CN116696940B - 限制倾角的带座外球面轴承 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种限制倾角的带座外球面轴承，属于轴承领域。限制倾角的带座外球面轴承，包括座体、外球面轴承组件、限位盘和固定圈。座体具有内壁面为球面的安装槽；外球面轴承组件设于安装槽内，外圈体与安装槽内壁相适配，内圈体适于安装转轴；限位盘可拆卸的同轴套装于内圈体的前端、并能够沿内圈体轴向调节，限位盘外周为小端向后的锥形限位面；固定圈可拆卸的同轴安装于座体前端，具有沿周向分布的多个限位滚珠，各个限位滚珠各自朝向限位面；当内圈体偏转至极限角度时，至少一个限位滚珠与限位面相抵，以阻止内圈体继续偏转；通过将限位盘沿内圈体轴向调节，以调节内圈体的偏转极限角度。可以适配现有外球面轴承，弥补设备的设计缺陷。

Description

限制倾角的带座外球面轴承

技术领域

本申请属于轴承技术领域，更具体地说，是涉及一种限制倾角的带座外球面轴承。

背景技术

外球面轴承是一种特殊的轴承，相对于一般的轴承而言，其外圈的外径表面为球面。与外球面轴承相适配的轴承座具有内壁面为球面的安装槽，将外球面轴承装入轴承座的安装槽中后，外球面轴承可以通过外球面与轴承座的内壁面配合进行一定的转动，从而允许安装在轴承内圈上的转轴进行一定角度的偏转。

通常外球面轴承的偏转角度都有一定的限制，如果偏转角度过大，就会造成磨损加快，寿命大大缩短。一般情况下，设备上都设计有转轴限位结构，以限制转轴的偏转角度，使得只需要选择满足转轴偏转角度要求的外球面轴承即可。然而，对于一些价格便宜、结构简单的设备，由于转轴偏转要求较低、设计不完善或者受限于成本等原因，生产厂家往往就会省去转轴限位结构。消费者购买到这种存在缺陷的设备后，使用中往往就会出现因转轴偏转角度过大，导致外球面轴承经常损坏、需要反复的更换的问题。而且，由于损坏的根本原因是设备本身设计不合理，导致即使更换质量更好的外球面轴承，也只能使损坏的时间稍微延后，并没有根本的解决外球面轴承易损坏的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种限制倾角的带座外球面轴承，以解决现有技术中存在设计缺陷的设备，转轴偏转角度过大导致外球面轴承易损坏的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种限制倾角的带座外球面轴承，包括：

座体，具有内壁面为球面的安装槽；

外球面轴承组件，设于所述安装槽内，外圈体的外球面与所述安装槽内壁相适配，内圈体适于安装转轴；

限位盘，可拆卸的同轴套装于所述内圈体的前端、并能够沿所述内圈体轴向调节，所述限位盘外周为小端向后的锥形限位面；

固定圈，可拆卸的同轴安装于所述座体前端，具有沿周向分布的多个限位滚珠，各个所述限位滚珠各自朝向所述限位面；

当所述内圈体偏转至极限角度时，至少一个所述限位滚珠与所述限位面相抵，以阻止所述内圈体继续偏转；通过将所述限位盘沿所述内圈体轴向调节，以调节所述内圈体的偏转极限角度。

在某些实施例中，所述固定圈内周设有角槽，所述角槽的内壁分别为周向面和径向面；

所述角槽与所述座体前端的外周角相匹配，以使所述周向面与所述座体前端的外周贴合，所述径向面与所述座体前端的端面贴合，进而使所述固定圈与所述座体在径向和轴向形成限位；

所述固定圈沿周向分布有多个径向螺栓，多个所述径向螺栓顶紧所述座体前端的外周。

在某些实施例中，所述固定圈的前端面上设有多个凸座，多个所述凸座沿所述固定圈的周向均匀分布；

每个所述凸座螺纹连接有调节柱，所述调节柱的前端朝向所述限位面并设有所述限位滚珠；所述调节柱后端穿出所述凸座并设有旋拧结构，以旋拧所述调节柱。

在某些实施例中，所述调节柱的轴线与所述座体轴线的夹角α为45~60°。

在某些实施例中，所述限位盘的中部同轴设有固定套，所述限位盘通过所述固定套套装于所述内圈体的前端，所述固定套两端分别通过夹紧机构夹紧固定于所述内圈体的前端。

在某些实施例中，所述固定套侧壁设有至少三组夹紧组件，且各组所述夹紧组件沿所述固定套的周向分布；每一组夹紧组件包括：

前夹块，铰接于所述固定套形成杠杆结构，且头部位于所述固定套的前端；

后夹块，铰接于所述固定套形成杠杆结构，且头部位于所述固定套的后端；

滑动块，设于所述固定套的径向孔中；所述前夹块和所述后夹块的尾端均由所述滑动块带动；

锁紧螺栓，沿所述径向孔的轴向贯穿所述滑动块、并与所述滑动块螺纹连接；所述锁紧螺栓的内端具有防滑纹、并适于抵压于所述内圈体的前端，并推动所述滑动块沿所述径向孔向外滑动，以带动所述前夹块和所述后夹块的头部向内凸出抵压所述内圈体的前端。

