CN115163660A - 一种承载能力可调节的轴承的安装方法以及轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴承安装技术领域，具体而言，涉及一种承载能力可调节的轴承的安装方法以及轴承，本发明解决的问题：轴承在安装过程中无法通过滚子的排布方式来改变不同方向负载力大小的问题，为解决上述问题，本发明实施例提供一种承载能力可调节的轴承的安装方法，方法包括：根据外界负载选择滚动体；在轴承上沿第一方向或第二方向放置滚动体；根据外界负载调整第一方向上滚动体的数量；和/或；根据外界负载调整第二方向上滚动体的数量。

Description

一种承载能力可调节的轴承的安装方法以及轴承

技术领域

本发明涉及轴承安装技术领域，具体而言，涉及一种承载能力可调节的轴承的安装方法以及轴承。

背景技术

在轴承使用的过程中，往往会出现轴承内部滚子安装的过程中，往往会遇到径向承载力和轴向承载力不同的情况，相关技术中，轴承能够承受的轴向负载力和径向负载力一致，当遇到两个方向的承载力不相同时，只能按照较大的承载力来选择轴承，一个方向的滚子满足负载后，另一个方向上的滚子负载却很小，造成体积、尺寸上的浪费。

发明内容

本发明解决的问题：轴承在安装过程中无法通过滚子的排布方式来改变不同方向负载力大小的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种承载能力可调节的轴承的安装方法，方法包括：根据外界负载选择滚动体；在轴承上沿第一方向或第二方向放置滚动体；根据外界负载调整第一方向上滚动体的数量；和/或；根据外界负载调整第二方向上滚动体的数量。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过改变第一方向或第二方向上滚动体的数量，让相同大小的轴承能够调整轴向负载能力和径向负载能力，通过制作不同的轴承，让外界负载改变时无需更换尺寸更大的轴承，提升了更换轴承的效率。

在本发明的一个实施例中，根据外界负载选择滚动体，包括：获取轴承第一方向上的最大负载力，获得第一负载结果；获取轴承第二方向上的最大负载力，获得第二负载结果；根据第一负载结果和/或第二负载结果选择滚动体。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过计算第一方向与第二方向上的最大负载力，让滚动体的选择更加的准确，确保轴承安装完毕后，能够承受外界的最大负载力。

在本发明的一个实施例中，根据第一负载结果和/或第二负载结果选择滚动体，包括：获取滚动体的尺寸参数；根据尺寸参数计算轴承能够放置的滚动体的数量a；根据第一方向上滚动体的数量判断轴承能否承载第一负载结果，根据第二方向上滚动体的数量判断轴承能否承载第二负载结果。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过滚动体的尺寸参数来确定滚动体的数量，让轴承在不同方向上的承载力更容易计算，并根据第一负载结果和第二负载结果，让滚动体的选择更加准确。

在本发明的一个实施例中，根据第一方向上滚动体的数量判断轴承能否承载第一负载结果，根据第二方向上滚动体的数量判断轴承能否承载第二负载结果，包括：当沿第一方向放置的滚动体的数量为γa时，计算轴承在第一方向上的承载力，得到第一承载结果；当沿第二方向放置的滚动体的数量为γa时，计算轴承在第二方向上的承载力，得到第二承载结果；当第一承载结果大于第一负载结果且第二承载结果大于第二负载结果时，选用滚动体；当第一承载结果小于第一负载结果和/或第二承载结果小于于第二负载结果时，更换滚动体；其中，0＜γ＜0.5。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过减少第一方向或第二方向上的滚动体数量来计算承载结果，并根据承载结果与负载结果来选取合适的滚动体，让部分滚动体的方向更换后，轴承依然能够承受外界的负载，通过选取合适的滚动体，增加了轴承承载力的调节空间。

