CN114076145A - 轴承,及角偏位可控的偏转轴承,及用于车轮的轴承装置 - Google Patents
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Abstract
一种轴承和角偏位可控的偏转轴承及用于驱动车轮偏转的偏转轴承装置具备外轴承圈和该外轴承圈同轴球心的内轴承圈,多列滚珠可以实施为至少两列跨过径向中的球心射线轴向左右配置、以及保持架,内轴承圈形成为圆环状的外球滚道面,在其圆环状的轴向左、右端面设有沟道,外轴承圈形成剖分为盖环状的左外圈和右外圈的截面L字变形的三级台阶,第三级台阶形成为包覆环形限位部、第二级台阶形成为环内球滚道面、第一级台阶形成为内腔滚道面,多列滚珠以被轴向分布的保持架保持的状态能够滚动地配设于外球滚道面与内腔滚道面之间,和斜坡滚珠配设于环形限位部的滚道与内圈轴向左、右端面的滚道之间滚动,左、右外圈第二级台阶的环内球滚道面与外球滚道面滑动配合。
Description
技术领域
本发明涉及轴承技术领域,特别的涉及一种角偏位可控的偏转轴承技术领域,用于通用机械和该类机械的驱动,并且涉及一种包括所述用于车轮的轴承装置和用于驱动车轮偏转的偏转轴承装置。
背景技术
轴承大部分都是作为支撑轴来利用,它可以引导轴的旋转,也可以承受轴传来力的一种机械零件。
目前的轴承只有调心轴承和关节轴承可以偏转,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承,是不可以控制的角偏差转动,用于可以控制在一个角度的旋转的轴承目前的专利还没有看到。
偏转轴承,一种涉及可控的两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承,是内滚道轴心线相对于外滚道轴心线的定点倾斜角转动,是内圈定轴在一个角度外圈偏转旋转,或内圈旋转驱动外圈直线往复运动;另一种涉及可控的两滚道轴心线间的360度角偏差及角运动的轴承,是内圈旋转驱动外圈进动、旋摆,或外圈旋转驱动内圈旋进,偏转轴承用于通用机械和该类机械的驱动,如地下钻探、破碎粉磨设备、柱塞泵、内燃机、电动工具、风电设备、直升机旋翼机构等领域。
以及用于车辆的驱动车轮行驶偏转的偏转轴承装置的专利也没看到,具有旋进运动的偏转轴承装置的车轮在路面上以波浪线的运动轨迹,在不同路况的路面行驶,前后的车轮波浪线错开的运动轨迹,车辆高速行驶的平衡稳定性将增强;或具有偏转旋转的偏转轴承装置的车轮在路面上两车轮相对的八字形的撇开运动,在湿滑路面行驶,左右车轮呈梯形的稳定运动,附着路面系数将大大提高,车辆的车轮对路面附着情况主动安全控制具有十分重要的意义,保证车辆的安全稳定行驶。
在技术日新月异的时代,因此,提出在高性能、高精度、长寿命要求及高速、重载与复杂动力载荷环境下,控制在一个角度的旋转运动,现有的轴承结构仍然需要改进。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的是,提出一种轴承和一种角偏位可控的偏转轴承及用于驱动车轮偏转的偏转轴承装置对复杂载荷条件的适应性,保证传动平稳性与精度高、接触应力低、使用寿命长。
本发明实现其发明目的所采用的技术方案是:一种轴承,包括外轴承圈(1)和内轴承圈(2)、多列滚珠(3)、保持架(4)、固定螺栓(51),所述其外轴承圈(1)与内轴承圈(2)关联部分为球面;
所述外轴承圈(1)还包括剖分的左外圈(11)和右外圈(12),所述左外圈(11)和右外圈(12)设置成盖环状,所述盖环状左外圈(11)的左外侧向内部延伸设有至少两级以上的台阶,所述盖环状右外圈(12)的右外侧向内部延伸设有至少两级以上的台阶;
所述外轴承圈(1)第一级台阶(121、122)具有比内轴承圈(2)外径尺寸大的内径尺寸径向的球形状空间,所述第一级台阶(121、122)左右连在一起径向的球形状的空间形成为环球内腔滚道面(123、124);
所述外轴承圈(1)组合的左外圈(11)和右外圈(12)第一级台阶(121、122)的轴向侧壁组合端面(125、126)处在径向中的球心延长线上或相对径向中的球心延长线偏置;
所述外轴承圈(1)第二级台阶(131、132)延伸至内轴承圈(2)的外球面滚道(21)上,所述第二级台阶(131、132)左右相对径向的球形内端面形成为环内球滚道面(133、134),所述第二级台阶(131、132)左右相对轴向的外侧面形成为圆环形平面(143、144);
所述外轴承圈(1)剖分的左、右外圈(11、12)第一级台阶(121、122)和第二级台阶(131、132)的环球内腔滚道面(123、124)和环内球滚道面(133、134)每边为一体成型同球心的上下台阶球面;
所述内轴承圈(2)设置为圆环状,在其圆环状的外球面形成有外球滚道面(21),在所述内轴承圈(2)的外球滚道面(21)中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔;
所述相对组合的左、右外轴承圈(11、12)的第二级台阶(131、132)穿过球心的环内球滚道面(133、134)的直径与内轴承圈(2)的外球滚道面(21)的直径相同,所述环内球滚道面(133、134)与外球滚道面(21)形成为滑动运动;
所述外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)和环内球滚道面(133、134)与内轴承圈(2)的外球滚道面(21)为球心重合的球面,所述环球内腔滚道面(123、124)到外球滚道面(21)的距离(空间)可以容纳多列第一滚珠(31、32),所述多列第一滚珠(31、32)可以被引导在环球内腔滚道面(123、124)与外球滚道面(21)之间滚动运动;
所述外轴承圈(1)的左外圈(11)和右外圈(12)轴向外侧圆环形平面(143、144)的外周相对设置八个错开的螺栓沉孔(5),所述螺栓沉孔(5)从圆环形平面(143、144)穿过第一级台阶(121、122)的轴向侧壁(125、126)通到相对面,所述固定螺栓(51)头上设有弹垫(6),通过所述固定螺栓(51)的连接施加一定的轴向预紧力将外轴承圈(1)、多列滚珠(3)和内轴承圈(2)连接为一体。
根据一个优选的实施例,所述轴承,
所述组合的左、右外轴承圈(11、12)的一边外圈的外径略小于另一边外圈的外径,和/或所述组合的左、右外轴承圈(11、12)的两边外圈的外径相同。
根据一个优选的实施例,所述轴承,
所述外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)与内轴承圈(2)的外球滚道面(21)之间设置多列第一滚珠(31、32),所述多列第一滚珠(31、32)设置两列和/或两列以上,所述多列第一滚珠(31、32)轴向沿环形球面间隔均布,其中所述至少有两列滚珠(31、32)相对的分布在径向中的球心延长线的左右,所述左右每列滚珠(31、32)按径向的环形球面直径大小间隔均布不同数量的滚珠,所述多列第一滚珠(31、32)轴向分布的环球面与外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)和内轴承圈(2)的外球滚道面(21)为球心重合的球面。
根据一个优选的实施例,所述轴承,
所述轴向间隔均布的多列第一滚珠(31、32)设置轴向间隔均布的球环保持架(41、42),所述左右每列滚珠(31、32)按径向环形球面直径大小设置不同数量的滚珠相对设置相等数量兜孔的保持架(41、42),所述每列保持架(41、42)的兜孔为碗状,所述碗状的碗底孔朝向球心方向,所述每列滚珠(31、32)通过保持架(41、42)进行位置保持。
