CN112833099A

CN112833099A - 一种高速球轴承保持架及使用该保持架的高速球轴承

Info

Publication number: CN112833099A
Application number: CN202011603162.6A
Authority: CN
Inventors: 宁仲; 孙小波; 张弘毅; 李建星; 戴东生; 任乐
Original assignee: Luoyang Bearing Research Institute Co Ltd
Current assignee: Luoyang Bearing Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-05-25

Abstract

本发明涉及一种高速球轴承保持架及使用该保持架的高速球轴承，保持架包括两个保持架分体，保持架分体包括环形主体；环形主体的轴向端面上沿环形主体的周向均布有凹槽，环形主体包括过梁，两环形主体的过梁之间设有将两环形主体沿轴向固装在一起的连接柱；保持架包括周向定位结构，周向定位结构包括第一定位结构和第二定位结构；定位结构均包括定位爪和定位缺口，定位缺口设于凹槽的槽壁上，定位爪设于对应凹槽的槽口处，定位爪沿轴向插入定位缺口中，凹槽的槽壁以及定位爪的内壁配合形成兜孔；定位爪的轴向一端具有倾斜挡止面；两定位结构中定位爪的倾斜挡止面延伸方向相反。

Description

一种高速球轴承保持架及使用该保持架的高速球轴承

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体涉及一种高速球轴承保持架及使用该保持架的高速球轴承。

背景技术

随着新能源汽车市场的广泛应用，驱动电机的高转速发展，高速深沟球轴承大量应用于驱动电机，该类轴承d_MN值已达到100万r/min，轴承采用预填充润滑脂的密封深沟球轴承，当该类轴承的d_MN值超过60万r/min，轴承的现有设计就难以满足工况应用了。现有的卡式保持架如授权公告号为CN208565269U的中国实用新型专利所示，该保持架一般为轻金属、酚醛树脂或者塑料材质，包括一体式环形的本体，本体上设有沿周向均布的球兜，球兜用于装填滚动体，本体中位于相邻两球兜之间的部分为过梁，球兜两侧设有凸起于本体的锁爪，同一球兜两侧锁爪形成锁口，防止滚动体沿保持架的轴向脱出球兜。

现有技术的保持架采用轻质材料制成，能够满足高速旋转需要，但是在使用时存在一些弊端：高速旋转下，本体受较大的离心力作用，同时由于高转速下温度较高，本体整体易沿保持架的径向变形，锁爪以及过梁整体外翻，外翻的锁爪或过梁易触碰到轴承外圈，产生较大的热量以及较大的振动噪声，以致烧毁轴承。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速球轴承保持架，以解决现有技术中保持架在高速旋转下外翻而易烧毁轴承的技术问题；还提供一种使用该高速球轴承保持架的高速球轴承，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的高速球轴承保持架的技术方案是：一种高速球轴承保持架，包括：

保持架分体，一体注塑成型，设有两个，保持架分体包括环形主体，两保持架分体沿环形主体的轴向对合形成保持架；

所述环形主体的轴向端面上沿环形主体的周向均布有凹槽，环形主体包括位于任意相邻两凹槽之间的过梁，两环形主体的过梁之间设有连接柱，以将两环形主体沿轴向固装在一起；

周向定位结构，用于对两保持架分体进行周向定位，周向定位结构包括设于各兜孔处的第一定位结构和第二定位结构；

第一、第二定位结构均包括分置于两保持架分体上的定位爪和定位缺口，定位缺口设于凹槽的槽壁上，定位爪沿轴向凸设于对应凹槽的槽口处，定位爪沿轴向插入定位缺口中且定位爪与两保持架分体中凹槽的槽壁均对齐平滑过渡，两保持架分体中凹槽的槽壁以及定位爪的内壁配合形成兜孔，兜孔用于容纳滚动体；定位爪的轴向一端具有倾斜挡止面，倾斜挡止面用于与对应定位缺口的轴向内端面沿圆周方向挡止配合；

第一定位结构中定位爪的所述倾斜挡止面沿圆周第一方向朝向兜孔的中心倾斜延伸，第二定位结构中定位爪的所述倾斜挡止面沿圆周第二方向朝向兜孔的中心倾斜延伸，第一方向与第二方向在圆周上相反。