在本发明的一个实施例中，在轴承上沿第一方向或第二方向放置滚动体，包括：沿第一方向间隔放置滚动体；在相邻的沿第一方向放置的滚动体之间，沿第二方向放入滚动体。第一方向上的滚动体数量与第一承载结果成正比；第二方向上的滚动体数量与第二承载结果成正比；其中，第一方向上的滚动体数量和第二方向上的滚动体数量的总和保持不变。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：间隔放置的方式让第一方向的滚动体与第二方向的滚动体都不连续，让轴承在每个角度的受力更加均匀，让轴承的承载能力更稳定。

在本发明的一个实施例中，根据第一负载结果调整第一方向上滚动体的数量；和/或；根据第二负载结果第二方向上滚动体的数量；包括：计算第一方向上的承载力，获得第一计算结果；计算第二方向上的承载力，获得第二计算结果；当第一计算结果大于第一负载结果且第二计算结果小于第二负载结果时，将沿第一方向放置的滚动体调整至沿第二方向放置；和/或；当第一计算结果小于第一负载结果且第二计算结果大于第二负载结果时，将沿第二方向放置的滚动体调整至沿第一方向放置。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：滚动体放置方向的调整，让安装方法可以根据实际使用工况来计算并调整两个方向的滚子数量，以此来达到最优解，用最小的型号尺寸来达到相应的要求，提升了最大单向负载，来节省空间及成本，以此安装出适用于不同工作环境的轴承。

在本发明的一个实施例中还提供一种轴承，轴承包括：轴承外圈，轴承外圈上设有安装位；滚动组，滚动组设于安装位内，每个滚动组内设有多个滚动体；轴承内圈，轴承内圈与轴承外圈连接，固定滚动组；滚动体包括：第一滚子，第一滚子沿第一方向安装；第二滚子，第二滚子沿第二方向安装；其中，每个滚动组具有至少一个第一滚子和至少一个第二滚子。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：轴承外圈与轴承内圈的配合，实现轴承滚动体的固定，第一滚子与第二滚子的设置，提升轴承在第一方向和第二方向上的承载力，滚动组的设置让轴承每个位置的受力更加均匀。

在本发明的一个实施例中，滚动组包括：第一滚动组，第一滚动组内的第一滚子和第二滚子的数量相同，且第一滚子与第二滚子间隔设置；第二滚动组，相邻的第一滚子之间设有至少两个第二滚子。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过在第一滚子之间排布多个第二滚子，让轴承的径向承载力能够调节，同时也让轴承的安装更加便捷。

在本发明的一个实施例中，滚动体为圆柱，滚动体截面的直径大于滚动体的高度，第一滚子与第二滚子结构相同。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：直径大于滚动体的高度的设置，让第二滚子在安装的过程中不容易出现卡壳的情况，提升第二滚子的安装效率。

附图说明

图1为本发明安装方法流程图；

图2为本发明轴承整体结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明第一滚动组排布示意图；

图5为本发明轴承受力方向示意图。

附图标记说明：

110-轴承外圈；120-轴承内圈；130-安装位；140-第一滚子；150-第二滚子；160-第一滚动组；170-第二滚动组；D1-第一方向；D2-第二方向

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

【第一实施例】

参见图1，在一个具体的实施例中，一种承载能力可调节的轴承的安装方法，方法包括：

S100、根据外界负载选择滚动体；

S200、在轴承上沿第一方向或第二方向放置滚动体；

S300、根据外界负载调整第一方向上滚动体的数量；和/或；根据外界负载调整第二方向上滚动体的数量。

进一步的，在步骤S100中，不同型号的滚动体具有不同的承载力，在安装的过程中，根据轴承最终需要承受的承载力来选择不同的滚子，确保滚动体安装在轴承上后，轴承在工作过程中能够承受外界带来的负载。

进一步的，在步骤S200中，滚动体选择完毕后，将滚动体沿着轴承外圈的内壁进行放置，第一方向为轴向，第二方向为径向，第一方向与第二方向相互垂直，轴向放置的滚动体能够提升轴承的轴向承载力，径向放置的滚动体能够提升轴承径向的负载力。