根据一个优选的实施例,所述轴承,
所述轴向中左右多列第一滚珠(31、32)的每个滚珠的直径大于外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)到内轴承圈(2)的外球滚道面(21)的距离,所述大于距离范围值在0.003mm~0.005mm,和/或所述轴向中左右多列第一滚珠(31、32)的每个滚珠的直径等于外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)到内轴承圈(2)的外球滚道面(21)的距离。
根据一个优选的实施例,所述轴承,
所述内轴承圈(2)的圆环状的轴向左、右端部平面(221、222)形成有沟道(241、242);和
所述外轴承圈(1)还包括第三级台阶(141、142),所述第三级台阶(141、142)延伸形成隔开部分包覆住内轴承圈(2)的轴向左右两端部平面(221、222),所述第三级台阶(141、142)的轴向内侧壁形成为环形限位部(145、146),所述第三级台阶(141、142)的轴向外侧面形成为圆环形平面(143、144),所述环形限位部(145、146)靠近中部设有沟道(147、148);
所述外轴承圈(1)剖分的左、右外圈(11、12)第一级台阶(121、122)、第二级台阶(131、132)和第三级台阶(141、142)每边是一体成型;和
所述外轴承圈(1)中的环球内腔滚道面(123、124)、环内球滚道面(133、134)和所述环形限位部(145、146)为半球外圈的截面大致L形;
所述左外圈(11)第三级台阶(141)环形限位部(145)的滚道面(147)与内轴承圈(2)轴向左端面(221)的滚道面(241)的截面曲线曲率相同和相对配置,所述右外圈(12)第三级台阶(142)环形限位部(146)的滚道面(148)与内轴承圈(2)轴向右端面(222)的滚道面(242)的截面曲线曲率相同和相对配置;和
所述外轴承圈(1)左、右外圈(11、12)第三级台阶(141、142)环形限位部(145、146)的滚道面(147、148)到内轴承圈(2)轴向左、右端面(221、222)的滚道面(241、242)的距离(空间)设置两列第二滚珠(34、35),所述两列第二滚珠(34、35)由轴向的保持架(43、44)保持,所述两列第二滚珠(34、35)可以被引导在内圈沟道滚道面(241、242)与外圈沟道滚道面(147、148)之间滚动运动。
根据一个优选的实施例,所述一种角偏位可控的偏转轴承,
所述内轴承圈(2)的轴向左、右端面(261、262)的中心轴线相对于传动轴的轴线倾斜地设置,所述内轴承圈(2)的轴向左、右倾斜端面(261、262)是相对平行设置;
所述外轴承圈(1)第三级台阶(141、142)环形限位部(145、146)设置的沟道(147、148)相对于内轴承圈(2)轴向左、右倾斜端面(261、262)的沟道(281、282)配置,所述左列第二滚珠(34)的滚珠直径等于左外圈(11)沟道(147)到内轴承圈(2)轴向左端倾斜面沟道(281)的距离,所述右列第二滚珠(35)的滚珠直径等于右外圈(12)沟道(148)到内轴承圈(2)轴向右端倾斜面沟道(282)的距离;
所述两列第二滚珠(34、35)的球形滚动体的滚动面的半径略微小于环形限位部(145、146)中沟道(147、148)的半径和略微小于内轴承圈(2)左、右倾斜端面(261、262)中沟道(281、282)的半径。
根据一个优选的实施例,所述一种角偏位可控的偏转轴承,
所述外轴承圈(1)左、右外圈(11、12)第三级台阶(141、142)环形限位部(145、146)到内轴承圈(2)轴向左、右端面(221、222)的距离设置两列滚珠(321、322)形成为一个角度的环形斜坡滚珠(321、322),所述环形斜坡滚珠(321、322)的坡度是3度至15度,所述环形斜坡滚珠(321、322)从小径滚珠(331)间隔均布过渡到大径滚珠(332),所述从大径排到小径的滚珠由轴向的保持架(45、46)大小不同兜孔保持,所述环形斜坡滚珠(321、322)的每个不同直径的滚珠在一条直线上为两两相对相同的滚珠;
所述左右两列环形斜坡滚珠相同(321、322);
所述外轴承圈(1)第三级台阶(141、142)环形限位部(145、146)设置平面滚道,和所述内轴承圈(2)的轴向左、右端面(221、222)设置沟道(241、242);
所述内轴承圈(2)轴向的滚道(241、242)的截面曲线曲率相对于环形斜坡滚珠(321、322)的大径滚珠(332)配置;
所述环形斜坡滚珠(321、322)的大径滚珠(332)球形滚动体的滚动面的半径略微小于内轴承圈(2)轴向左、右端面(221、222)沟道(241、242)的半径;
所述左列斜坡滚珠(321)的大径滚珠相对于右列斜坡滚珠(322)的小径滚珠配对,即所述斜坡滚珠(321、322)轴向的一面滚珠接触点与左、右外圈(11、12)第三级台阶(141、142)的平面滚道(145、146)相切,所述斜坡滚珠(321、322)轴向的另一面滚动面与内轴承圈(2)轴向左、右端面(221、222)的沟道滚道面(241、242)相切。
根据一个优选的实施例,所述一种用于车轮的轴承装置,
所述轴承(8)的外轴承圈(1)的一边外圈套接的连接法兰盘(9),和/或外轴承圈(1)的一边外圈与法兰盘(9)形成为整体部件。
根据一个优选的实施例,所述一种用于车轮偏转的偏转轴承装置,
所述偏转轴承(8)的外轴承圈(1)的一边外圈套接的连接法兰盘(9),和/或外轴承圈(1)的一边外圈与法兰盘(9)形成为整体部件。
本发明与现有技术相比有益效果为:
(1)本发明通过将轴承和偏转轴承的外圈剖分为两部分,其中每部分外圈的外侧设置有向内圈外球滚道面上延伸的三级台阶。内腔滚道面里的每列滚珠通过轴向分布的保持架进行位置保持。左、右两部分外圈和多列滚珠通过固定螺栓的调整来实现外圈、滚珠与内圈之间的预紧力调整,可以精确的控制轴承的径向间隙和轴向间隙的吻合度,并且径向间隙和轴向间隙可以调整到基本一致的状态。从而提高轴承精度,降低轴承的运动精度对机构运动精度的影响。
(2)本发明通过轴承中的滚珠直径改变与轴承左、右外圈的环球内腔滚道面的直径改变,通过两者尺寸的置换可以柔性组合,每列滚珠按环形球面直径大小左右轴向分布设置,使左、右外圈连接时轴向的距离改变约同于外轴承圈的轴向宽度,当轴承做角自由度旋转时,环球内腔滚道面里的每列滚珠与内、外圈的滚道多点多线接触,滚道可以随外力的变化做自适应的角自由度旋转,接触应力高。在外轴承圈、多列滚珠和内轴承圈运动疲劳磨损时,三者的直径在改变,外轴承圈组合的左右外圈的左外圈的外径大于右外圈的外径,通过半球外圈的柔性组合,外径大的半球外圈与轴承箱过盈配合,外径小的半球外圈自动柔性预紧,固定螺栓头上的弹垫有个弹力使外轴承圈、多列滚珠和内轴承圈始终固定在一起。出现两种运动方式:第一是滚动运动疲劳磨损后就开始滚动和滑动同时运动;第二是滚动和滑动同时运动。在动载荷作用下,滚珠与滚道接触处一部分出现明显的应力集中,例如在公称点接触的中心、线接触的端部、滚珠无精确引导的轴承上,滚珠表面出现初期缺陷,通过结合不同运动方式的加入轴承运转不会失效。
