滚子配合使用的两条滚道槽；采用双排滚子代替单排长滚子以便减小滚子的自旋滑动。

在一些实施例中，所述座圈朝向外圈的侧面呈阶梯状，所述轴向保持架可拆卸式连接于座圈并位于座圈和外圈之间。

在一些实施例中，所述外圈的内径面为外滚道面，所述外滚道面边缘设置有便于引导径向滚子组件装配的倒角。

在一些实施例中，所述内圈的内孔径设置为便于轴承安装拆卸的锥形孔径。

本发明的有益效果是：一、轴承径向承载力及轴向承载力同时得到很大提升；二、轴承完全分体式，安装拆卸方便，缩短了安装拆卸周期，提高了生产效率，降低安装损坏率，提高轴承使用寿命；三、结构紧凑，精度高、互换性强。齿圈外径齿面实现齿轮传动，简化了传动结构；四、齿圈同时作为径向轴承的外圈和轴向轴承的轴圈使用，缩减了空间，使得轴承结构紧凑，提高了轴承使用寿命，提高了同轴度，使轴承运转更稳定，降低了噪声。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图，

图2是图1实施例的齿圈的结构示意图，

图3是图1实施例的内圈的结构示意图，

图4是图1实施例的座圈的结构示意图，

图5是图1实施例的轴向保持架的结构示意图，

图6是图5实施例的轴向保持架A-A截面结构示意图，

图7是图6实施例的轴向保持架B-B截面结构示意图，

图中：齿圈1、内圈2、径向滚子组3、径向保持架4、座圈5、轴向滚子组6、轴向保持架 7、齿面10、螺纹孔11、外滚道面12、倒角13、端面滚道14、内孔径20、滚子装填缺口 21、内滚道面22、滚道槽23、挡片24、座圈滚道50、阶梯面51、螺栓孔52、兜孔70、配合面71、进油孔72、喇叭口面73。

具体实施方式

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

实施例一：

参考本发明说明书附图之图1至图5所示，根据本发明一优选实施的一种带齿圈1的定心驱动组合轴承被阐明，包括外圈、内圈2以及滚子组件，所述内圈2通过滚子组件活动连接于外圈，内圈2能够相对外圈进行周向转动，所述定心驱动组合轴承还包括座圈5以及滚子组件，所述座圈5通过滚子组件活动连接于外圈，滚子组件夹持在座圈5和外圈之间，所述座圈5能够相对外圈进行周向转动；所述外圈和/或内圈2为齿圈1，外圈为齿圈1时，所述外圈的外径面为沿周向布置的齿面10，所述内圈2为齿圈1时，内圈2的内径面为沿周向布置的齿面10；在本实施例中，将外圈实施为齿圈1，所述外圈的外侧面沿圆周方向设有一端面滚道14，所述座圈5通过滚子组件活动连接于端面滚道14上，所述滚子组件夹持在座圈5和端面滚道14之间，在此方案下，所述定心驱动组合轴承同时能够承受轴向载荷和径向载荷，径向承载力及轴向承载力都得到很大提升；此外，该方案下，齿圈1共用的特征是为了缩减了空间，使得轴承结构紧凑，提高了轴承使用寿命，提高了同轴度，使轴承运转更稳定，降低了噪声；并且相对于现有技术来说，本实施例的齿圈1之间与内圈2装配成型，相比于齿圈1套设在成型的轴承上的方案来说，增强轴承的刚度，而且消除齿圈1与轴承之间发生位移偏移的风险，再者，将外圈实施为齿圈1，可直接将该轴承应用于需要传动连接的设备中去，并且简化了传动结构。

在本实施例中，所述滚子组件包括径向滚子组件以及轴向滚子组件，径向滚子组件包括多个滚子构成的径向滚子组3以及用于安装滚子的径向保持架4；轴向滚子组件包括多个滚子构成的轴向滚子组6以及用于安装滚子的轴向保持架7，所述内圈2通过径向滚子组件活动连接于外圈，所述座圈5通过轴向滚子组件活动连接于端面滚道14上，本文提到的“轴向”和“径向”主要是以其轴承承受载荷力的方向来定义。

在本实施例中，所述径向滚子组3由双排滚子沿圆周方向阵列布置构成，因此，所述内圈2的外径面沿周向设置，采用双排滚子代替单排长滚子以便减小滚子的自旋滑动。

所述轴向保持架7采用黄铜材质制作而成，相对于其他金属材质而言强度高；所述轴向保持架7沿圆周方向均匀地成型有多个进油孔72，便于润滑油进入；所述轴向保持架7沿圆周方向均匀地成型有多个兜孔70；所述兜孔70成型有喇叭口面73，便于滚子装填。

所述外圈的内径面为外滚道面12，所述内圈2的外径面为内滚道面22，所述径向保持架4位于外滚道面12和内滚道面22之间，径向滚子组3的滚子分别与外滚道面12和内滚道面22滚动接触，所述轴向保持架7位于端面滚道14和座圈5之间，轴向滚子组6的滚子分别与端面滚道14和座圈5滚动接触，为了方便引导径向滚子组件顺利进入外滚道面12，在本实施例中，所述外滚道面12边缘设置有便于引导径向滚子组件装配的倒角13，所述倒角13与水平线之间的角度为22°～24°。