进一步的，在步骤S300中，根据轴承放置的位置以及工作环境的不同，针对不同的工作环境对轴承内部滚动体的放置方向进行改变，放置完毕后，将轴承内圈与轴承外圈进行配合，将安装完毕的滚动体固定，避免轴承在工作过程中滚动体脱落。

需要说明的是，轴承内部滚动体的总数不变，通过将轴向放置的滚动体改为径向放置，降低了轴承的轴向承载力，但提升了轴承的径向承载力，以适应不同的工作环境。

根据不同的工作需要，制作轴向负载能力和径向负载能力不同的轴承，安装完毕后，将该轴承能够承载的径向负载和轴向负载几率，通过编号、贴纸等方式记录，当轴承的负载能力需要增加是，可以根据记录直接拿取需要的轴承，无需改变其他零部件的位置来放入尺寸更大的轴承。

通过改变第一方向或第二方向上滚动体的数量，让相同大小的轴承能够调整轴向负载能力和径向负载能力，通过制作不同的轴承，让外界负载改变时无需更换尺寸更大的轴承，提升了更换轴承的效率。

【第二实施例】

在一个具体的实施例中，根据外界负载选择滚动体，包括：

S110、获取轴承第一方向上的最大负载力，获得第一负载结果；

S120、获取轴承第二方向上的最大负载力，获得第二负载结果；

S130、根据第一负载结果和/或第二负载结果选择滚动体。

进一步的，在步骤S130中，通过轴承的应用场景，来推算出该轴承在轴向和径向上分别需要承受的最大负载力，在滚动体放置的过程中，需要确保轴承轴向的承载力大于第一负载结果，轴承径向的负载力大于第二负载结果，并选择合适的滚动体。

需要说明的是，不同型号滚动体的承载能力可以通过查阅手册获得，需要承受的最大负载力可以通过工作经验和工作场景进行推算。

通过计算第一方向与第二方向上的最大负载力，让滚动体的选择更加的准确，确保轴承安装完毕后，能够承受外界的最大负载力。

【第三实施例】

在一个具体的实施例中，根据第一负载结果和/或第二负载结果选择滚动体，包括：

S131、获取滚动体的尺寸参数；

S132、根据尺寸参数计算轴承能够放置的滚动体的数量a；

S133、根据第一方向上滚动体的数量判断轴承能否承载第一负载结果，根据第二方向上滚动体的数量判断轴承能否承载第二负载结果。

进一步的，在步骤S132中，获取滚动体的尺寸参数后，根据滚动体的直径和高度来选择合适的保持架，根据保持架上的放置位得到能够放置的滚动体数量a，同时根据滚动体的直径和高度来选择合适的轴承内圈。

进一步的，在步骤S133中，如果轴承只需要承载轴向的负载力，则根据将全部的滚动体按照轴向放置，此时计算轴承轴向的承载力，若轴向的承载力小于第一负载结果，则需要更换滚动体。

如果轴承只需要承载径向的负载力，则将全部的滚动体按照径向放置，此时计算轴承径向的承载力，若轴向的承载力小于第二负载结果，则需要更换滚动体。

当轴承需要同时承受径向负载力和轴向负载力时，根据径向放置的滚动体数量计算径向负载力，根据轴向放置的滚动体数量计算和轴向负载力，此时，只有轴向负载力大于第一负载结果且径向负载力大于第二负载结果时，才无需更换滚动体。

通过滚动体的尺寸参数来确定滚动体的数量，让轴承在不同方向上的承载力更容易计算，并根据第一负载结果和第二负载结果，让滚动体的选择更加准确。

【第四实施例】

在一个具体的实施例中，根据第一方向上滚动体的数量判断轴承能否承载第一负载结果，根据第二方向上滚动体的数量判断轴承能否承载第二负载结果，包括：

S133a、当沿第一方向放置的滚动体的数量为γa时，计算轴承在第一方向上的承载力，得到第一承载结果；

当沿第二方向放置的滚动体的数量为γa时，计算轴承在第二方向上的承载力，得到第二承载结果；

S133b、当第一承载结果大于第一负载结果且第二承载结果大于第二负载结果时，选用滚动体；

当第一承载结果小于第一负载结果和/或第二承载结果小于于第二负载结果时，更换滚动体；

其中，0＜γ＜0.5。

需要说明的是，第一方向上的滚动体数量与第一承载结果成正比；第二方向上的滚动体数量与第二承载结果成正比；其中，第一方向上的滚动体数量和第二方向上的滚动体数量的总和保持不变。