(3)本发明通过多列轴向的滚珠消除间隙可以提供角偏位的回转运动对精度的影响,根据运动速度与载荷,当滚动运动疲劳磨损时,轴承左、右外圈的轴向距离间隙缩小,外轴承圈上的第二级台阶的环内球滚道面与内轴承圈的外球滚道面开始滑动摩擦;还可设置滑动和滚动同时运动,外轴承圈的环球内腔滚道面、内轴承圈的外球滚道面、外轴承圈的环形限位部内侧壁滚道、内轴承圈的轴向端面滚道与多列滚珠滚动摩擦,外轴承圈上的第二级台阶的环内球滚道面与内轴承圈的外球滚道面滑动摩擦。通过滚珠直径大小和左、右半球外圈的环球内腔滚道面的设置可以用在精度要求较高的运动机构中,避免偏转轴承的间隙对运动精度影响和回差影响,尤其是高精度的空间指向机构中。
(4)本发明通过外轴承圈的左、右外圈的第三级台阶的滚道设置和内轴承圈的轴向端面的滚道设置,斜坡滚珠的设置,内轴承圈和外轴承圈的两滚道轴心线间360度的角偏位旋转运动;同时径向的保持架的兜孔相对环球内腔滚道面里的多列第一滚珠偏向内轴承圈,保持架的兜孔可以配合为外轴承圈保持每个滚珠相对位置不变。
(5)本发明通过偏转轴承装置控制在一个角度的旋转,车辆的车轮在路面滚动相对于驱动轴的轴线偏位一个角度,前车轮与后车轮滚动以波浪线错开的运动轨迹,车辆高速行驶平衡稳定性增强;或左右车轮呈梯形的稳定运动,在湿滑路面附着系数将大大提高,保证稳定的行驶安全。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出根据本发明的第一个实施例的轴承的左透视图。
图2根据图1示出本发明的第一个实施例的轴承的C-C剖面。
图3示出根据本发明的第一个实施例的轴承的前透视图。
图4根据图3示出本发明的第一个实施例的轴承的E-E剖面。
图5示出根据本发明的第一个实施例的轴承的爆炸图。
图6示出根据本发明的轴承和偏转轴承的第一个、第二个和第三个实施例的外轴承圈的右外圈的盖环状视图。
图7示出根据本发明的第二个实施例的偏转轴承的前透视图。
图8根据图7示出本发明的第二个实施例的偏转轴承的A-A剖面。
图9示出根据本发明的第二个实施例的偏转轴承的左透视图。
图10根据图9示出本发明的第二个实施例的偏转轴承的B-B剖面。
图11示出根据本发明的第二个实施例的偏转轴承的爆炸图。
图12示出根据本发明的第三个实施例的偏转轴承的前透视图。
图13根据图12示出本发明的第三个实施例的偏转轴承的D-D剖面。
图14示出根据本发明的第三个实施例的偏转轴承的左透视图。
图15根据图14示出本发明的第三个实施例的偏转轴承的F-F剖面。
图16示出根据本发明的第三个实施例的偏转轴承的爆炸图。
图17根据第一个、第二个和第三个实施例示出了本发明的第四个实施例的轴承装置和偏转轴承装置组装法兰盘的立体图。
图18根据第二个实施例安装法兰盘示出本发明的车轮安装偏转轴承装置,车轮在路面上的波浪线运动轨迹图。
图19a至图19h根据本发明的第二个实施例的偏转轴承的内外圈运动顺序图,所示内圈2按基准轴(传动轴)旋转,左、右两列斜坡滚珠以一个角度在内、外两滚道间360度的滚动,所示外圈旋进的顺序图。
符号说明
1.外轴承圈 11.左外圈,12.右外圈,141.左外圈的第三级台阶,142.右外圈的第三级台阶,143.左外圈的第三级台阶圆环形平面,144.右外圈的第三级台阶圆环形平面,145.左外圈的第三级台阶环形限位部,146.右外圈的第三级台阶环形限位部,147.左外圈环形限位部的沟道,148.右外圈环形限位部的沟道
131.左外圈的第二级台阶,132.右外圈的第二级台阶,133.左外圈的第二级台阶的环内球滚道面,134.右外圈的第二级台阶的环内球滚道面,135.左外圈的第二级台阶的轴向侧壁,136.右外圈的第二级台阶的轴向侧壁,
121.左外圈的第一级台阶,122.右外圈的第一级台阶,123.左外圈的第一级台阶的环球内腔滚道面,124.右外圈的第一级台阶的环球内腔滚道面,125.左外圈的第一级台阶的轴向端面,126.右外圈的第一级台阶的轴向端面,
2.内轴承圈,21.外球滚道面,221.内轴承圈的轴向左端面,222.内轴承圈的轴向右端面,
241.内轴承圈的轴向左端面的滚道沟,242.内轴承圈的轴向右端面的滚道沟,261.内轴承圈轴向倾斜左端面 262.内轴承圈轴向倾斜右端面 281.内轴承圈轴向倾斜左端面的滚道沟 282.内轴承圈轴向倾斜右端面的滚道沟
3.多列滚珠,31.第一设置的左边一列滚珠,32.第一设置的右边一列滚珠,34.第二设置的左边一列滚珠,35.第二设置的右边一列滚珠,321.轴向端面左边一列斜坡滚珠,322.轴向端面右边一列斜坡滚珠,331.轴向端面左边一列斜坡滚珠的小径滚珠,332.轴向端面左边一列斜坡滚珠的大径滚珠,
4.保持架,41.第一设置的左边滚珠保持架,42.第一设置的右边滚珠保持架,43.第二设置左边滚珠保持架,44.第二设置右边滚珠保持架 45.轴向端面左边斜坡滚珠保持架,46.轴向端面右边斜坡滚珠保持架
5.螺栓沉孔 51.固定螺栓
6.弹垫
8.偏转轴承装置
9.法兰盘,91.螺栓
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
第一个实施例
如图1至图6所示,本发明设计的一种轴承。
作为轴承可以用在通用机械当中做支撑,也可以应用在车轮轴承上。
依据图1至图6作为第一个实施例的轴承,具备外轴承圈1和与该外轴承圈1同轴球心的内轴承圈2,作为多列滚珠3在环球内腔滚道面里123、124可以实施为至少两列滚珠31、32跨过径向中的球心射线左右配置、和在第三级台阶141、142的环形限位部145、146的左右两列滚珠34、35轴向配置,以及保持架41、42,43、44。
内轴承圈2形成为圆环状,在其外球面形成有外球滚道面21,在其内轴承圈2的外球滚道面21中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔,在其轴向的左右端部平面221、222形成有滚道沟241、242。
外轴承圈1形成剖分为盖环状的左外圈11和右外圈12的截面大致L字的三级台阶;组合的左、右外轴承圈11、12的一边的外圈的外径略小于另一边的外圈的外径,或者所述组合的左、右外轴承圈11、12的两边的外圈的外径相同;左、右外轴承圈11、12的三级台阶的第一级台阶121、122组合形成为具有比内轴承圈2的外径尺寸大的内径尺寸的内腔的环球形状空间,第一级台阶121、122在其环球形状空间形成为环球内腔滚道面123、124;左、右外轴承圈11、12的第二级台阶的131、132形成与内轴承圈2的外径尺寸相同的内径尺寸的环球形状,相对的第二级台阶131、132在其环球形状的端部形成为环内球滚道面133、134;左、右外轴承圈11、12的第三级台阶的141、142形成隔开部分包覆住内轴承圈2的轴向左右端部平面221、222,外轴承圈1的左、右半球外圈11、12的第三级台阶141、142的轴向内侧壁形成为环形限位部145、146,其环形限位部145、146设有轴向的滚道沟147、148,第三级台阶141、142的轴向外侧面形成为圆环形平面143、144,其圆环形平面143、144的外周设置八个错开的螺栓沉孔5,从圆环形平面143、144通过第一级台阶121、122的轴向侧壁125、126到相对面;外轴承圈1的左、右半球外圈11、12的第三级台阶141、142和第二、第一级台阶131、132,121、122形成为连接一体的盖环状的台阶,其环球内腔滚道面123、124和环内球滚道面133、134的为球面的上下两滚道,连同环形限位部145、146的轴向内侧壁设有滚道沟147、148;外轴承圈1的左外圈11和右外圈12组合的第一级台阶121、122的轴向左、右端面125、126处在径向中的球心射线上或相对径向中的球心射线偏置,外轴承圈1并与内轴承圈2的外球滚道面21隔着环球状内腔滚道面123、124配设于同一球心上;多列第一滚珠31、32以被保持架41、42轴向分布间隔保持的状态能够滚动地配设于外球滚道面21与外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124之间;外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124,环内球滚道面133、134与内轴承圈2的外球滚道面21的球心重合,在内轴承圈2的外球滚道面21中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔,左、右外轴承圈11、12的第二级台阶131、132的环内球滚道面133、134与内轴承圈2的外球滚道面21接触滑动摩擦配合。