有益效果：本发明中的保持架由两个保持架分体对合而成，保证架的过梁不再是悬臂结构，整体刚度更高，不易出现外翻摩擦的情况。本发明中，依靠周向定位结构中定位爪、定位缺口的配合，保证装配时以及使用过程中两保持架分体不会出现相对转动，保证兜孔内壁的平滑，防止滚动体受损。

作为进一步优化的方案，各保持架分体中凹槽的周向两侧均设有不同定位结构的所述定位爪、定位缺口，同一侧的定位爪、定位缺口沿环形主体的径向依次排布。

有益效果是：凹槽的周向两侧均有定位爪和定位缺口，也就是说，在具体组装时，同一兜孔对应有两个第一定位结构和两个定位结构，定位更加准确。

作为进一步优化的方案，同一凹槽周向两侧的定位爪和定位缺口沿环形主体的径向排布顺序相反。

有益效果：两侧的定位爪和定位缺口的径向排布顺序相反，在设计时，第一保持架分体和第二保持架分体可以设计为一样的结构，只需要在组装时翻转180°即可，节约了设计和加工时的成本。

作为进一步优化的方案，所述定位爪与相应定位缺口之间有储油空间，所述储油空间形成定位爪与相应定位缺口之间的周向间隔中。

有益效果：储油空间能够增加保持架的储油能力，提高润滑性能，延长使用寿命。

作为进一步优化的方案，所述连接柱设于两保持架分体中至少一个的过梁上，相对应的保持架分体的过梁上设有供连接柱适配插入的连接孔。

有益效果：连接柱设置在至少一个过梁上，加工更加方便。

作为进一步优化的方案，两保持架分体的各过梁上均设有所述连接柱、连接孔，连接柱、连接孔沿环形主体的周向依次排布；各过梁上连接柱、连接孔的排布顺序一致。

有益效果：各过梁上连接柱和连接孔的排布顺序一致，两保持架分体上的连接柱、连接孔可以设计为一样的结构，节省设计和加工成本。

作为进一步优化的方案，两保持架分体以及所述连接柱一体注塑成型，所述连接柱的端部设有径向外凸的凸台，凸台用于与对应保持架分体的过梁沿轴向挡止配合。

有益效果：通过设置凸台，能够与过梁沿轴向挡止配合，防止两保持架分体轴向分离。

作为进一步优化的方案，所述环形主体的内侧和/或外侧中相互背离的一端凸出设置有凸环，两环形主体以及两环形主体上的凸环配合形成储油槽。

有益效果：形成储油槽之后，能够提高保持架的储油能力，提高润滑性能，延长使用寿命。

作为进一步优化的方案，所述兜孔包括兜孔孔壁和兜孔孔底，兜孔孔壁和兜孔孔底相交处设有径向贯通的兜孔油槽。

有益效果：能够存储更多的油脂，而且在润滑过程中能够疏导润滑脂通过滚动体表面；此相交处在使用时并未与滚动体直接接触，不会对滚动体的转动产生影响。

本发明高速球轴承的技术方案是：一种高速球轴承保持架，包括内圈、外圈和内外圈之间的保持架，保持架包括：

有益效果：连接柱设置在至少一个过梁上，加工更加方便。

附图说明

图1为本发明所提供的高速球轴承保持架实施例1的示意图；

图2为图1中第一保持架分体的示意图；

图3为本发明所提供的高速球轴承保持架实施例1中显示定位爪与定位缺口配合的示意图；

图4为本发明所提供的高速球轴承保持架实施例1中显示两保持架分体对合处的示意图；

图5为本发明所提供的高速球轴承保持架实施例1中保持架分体凹槽处的局部示意图；

图6为本发明所提供的高速球轴承实施例的示意图；

附图标记说明：

100、保持架；101、第一保持架分体；102、第二保持架分体；103、减重槽；104、第一定位爪；105、兜孔孔壁；106、兜孔油槽；107、兜孔孔底；108、兜孔；109、内凸环；110、外凸环；111、第一定位缺口；112、过梁；113、凹槽；114、第二定位爪；115、第二定位缺口；116、连接孔；117、连接柱；118、储油空间；119、第一倾斜挡止面；120、第二倾斜挡止面；121、凸台；122、环形主体；200、外圈；300、内圈；400、滚动体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的高速球轴承保持架的具体实施例1：

