CN112424492A - 多排滚子轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有梳形保持器的多排滚子轴承，其能够使高速旋转时的滚子的运动稳定，并减少轴承的发热和摩擦损失。该多排滚子轴承包括：内径面上具有轨道面(1a)的外圈(1)；外径面上具有轨道面(2a)的内圈(2)；在所述外圈(1)与内圈(2)之间呈环状地配置成两排的多个滚子(3)；和保持所述呈环状地配置的各排的滚子(3)的保持器(4)，所述保持器(4)由配置在两排的滚子排之间的环状部(4a)和从该环状部(4a)的侧面伸出的用于将各排的滚子(3)以滚子可滚动的方式保持的多个柱部(4b)构成，当令滚子的最大直径为D时，所述各排的滚子的端面与所述保持器的环状部的侧面的最小距离C小于0.003×D+0.12mm。

Description

多排滚子轴承

技术领域

本发明涉及一种滚子轴承，特别是一种具有梳形保持器的多排滚子轴承。

背景技术

多排圆柱滚子轴承和自动调心滚子轴承这样的多排滚子轴承设置有多排由多个滚子以环状配置而成的滚子排，在该多排滚子轴承中，通常来说，经常使用如专利文献1和专利文献2所示那样的“梳形保持器”。

该梳形保持器由设置于多个滚子排之间的环状部和从该环状部的侧面伸出的用于保持各排滚子的多个柱部构成，是适合多排滚子轴承的保持器。

图4示出了现有的自动调心滚子轴承。

该现有的自动调心滚子轴承包括：在内径面上具有呈球面状地凹陷的轨道面11a的外圈11；在外径面上具有呈球面状地凹陷的两排轨道面12a的内圈12；在上述外圈11与内圈12之间配置成两排且具有呈球面状地鼓出的滚动面的多个滚子13；以及用于保持配置成环状的各排的所述滚子13的保持器14。该保持器14由设置在两排滚子排之间的环状部14a和从该环状部14a的侧面伸出的用于保持两排滚子13的多个柱部14b构成，环状部14a相对于各排滚子分别各设置有两排。而且，在环状部14a与内圈12的外径面之间设有引导圈15。

在这种自动调心滚子轴承中，如图4所示，令轴承的径向上延伸的中心线为y轴，旋转轴为x轴，轴承的接触角为α，滚子长度为L时，上述滚子13的端面定义为下式的直线上的线段，并且在滚子13的端面与保持器14的环状部14a之间设置有最小距离C。

y＝±(1/tanα)x+L/(2sinα)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-132320号公报。

专利文献2：日本特开2017-078380号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，由于上述梳形保持器的保持滚子的柱部是以悬臂方式保持着滚子，所以当设置有梳形保持器的多排滚子轴承高速旋转时，存在滚子的行为不稳定，轴承的发热变大的问题。

特别是，在自动调心滚子轴承中，由于轨道面和滚动面分别是球面状的，因此滚子比较容易偏斜(squint)。

因此，本发明目的在于，提供一种具有梳形保持器的多排滚子轴承，其能够使高速旋转时的滚子运动稳定，并减少轴承的发热和摩擦损失。

用于解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的一种多排滚子轴承包括：内径面上具有轨道面的外圈；外径面上具有轨道面的内圈；在所述外圈与内圈之间呈环状地配置成两排的多个滚子；和保持所述呈环状地配置的各排的滚子的保持器，所述保持器由配置在两排的滚子排之间的环状部和从该环状部的侧面伸出的用于将各排的滚子以滚子可滚动的方式保持的多个柱部构成，当令滚子的最大直径为D时，所述各排的滚子的端面与所述保持器的环状部的侧面的最小距离C小于0.003×D+0.12mm。

即，通过用环状部的侧面可靠地支承滚子的端面，能够抑制滚子的偏斜(squint)和轴向位移，能够提供轴承的发热和摩擦损失小的轴承。滚子的偏斜即使利用柱部和滚子的外径面也能够得到抑制，但从环状部的刚性比柱部的刚性高的观点，以及能够抑制滚子的轴向位移的观点出发，环状部是更优选的。此外，本发明人实验证实了通过限制滚子的端面与环状部的侧面之间的距离，能够改善高速旋转时的发热，达到了上述数值范围的设定。

