CN114909405A - 立式旋转轴轴承配置结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的立式旋转轴轴承配置结构，包括立式旋转轴以及套装于立式旋转轴下端的箱体；立式旋转轴与箱体之间从上到下依次设置有第一调心滚子轴承、第二调心滚子轴承和四点接触球轴承，第一调心滚子轴承内圈固定安装在立式旋转轴上，第一调心滚子轴承外圈与箱体间隙配合；第二调心滚子轴承位于四点接触球轴承的上方，第二调心滚子轴承与四点接触球轴承之间设置有轴套；第二调心滚子轴承内圈固定安装在立式旋转轴上的轴肩处，第二调心滚子轴承外圈与箱体间隙配合；四点接触球轴承通过压盖嵌装于箱体下端的阶梯孔内，四点接触球轴承内圈与立式旋转轴间隙配合，四点接触球轴承外圈与箱体间隙配合，其承载性能好、使用寿命长、可靠性高。

Description

立式旋转轴轴承配置结构

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及立式旋转轴轴承配置结构。

背景技术

某型飞机上的立式旋转轴通过轴承装配于箱体中，现有的立式旋转轴的支撑方式存在着承载能力低、使用寿命短的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供立式旋转轴轴承配置结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

立式旋转轴轴承配置结构，包括立式旋转轴以及套装于立式旋转轴下端的箱体；

箱体上端口处设置有第一支撑点，箱体下端口处设置有第二支撑点位，所述第一支撑点处设置有第一调心滚子轴承，所述第一调心滚子轴承内圈固定安装在所述立式旋转轴上，所述第一调心滚子轴承外圈与所述箱体间隙配合；

所述第二支撑点处设置有第二调心滚子轴承和四点接触球轴承，其中所述第二调心滚子轴承位于所述四点接触球轴承的上方，所述第二调心滚子轴承与四点接触球轴承之间设置有轴套；

所述第二调心滚子轴承内圈固定安装在所述立式旋转轴上的轴肩处，所述第二调心滚子轴承外圈与所述箱体间隙配合；

所述四点接触球轴承通过压盖嵌装于所述箱体下端的阶梯孔内，所述四点接触球轴承内圈与所述立式旋转轴间隙配合，所述四点接触球轴承外圈与所述箱体间隙配合。

进一步的，所述第一调心滚子轴承外圈与所述箱体之间设置有轴承座，所述轴承座固定安装在所述箱体内，所述第一调心滚子轴承的外圈与所述轴承座间隙配合；所述第一调心滚子轴承外圈外端设置有法兰，所述法兰与所述轴承座上端面之间预留有第一间隙。

进一步的，所述第一调心滚子轴承外圈与所述轴承座之间设置有轴承套，所述轴承套固定安装在所述轴承座内，所述第一调心滚子轴承的外圈与所述轴承套间隙配合。

进一步的，所述第一调心滚子轴承内圈外端面设置有环状凸缘，所述环状凸缘通过卡环固定于所述立式旋转轴上的凸台处，所述卡环内壁上设置有卡槽，所述卡环的卡槽卡接于所述环状凸缘与所述凸台。

进一步的，所述第一调心滚子轴承两端均设置有第一密封圈，每个所述第一密封圈通过第一弹簧挡圈固定，所述第一调心滚子轴承内圈用于与所述第一密封圈接触的密封面为内凹弧形面。

进一步的，所述第二调心滚子轴承靠近第一调心滚子轴承的一端设置有第二密封圈，所述第二密封圈通过第二弹簧挡圈固定，所述第二调心滚子轴承内圈用于与所述第二密封圈接触的密封面为内凹弧形面。

进一步的，所述第二调心滚子轴承内圈内径两端设置有圆弧倒角。

进一步的，所述四点接触球轴承远离所述第二调心滚子轴承的一端设置有第三密封圈，所述第三密封圈通过第三弹簧挡圈密封安装于所述四点接触球轴承内圈与所述四点接触球轴承外圈之间。

进一步的，所述四点接触球轴包括四点接触球轴承内圈，四点接触球轴承外圈，第三保持架以及多个球形滚动体，多个滚动体通过第三保持架装配于所述四点接触球轴承外圈与所述四点接触球轴承内圈之间，所述滚动体分别与所述四点接触球轴承外圈上的滚道和所述四点接触球轴承内圈上的滚道两点接触，所述第三保持架为外引导型；所述四点接触球轴承内圈包括第一半内圈和第二半内圈，第一半内圈的宽度大于第二半内圈的宽度，第一半内圈和第二半内圈通过设置在第一半内圈和第二半内圈内圆周面上锁紧圈锁紧固定。