如图1至图5所示，本发明的高速球轴承保持架（以下简称为保持架）一体注塑成型，具体是由热塑性塑料尤其是聚酰胺改性塑料通过注塑成型的两个相同的保持架分体通过连接组成的整体，消除了现有技术中锁爪外翻变形的趋势，提高了保持架的整体刚性，保证在高速旋转下，保持架不会因为承受较大离心力而导致锁爪外翻与轴承外圈接触，造成大量发热烧毁轴承。

如图1所示，保持架由两个保持架分体连接而成，两保持架分体的结构一致，为方面描述，本实施例中定义两保持分体分别为第一保持架分体101和第二保持架分体102，以第二保持架分体102为例进行说明。

如图2所示，第二保持架分体102包括环形主体122，环形主体122的轴向一端端面上均匀开设有凹槽113，环形主体122上相邻两个凹槽113之间的部分为过梁112；在每个过梁112上均一体成型有连接柱117；在连接柱的周向一侧一体成型有连接孔116，此处的连接孔116为通孔。组装时，第一保持架分体101和第二保持架分体102中设有连接柱117和连接孔116的一端相对，连接柱117插入连接孔116中，将第一保持架分体101和第二保持架分体102组装在一起，组装后，两保持架分体上的凹槽113对合，从而形成兜孔108。本实施例中，如图4所示，为了进一步提高第一保持架分体101和第二保持架分体102轴向连接强度，防止脱开，连接柱117的端部有凸台121，凸台121穿入连接孔116之后与保持架分体挡止配合，防止两个保持架分体脱开。

虽然通过连接柱117将第一保持架分体101和第二保持架分体102对合在一起，但是，连接柱117主要起轴向固定的作用，在实际加工时发现，受限于连接柱117、连接孔116的精度，无法保证两保持架分体在使用时不会发生周向上的相对窜动，若两保持架分体周向上相互窜动，则会导致兜孔孔壁105不连续，容易磨损兜孔内的滚动体。

为此，本实施例中的保持架还包括周向定位结构，其作用是对两个保持架分体进行周向定位，保证凹槽113对齐，并由此实现兜孔孔壁105的光滑连续。为防止两个保持架分体沿周向的任意一个方向相对窜动，周向定位结构包括第一定位结构和第二定位结构，第一定位结构用来防止第一保持架分体101相对于第二保持架分体102沿正向窜动，第二定位结构用来防止第一保持架分体101相对于第二保持架分体102沿反向窜动，应当说明的是，正向和反向仅是相对的概念。如图2至图5所示，第一定位结构包括开设在凹槽113槽壁上的第一定位缺口111，还包括一体成型且沿轴向凸出地布置在凹槽113槽口的第一定位爪104，第一定位爪104能够插入到第一定位缺口111中，其中，第一定位爪104的轴向端面和第一定位缺口222的轴向内壁面均为斜面，此处定义其为第一倾斜挡止面119，第一定位爪104和第一定位缺口111的第一倾斜挡止面119在周向上挡止配合，能够防止第一保持架分体101相对于第二保持架分体102正向转动。其中第一倾斜挡止面119沿正向朝兜孔108的中心倾斜延伸，此处定义正向为第一方向。

如图2至图5所示，第二定位结构包括开设在凹槽113槽壁上的第二定位缺口115，还包括一体成型且沿轴向凸出地布置在凹槽113槽口的第二定位爪114，第二定位爪114能够插入到第二定位缺口115中，其中，第二定位爪114的轴向端面和第二定位缺口115的轴向内壁面均为斜面，此处定义其为第二倾斜挡止面120，第二定位爪114和第二定位缺口115的第二倾斜挡止面120在周向上挡止配合，能够防止第一保持架分体101相对于第二保持架分体102反向转动。其中第二倾斜挡止面120沿正向朝兜孔108的中心倾斜延伸，此处定义反向为第二方向。

