CN114321163A - 轴向串联轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及特殊结构的推力圆柱滚子轴承，具体是涉及轴向串联轴承，包括：顶圈、底圈及至少2个组件单元；2个组件单元轴向串联设置于顶圈和底圈之间。所述的2个组件单元同心设置，2个组件单元中心通过内轴套进行串联，内轴套一端与顶圈接触，内轴套的另一端设有底部轴圈。本发明由多联推力滚子轴承形成的轴承串联轴承，其特点为通过较长的轴向长度，用轴向方向占用空间的增加而不是径向方向占用空间增加来实现轴承刚度与载荷的提升，即多个较小推力轴承在轴向方向通过特殊的结构实现并联；通过这种特殊的内部结构，可以实现组成该串联轴承的所有推力滚子轴承部件将加载的总的轴向力均分成组成部件轴承数量的单份，实现分力目的。
Description
技术领域
本发明涉及特殊结构的推力圆柱滚子轴承，具体是涉及轴向串联轴承，通过多列推力轴承轴向载荷平均分配实现较小径向安装空间下的较大轴向推力承载能力，属于轴承技术领域。
背景技术
齿轮箱轴承的轻量化与稳定化是近年来轴承设计的主要思路，对于挤压造粒机齿轮箱来说更是如此，其齿轮箱输出轴的工况特点为转速较低而轴向承载极大，这会导致使用通常的轴向推力调心滚子轴承会占用非常大的径向安装空间，而挤压造粒机输出端通常由两个间距很近的联动输出轴组成，使用这种大推力调心滚子轴承会导致两根轴的间距控制出现问题，最终即使通过错位方式使一根轴使用大推力调心滚子轴承，另外一根轴由于安装空间限制，也只能使用小一些的推力支撑轴承，这会导致两根轴出现轴向刚度不等或强度不均衡的问题，从而导致齿轮箱的损坏。
发明内容
针对以上技术问题，本发明的目的是提供了基于轴向载荷平均分布目的的轴向串联轴承，其特点为通过较长的轴向长度，用轴向方向占用空间的增加来实现轴承刚度与载荷的提升，通过多列推力轴承轴向载荷平均分配实现较小径向安装空间下的较大轴向推力承载能力。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：轴向串联轴承，包括：顶圈、底圈及至少2个组件单元；2个组件单元轴向串联设置于顶圈和底圈之间；
进一步的，所述的2个组件单元同心设置，2个组件单元中心通过内轴套进行串联，内轴套一端与顶圈接触，内轴套的另一端设有底部轴圈；
进一步的，所述的底部轴圈设置于底圈中心，底圈固定在齿轮箱中，承受轴部件的主轴向推力；
进一步的，所述的轴向串联轴承中组件单元可以设置为3个或4个或6个或8个几种类型；
优选的，轴承串联轴承的组件单元数量选取为4个；
进一步的，每个所述的组件单元中包括一套独立的推力滚子轴承，包括：轴圈、座圈、保持架组件及滚子；滚子安装于保持架组件的兜孔中并设置于轴圈与座圈之间；
所述的保持架组件包括保持架座和保持架盖，保持架盖为圆环片设置在保持架座的外径，保持架盖通过若干连接件与保持架座连接；
所述的若干连接件等距离环设于保持架组件中，所述的连接件为弹性圆柱销；
进一步的，每个所述的组件单元中每套独立的推力滚子轴承还对应设置有内隔圈和外隔圈，多个组件单元中每套轴承的滚动体对应的轴圈与座圈均通过各自对应的内隔圈与外隔圈分别连接在一起；
进一步的，每个所述的组件单元中的轴圈上端面由轴圈中心至外周边缘方向设有向下的倾斜面，根据结构受力和强度设计其倾斜面的角度为4~15°；
进一步的，每个所述的组件单元中的座圈下端面由轴圈外周边缘至中心方向设有向上的倾斜面，根据结构受力和强度设计其倾斜面的角度为4~15°；
所述的内隔圈、外隔圈的结构与尺寸通过软件计算仿真模拟制作，确认刚度与强度，保证功能实现；
上述轴圈、座圈为轴承实现润滑与稳定功能的部件，其特殊的坡角与结构保证了轴承的润滑，滚道的水平刚度及部件强度。
进一步的，多个组件单元中，所有的轴圈均通过内隔圈连接到一起并与顶圈相连，传导轴的轴向力；
进一步的，多个组件单元中，所有的座圈也均通过外隔圈连接到一起并与底圈相连，将滚动体传导的轴向力最终通过底圈传导到齿轮箱上。
进一步的，顶圈至底圈之间串联的多个组件单元，所有的轴圈与座圈以径向方向进行交错分布；所有的座圈彼此之间通过外隔圈进行间隔。
本发明的有益效果是：
本发明由多联推力滚子轴承形成的轴承串联轴承，其特点为通过较长的轴向长度，用轴向方向占用空间的增加而不是径向方向占用空间增加来实现轴承刚度与载荷的提升，即多个较小推力轴承在轴向方向通过特殊的结构实现并联；
在径向安装空间方向受限的条件下，这种特殊的结构设计尽管轴向空间占用比原始的推力调心滚子轴承大很多，但在类似挤压造粒机双联动输出轴这种特殊结构的齿轮箱上，可以实现双轴紧密靠近且同时承受巨大轴向力的特殊功能。
通过这种特殊的内部结构，可以实现组成该串联轴承的所有推力滚子轴承部件将加载的总的轴向力均分成组成部件轴承数量的单份，实现分力目的。
附图说明
图1为本发明轴向串联轴承的一种实施例结构图。