进一步的，在步骤S133a中，γ通常取0.3，即轴承30％的滚动体都是轴向放置时，计算此时轴承的轴向承载力，得到第一承载结果，轴承80％的滚动体都是径向放置时，计算此时轴承的径向承载力，得到第二承载结果。

举例来说，轴承内部能够放置20个滚动体，即a＝20，此时，放置在轴向上放置6个滚动体，在径向上放置14个滚动体，计算此时的轴向承载力，随后再在轴向上放置14个滚动体，在径向上放置6个滚动体，计算此时的径向承载力。

需要说明的是，当0.3a不是整数时，进行向下取整，举例来说，a＝15时，0.3a＝4.5，此时在目标方向上放置4个滚动体。

进一步的，在步骤S133b中，通常轴承内部的轴向滚动体与径向滚动体的数量相同，当第一承载结果大于第一负载结果且第二承载结果大于第二负载结果时，说明减少第一方向上的滚动体数量时，该轴承依然能够承受外界的负载，此时该轴承具有可调节的空间，说明该滚动体能够使用。

优选的，γ的具体数值可以进行调节，γ越接近0.5，轴承使用当前滚动体能够调节的范围就越小，γ越接近0，轴承使用当前滚动体能够调节的范围就越大。

通过减少第一方向或第二方向上的滚动体数量来计算承载结果，并根据承载结果与负载结果来选取合适的滚动体，让部分滚动体的方向更换后，轴承依然能够承受外界的负载，通过选取合适的滚动体，增加了轴承承载力的调节空间。

【第五实施例】

在一个具体的实施例中，在轴承上沿第一方向或第二方向放置滚动体，包括：

S210、沿第一方向间隔放置滚动体；

S220、在相邻的沿第一方向放置的滚动体之间，沿第二方向放入滚动体。

进一步的，在步骤S210中，通常在保持架的放置位内放入滚动体，首先沿第一方向放置，在放置的过程中，隔一个放置位放入一个滚动体。

进一步的，在步骤S220中，在空缺的放置位内沿第二方向放入滚动体，并将剩余的放置位填满，此时第一方向的滚动体与第二方向的滚动体间隔设置。

间隔放置的方式让第一方向的滚动体与第二方向的滚动体都不连续，让轴承在每个角度的受力更加均匀，让轴承的承载能力更稳定。

【第六实施例】

在一个具体的实施例中，根据第一负载结果调整第一方向上滚动体的数量；和/或；根据第二负载结果第二方向上滚动体的数量；包括：

S310、计算第一方向上的承载力，获得第一计算结果；计算第二方向上的承载力，获得第二计算结果；

S320、当第一计算结果大于第一负载结果且第二计算结果小于第二负载结果时，将沿第一方向放置的滚动体调整至沿第二方向放置；和/或；

S330、当第一计算结果小于第一负载结果且第二计算结果大于第二负载结果时，将沿第二方向放置的滚动体调整至沿第一方向放置。

进一步的，在步骤S310中，根据轴承需要的放置的工作环境计算出在该工作环境下的轴向承载力，记为第一计算结果，同时计算出在该工作环境下的径向承载力，记为第二计算结果。

进一步的，在步骤S320中，当径向的滚动体与轴向的滚动体数量相同放置时，轴向的承载力大于第一计算结果，径向的承载力小于第二计算结果时，可以将轴向放置的滚动体调整成径向放置的滚动体，调整过程中，轴向放置的滚动体数量不能小于γa个。