本实施例中，第一倾斜挡止面119和第二倾斜挡止面120呈不等于0的夹角布置。应当说明的是，本实施例中，无论是第一定位爪104还是第二定位爪114，均为弧形爪，组装后与两个保持架分体上凹槽113的槽壁均对齐平滑过渡，防止出现兜孔孔壁105不平滑而影响滚动体转动的情况发生。

如图2所示，本实施例中，在同一凹槽113周向上其中一侧布置有第一定位缺口111和第二定位爪114，另一侧布置有第二定位缺口115和第一定位爪104，也就是说，两个保持架分体中对应的凹槽通过两个第一定位爪104、两个第一定位缺口111实现正向防窜动，通过两个第二定位爪114、两个第二定位缺口115实现反向防窜动。

而且，如图2所示，同一凹槽113内，第一定位缺口111、第二定位爪114沿保持架分体的径向由外向内依次布置，第二定位缺口115和第一定位爪104沿保持架分体的径向由内向外依次布置，这样设计的优点在于，第一保持架分体101和第二保持架分体102的结构可以完全一致，组装时翻转180°就可以，在加工时只需要加工一套保持架分体就可以，加工成本更低。

本实施例中，如图3和图4所示，虽然定位爪（包括第一定位爪104和第二定位爪114）能够插入到定位缺口（包括第一定位缺口111和第二定位缺口115）中，定位爪的朝向兜孔108的内壁面与凹槽113的槽壁平滑过渡，但是定位爪的外壁面与定位缺口之间并未完全接触，两者之间形成有储油空间118，此处的储油空间118是由定位爪和定位缺口之间的周向间隔所形成的。

如图1所示，为提高保持架的储油能力，在第一保持架分体101和第二保持架分体102内侧面一体成型有内凸环109，内凸环109位于两个保持架分体的相互背离的一端。在第一保持架分体101和第二保持架分体102外侧面一体成型有外凸环110，外凸环110位于两个保持架分体的相互背离的一端。两个内凸环109、两个保持架分体的内周面共同形成内储油槽，两个外凸环110、两个保持分体的外周面共同形成外储油槽，增加了内储油槽和外储油槽之后，能够提高保持架的储油能力，延长轴承的使用寿命。

为进一步提高保持架的储油能力，如图3所示，在兜孔孔壁105和兜孔孔底107的相交处设置有径向贯通的兜孔油槽106，能够存储更多的油脂，而且在润滑过程中能够疏导润滑脂通过滚动体表面；此相交处在使用时并未与滚动体直接接触，不会对滚动体的转动产生影响。

本实施例中，为进一步减轻保持架的重量，在过梁的背离连接柱的轴向端面上开设有减重槽103。

本发明高速球轴承保持架的具体实施例2：

实施例1中，在兜孔内设置有兜孔油槽。本实施例中，兜孔油槽的位置、形状可以根据实际情况进行改变，也可以将兜孔油槽取消。

本发明高速球轴承保持架的具体实施例3：

实施例1中，环形主体的内外侧均有凸环，在内外侧均形成储油槽。本实施例中，可以仅在内侧或仅在外侧形成储油槽。或者可以将储油槽取消。

本发明高速球轴承保持架的具体实施例4：

本实施例中，连接柱可以为等径的结构。

本发明高速球轴承保持架的具体实施例5：

实施例1中，同一过梁分别设有连接柱和连接孔。本实施例中，两保持架分体中相对的两个过梁仅采用一个连接柱与连接孔配合。

本发明高速球轴承保持架的具体实施例6：

实施例1中，同一凹槽内两侧内的定位爪、定位缺口的排布顺序相反，本实施例中，两侧定位爪和定位缺口的排布顺序一致。在具体设计和制作时，第一保持架分体和第二保持架分体的结构不同，需要对应进行设计和制作。

本发明高速球轴承保持架的具体实施例7：

实施例1中，同一凹槽中两侧均既有定位爪又有定位缺口。本实施例中，同一凹槽中两侧均只有定位爪或定位缺口，定位爪和定位缺口分属于不同定位结构。

本发明高速球轴承保持架的具体实施例8：

实施例1中，兜孔的径向截面为弧形截面，对应地，定位爪也为弧形定位爪。本实施例中，兜孔的径向截面为可以为方形，此时定位爪可以为直线延伸的定位爪。

本发明高速球轴承的具体实施例：

如图6所示，高速球轴承包括内圈300、外圈200和置于两者之间的保持架100，保持架100内有滚动体400，保持架100的结构与上述高速球轴承保持架各实施例的一致，在此不再赘述。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高速球轴承保持架，其特征在于：包括：