图中，1、顶圈、2、底圈、3、内轴套、4、底部轴圈、5、轴圈、6、座圈、7、保持架座、8、保持架盖、9、弹性圆柱销、10、内隔圈、11、外隔圈、5.1、轴圈倾斜面、6.1、座圈倾斜面、12、滚子。
具体实施方式
为了使本发明的结构和功能更加清晰，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。
如图1所示的轴向串联轴承，包括：顶圈1、底圈2及至少2个组件单元；2个组件单元轴向串联设置于顶圈1和底圈2之间；
进一步的，所述的2个组件单元同心设置，2个组件单元中心通过内轴套3进行串联，内轴套3一端与顶圈1接触，内轴套3的另一端设有底部轴圈4；
进一步的，所述的底部轴圈4设置于底圈2中心，底圈2固定在齿轮箱中，承受轴部件的主轴向推力；
本实施例中，轴承串联轴承的组件单元数量选取为4个；
每个所述的组件单元中包括一套独立的推力滚子轴承，包括：轴圈5、座圈6、保持架组件及滚子12；滚子12安装于保持架组件的兜孔中并设置于轴圈5与座圈6之间；
所述的保持架组件包括保持架座7和保持架盖8，保持架盖8为圆环片设置在保持架座7的外径，保持架盖8通过若干连接件与保持架座7连接；
所述的若干连接件等距离环设于保持架组件中，所述的连接件为弹性圆柱销9；
进一步的，每个所述的组件单元中每套独立的推力滚子轴承还对应设置有内隔圈10和外隔圈11，多个组件单元中每套轴承的滚动体对应的轴圈5与座圈6均通过各自对应的内隔圈10与外隔圈11分别连接在一起；
进一步的，每个所述的组件单元中的轴圈5上端面由轴圈中心至外周边缘方向设有向下的倾斜面5.1，根据结构受力和强度其倾斜面的角度为4~15°；
进一步的，每个所述的组件单元中的座圈6下端面由轴圈外周边缘至中心方向设有向上的倾斜面6.1，根据结构受力和强度其倾斜面的角度为4~15° ；
4个组件单元中，所有的轴圈5均通过内隔圈10连接到一起并与顶圈1相连，传导轴的轴向力；
进一步的，4个组件单元中，所有的座圈6也均通过外隔圈11连接到一起并与底圈2相连，将滚动体传导的轴向力最终通过底圈2传导到齿轮箱上。
进一步的，顶圈1至底圈2之间串联的4个组件单元，所有的轴圈5与座圈6以径向方向进行交错分布；所有的座圈6彼此之间通过外隔圈11进行间隔。
通过这种特殊的内部结构，可以实现组成该轴承的所有推力滚子轴承部件将加载的总的轴向力均分成组成部件轴承数量的单份，实现分力目的。
本发明采用上述技术方案，结构上实现创新，提出了新的轴向推力滚子轴承结构；功能上实现创新，提出了推力滚子轴承并联载荷要求的思路；部分部件利用了仿真模拟计算，优化了尺寸与强度，保证了并联下脆弱部件的强度；实现了挤压造粒机齿轮箱双输出轴轴距过近且轴向承载能力要求所导致的对于大轴承承载力小径向安装空间的要求。
以上列举的仅是本发明的最佳实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.轴向串联轴承，其特征在于，包括：顶圈、底圈及至少2个组件单元；2个组件单元轴向串联设置于顶圈和底圈之间。
2.根据权利要求1所述的轴向串联轴承，其特征在于：所述的2个组件单元同心设置，2个组件单元中心通过内轴套进行串联，内轴套一端与顶圈接触，内轴套的另一端设有底部轴圈。
3.根据权利要求1所述的轴向串联轴承，其特征在于：所述的轴向串联轴承中组件单元设置为3个或4个或6个或8个几种类型。
4.根据权利要求1或2或3所述的轴向串联轴承，其特征在于：每个所述的组件单元中包括一套独立的推力滚子轴承，包括：轴圈、座圈、保持架组件及滚子；滚子安装于保持架组件的兜孔中并设置于轴圈与座圈之间。
5.根据权利要求4所述的轴向串联轴承，其特征在于：所述的保持架组件包括保持架座和保持架盖，保持架盖为圆环片设置在保持架座的外径，保持架盖通过若干连接件与保持架座连接。
6.根据权利要求4所述的轴向串联轴承，其特征在于：每个所述的组件单元中每套独立的推力滚子轴承还对应设置有内隔圈和外隔圈，多个组件单元中每套轴承的滚动体对应的轴圈与座圈均通过各自对应的内隔圈与外隔圈分别连接在一起。
7.根据权利要求4所述的轴向串联轴承，其特征在于：每个所述的组件单元中的轴圈上端面由轴圈中心至外周边缘方向设有向下的倾斜面，根据结构受力和强度设计倾斜面的角度为4~15°。
8.根据权利要求4所述的轴向串联轴承，其特征在于：每个所述的组件单元中的座圈下端面由轴圈外周边缘至中心方向设有向上的倾斜面，根据结构受力和强度设计倾斜面的角度为4~15°。
9.根据权利要求6所述的轴向串联轴承，其特征在于：多个组件单元中，所有的轴圈均通过内隔圈连接到一起并与顶圈相连。
10.根据权利要求6所述的轴向串联轴承，其特征在于：多个组件单元中，所有的座圈也均通过外隔圈连接到一起并与底圈相连。
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