CN115325031B - 一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架，保持架设在轴承内圈和轴承外圈之间，轴承内圈、轴承外圈之间的若干滚动体接触安装在保持架内；保持架包括若干组呈环形设置的保持组件，相邻两组保持组件之间设置有强筋交叉骨架，相邻两组保持组件之间通过强筋交叉骨架固定连接；保持组件上固定连接有若干引导凹耳，引导凹耳远离保持组件的一端与滚动体滑动接触。本发明保持架设计采用对称式双环及强筋交叉骨架结构，解决了保持架质心不平衡问题，最大限度减小轴承保持架的重量，较小轴承运行在高转速工况下受到的离心力，使轴承在高转速工况下稳定运行，降低轴承因保持架运动稳定性差引起的噪音。

Description

一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架

技术领域

本发明涉及轴承领域，特别是涉及一种高速低噪音新能源汽车轴 承保持架。

背景技术

新能源电动汽车是未来的发展方向，新能源汽车驱动电机具有调 速范围宽、启动转矩大、功率密度高、效率高的特性，使其对轴承的 高速、稳定性、可靠性提出了更高的要求。目前市场上的新能源汽车 轴承一般为深沟球轴承，其保持架大部分采用冠形单边开口结构保持 架，使保持架质心不平衡，偏离滚动体运转中心横截面，轴承在高速 运行的过程中将引起振动冲击、摩擦、发热，轴承产生噪声。除此之 外，当前轴承保持架的质量大，轴承在高转速工况受到的离心力增大， 这将导致滚动体和滚道之间滑动、陀螺等复杂运动，对保持架造成的 剧烈的碰撞，加剧保持架的磨损、发热和变形，使轴承产生噪声。其 次，保持架质心不平衡及质量大，在高转速工况下将直接引起轴承发 热量增大，温升加剧，散热能耗增加，此外，轴承工作温度的异常变 化，将改变轴承动态响应、应力应变等特性，从而引起轴承的振动加 剧，噪声增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架，以 解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种高速 低噪音新能源汽车轴承保持架，所述保持架设在轴承内圈和轴承外圈 之间，所述轴承内圈、轴承外圈之间的若干滚动体接触安装在所述保 持架内；

所述保持架包括若干组呈环形设置的保持组件，相邻两组所述保 持组件之间设置有强筋交叉骨架，相邻两组所述保持组件之间通过所 述强筋交叉骨架固定连接；所述保持组件上固定连接有若干引导凹 耳，所述引导凹耳远离所述保持组件的一端与所述滚动体滑动接触。

优选的，所述保持组件包括外环和内环，所述外环的直径大于所 述内环的直径，所述外环和所述内环分别套设在所述滚动体的外壁， 所述外环设置在所述内环与所述轴承外圈之间，若干所述引导凹耳分 别沿所述外环、所述内环的内壁周向等间距固定连接，所述外环上的 所述引导凹耳的数量与所述内环上的所述引导凹耳的数量相同，且所 述外环的所述引导凹耳与所述内环上的所述引导凹耳交错设置，所述 外环的内径小于所述滚动体的直径。

优选的，所述强筋交叉骨架包括两个连结拱梁，两个所述连结拱 梁对称设置，所述连结拱梁为中心对称设置的两个拱型结构，两个所 述连结拱梁所在平面与所述外环所在平面垂直，两所述连结拱梁的中 部固定连接，两个所述连结拱梁的一端分别与所述连结拱梁一端的所 述外环、所述内环固定连接，两个所述连结拱梁的另一端分别与所述 连结拱梁另一端的所述外环、所述内环固定连接。

优选的，所述外环和所述内环的截面均为拱形结构，且所述外环 和所述内环相互远离的一侧设置为凸起圆弧面，所述外环和所述内环 相互靠近的一侧设置为凹槽面。

优选的，所述内环、所述外环上侧与下侧之间的宽度为所述滚动 体直径的1/10；所述内环、所述外环内侧与外侧之间的平均厚度为 所述滚动体直径的1/10。

优选的，所述连结拱梁的曲率与所述滚动体的曲率相同。

本发明公开了以下技术效果：

1.本发明保持架设计采用对称结构，有效解决了保持架质心不 平衡、偏离滚动体运转中心横截面，所导致的轴承在高速运行的过程 中的振动冲击、摩擦、发热，最终引起轴承产生噪声的问题。