进一步的，所述箱体外壁设置有支架。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明提供的立式旋转轴轴承配置结构，包括立式旋转轴以及套装于立式旋转轴下端的箱体；立式旋转轴与箱体之间从上到下依次设置有第一调心滚子轴承、第二调心滚子轴承和四点接触球轴承，第一调心滚子轴承内圈固定安装在立式旋转轴上，第一调心滚子轴承外圈与箱体间隙配合；第二调心滚子轴承位于四点接触球轴承的上方，第二调心滚子轴承与四点接触球轴承之间设置有轴套；第二调心滚子轴承内圈固定安装在立式旋转轴上的轴肩处，第二调心滚子轴承外圈与箱体间隙配合；四点接触球轴承通过压盖嵌装于箱体下端的阶梯孔内，四点接触球轴承内圈与立式旋转轴间隙配合，四点接触球轴承外圈与箱体间隙配合，其承载性能好、使用寿命长、可靠性高。

附图说明

图1为本发明实施例立式旋转轴与箱体的结构示意图；

图2为本发明实施例的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例的第一调心滚子轴承的结构示意图；

图4为本发明实施例的第一轴承滚子与轴承座的结构示意图；

图5为本发明实施例的第二调心滚子轴承的结构示意图；

图6为本发明实施例的四点接触球轴承的结构示意图。

图中：10、立式旋转轴，11、凸台，13、轴套，14、压盖，15、轴承座，16、轴承套，17、卡环，20、箱体，21、第一支撑点，22、第二支撑点，23、支架，第一调心滚子轴承，31、第一调心滚子轴承外圈，32、第一调心滚子轴承内圈，33、第一保持架，34、法兰，35、环状凸缘，36、第一密封圈，37、第一弹簧挡圈，第二调心滚子轴承，41、第二调心滚子轴承外圈，42、第二调心滚子轴承内圈，43、第二保持架，44、第二密封圈，45、第二弹簧挡圈，50、四点接触球轴承，51、四点接触球轴承外圈，52、四点接触球轴承内圈，52a、第一半内圈，52b、第二半内圈，53、第三保持架，54、球形滚动体，55、锁紧圈，56、第三密封圈，57、第三弹簧挡圈，58、螺栓。

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。

实施例1

如图1-6所示，其中图2中的箭头方向为立式旋转轴10工作时的受力情况，立式旋转轴轴承配置结构，用于飞机上，其包括立式旋转轴10、箱体20、第一调心滚子轴承30、第二调心滚子轴承40、四点接触球轴承50、轴套13以及压盖14。其中，箱体20套装于立式旋转轴10的下端，箱体20外壁设置有支架23，支架23用于固定箱体20，箱体20上端口处设置有第一支撑点21，箱体20下端口处设置有第二支撑点22位，第一支撑点21处设置有第一调心滚子轴承30，第一调心滚子轴承内圈32固定安装在立式旋转轴10上，第一调心滚子轴承外圈31与箱体20间隙配合。第二支撑点22处设置第二调心滚子轴承40和四点接触球轴承50，其中第二调心滚子轴承40位于四点接触球轴承50的上方，第二调心滚子轴承内圈42固定安装在立式旋转轴10上的轴肩处，第二调心滚子轴承外圈41与箱体20间隙配合。四点接触球轴承50通过压盖14嵌装于箱体20下端的阶梯孔内，四点接触球轴承内圈52与立式旋转轴10间隙配合，四点接触球轴承外圈51与箱体20间隙配合。

压盖14通过螺栓58固定于立式旋转轴10，压盖14上设置有通孔，立式旋转轴的下端面上设置有螺纹孔，安装时，螺栓58穿过压盖14上的通孔螺纹旋接于所述螺纹孔内。本实施例的压盖14的外径小于轴承外圈51的外径。

需要说明的是，本实施例中的四点接触轴承内圈52与立式旋转轴10之间的间隙为微小间隙，该间隙只需满足四点接触轴承内圈52可相对立式旋转轴10滑动即可。

第二调心滚子轴承40与四点接触球轴承50之间设置有轴套13，轴套13的两端面分别与第二调心滚子轴承内圈42端面和四点接触球轴承内圈52端面相适配。需要说明的是，轴套13具有限位和传力的作用，使用时可以将立式旋转轴10的台肩施加给第二调心滚子轴承内圈42的向下的轴向力传递到四点接触球轴承内圈52上。