此外，通过将上述滚子的外径面与上述柱部的侧面的最小距离B和最小距离C设为1.0≤B/C≤1.5的关系，能够进一步抑制滚子的偏斜。当梳形保持器沿轴承的轴向移动时，上述最小距离C在一排中变得更小而在另一排中变大，因此另一排中的偏斜的抑制效果变小。另一方面，由于最小距离B不容易受到保持器的轴向位置的影响，所以能够稳定地抑制滚子的偏斜。

此外，通过将上述环状部的侧面与上述滚子的端面平行地构成，不仅能够抑制滚子的偏斜，还能够抑制倾斜，并且能够进一步减少轴承的发热和摩擦损失。即，通过使滚子的端面与环状部的侧面进行面接触，能够抑制滚子在上下左右方向上的倾斜。

此外，通过使上述环状部相对于各排滚子由单一的共用部件形成，能够容易地管理最小距离C，并且能够更可靠地抑制轴承的发热和摩擦损失。即，与如图4所示那样从两个环状体各自延伸出柱部的构造相比，环状部的轴向壁厚以及最小距离C的控制变得容易。

此外，通过在上述环状部的轴向的中央部设置挖空部，能够抑制伴随发热而引起的摩擦阻力的增大。当将具有大的线性膨胀系数的材料应用于保持器时，最小距离C由于轴承的发热而消失，并且有可能在环状部的侧面和滚子的端面处产生高的摩擦阻力。因此，通过在上述环状部的轴向的中央部设置挖空部，能够减小热膨胀体积，而且即使最小距离C消失也能够通过环状部发生弹性变形来减少摩擦阻力。

此外，通过在上述两排滚子排之间仅配置上述保持器，并且在上述两排滚子排之间不存在除了保持器之外的其他部件，能够进一步减少轴承的发热和摩擦损失。即，与如图4所示那样在上述两排滚子排之间设置有引导圈等的情况相比，能够减小滚子端面的滑动面积。

此外，将本发明应用于自动调心滚子轴承，其包括：内径面上具有呈球面状地凹陷的轨道面的外圈；外径面上具有两排呈球面状地凹陷的轨道面的内圈；在所述外圈与所述内圈之间配置有滚动面呈球面状地鼓出的多个滚子；和在形成上述两排的滚子的排与排之间具有环状部，用从上述环状部的侧面伸出的多个柱部将上述滚子以滚子可滚动的方式保持的保持器，由此能够表现出特别优异的效果。由于自动调心滚子轴承的上述轨道面和滚动面分别是球面状的，因此滚子比较容易偏斜，因此本发明是合适的轴承类型。

此处，当令轴承的径向上延伸的中心线为y轴，旋转轴为x轴时，上述滚子的端面定义为下式的直线上的线段。

y＝±(1/tanα)x+L/(2sinα)，其中，α：轴承接触角，L：滚子长度。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供一种轴承，其能够使具有梳形保持器的多排滚子轴承的滚子运动稳定，并且在高速旋转时轴承的发热和摩擦损失小。

附图说明

图1是本发明的实施方式的自动调心滚子轴承的局部剖视图。

图2是图1的A-A线的剖视图。

图3是表示本发明的多排滚子轴承中使用的保持器的一例的立体图。

图4是现有的自动调心滚子轴承的局部剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照图1～图3说明本发明的实施方式。

图1～图3的实施方式是应用于自动调心滚子轴承的示例。

该自动调心滚子轴承包括：内径面上具有呈球面状地凹陷的轨道面1a的外圈1；外径面上具有两排呈球面状地凹陷的轨道面2a的内圈2；在上述外圈1与内圈2之间配置成两排且具有呈球面状地鼓出的滚动面的多个滚子3；和用于保持配置成环状的各排的上述滚子3的保持器4。

该保持器4由设置在两排的滚子排之间的环状部4a和从该环状部4a的侧面伸出的用于保持两排滚子3的多个柱部4b构成，环状部4a相对于各排由单一构件构成，并且在环状部4a与内圈2的外径面之间没有设置引导圈等。