左外圈11和右外圈12组合的环球内腔滚道面123、124与内轴承圈2的外球滚道面21之间设有容纳多列滚珠31、32。第一设置的多列滚珠31、32,所示环球内腔滚道面123、124与外球滚道面21可以容纳多列滚珠31、32并让其在两球面滚道中点接触滚动,为了保持多列滚珠31、32的相对位置,设置了环球面的保持架41、42,保持架41、42配合左、右外轴承圈11、12使两列滚珠31、32轴向环球面间隔均布,可以确保在滚动过程中每列滚珠31、32的每个滚珠相对位置不发生变化;保持架41、42采用了聚四氟乙烯保持器,该保持器具有一定的自润滑功能,可以对滚珠进行润滑,保持架41、42采用环球结构,在其上面均匀的布有用于容纳钢球的兜孔,保持架41、42的每个兜孔的中心点处在球心的射线上,保持架41、42的兜孔为碗状的兜住钢珠,兜孔相对每个滚珠偏向内轴承圈2。
通过外轴承圈1的左、右外圈11、12的相对的第二级台阶131、132的轴向侧壁135、136的距离设置使两列滚珠31、32可以在环球内腔滚道面123、124里自由旋转,两列滚珠31、32在角度偏转比较大时保持架会和轴向侧壁135、136接触,同时保持架41、42的兜孔相对两列滚珠31、32偏向内轴承圈2,在内轴承圈2旋转角度偏离左右两列滚珠31、32时,保持架41、42的兜孔可以配合外轴承圈1保持每个滚珠相对位置不变;进一步的设置外轴承圈1的左、右外圈11、12的第三级台阶141、142的环形限位部145、146到内轴承圈2的轴向的左右端面221、222的距离可以容纳两列第二滚珠34、35,其左、右两列滚珠34、35的每个滚珠的直径等于环形限位部145、146的滚道147、148到轴向的左、右端面221、222的滚道241、242距离,第二设置的多列滚珠34、35由轴向的保持架43、44保持可以在轴向的内、外两滚道241、242,147、148间以线接触的滚动,进一步限定轴承的内外两滚道的轴心线不能偏转,可以应用在通用机械当中,也可以应用在汽车轮毂轴承上。
轴承按照可操作的顺序组装:外轴承圈1的外径小的右外圈12平放在工作台上,第二步组装轴向的右边的一列滚珠35放置在外径小的右外圈12的第三级台阶142的环形限位部146的滚道沟148里,第三步组装环球内腔滚道面124里的一列滚珠32,第四步组装内轴承圈2放置在右外圈12里的两列滚珠35、32里,第五步用T形圆棒穿入内轴承圈2的芯轴里,把组好的一半的右外圈12,两列滚珠35、32和内圈2的组件倒扣在另一半组好的外径大的左外圈11和两列滚珠34、31组件里,最后用螺栓51连接左、右外圈11、12预紧固定。
根据设计不同轴承的运动方式分为两种:第一,滚动→滚动加滑动,图1至图6按照以上形式进行装配,外轴承圈1的左、右外圈11、12的相对的第二级台阶131、132的环内球滚道面133、134穿过球心的直径等于内轴承圈2的外球滚道面21的直径;球心上的径向延长线的左右每列滚珠31、32轴向相对左右配置,左右相对的每列滚珠31、32的每个滚珠直径大于内腔滚道面123、124到外球滚道面21的距离,大于数据范围值在0.003mm~0.005mm,同时设置两列滚珠34、35等于外轴承圈1的第三级台阶141、142的环形限位部145、146的滚道147、148到内轴承圈2的轴向左右端面221、222滚道241、242的距离。然后根据左、右外轴承圈11、12的轴向间隙的情况,固定螺栓51施加一个预紧力来调整弹垫6的力矩,这样就可以达到精确调整左右两列滚珠31、32到环球内腔滚道面123、124与外球滚道面21的间隙的目的。在外轴承圈1、多列滚珠3和内轴承圈2运动疲劳磨损时,三者的直径在改变,外轴承圈1组合的半球外圈的左外圈11的外径大于右外圈12的外径,通过半球外圈的柔性组合,外径大的半球外圈11与轴承箱过盈配合,外径小的半球外圈12自动柔性预紧,固定螺栓51头上的弹垫6有个弹力使外轴承圈1、多列滚珠3和内轴承圈2始终连接在一起。通过上述的设置,第一设置的多列滚珠31、32与两滚道123、124,21点接触,第二设置的多列滚珠34、35与轴向的内外滚道147、148,241、242线接触,一方面可以通过固定螺栓51的弹垫6的预紧力的力矩自动调整来调节多列滚珠3与内轴承圈2和左外圈11、右外圈12的间隙。在轴向中的左右多列滚珠3运动疲劳磨损后,环内球滚道面133、134与外球滚道面21加入滑动运动。另一方面轴承滚动摩擦运行后柔性的配合滚动和滑动同时运动。通过上述的更改一是来实现间隙的精确控制,同时可以施加一定的预紧力来达到无间隙的目的,提高运动的精度;二是改为滚动摩擦和滑动摩擦结合起来,可以有效降低滚动摩擦的系数,提高轴承的寿命,尤其是在重载高速的情况下的润滑寿命。
第二,滑动和滚动同时运动,图1至图6按照以上的形式进行装配,也可以设置外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124和内轴承圈2的外球滚道面21的直径与分布的左右两列滚珠31、32的环球形内外径相同(左右两列滚珠31、32的每个滚珠的直径等于环球内腔滚道面123、124到外球滚道面21的距离)。外轴承圈1的第二级台阶的环内球滚道面133、134和内轴承圈2的外球滚道面21的直径相同,外轴承圈1、左右两列滚珠31、32和内轴承圈2它们三者同球心,给左、右外轴承圈11、12的相对的八个固定螺栓51施加一个预紧力,使弹垫6有一定的力矩,使外轴承圈1、多列滚珠31、32,34、35和内轴承圈2它们固定为一体滑动和滚动同时运动。
第二个实施例
如图7至图11和图19a至图19h所示,本发明设计的一种偏转轴承。
偏转轴承可以应用在相应机械当中,如地下钻探、破碎粉磨设备、柱塞泵、内燃机、电动工具、风电设备、直升机旋翼机构等领域。
依据图7至图11和图19a至图19h作为第二个实施例的偏转轴承,具备外轴承圈1和与该外轴承圈1同轴球心的内轴承圈2,作为多列滚珠3在环球内腔滚道面里123、124可以实施为至少两列滚珠31、32跨过径向中的球心射线左右配置、和在第三级台阶141、142的环形限位部145、146的左右两列滚珠321、322轴向配置,以及保持架41、42,45、46。
内轴承圈2形成为圆环状,在其外球面形成有外球滚道面21,在其内轴承圈2的外球滚道面21中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔,在其轴向的左右端部平面221、222形成有滚道沟241、242。