使用时，立式旋转轴10受到的径向载荷由两个调心滚子轴承（第一调心滚子轴承30和第二调心滚子轴承40）承担，其经两个调心滚子轴承内圈、滚子、外圈传递至箱体20，而两个调心滚子轴承的外圈外径与箱体20内腔间隙配合，使得两个调心滚子轴承与箱体20间作轴向浮动，由此两个调心滚子轴承基本不会承受轴向力。轴向力由底部的四点接触球轴承50承担，其经四点接触球轴承内圈52、钢球、外圈传递到箱体20。从而获得高的承载性能、增长使用寿命长、提高可靠性。

本实施例中的第一调心滚子轴承30为非对称双面带密封圈的调心滚子轴承具体的，第一调心滚子轴承30设置有两列鼓形滚子，两列鼓形滚子通过第一保持架33装配于第一调心滚子轴承外圈31与第一调心滚子轴承内圈32之间，第一调心滚子轴承外圈31滚道与第一调心滚子轴承内圈32滚道均为球面，鼓形滚子与内圈滚道、外圈滚道线接触。第一调心滚子轴承外圈31上的两列滚道之间设置有贯穿第一调心滚子轴承外圈31的径向油口。

本实施例第一调心滚子轴承外圈31与箱体20之间设置有轴承座15，轴承座15固定安装在箱体20内，第一调心滚子轴承30的外圈与轴承座15间隙配合。

为了增加防护，本实施例中第一调心滚子轴承外圈31与轴承座15之间设置有轴承套16，轴承套16固定安装在轴承座15内，第一调心滚子轴承30的外圈与轴承套16间隙配合。需要说明的是，本实施例中的第一调心滚子轴承外圈31与轴套13之间的间隙为微小间隙，该间隙只需满足第一调心滚子轴承外圈31可相对轴套13滑动即可。

本实施例第一调心滚子轴承外圈31外端设置有法兰34，法兰34用于限制第一调心滚子轴承30下移的位置。轴承套16上外端面设置有与所法兰34相适配的外缘。需要说明的是，第一调心滚子轴承外圈31远离第二调心滚子一端为第一调心滚子轴承外圈31外端。

安装时，法兰34与轴承座15上端面之间预留有第一间隙。优选第一间隙不大于2mm，本实施例中法兰34与轴承座15上端面之间轴向间隙为2mm。需要说明的是，法兰34与轴承座15上端面之间轴向间隙的设置是为了保证第一调心滚子轴承30在轴向具有可滑动的空间。

第一调心滚子轴承内圈32外端设置有环状凸缘35，环状凸缘35通过卡环17固定于立式旋转轴10上的凸台11处，卡环17内壁上设置有卡槽，卡环17的卡槽卡接于环状凸缘35与凸台11。需要说明的是，第一调心滚子轴承内圈32远离第二调心滚子一端为第一调心滚子轴承内圈32外端。本实施例中的环状凸缘35的外端面高于法兰34的外端面。具体的，第一调心滚子轴承内圈32靠近法兰34一端设置有沿轴向延伸的伸出段，环状凸缘35设置在伸出段上。需要说明的是，通过卡环17的设置能够保证第一调心滚子轴承30与立式旋转轴10轴向可靠连接。

第一调心滚子轴承30两端均设置有第一密封圈36，每个第一密封圈36通过第一弹簧挡圈37固定，具体的，第一调心滚子轴承外圈31两端内圆周面上设置有与第一密封圈36相适配的第一密封槽和与第一弹簧挡圈37相适配第一安装槽，第一密封槽与第一安装槽紧邻设置，第一密封槽的内径小于第一安装槽的内径。需要说明的是，本实施例的第一密封圈为压片式组合密封。

第一调心滚子轴承内圈32用于与第一密封圈36接触的密封面为内凹弧形面，用于保证第一调心滚子轴承30在调心过程中良好的密封效果。具体的，第一调心滚子轴承内圈32上的两列滚道之间设置有第一中挡边，第一调心滚子轴承内圈32两端各设置有第一外挡边，第一外挡边的外圆周面上设置有与第一密封圈36相抵接的内凹弧形面。安装时，第一密封圈36与第一密封槽间隙配合，第一密封圈36与第一外挡边上的内凹弧形面过赢配合，第一弹簧挡圈37与第一安装槽过赢配合。需要说明的是，通过第一弹簧挡圈37的设置能够保证第一密封圈36不窜动，达到良好的密封效果。