举例来说，γ＝0.3，a＝20，当径向的滚动体与轴向的滚动体数量相同放置时，轴承的第一负载结果为10000N，第二负载结果为10000N，第一计算结果为7000N，第二计算结果为11000N，此时，可以将轴向滚动体调整至径向滚动体，调整的个数不超过4个，调整完毕后，第一负载结果大于7000N，第二负载结果大于11000N。

进一步的，在步骤S330中，当径向的滚动体与轴向的滚动体数量相同放置时，轴向的承载力小于第一计算结果，径向的承载力大于第二计算结果时，可以将径向放置的滚动体调整成轴向放置的滚动体，调整过程中，径向放置的滚动体数量不能小于γa个。

需要说明的是，调整完毕后，将轴承内圈与轴承外圈配合，并在轴承上记录该轴承的径向负载力和轴向负载力，便于后续的使用。

滚动体放置方向的调整，让安装方法可以根据实际使用工况来计算并调整两个方向的滚子数量，以此来达到最优解，用最小的型号尺寸来达到相应的要求，提升了最大单向负载，来节省空间及成本，以此安装出适用于不同工作环境的轴承。

【第七实施例】

参见图2至图5，在一个具体的实施例中，还提供一种轴承，轴承包括：轴承外圈110，轴承外圈110上设有安装位130；滚动组，滚动组设于安装位130内，每个滚动组内设有多个滚动体；轴承内圈120，轴承内圈120与轴承外圈110连接，固定滚动组；滚动体包括：第一滚子140，第一滚子140沿第一方向D1安装；第二滚子150，第二滚子150沿第二方向D2安装；其中，每个滚动组具有至少一个第一滚子140和至少一个第二滚子150。

第一滚子140沿轴向安装，第二滚子150沿径向安装，相邻的第一滚子140与第二滚子150之间形成滚动组，多个滚动组沿轴承外圈110的内壁环绕设置，并覆盖整个内壁。

轴承外圈110与轴承内圈120的配合，实现轴承滚动体的固定，第一滚子140与第二滚子150的设置，提升轴承在第一方向D1和第二方向D2上的承载力，滚动组的设置让轴承每个位置的受力更加均匀。

【第八实施例】

在一个具体的实施例中，滚动组包括：第一滚动组160，第一滚动组160内的第一滚子140和第二滚子150的数量相同，且第一滚子140与第二滚子150间隔设置；第二滚动组170，相邻的第一滚子140之间设有至少两个第二滚子150。

第一滚动组160由一个第一滚子140和一个第二滚子150组成，相邻的滚动组之间沿轴承外圈110的内壁排列，且每一个第一滚子140的两侧均为第二滚子150，每一个第二滚子150的两侧也均为第一滚子140。

第二滚动组170的由四个以上的滚子组成，在两个相邻的第一滚子140之间设有至少两个第二滚子150，第二滚子150的数量根据径向需要的承载力和轴向需要的承载力进行选择，轴承外圈110能够放置的滚动体的数量为第二滚动组170内部滚子数量的倍数，确保多个第二滚动组170沿轴承外圈110的内壁排列时能够首尾相接。

优选的，第二滚动组170的排布方式也可以是两个相邻的第二滚子150之间设有至少两个第一滚子140，以此来提升轴承的轴向承载力。

优选的，第一滚子140与第二滚子150的排布方式可以随意排布。

通过在第一滚子140之间排布多个第二滚子150，让轴承的径向承载力能够调节，同时也让轴承的安装更加便捷。

【第九实施例】

在一个具体的实施例中，滚动体为圆柱，滚动体截面的直径大于滚动体的高度，第一滚子140与第二滚子150结构相同。

直径大于滚动体的高度的设置，让第二滚子150在安装的过程中不容易出现卡壳的情况，提升第二滚子150的安装效率。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种承载能力可调节的轴承的安装方法，其特征在于，所述方法包括：