外轴承圈1形成剖分为盖环状的左外圈11和右外圈12的截面大致L字的三级台阶;组合的左、右外轴承圈11、12的一边的外圈的外径小于另一边的外圈的外径,或者所述组合的左、右外轴承圈11、12的两边的外圈的外径相同;左、右外轴承圈11、12的三级台阶的第一级台阶121、122组合形成为具有比内轴承圈2的外径尺寸大的内径尺寸的内腔的环球形状空间,第一级台阶121、122在其环球形状空间形成为环球内腔滚道面123、124;左、右外轴承圈11、12的第二级台阶的131、132形成与内轴承圈2的外径尺寸相同的内径尺寸的环球形状,相对的第二级台阶131、132在其环球形状的内端部形成为环内球滚道面133、134;左、右外轴承圈11、12的第三级台阶的141、142形成隔开部分包覆住内轴承圈2的轴向左右端面221、222,外轴承圈1的左、右半球外圈11、12的第三级台阶141、142的轴向内侧壁形成为环形限位部145、146,其环形限位部145、146设置为平面滚道面,第三级台阶141、142的轴向外侧壁形成为圆环形平面143、144,其圆环形平面143、144的外周设置八个错开的螺栓沉孔5,从圆环形平面143、144通过第一级台阶121、122的轴向侧壁125、126到相对面;外轴承圈1的左、右半球外圈11、12的第三级台阶141、142和第二、第一级台阶131、132,121、122形成为连接一体的盖环状的台阶,其环球内腔滚道面123、124和环内球滚道面133、134为球面的上下两滚道,连同环形限位部145、146的轴向内端部为平面滚道;外轴承圈1的左外圈11和右外圈12组合的第一级台阶121、122的轴向左、右端面125、126处在径向中的球心射线上或相对径向中的球心射线偏置,外轴承圈1并与内轴承圈2的外球滚道面21隔着环球状内腔滚道面123、124配设于同一球心上;多列滚珠31、32以被保持架41、42轴向分布间隔保持的状态能够滚动地配设于外球滚道面21与外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124之间;外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124,环内球滚道面133、134与内轴承圈2的外球滚道面21的球心重合,在内轴承圈2的外球滚道面21中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔,左、右外轴承圈11、12的第二级台阶131、132的环内球滚道面133、134与内轴承圈2的外球滚道面21接触滑动摩擦配合。
左外圈11和右外圈12组合的环球内腔滚道面123、124与内轴承圈2的外球滚道面21之间设有容纳多列滚珠31、32。第一设置的多列滚珠31、32,所示环球内腔滚道面123、124和外球滚道面21可以容纳多列滚珠31、32并让其在两球面滚道中点接触滚动,为了保持多列滚珠31、32的相对位置,设置了环球面的保持架41、42,保持架41、42配合左、右外轴承圈11、12使两列滚珠31、32轴向环球面间隔均布,可以确保在滚动过程中每列滚珠31、32的每个滚珠相对位置不发生变化;保持架41、42采用了聚四氟乙烯保持器,该保持器具有一定的自润滑功能,可以对滚珠进行润滑,保持架41、42采用环球结构,在其上面均匀的布有用于容纳钢球的兜孔,保持架41、42的每个兜孔的中心点处在球心的射线上,保持架41、42的兜孔为碗状的兜住钢珠,兜孔相对每个滚珠偏向内轴承圈2。
通过外轴承圈1的左、右外圈11、12的相对的第二级台阶131、132的轴向侧壁135、136的距离设置使两列滚珠31、32可以在环球内腔滚道面123、124里自由旋转,两列滚珠31、32在角度偏转比较大时保持架会和轴向侧壁135、136接触,同时保持架41、42的兜孔相对两列滚珠31、32偏向内轴承圈2,在内轴承圈2旋转角度偏离左右两列滚珠31、32时,保持架41、42的兜孔可以配合外轴承圈1保持每个滚珠相对位置不变;
进一步的设置外轴承圈1的左、右外圈11、12的第三级台阶141、142的环形限位部145、146的轴向端面到内轴承圈2的轴向的左右端面221、222滚道241、242的距离可以容纳两列滚珠321、322,进一步设置环形限位部145、146到内圈2的轴向的左右端面221、222的配置的两列滚珠321、322形成为环形斜坡滚珠321、322,环形斜坡滚珠321、322的坡度是3度至15度,轴向的左、右环形斜坡滚珠321、322与轴向的内、外滚道241、242,145、146以线和点接触方式的滚动,该环形斜坡滚珠321、322从大径滚珠332到小径滚珠331间隔过度均布,每个不同直径的滚珠在同一直线上为两两相对相同,斜坡滚珠321、322由轴向的保持架45、46的不同的大小径的兜孔保持;左、右列斜坡滚珠321、322相同,左列滚珠321的大径滚珠相对于右列滚珠322的小径滚珠配置,其左、右两列斜坡滚珠321、322的轴向距离等于左、右环形限位部145、146到轴向的左右端面221、222滚道沟241、242的距离,进一步设置内轴承圈2的轴向的左右端面221、222的滚道沟241、242的截面曲线的曲率以斜坡滚珠321、322的大径滚珠332配置,大径滚珠332滚动面的半径略微小于滚道沟241、242的半径,如图8所示外圈1的中心轴线相对于内圈2的中心轴线倾斜一个角度D。根据左、右两列斜坡滚珠321、322轴向相对配合设置,该左、右两列斜坡滚珠321、322在内、外两滚道241、242,145、146间滚动,如内圈固定不动,外圈在路面滚动会出现旋进,如同内圈旋转驱动外圈进动;又如外圈旋转驱动内圈旋摆(如支撑在一杆的某点上,两头做锥角运动),可以应用在相应的机械当中。
根据图19a至图19h运动的顺序图,所示内圈2按基准轴(传动轴)旋转,相对配置的左、右两列斜坡滚珠321、322以一个角度在内、外两滚道241、242,145、146间360度的滚动,图19a至图19h所示将驱动外圈1进动,旋摆。
偏转轴承按照可操作的顺序组装:外轴承圈1的外径小的右外圈12平放在工作台上,第二步组装轴向的右边的一列斜坡滚珠322放置在外径小的右外圈12的第三级台阶142的环形限位部145上,第三步组装环球内腔滚道面124里的一列滚珠32,第四步组装内轴承圈2的右端面222的滚道沟242对应的放置在右外圈12里的一列滚珠322里,第五步用T形圆棒穿入内轴承圈2的芯轴里,把组好的一半的右外圈12,两列滚珠322、32和内圈2的组件倒扣在另一半组好的外径大的左外圈11和两列滚珠321、31组件里,最后用螺栓51连接左、右外圈11、12预紧连接。
根据设计不同偏转轴承的运动方式有两种:第一,滚动→滚动加滑动,图7至图11按照以上形式进行装配,外轴承圈1的左、右外圈11、12的相对的第二级台阶131、132的环内球滚道面133、134穿过球心的直径等于内轴承圈2的外球滚道面21的直径;球心上的径向延长线的左右每列滚珠31、32轴向相对左右配置,左右相对的每列滚珠31、32的每个滚珠直径大于环球内腔滚道面123、124到外球滚道面21的距离,大于数据范围值在0.003mm~0.005mm,同时设置两列斜坡滚珠321、322等于外轴承圈1的第三级台阶141、142的环形限位部145、146平面滚道到内轴承圈2的轴向左右端面221、222滚道241、242的距离。然后根据左、右外轴承圈11、12的轴向间隙的情况,固定螺栓51施加一个预紧力来调整弹垫6的力矩,这样就可以达到精确调整左右两列滚珠31、32到环球内腔滚道面123、124与外球滚道面21的间隙的目的。在外轴承圈1、多列滚珠3和内轴承圈2运动疲劳磨损时,三者的直径在改变,外轴承圈1组合的半球外圈的左外圈11的外径略微大于右外圈12的外径,通过半球外圈的柔性组合,外径大的半球外圈11与轴承箱过盈配合,外径小的半球外圈12自动柔性预紧,固定螺栓51头上的弹垫6有个弹力使外轴承圈1、多列滚珠3和内轴承圈2始终连接在一起。通过上述的设置,第一设置的多列滚珠31、32与两滚道123、124,21点接触滚动,轴向的两列斜坡滚珠321、322与轴向的内、外滚道241、242,145、146线和点接触方式的滚动,一方面可以通过固定螺栓51的弹垫6的预紧力的力矩自动调整来调节多列滚珠3与内轴承圈2和左外圈11、右外圈12的间隙。在轴向中的左右多列滚珠3运动疲劳磨损后,环内球滚道面133、134与外球滚道面21加入滑动运动。另一方面轴承滚动摩擦运行后柔性的配合滚动和滑动同时运动。通过上述的更改一是来实现间隙的精确控制,同时可以施加一定的预紧力来达到无间隙的目的,提高运动的精度;二是改为滚动摩擦和滑动摩擦结合起来,可以有效降低滚动摩擦的系数,提高轴承的寿命,尤其是在重载高速的情况下的润滑寿命。