在这种自动调心滚子轴承中，当令轴承的径向上延伸的中心线为y轴，旋转轴为x轴，轴承的接触角为α，滚子长度为L时，上述滚子3的端面定义为下式的直线上的线段，并且在滚子3的端面与保持器4的环状部4a之间设置有最小距离C。

y＝±(1/tanα)x+L/(2sinα)

上述保持器4由高强度黄铜制成，环状部4a的侧面与滚子3的端面的最小距离C，相对于滚子的最大直径D，设定为小于0.003×D+0.12mm。

如图2所示，滚子3的外径面与柱部4b的侧面之间的最小距离B和上述最小距离C之间的关系为B/C＝1.08。

在实验验证中，进行了轴承的高速旋转测试，其中最小距离C的系数0.003变更为0、0.002、0.011、0.020(轴承内径φ80mm，径向载荷：0.05×轴承的基本额定静载荷，内圈转速：3750min^-1，循环供油润滑)时，系数越小，轴承温度越低，系数为0的轴承的温度比系数为0.020的轴承的温度低了10℃(温度/系数：40℃/0，42℃/0.002，45℃/0.011，50℃/0.020)。即，确认最小距离C越小，轴承的发热越小，并且作为考虑了制造误差和热膨胀的尺寸设定，而设定为上述数值范围。此外，该保持器4构成为：环状部4a的侧面与滚子3的端面平行，并且使滚子3隔开间隔的柱部4b从单一环状部4a的两个侧面伸出。此外，该轴承中，在形成两排的滚子3的排与排之间，除了保持器4之外没有其他部件，滚子3的端面仅与保持器4一起滑动。

图3是在图1的保持器4的环状部4a设置有挖空部4c的例子，在环状部4a的外径面上形成了大致V形的圆周槽。环状部4a设置有挖空部4c的结构，适合于线膨胀系数比较大的树脂制保持器，并且由于弹性系数比金属的弹性系数低，因此即使最小距离C消失，环状部4a(侧面部)也能够容易地弹性变形。

本发明不限于上述实施方式，并且不言而喻，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以以各种方式来实施本发明，本发明的保护范围由权利要求的范围表示，还包括与权利要求的范围内所记载的等同含义、以及该权利要求的范围内的所有变更。

附图标记说明

1：外圈

1a：轨道面

2：内圈

2a：轨道面

3：滚子

4：保持器

4a：环状部

4b：柱部

4c：挖空部

Claims (7)

1.一种多排滚子轴承，其包括：

内径面上具有轨道面的外圈；

外径面上具有轨道面的内圈；

在所述外圈与内圈之间呈环状地配置成两排的多个滚子；和

将所述呈环状地配置的各排的滚子以滚子可滚动的方式保持的保持器，

所述保持器由配置在两排的滚子排之间的环状部和从该环状部的侧面伸出的用于将各排的滚子以滚子可滚动的方式保持的多个柱部构成，

所述多排滚子轴承的特征在于：

当令滚子的最大直径为D时，所述各排的滚子的端面与所述保持器的环状部的侧面的最小距离C小于0.003×D+0.12mm。

2.根据权利要求1所述的多排滚子轴承，其特征在于：

所述滚子的外径面与所述柱部的侧面的最小距离B和所述最小距离C的关系满足1.0≤B/C≤1.5。

3.根据权利要求1或2所述的多排滚子轴承，其特征在于：

所述环状部的侧面与所述滚子的端面平行。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的多排滚子轴承，其特征在于：

所述环状部相对于各排的滚子由单一的共用部件构成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的多排滚子轴承，其特征在于：

在所述环状部的轴向上的中央部设置有挖空部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的多排滚子轴承，其特征在于：

在所述两排的滚子排之间仅配置有所述保持器。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的多排滚子轴承，其特征在于：

所述多排滚子轴承为自动调心方式，在该自动调心方式中，所述外圈的内径面具有呈球面状地凹陷的轨道面，所述内圈的外径面具有两排呈球面状地凹陷的轨道面，在所述外圈与所述内圈之间配置有滚动面呈球面状地鼓出的多个滚子，当令沿轴承径向延伸的中心线为y轴，旋转轴为x轴，轴承的接触角为α，滚子长度为L时，所述滚子的端面定义为下式的直线上的线段，

y＝±(1/tanα)x+L/(2sinα)。

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