本实施例中的第二调心滚子轴承40为非对称单面带密封圈的调心滚子轴承。具体的，第二调心滚子轴承40设置有两列鼓形滚子，两列鼓形滚子通过第二保持架43装配于第二调心滚子轴承外圈41与第二调心滚子轴承内圈42之间，第二调心滚子轴承外圈41滚道与第二调心滚子轴承内圈42滚道均为球面，鼓形滚子与内圈滚道、外圈滚道线接触。第二调心滚子轴承外圈41上的两列滚道之间设置有贯穿第二调心滚子轴承外圈41的径向油口。

第二调心滚子轴承40靠近第一调心滚子轴承30的一端设置有第二密封圈44，第二密封圈44通过第二弹簧挡圈45固定；具体的，第二调心滚子轴承外圈41靠近第一调心滚子轴承外圈31一端的内圆周面上设置有与第二密封圈44相适配的第二密封槽和与第二弹簧挡圈45相适配第二安装槽，第二密封槽与第二安装槽紧邻设置，第二密封槽的内径小于第二安装槽的内径。需要说明的是，第二调心滚子轴承40单侧带密封圈的非对称设置在保证密封效果的同时还满足了轻量化的要求。

第二调心滚子轴承内圈42用于与第二密封圈44接触的密封面为内凹弧形面，用于保证第二调心滚子轴承40在调心过程中良好的密封效果。具体的，第二调心滚子轴承内圈42上的两列滚道之间设置有第二中挡边，第二调心滚子轴承内圈42两端各设置有第二外挡边，对应第二密封圈44一侧的第二外挡边的外圆周面上设置有与第二密封圈44相抵接内凹弧形面。安装时，第二密封圈44与第二密封槽间隙配合，第二密封圈44与第二外挡边上的内凹弧形面过赢配合，第二弹簧挡圈45与第二安装槽过赢配合。需要说明的是，通过第二弹簧挡圈45的设置能够保证第二密封圈44不窜动，达到良好的密封效果。

本实施例中的第二调心滚子轴承内圈42内径两端设置有圆弧倒角，其中靠近第二密封圈44一侧的圆弧倒角大于远离第二密封圈44一侧的圆弧倒角。需要说明的是，圆弧倒角的设置便于第二调心滚子轴承40在立式旋转轴10上的安装。

需要说明的是，本实施例中的第二调心滚子外圈与箱体20之间的间隙为微小间隙，该间隙只需满足第二调心滚子轴承外圈41可相对箱体20滑动即可。

本实施例中的四点接触球轴承50为非对称单面带密封圈的四点接触求轴承，具体的，四点接触球轴承50为不可分离型轴承，包括四点接触球轴承内圈52，四点接触球轴承外圈51，第三保持架53以及多个球形滚动体54，多个球形滚动体54通过第三保持架53装配于四点接触球轴承外圈51与四点接触球轴承内圈52之间，球形滚动体54分别与四点接触球轴承外圈51上的滚道和四点接触球轴承内圈52上的滚道两点接触，本实施例的球形滚动体54为钢球。优选的，四点接触球轴承外圈51与四点接触球轴承内圈52上均设置有桃形滚道，可承受径向负荷和双向轴向负荷。第三保持架53为外引导型。需要说明的是，本实施例的外引导型第三保持架53可以提高四点接触球轴承50的高速性能，并且能够减轻轴承的重量。

四点接触球轴承内圈52包括第一半内圈52a和第二半内圈52b，第一半内圈52a的宽度大于第二半内圈52b的宽度，第一半内圈52a和第二半内圈52b通过设置在第一半内圈52a和第二半内圈52b内圆周面上锁紧圈55锁紧固定，具体的，第一半内圈52a和第二半内圈52b的内圆周面靠近对接面处分别设置有与锁紧圈55相适配的锁紧槽，（截面为U型的）锁紧圈55卡接在锁紧槽内，需要说明的是，锁紧槽的设置，便于四点接触球轴承50安装。

四点接触球轴承50远离第二调心滚子轴承40的一端设置有第三密封圈56，第三密封圈56通过第三弹簧挡圈57密封安装于第一半内圈52a与四点接触球轴承外圈51之间。具体的，第一半内圈52a外圆周面上设置有第三密封槽，四点接触球轴承外圈51的内圆周面上设置有第四密封槽和第三安装槽，第三密封圈56安装在第三密封槽和第四密封槽内。安装时，第三密封圈56与第一半内圈52a上的第三密封圈56槽过赢配合，以便于提高轴承密封性能。第三弹簧挡圈57与第三安装槽过赢配合，以保证第三密封圈56不窜动，达到良好的密封效果。需要说明的是，本实施例中的四点接触球轴承50在单侧设置第三密封圈56，在保证四点接触球轴承50密封效果的同时也满足了轻量化的要求。