第二,滑动和滚动同时运动,图7至图11按照以上的形式进行装配,也可以设置外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124和内轴承圈2的外球滚道面21的直径与分布的左右两列滚珠31、32的环球形内外径相同(左右两列滚珠31、32的每个滚珠的直径等于环球内腔滚道面123、124到外球滚道面21的距离)。外轴承圈1的第二级台阶的环内球滚道面133、134和内轴承圈2的外球滚道面21的直径相同,外轴承圈1、左右两列滚珠31、32和内轴承圈2它们三者同球心,给左、右外轴承圈11、12的相对的八个固定螺栓51施加一个预紧力,使弹垫6有一定的力矩,使外轴承圈1、多列滚珠31、32,321、322和内轴承圈2它们连接为一体滑动和滚动同时运动。
第三个实施例
如图12至图16所示,本发明设计的一种偏转轴承。
当内圈旋转驱动外圈往复运动,偏转轴承可以应用在直线往复运动机构中;当内圈定轴外圈倾斜一个角度旋转,也可以用在车轮轴承中。
依据图12至图16作为第三个实施例的偏转轴承,具备外轴承圈1和与该外轴承圈1同轴球心的内轴承圈2,作为多列滚珠3在环球内腔滚道面里123、124可以实施为至少两列滚珠31、32跨过径向中的球心射线左右配置、和在第三级台阶141、142的环形限位部145、146的左右两列滚珠34、35轴向配置,以及保持架41、42,43、44。
内轴承圈2形成为圆环状,在其外球面形成有外球滚道面21,在其内轴承圈2的外球滚道面21中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔,在其轴向的左右端面261、262的中心轴线相对于传动轴的轴线倾斜地设置,其轴向的左右倾斜端面261、262是平行设置,其轴向的左右倾斜端面261、262设置沟道281、282相对于外圈1的轴向沟道147、148配合。
外轴承圈1形成剖分为盖环状的左外圈11和右外圈12的截面大致L字的三级台阶;组合的左、右外轴承圈11、12的一边的外圈的外径小于另一边的外圈的外径,或者所述组合的左、右外轴承圈11、12的两边的外圈的外径相同;左、右外轴承圈11、12的三级台阶的第一级台阶121、122组合形成为具有比内轴承圈2的外径尺寸大的内径尺寸的内腔的环球形状空间,第一级台阶121、122在其环球形状空间形成为环球内腔滚道面123、124;左、右外轴承圈11、12的第二级台阶的131、132形成与内轴承圈2的外径尺寸相同的内径尺寸的环球形状,第二级台阶131、132在其环球形状的内端部形成为环内球滚道面133、134;左、右外轴承圈11、12的第三级台阶的141、142形成隔开部分包覆住内轴承圈2的轴向左右端部平面221、222,外轴承圈1的左、右半球外圈11、12的第三级台阶141、142的轴向内侧壁形成为环形限位部145、146,其环形限位部145、146设有轴向的滚道沟147、148,第三级台阶141、142的轴向外侧面形成为圆环形平面143、144,其圆环形平面143、144的外周设置八个错开的螺栓沉孔5,从圆环形平面143、144通过第一级台阶121、122的轴向侧壁125、126到相对面;外轴承圈1的左、右半球外圈11、12的第三级台阶141、142和第二、第一级台阶131、132,121、122形成为连接一体的盖环状的台阶,其环球内腔滚道面123、124和环内球滚道面133、134为球面的上下两滚道,连同环形限位部145、146的轴向内侧壁设有滚道沟147、148;外轴承圈1的左外圈11和右外圈12组合的第一级台阶121、122的轴向左、右端面125、126处在径向中的球心射线上或相对径向中的球心射线偏置,外轴承圈1并与内轴承圈2的外球滚道面21隔着环球状内腔滚道面123、124配设于同一球心上;多列滚珠31、32以被保持架41、42轴向分布间隔保持的状态能够滚动地配设于外球滚道面21与外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124之间;外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124,环内球滚道面133、134与内轴承圈2的外球滚道面21的球心重合,在内轴承圈2的外球滚道面21中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔,左、右外轴承圈11、12的第二级台阶131、132的环内球滚道面133、134与内轴承圈2的外球滚道面21接触滑动摩擦配合。
左外圈11和右外圈12组合的环球内腔滚道面123、124与内轴承圈2的外球滚道面21之间设有容纳多列滚珠31、32。第一设置的多列滚珠31、32,所示内腔滚道面123、124和外球滚道面21可以容纳多列滚珠31、32并让其在两球面滚道中点接触滚动,为了保持多列滚珠31、32的相对位置,设置了环球面的保持架41、42,保持架41、42配合左、右外轴承圈11、12使两列滚珠31、32轴向环球面间隔均布,可以确保在滚动过程中每列滚珠31、32的每个滚珠相对位置不发生变化;保持架41、42采用了聚四氟乙烯保持器,该保持器具有一定的自润滑功能,可以对滚珠进行润滑,保持架41、42采用环球结构,在其上面均匀的布有用于容纳钢球的兜孔,保持架41、42的每个兜孔的中心点处在球心的射线上,保持架41、42的兜孔为碗状的兜住钢珠,兜孔相对每个滚珠偏向内轴承圈2。
通过外轴承圈1的左、右外圈11、12的相对的第二级台阶131、132的轴向侧壁135、136的距离设置使两列滚珠31、32可以在内腔滚道面123、124里自由旋转,两列滚珠31、32在角度偏转比较大时保持架会和轴向侧壁135、136接触,同时保持架41、42的兜孔相对两列滚珠31、32偏向内轴承圈2,在内轴承圈2旋转角度偏离左右两列滚珠31、32时,保持架41、42的兜孔可以配合外轴承圈1保持每个滚珠相对位置不变;进一步的设置外轴承圈1的左、右外圈11、12的第三级台阶141、142的环形限位部145、146到内轴承圈2的轴向的左右倾斜端面261、262的距离可以容纳两列滚珠34、35,其左、右两列滚珠34、35的每个滚珠的直径等于环形限位部145、146的滚道147、148到轴向的左、右倾斜端面261、262滚道沟281、282的距离;第二设置的左、右滚珠34、35与轴向的内、外滚道281、282,147、148以线接触方式的滚动。
所示设置内轴承圈2的轴向左、右倾斜端面261、262的中心轴线相对于传动轴的轴线倾斜地设置,其内轴承圈的轴向左、右倾斜端面261、262是相对平行设置,根据图13所示外轴承圈1的中心轴线相对于内轴承圈2的中心轴线倾斜一个角度A,根据运动学原理,当内圈旋转运动将驱动外圈直线往复运动,当内圈固定不动,外圈根据内圈倾斜的角度转动。