保持架分体，一体注塑成型，设有两个，保持架分体包括环形主体（122），两保持架分体沿环形主体（122）的轴向对合形成保持架（100）；

所述环形主体（122）的轴向端面上沿环形主体（122）的周向均布有凹槽（113），环形主体（122）包括位于任意相邻两凹槽（113）之间的过梁（112），两环形主体（122）的过梁（112）之间设有连接柱（117），以将两环形主体（122）沿轴向固装在一起；

周向定位结构，用于对两保持架分体进行周向定位，周向定位结构包括设于各兜孔（108）处的第一定位结构和第二定位结构；

第一、第二定位结构均包括分置于两保持架分体上的定位爪和定位缺口，定位缺口设于凹槽（113）的槽壁上，定位爪沿轴向凸设于对应凹槽（113）的槽口处，定位爪沿轴向插入定位缺口中且定位爪与两保持架分体中凹槽（113）的槽壁均对齐平滑过渡，两保持架分体中凹槽（113）的槽壁以及定位爪的内壁配合形成兜孔（108），兜孔（108）用于容纳滚动体（400）；定位爪的轴向一端具有倾斜挡止面，倾斜挡止面用于与对应定位缺口的轴向内端面沿圆周方向挡止配合；

第一定位结构中定位爪的所述倾斜挡止面沿圆周第一方向朝向兜孔（108）的中心倾斜延伸，第二定位结构中定位爪的所述倾斜挡止面沿圆周第二方向朝向兜孔（108）的中心倾斜延伸，第一方向与第二方向在圆周上相反。

2.根据权利要求1所述的高速球轴承保持架，其特征在于：各保持架分体中凹槽（113）的周向两侧均设有不同定位结构的所述定位爪、定位缺口，同一侧的定位爪、定位缺口沿环形主体（122）的径向依次排布。

3.根据权利要求2所述的高速球轴承保持架，其特征在于：同一凹槽（113）周向两侧的定位爪和定位缺口沿环形主体（122）的径向排布顺序相反。

4.根据权利要求1或2或3所述的高速球轴承保持架，其特征在于：所述定位爪与相应定位缺口之间有储油空间（118），所述储油空间（118）形成定位爪与相应定位缺口之间的周向间隔中。

5.根据权利要求1或2或3所述的高速球轴承保持架，其特征在于：所述连接柱（117）设于两保持架分体中至少一个的过梁（112）上，相对应的保持架分体的过梁（112）上设有供连接柱（117）适配插入的连接孔（116）。

6.根据权利要求5所述的高速球轴承保持架，其特征在于：两保持架分体的各过梁（112）上均设有所述连接柱（117）、连接孔（116），连接柱（117）、连接孔（116）沿环形主体（122）的周向依次排布；各过梁（112）上连接柱（117）、连接孔（116）的排布顺序一致。

7.根据权利要求5所述的高速球轴承保持架，其特征在于：两保持架分体以及所述连接柱（117）一体注塑成型，所述连接柱（117）的端部设有径向外凸的凸台（121），凸台（121）用于与对应保持架分体的过梁（112）沿轴向挡止配合。

8.根据权利要求1或2或3所述的高速球轴承保持架，其特征在于：所述环形主体（122）的内侧和/或外侧中相互背离的一端凸出设置有凸环，两环形主体（122）以及两环形主体（122）上的凸环配合形成储油槽。

9.根据权利要求1或2或3所述的高速球轴承保持架，其特征在于：所述兜孔（108）包括兜孔孔壁（105）和兜孔孔底（107），兜孔孔壁（105）和兜孔孔底（107）相交处设有径向贯通的兜孔油槽（106）。

10.一种高速球轴承，包括内圈（300）、外圈（200）和内外圈（200）之间的保持架（100），其特征在于：保持架（100）为权利要求1-9中任意一项所述的高速球轴承保持架。