2.本发明保持架设计采用双环及强筋交叉骨架结构，最大限度 减小轴承保持架的重量，较小轴承运行在高转速工况下受到的离心 力，使轴承在高转速工况下稳定运行，降低轴承因保持架运动稳定性 差引起的噪音。

3.本发明通过在保持组件上设置凹耳结构，将滚动体包络在保持 架限制区域，降低因滚动体在高转速工况下受到的离心力增大导致的 滚动体与保持架相互作用产生的碰摩、冲击引起的振动噪声。

4.本发明的保持架具有静音、结构强度高、稳定性强、轻量化、 功率损失小、良好的润滑性、长寿命和高可靠性等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面 将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描 述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来 讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的 附图。

图1为本发明的主视图；

图2为本发明保持架的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图。

其中，1、轴承内圈；2、轴承外圈；3、滚动体；4、引导凹耳； 5、外环；6、内环；7、连结拱梁。

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。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结 合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-3，本发明提供一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架， 保持架设在轴承内圈1和轴承外圈2之间，轴承内圈1、轴承外圈2之间 的若干滚动体3接触安装在保持架内；

保持架包括若干组呈环形设置的保持组件，相邻两组保持组件之 间设置有强筋交叉骨架，相邻两组保持组件之间通过强筋交叉骨架固 定连接；保持组件上固定连接有若干引导凹耳4，引导凹耳4远离保 持组件的一端与滚动体3滑动接触。

通过保持架和强筋交叉骨架配合，将滚动体3限制在轴承内圈1 外壁上，当轴承处于高速旋转过程中，滚动体3不会由于离心力的作 用脱离轴承内圈1对轴承外圈2形成挤压作用，减小了滚动体3与轴 承内圈1滚道之间的打滑，降低了轴承的磨损程度。

进一步优化方案，保持组件包括外环5和内环6，外环5的直径 大于内环6的直径，外环5和内环6分别套设在滚动体3的外壁，外 环5设置在内环6与轴承外圈2之间，若干引导凹耳4分别沿外环5、 内环6的内壁周向等间距固定连接，外环5上的引导凹耳4的数量与 内环6上的引导凹耳4的数量相同，且外环5的引导凹耳4与内环6 上的引导凹耳4交错设置，外环5的内径小于滚动体3的直径。

引导凹耳4与滚动体3接触面为凹面，且凹面与滚动体3面相配 合，引导凹耳4宽度与内环6、外环5的宽度相同引导凹耳4厚度为 引导凹耳4宽度的一半，引导凹耳4的长度与引导凹耳4的宽度相同， 为了提高轴承的极限转速以及基本额定动载荷，可适当增加引导凹耳 4的宽度和长度，减小引导凹耳4的厚度。

进一步优化方案，强筋交叉骨架包括两个连结拱梁7，两个连结 拱梁7对称设置，连结拱梁7为中心对称设置的两个拱型结构，两个 连结拱梁7所在平面与外环5所在平面垂直，两连结拱梁7的中部固 定连接，两个连结拱梁7的一端分别与连结拱梁7一端的外环5、内 环6固定连接，两个连结拱梁7的另一端分别与连结拱梁7另一端的 外环5、内环6固定连接。

当滚动体3处于外环5上的引导凹耳4与内环6上的引导凹耳4 形成区域时，外环5上引导凹耳4的上侧与滚动体3外表面形成的间 隙小于外环5上引导凹耳4下侧与滚动体3之间形成的间隙，内环6 上引导凹耳4上侧与滚动体3之间形成的间隙大于内环6上引导凹耳 4下侧与滚动体3之间形成的间隙，使轴承在高转速工况下，稳定运 行在有外环5上的引导凹耳4与内环6上的引导凹耳4包络形成的区 域内，减小滚动体3与保持架之间的振动、冲击，降低轴承的噪声。