偏转轴承按照可操作的顺序组装:外轴承圈1的外径小的右外圈12平放在工作台上,第二步组装轴向的右边的一列滚珠35放置在外径小的右外圈12的第三级台阶142的环形限位部146的滚道沟148里,第三步组装环球内腔滚道面124里的一列滚珠32,第四步组装内轴承圈2的轴向右倾斜端面262放置在右外圈12里的两列滚珠35、32里,第五步用T形圆棒穿入内轴承圈2的芯轴里,把组好的一半的右外圈12,两列滚珠35、32和内圈2的组件倒扣在另一半组好的外径大的左外圈11和两列滚珠34、31组件里,最后用螺栓51连接左、右外圈11、12预紧。
根据设计偏转轴承的运动方式有两种:第一,滚动→滚动加滑动,图12至图16按照以上形式进行装配,外轴承圈1的左、右外圈11、12的相对的第二级台阶131、132的环内球滚道面133、134穿过球心的直径等于内轴承圈2的外球滚道面21的直径;球心上的径向延长线的左右每列滚珠31、32轴向相对左右配置,左右相对的每列滚珠31、32的每个滚珠直径大于环球内腔滚道面123、124到外球滚道面21的距离,大于数据范围值在0.003mm~0.005mm。然后根据左、右外轴承圈11、12的轴向间隙的情况,固定螺栓51施加一个预紧力来调整弹垫6的力矩,这样就可以达到精确调整左右两列滚珠31、32到环球内腔滚道面123、124与外球滚道面21的间隙的目的。在外轴承圈1、多列滚珠3和内轴承圈2运动疲劳磨损时,三者的直径在改变,外轴承圈1组合的半球外圈的左外圈11的外径大于右外圈12的外径,通过半球外圈的柔性组合,外径大的半球外圈11与轴承箱过盈配合,外径小的半球外圈12自动柔性预紧,固定螺栓51头上的弹垫6有个弹力使外轴承圈1、多列滚珠3和内轴承圈2始终连接在一起。通过上述的设置,第一设置的多列滚珠31、32与两滚道123、124,21点接触,第二设置的两列滚珠34、35与轴向的内、外滚道281、282,147、148线接触,一方面可以通过固定螺栓51头上的弹垫6的力矩自动调整来调节多列滚珠3与内轴承圈2和左外圈11、右外圈12的间隙。在轴向中的左右多列滚珠3运动疲劳磨损后,环内球滚道面133、134与外球滚道面21加入滑动运动。另一方面将轴承运行滚动摩擦后柔性的配合滚动和滑动同时运动。通过上述的更改一是来实现间隙的精确控制,同时可以施加一定的预紧力来达到无间隙的目的,提高运动的精度;二是改为滚动摩擦和滑动摩擦结合起来,可以有效降低滚动摩擦的系数,提高轴承的寿命,尤其是在重载高速的情况下的润滑寿命。
第二,滑动和滚动同时运动,图12至图16按照以上的形式进行装配,也可以设置外轴承圈1的环球内腔滚道面123、124和内轴承圈2的外球滚道面21的直径与分布的左右两列滚珠31、32的环球形内外径相同(左右两列滚珠31、32的每个滚珠的直径等于环球内腔滚道面123、124到外球滚道面21的距离)。外轴承圈1的第二级台阶的环内球滚道面133、134与内轴承圈2的外球滚道面21的直径相同,外轴承圈1、左右两列滚珠31、32和内轴承圈2它们三者同球心,给左、右外轴承圈11、12的相对的八个固定螺栓51施加一个预紧力,使弹垫6有一定的力矩,使外轴承圈1、多列滚珠31、32、34、35和内轴承圈2它们连接为一体滑动和滚动同时运动。
第四个实施例
如图17所示,本发明设计的一种轴承装置8和偏转轴承装置8。
图17根据第一个、第二个和第三个实施例示出了本发明的第四个实施例,法兰盘9过盈的配合套接在轴承装置8和偏转轴承装置8的外径大的左外圈11上,用螺栓91固定法兰盘9。
根据图12至图16和图17所示一种用于驱动车轮偏转的偏转轴承装置8,车轮里的外轴承圈1滚动运动相对于内轴承圈2,左右两个偏转轴承装置8的内轴承圈2的倾斜面为两两相对的八字形(图没示出),左右车轮呈梯形的稳定运动。
图18根据第二个实施例和第四个实施例的偏转轴承装置8的法兰盘9连接在车辆的车轮的轮架上,车轮相对于传动轴角偏位的旋转,示意车轮滚动行驶在路面上的轨迹以波浪线的运动,前车轮与后车轮的波浪线的运动轨迹是错开的。
图19a至图19h根据第二个实施例和第四个实施例示出本发明的车轮安装偏转轴承装置8(法兰盘没示出)的车轮在路面上的波浪线运动轨迹,图19a至图19h所示偏转轴承装置8的外圈1相对于内圈2旋转运动的顺序图,所示内圈2固定不动,左、右两列斜坡滚珠321、322以一个角度在内、外两滚道241、242,145、146间360度的滚动,外圈1相对于内圈2的基准轴做一个角度的旋进。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
Claims (10)
1.一种轴承,其特征在于:包括外轴承圈(1)和内轴承圈(2)、多列滚珠(3)、保持架(4)、固定螺栓(51),所述其外轴承圈(1)与内轴承圈(2)关联部分为球面;
所述外轴承圈(1)还包括剖分的左外圈(11)和右外圈(12),所述左外圈(11)和右外圈(12)设置成盖环状,所述盖环状左外圈(11)的左外侧向内部延伸设有至少两级以上的台阶,所述盖环状右外圈(12)的右外侧向内部延伸设有至少两级以上的台阶;
所述外轴承圈(1)第一级台阶(121、122)具有比内轴承圈(2)外径尺寸大的内径尺寸径向的球形状空间,所述第一级台阶(121、122)左右连在一起径向的球形状的空间形成为环球内腔滚道面(123、124);
所述外轴承圈(1)组合的左外圈(11)和右外圈(12)第一级台阶(121、122)的轴向侧壁组合端面(125、126)处在径向中的球心延长线上或相对径向中的球心延长线偏置;
所述外轴承圈(1)第二级台阶(131、132)延伸至内轴承圈(2)的外球面滚道(21)上,所述第二级台阶(131、132)左右相对径向的球形内端面形成为环内球滚道面(133、134),所述第二级台阶(131、132)左右相对轴向的外侧面形成为圆环形平面(143、144);
所述外轴承圈(1)剖分的左、右外圈(11、12)第一级台阶(121、122)和第二级台阶(131、132)的环球内腔滚道面(123、124)和环内球滚道面(133、134)每边为一体成型同球心的上下台阶球面;
所述内轴承圈(2)设置为圆环状,在其圆环状的外球面形成有外球滚道面(21),在所述内轴承圈(2)的外球滚道面(21)中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔;
所述相对组合的左、右外轴承圈(11、12)的第二级台阶(131、132)穿过球心的环内球滚道面(133、134)的直径与内轴承圈(2)的外球滚道面(21)的直径相同,所述环内球滚道面(133、134)与外球滚道面(21)形成为滑动运动;
所述外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)和环内球滚道面(133、134)与内轴承圈(2)的外球滚道面(21)为球心重合的球面,所述环球内腔滚道面(123、124)到外球滚道面(21)的距离(空间)可以容纳多列第一滚珠(31、32),所述多列第一滚珠(31、32)可以被引导在环球内腔滚道面(123、124)与外球滚道面(21)之间滚动运动;
所述外轴承圈(1)的左外圈(11)和右外圈(12)轴向外侧圆环形平面(143、144)的外周相对设置八个错开的螺栓沉孔(5),所述螺栓沉孔(5)从圆环形平面(143、144)穿过第一级台阶(121、122)的轴向侧壁(125、126)通到相对面,所述固定螺栓(51)头上设有弹垫(6),通过所述固定螺栓(51)的连接施加一定的轴向预紧力将外轴承圈(1)、多列滚珠(3)和内轴承圈(2)连接为一体。