根据外界负载选择滚动体；

在轴承上沿第一方向或第二方向放置所述滚动体；

根据所述外界负载调整所述第一方向上所述滚动体的数量；和/或；根据所述外界负载调整所述第二方向上所述滚动体的数量。

2.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述根据外界负载选择滚动体，包括：

获取轴承第一方向上的最大负载力，获得第一负载结果；

获取轴承第二方向上的最大负载力，获得第二负载结果；

根据所述第一负载结果和/或所述第二负载结果选择滚动体。

3.根据权利要求2所述的安装方法，其特征在于，所述根据所述第一负载结果和/或所述第二负载结果选择滚动体，包括：

获取所述滚动体的尺寸参数；

根据所述尺寸参数计算所述轴承能够放置的所述滚动体的数量a；

根据所述第一方向上所述滚动体的数量判断所述轴承能否承载所述第一负载结果，根据所述第二方向上所述滚动体的数量判断所述轴承能否承载所述第二负载结果。

4.根据权利要求3所述的安装方法，其特征在于，所述根据所述第一方向上所述滚动体的数量判断所述轴承能否承载所述第一负载结果，根据所述第二方向上所述滚动体的数量判断所述轴承能否承载所述第二负载结果，包括：

当沿第一方向放置的所述滚动体的数量为γa时，计算所述轴承在第一方向上的承载力，得到第一承载结果；

当沿第二方向放置的所述滚动体的数量为γa时，计算所述轴承在第二方向上的承载力，得到第二承载结果；

当所述第一承载结果大于所述第一负载结果且所述第二承载结果大于所述第二负载结果时，选用所述滚动体；

当所述第一承载结果小于所述第一负载结果和/或所述第二承载结果小于于所述第二负载结果时，更换所述滚动体；

其中，0＜γ＜0.5。

5.根据权利要求3所述的安装方法，其特征在于，所述在轴承上沿所述第一方向或所述第二方向放置所述滚动体，包括：

沿所述第一方向间隔放置所述滚动体；

在相邻的沿所述第一方向放置的所述滚动体之间，沿所述第二方向放入所述滚动体。

6.根据权利要求4所述的安装方法，其特征在于，包括：

所述第一方向上的所述滚动体数量与所述第一承载结果成正比；

所述第二方向上的所述滚动体数量与所述第二承载结果成正比；

其中，所述第一方向上的所述滚动体数量和第二方向上的所述滚动体数量的总和保持不变。

7.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于，所述根据所述第一负载结果调整所述第一方向上所述滚动体的数量；和/或；根据所述第二负载结果所述第二方向上所述滚动体的数量；包括：

计算所述第一方向上的承载力，获得第一计算结果；

计算所述第二方向上的承载力，获得第二计算结果；

当所述第一计算结果大于所述第一负载结果且所述第二计算结果小于所述第二负载结果时，将沿所述第一方向放置的所述滚动体调整至沿所述第二方向放置；和/或；

当所述第一计算结果小于所述第一负载结果且所述第二计算结果大于所述第二负载结果时，将沿所述第二方向放置的所述滚动体调整至沿所述第一方向放置。

8.一种轴承，其特征在于，所述轴承采用如权利要求1至7中任意一项所述的安装方法，所述轴承包括：

轴承外圈，所述轴承外圈上设有安装位；

滚动组，所述滚动组设于所述安装位内，每个所述滚动组内设有多个所述滚动体；

轴承内圈，所述轴承内圈与所述轴承外圈连接，固定所述滚动组；

所述滚动体包括：

第一滚子，所述第一滚子沿所述第一方向安装；

第二滚子，所述第二滚子沿所述第二方向安装；

其中，每个所述滚动组具有至少一个所述第一滚子和至少一个所述第二滚子。

9.根据权利要求8所述的轴承，其特征在于，所述滚动组包括：

第一滚动组，所述第一滚动组内的所述第一滚子和所述第二滚子的数量相同，且所述第一滚子与所述第二滚子间隔设置；

第二滚动组，相邻的所述第一滚子之间设有至少两个第二滚子。

10.根据权利要求8所述的轴承，其特征在于，所述滚动体为圆柱，所述滚动体截面的直径大于所述滚动体的高度，所述第一滚子与所述第二滚子结构相同。

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