本实施例与现有技术相比的有益效果是：

本实施例中的第一调心滚子轴承30及第二调心滚子轴承40均属不可分离型轴承，其内有两列鼓形滚子，轴承内、外圈均具有球面滚道，滚子与滚道为线接触，可承受较大的径向和一定轴向负荷，同时轴承内滚道为球面，故其调心性能良好，允许立式旋转轴10有一定的挠曲，能补偿同轴度的误差。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“顶部”、“中部”、“一端”、“另一端”、“两端”、“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“内”、“外”、“前部”、“中央”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中， 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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，诸如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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：包括立式旋转轴以及套装于立式旋转轴下端的箱体；箱体上端口处设置有第一支撑点，箱体下端口处设置有第二支撑点位，所述第一支撑点处设置有第一调心滚子轴承，所述第一调心滚子轴承内圈固定安装在所述立式旋转轴上，所述第一调心滚子轴承外圈与所述箱体间隙配合；所述第二支撑点处设置有第二调心滚子轴承和四点接触球轴承，其中所述第二调心滚子轴承位于所述四点接触球轴承的上方，所述第二调心滚子轴承与四点接触球轴承之间设置有轴套；所述第二调心滚子轴承内圈固定安装在所述立式旋转轴上的轴肩处，所述第二调心滚子轴承外圈与所述箱体间隙配合；所述四点接触球轴承通过压盖嵌装于所述箱体下端的阶梯孔内，所述四点接触球轴承内圈与所述立式旋转轴间隙配合，所述四点接触球轴承外圈与所述箱体间隙配合。

2.根据权利要求1所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述第一调心滚子轴承外圈与所述箱体之间设置有轴承座，所述轴承座固定安装在所述箱体内，所述第一调心滚子轴承的外圈与所述轴承座间隙配合；所述第一调心滚子轴承外圈外端设置有法兰，所述法兰与所述轴承座上端面之间预留有第一间隙。

3.根据权利要求2所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述第一调心滚子轴承外圈与所述轴承座之间设置有轴承套，所述轴承套固定安装在所述轴承座内，所述第一调心滚子轴承的外圈与所述轴承套间隙配合。

4.根据权利要求1所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述第一调心滚子轴承内圈外端面设置有环状凸缘，所述环状凸缘通过卡环固定于所述立式旋转轴上的凸台处，所述卡环内壁上设置有卡槽，所述卡环的卡槽卡接于所述环状凸缘与所述凸台。

5.根据权利要求1所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述第一调心滚子轴承两端均设置有第一密封圈，每个所述第一密封圈通过第一弹簧挡圈固定，所述第一调心滚子轴承内圈用于与所述第一密封圈接触的密封面为内凹弧形面。

6.根据权利要求1所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述第二调心滚子轴承靠近第一调心滚子轴承的一端设置有第二密封圈，所述第二密封圈通过第二弹簧挡圈固定，所述第二调心滚子轴承内圈用于与所述第二密封圈接触的密封面为内凹弧形面。

7.根据权利要求6所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述第二调心滚子轴承内圈内径两端设置有圆弧倒角。

8.根据权利要求1所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述四点接触球轴承远离所述第二调心滚子轴承的一端设置有第三密封圈，所述第三密封圈通过第三弹簧挡圈密封安装于所述四点接触球轴承内圈与所述四点接触球轴承外圈之间。

9.根据权利要求1所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述四点接触球轴承包括四点接触球轴承内圈、四点接触球轴承外圈、第三保持架以及多个球形滚动体，多个滚动体通过第三保持架装配于所述四点接触球轴承外圈与所述四点接触球轴承内圈之间，所述滚动体分别与所述四点接触球轴承外圈上的滚道和所述四点接触球轴承内圈上的滚道两点接触，所述第三保持架为外引导型；所述四点接触球轴承内圈包括第一半内圈和第二半内圈，第一半内圈的宽度大于第二半内圈的宽度，第一半内圈和第二半内圈通过设置在第一半内圈和第二半内圈内圆周面上锁紧圈锁紧固定。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的立式旋转轴轴承配置结构，其特征在于：所述箱体外壁设置有支架。

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