2.一种轴承,其包括根据权利要求1所述的轴承,其特征在于:
所述组合的左、右外轴承圈(11、12)的一边外圈的外径略小于另一边外圈的外径,和/或所述组合的左、右外轴承圈(11、12)的两边外圈的外径相同。
3.根据权利要求1和2所述的轴承,其特征在于:
所述外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)与内轴承圈(2)的外球滚道面(21)之间设置多列第一滚珠(31、32),所述多列第一滚珠(31、32)设置两列和/或两列以上,所述多列第一滚珠(31、32)轴向沿环形球面间隔均布,其中所述至少有两列滚珠(31、32)相对的分布在径向中的球心延长线的左右,所述左右每列滚珠(31、32)按径向的环形球面直径大小间隔均布不同数量的滚珠,所述多列第一滚珠(31、32)轴向分布的环球面与外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)和内轴承圈(2)的外球滚道面(21)为球心重合的球面。
4.根据权利要求3所述的轴承,其特征在于:
所述轴向间隔均布的多列第一滚珠(31、32)设置轴向间隔均布的球环保持架(41、42),所述左右每列滚珠(31、32)按径向环形球面直径大小设置不同数量的滚珠相对设置相等数量兜孔的保持架(41、42),所述每列保持架(41、42)的兜孔为碗状,所述碗状的碗底孔朝向球心方向,所述每列滚珠(31、32)通过保持架(41、42)进行位置保持。
5.根据权利要求4所述的轴承,其特征在于:
所述轴向中左右多列第一滚珠(31、32)的每个滚珠的直径大于外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)到内轴承圈(2)的外球滚道面(21)的距离,所述大于距离范围值在0.003mm~0.005mm,和/或所述轴向中左右多列第一滚珠(31、32)的每个滚珠的直径等于外轴承圈(1)的环球内腔滚道面(123、124)到内轴承圈(2)的外球滚道面(21)的距离。
6.一种轴承,其包括根据前述权利要求中任一项所述的轴承,其特征在于:
所述内轴承圈(2)的圆环状的轴向左、右端部平面(221、222)形成有沟道(241、242);和
所述外轴承圈(1)还包括第三级台阶(141、142),所述第三级台阶(141、142)延伸形成隔开部分包覆住内轴承圈(2)的轴向左右两端部平面(221、222),所述第三级台阶(141、142)的轴向内侧壁形成为环形限位部(145、146),所述第三级台阶(141、142)的轴向外侧面形成为圆环形平面(143、144),所述环形限位部(145、146)靠近中部设有沟道(147、148);
所述外轴承圈(1)剖分的左、右外圈(11、12)第一级台阶(121、122)、第二级台阶(131、132)和第三级台阶(141、142)每边是一体成型;和
所述外轴承圈(1)中的环球内腔滚道面(123、124)、环内球滚道面(133、134)和所述环形限位部(145、146)为半球外圈的截面大致L形;
所述左外圈(11)第三级台阶(141)环形限位部(145)的滚道面(147)与内轴承圈(2)轴向左端面(221)的滚道面(241)的截面曲线曲率相同和相对配置,所述右外圈(12)第三级台阶(142)环形限位部(146)的滚道面(148)与内轴承圈(2)轴向右端面(222)的滚道面(242)的截面曲线曲率相同和相对配置;和
所述外轴承圈(1)左、右外圈(11、12)第三级台阶(141、142)环形限位部(145、146)的滚道面(147、148)到内轴承圈(2)轴向左、右端面(221、222)的滚道面(241、242)的距离(空间)设置两列第二滚珠(34、35),所述两列第二滚珠(34、35)由轴向的保持架(43、44)保持,所述两列第二滚珠(34、35)可以被引导在内圈沟道滚道面(241、242)与外圈沟道滚道面(147、148)之间滚动运动。
7.一种角偏位可控的偏转轴承,其包括根据权利要求1至6任一项所述的轴承,其特征在于:
所述内轴承圈(2)的轴向左、右端面(261、262)的中心轴线相对于传动轴的轴线倾斜地设置,所述内轴承圈(2)的轴向左、右倾斜端面(261、262)是相对平行设置;
所述外轴承圈(1)第三级台阶(141、142)环形限位部(145、146)设置的沟道(147、148)相对于内轴承圈(2)轴向左、右倾斜端面(261、262)的沟道(281、282)配置,所述左列第二滚珠(34)的滚珠直径等于左外圈(11)沟道(147)到内轴承圈(2)轴向左端倾斜面沟道(281)的距离,所述右列第二滚珠(35)的滚珠直径等于右外圈(12)沟道(148)到内轴承圈(2)轴向右端倾斜面沟道(282)的距离;
所述两列第二滚珠(34、35)的球形滚动体的滚动面的半径略微小于环形限位部(145、146)中沟道(147、148)的半径和略微小于内轴承圈(2)左、右倾斜端面(261、262)中沟道(281、282)的半径。
8.一种角偏位可控的偏转轴承,其包括根据权利要求1至6任一项所述的轴承,其特征在于:
所述外轴承圈(1)左、右外圈(11、12)第三级台阶(141、142)环形限位部(145、146)到内轴承圈(2)轴向左、右端面(221、222)的距离设置两列滚珠(321、322)形成为一个角度的环形斜坡滚珠(321、322),所述环形斜坡滚珠(321、322)的坡度是3度至15度,所述环形斜坡滚珠(321、322)从小径滚珠(331)间隔均布过渡到大径滚珠(332),所述从大径排到小径的滚珠由轴向的保持架(45、46)大小不同兜孔保持,所述环形斜坡滚珠(321、322)的每个不同直径的滚珠在一条直线上为两两相对相同的滚珠;
所述左右两列环形斜坡滚珠相同(321、322);
所述外轴承圈(1)第三级台阶(141、142)环形限位部(145、146)设置平面滚道,和所述内轴承圈(2)的轴向左、右端面(221、222)设置沟道(241、242);
所述内轴承圈(2)轴向的滚道(241、242)的截面曲线曲率相对于环形斜坡滚珠(321、322)的大径滚珠(332)配置;
所述环形斜坡滚珠(321、322)的大径滚珠(332)球形滚动体的滚动面的半径略微小于内轴承圈(2)轴向左、右端面(221、222)沟道(241、242)的半径;
所述左列斜坡滚珠(321)的大径滚珠相对于右列斜坡滚珠(322)的小径滚珠配对,即所述斜坡滚珠(321、322)轴向的一面滚珠接触点与左、右外圈(11、12)第三级台阶(141、142)的平面滚道(145、146)相切,所述斜坡滚珠(321、322)轴向的另一面滚动面与内轴承圈(2)轴向左、右端面(221、222)的沟道滚道面(241、242)相切。
9.一种用于车轮的轴承装置,其包括根据权利要求1至6任一项所述的轴承,其特征在于:所述轴承(8)的外轴承圈(1)的一边外圈套接的连接法兰盘(9),和/或外轴承圈(1)的一边外圈与法兰盘(9)形成为整体部件。
10.一种用于车轮偏转的偏转轴承装置,其包括根据权利要求7或8任一项所述的偏转轴承,其特征在于:所述偏转轴承(8)的外轴承圈(1)的一边外圈套接的连接法兰盘(9),和/或外轴承圈(1)的一边外圈与法兰盘(9)形成为整体部件。
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