所述内圈2的外径面沿圆周方向至少设置一个滚道槽23，滚子组件安装在滚道槽23 上，所述滚道槽23的两侧壁为限制滚子轴向运动的挡片24，在本实施例中，沿着滚道槽23 的槽底至槽口方向上的两侧挡片24间距离逐渐减小，进而两侧挡板和底面形成一能装入滚子的锥形滚道槽23，滚子与挡片24之间形成点接触，以便于形成润滑油膜，减小摩擦；在本实施例中，所述滚子采用柱体滚子，柱体滚子的强度要大于球体滚子，所述柱体滚子的两侧端面与挡片24之间形成点接触，所述滚道槽23的槽底角端至少设置有便于润滑的油圈槽；所述内圈2的内孔径20设置为便于轴承安装拆卸的锥形孔径，便于轴承安装拆卸；所述内圈2一侧端面成型有滚子装填缺口21，便于滚子装填；此外，由于本实施例采用了双排滚子代替单排长滚子，因此所述内圈2的外径面沿圆周方向至少设有与双排滚子配合使用的两条滚道槽23。

所述齿圈1的齿面10能够传动机构的齿轮相啮合以传递运动；所述齿圈1做成无挡片24结构可以补偿轴向位移；所述齿圈1一侧端面成型有螺纹孔11与工作台之间通过螺栓连接定位，提高了定位精度。

所述座圈5朝向外圈的侧面呈阶梯状，所述轴向保持架7可拆卸式连接于座圈5并位于座圈5和外圈之间，在本实施例中，所述轴向保持架7成型有配合面71与座圈5的阶梯面51相配合，目的在于防止轴向保持架7以及滚子在作业时产生较大的窜动，所述座圈 5设有螺栓孔52与机床箱体之间通过螺栓连接固定，提高了安装精度，所述朝向外圈的座圈5侧面为座圈滚道50。

实施例二：

基于实施一所阐述的带齿圈1的定心驱动组合轴承，还提供该定心驱动组合轴承的装配步骤，其具体如下：

一种高精度、长寿命、高刚度、低噪音定心带齿圈1定心驱动组合轴承装配时，将径向保持架4套在内圈2滚道面外，先将一列径向滚子组3一颗颗手工摆入远离滚子装填缺口21一侧的径向保持架4兜孔中，然后利用滚子装填工具将另一列径向滚子组3一颗颗经内圈2滚子装填缺口21装入径向保持架4的另一侧兜孔中，形成内组件，然后将整个内组件装入外滚道面12中。随后将轴向滚子组6一颗颗手工装入轴向保持架7的兜孔70中，使轴向滚子组6与轴向保持架7形成轴向滚子组件，紧接着将形成的轴向滚子组件平放在齿圈1的端面滚道14上，同时要保证轴向保持架7的配合面71朝外，最后将座圈5平放在形成的滚子保持架组件上，并使座圈5的阶梯面51与轴向保持架7的配合面71相配合。为防止轴承散开，可用尼龙绑扎带将所有零件由内而外绑在一起，至此，一套能同时承受较大径向和轴向联合负荷的一种高精度、长寿命、高刚度、低噪音定心带齿圈1定心驱动组合轴承装配完成。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带齿圈的定心驱动组合轴承，包括外圈、内圈（2）以及径向滚子组件，所述内圈（2）通过径向滚子组件活动连接于外圈，内圈（2）能够相对外圈进行周向转动，其特征在于，所述定心驱动组合轴承还包括座圈（5）以及轴向滚子组件，所述座圈（5）通过轴向滚子组件活动连接于外圈，滚子组件夹持在座圈（5）和外圈之间，所述座圈（5）能够相对外圈进行周向转动；所述外圈和/或内圈（2）为齿圈（1），外圈为齿圈（1）时，所述外圈的外径面为沿周向布置的齿面（10），所述内圈（2）为齿圈（1）时，内圈（2）的内径面为沿周向布置的齿面（10）。

2.根据权利要求1所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，所述内圈（2）的外径面沿圆周方向至少设置一个滚道槽（23），滚子组件安装在滚道槽（23）上，所述滚道槽（23）的两侧壁为限制滚子轴向运动的挡片（24）。

3.根据权利要求2所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，沿着滚道槽（23）的槽底至槽口方向上的两侧挡片（24）间距离逐渐减小，进而两侧挡板和底面形成一能装入滚子的锥形滚道槽（23），滚子与挡片（24）之间形成点接触。

4.根据权利要求2所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，所述滚道槽（23）的槽底角端至少设置有便于润滑的油圈槽。

5.根据权利要求1所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，所述轴向滚子组件包括多个滚子构成的轴向滚子组（6）以及用于安装滚子的轴向保持架（7），所述轴向保持架（7）沿圆周方向均匀地设有多个进油孔（72）以及多个便于滚子组填装的兜孔（70），兜孔（70）口径设置为喇叭口面（73）。

6.根据权利要求5所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，所述径向滚子组件包括径向滚子组（3）以及用于安装滚子的径向保持架（4），所述径向滚子组（3）由双排滚子沿圆周方向阵列布置构成，所述内圈（2）的外径面沿周向设置与双排滚子配合使用的两条滚道槽（23）。

7.根据权利要求1所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，所述座圈（5）朝向外圈的侧面呈阶梯状，所述轴向保持架（7）可拆卸式连接于座圈（5）并位于座圈（5）和外圈之间。

8.根据权利要求1所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，所述外圈的内径面为外滚道面（12），所述外滚道面（12）边缘设置有便于引导径向滚子组件装配的倒角（13）。

9.根据权利要求1所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，所述内圈（2）的内孔径（20）设置为便于轴承安装拆卸的锥形孔径。

10.根据权利要求3所述的带齿圈的定心驱动组合轴承，其特征在于，所述滚子为柱体滚子，所述柱体滚子的两端面与挡片（24）之间形成点接触。

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