连结拱梁7的设置，极大的增强轴承保持架强度。解决了轴承在 高转速工况下保持架断裂失效的问题，提高轴承的使用寿命。

连结拱梁7的外侧设置为凸起圆弧面形状，可以使润滑脂在高转 速工况下受到离心力被甩到外侧时回到滚动体3与轴承内圈1接触的 滚道内，避免滚动体3与轴承内圈1之间因润滑脂减小引起的干摩擦， 使轴承在高转速工况下能够得到充分的润滑，降低轴承在高转速工况 下因润滑不足引起的噪音。

本发明所称的外侧为远离轴承圆心的一侧，内侧为靠近轴承圆形 的一侧。

进一步优化方案，外环5和内环6的截面均为拱形结构，且外环 5和内环6相互远离的一侧设置为凸起圆弧面，外环5和内环6相互 靠近的一侧设置为凹槽面。

外环5下侧的凹槽面与内环6上侧的凹槽面均可储存润滑脂，对 滚动体3与保持架之间补充润滑脂，使滚动体3与保持架接触面在高 转速工况得到充分润滑。

进一步优化方案，内环6、外环5上侧与下侧之间的宽均为滚动 体3直径的1/10；内环6、外环5内侧与外侧之间的平均厚度为滚动 体3直径的1/10。

内环6和外环5的尺寸可以根据轴承极限转速变化做出适应性调 整。

进一步优化方案，连结拱梁7的曲率与滚动体3的曲率相同。

进一步优化方案，轴承外圈2的内壁和轴承内圈1的外壁分别开 设有滚道，轴承内圈1上的滚道与轴承外圈2上的滚道对应设置，滚 动体3滑动设置在滚道内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、 “下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、 “内”、“外”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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本 发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普 通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本 发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架，其特征在于，所述保持架设在轴承内圈(1)和轴承外圈(2)之间，所述轴承内圈(1)、轴承外圈(2)之间的若干滚动体(3)接触安装在所述保持架内；所述保持架包括若干组呈环形设置的保持组件，相邻两组所述保持组件之间设置有强筋交叉骨架，相邻两组所述保持组件之间通过所述强筋交叉骨架固定连接；所述保持组件上固定连接有若干引导凹耳(4)，所述引导凹耳(4)远离所述保持组件的一端与所述滚动体(3)滑动接触；

所述保持组件包括外环(5)和内环(6)，所述外环(5)的直径大于所述内环(6)的直径，所述外环(5)和所述内环(6)分别套设在所述滚动体(3)的外壁，所述外环(5)设置在所述内环(6)与所述轴承外圈(2)之间，若干所述引导凹耳(4)分别沿所述外环(5)、所述内环(6)的内壁周向等间距固定连接，所述外环(5)上的所述引导凹耳(4)的数量与所述内环(6)上的所述引导凹耳(4)的数量相同，且所述外环(5)的所述引导凹耳(4)与所述内环(6)上的所述引导凹耳(4)交错设置，所述外环(5)的内径小于所述滚动体(3)的直径；

所述外环(5)和所述内环(6)的截面均为拱形结构，且所述外环(5)和所述内环(6)相互远离的一侧设置为凸起圆弧面，所述外环(5)和所述内环(6)相互靠近的一侧设置为凹槽面。

2.根据权利要求1所述的一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架，其特征在于：所述强筋交叉骨架包括两个连结拱梁(7)，两个所述连结拱梁(7)对称设置，所述连结拱梁(7)为中心对称设置的两个拱型结构，两个所述连结拱梁(7)所在平面与所述外环(5)所在平面垂直，两所述连结拱梁(7)的中部固定连接，两个所述连结拱梁(7)的一端分别与所述连结拱梁(7)一端的所述外环(5)、所述内环(6)固定连接，两个所述连结拱梁(7)的另一端分别与所述连结拱梁(7)另一端的所述外环(5)、所述内环(6)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架，其特征在于：所述内环(6)、所述外环(5)上侧与下侧之间的宽均为所述滚动体(3)直径的1/10；所述内环(6)、所述外环(5)内侧与外侧之间的平均厚度为所述滚动体(3)直径的1/10。

4.根据权利要求2所述的一种高速低噪音新能源汽车轴承保持架，其特征在于：所述连结拱梁(7)的曲率与所述滚动体(3)的曲率相同。

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