在某些实施例中，所述固定套的内壁设有沿轴向的安装槽，所述径向孔连通于所述安装槽的中部；

同一组所述夹紧组件中，所述滑动块的前侧和后侧分别设有卡口，所述前夹块的头部位于所述安装槽的前端、尾端沿所述安装槽插入所述滑动块的前侧卡口中，所述后夹块的头部位于所述安装槽的后端、尾端沿所述安装槽插入所述滑动块的后侧卡口中。

在某些实施例中，所述固定套设有避让口，所述避让口与所述内圈体前端的锁紧机构相对。

本申请实施例提供的限制倾角的带座外球面轴承的有益效果在于：与现有技术相比，本申请实施例的限制倾角的带座外球面轴承，限位盘与外球面轴承组件的内圈体可拆卸设置、固定圈与座体可拆卸设置，可以单独生产限位盘、固定圈等部分，然后直接与现有的传统外球面轴承进行装配，形成本申请的限制倾角的带座外球面轴承，可以无缝适配现在大多数的外球面轴承；特别适合于，在已有设备的外球面轴承上安装限位盘和固定圈，限制转轴的倾角，从而弥补设备本身的设计缺陷，延长外球面轴承的寿命；

在传统的外球面轴承上增加了限位盘、固定圈等结构，对传统外球面轴承的本身结构基本没有改变，不需要改动原有外球面轴承的生产工艺，仅需额外单独的生产限位盘、固定圈等部分，然后与传统外球面轴承进行组装，便可以形成新产品，投产的成本特别低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的限制倾角的带座外球面轴承的外球面轴承组件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的限制倾角的带座外球面轴承的主视图；

图3为图2中限制倾角的带座外球面轴承的半剖视图；

图4为图3中A处的放大图。

其中，图中各附图标记：

1-座体；2-外球面轴承组件；21-内圈体；22-转轴顶丝；3-限位盘；31-限位面；32-固定套；321-安装槽；322-径向孔；323-避让口；33-夹紧组件；331-前夹块；332-后夹块；333-滑动块；334-锁紧螺栓；4-固定圈；41-限位滚珠；42-周向面；43-径向面；44-径向螺栓；45-凸座；46-调节柱。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4，现对本申请实施例提供的限制倾角的带座外球面轴承进行说明。一种限制倾角的带座外球面轴承，包括：座体1、外球面轴承组件2、限位盘3和固定圈4。

座体1具有内壁面为球面的安装槽321；外球面轴承组件2设于安装槽321内，外圈体的外球面与安装槽321内壁相适配，内圈体21适于安装转轴；限位盘3可拆卸的同轴套装于内圈体21的前端、并能够沿内圈体21轴向调节，限位盘3外周为小端向后的锥形限位面31；固定圈4可拆卸的同轴安装于座体1前端，具有沿周向分布的多个限位滚珠41，各个限位滚珠41各自朝向限位面31；当内圈体21偏转至极限角度时，至少一个限位滚珠41与限位面31相抵，以阻止内圈体21继续偏转；通过将限位盘3沿内圈体21轴向调节，以调节内圈体21的偏转极限角度。

与现有技术相比，本申请实施例的限制倾角的带座外球面轴承，限位盘3与外球面轴承组件2的内圈体21可拆卸设置、固定圈4与座体1可拆卸设置，可以单独生产限位盘3、固定圈4等部分，然后直接与现有的传统外球面轴承进行装配，形成本申请的限制倾角的带座外球面轴承，可以无缝适配现在大多数的外球面轴承；特别适合于，在已有设备的外球面轴承上安装限位盘3和固定圈4，限制转轴的倾角，从而弥补设备本身的设计缺陷，延长外球面轴承的寿命。

在传统的外球面轴承上增加了限位盘3、固定圈4等结构，对传统外球面轴承的本身结构基本没有改变，不需要改动原有外球面轴承的生产工艺，仅需额外单独的生产限位盘3、固定圈4等部分，然后与传统外球面轴承进行组装，便可以形成新产品，投产的成本特别低。

在具体实现时，座体1和外球面轴承组件2的具体结构可以参考市面上的外球面轴承相关结构。外球面轴承组件2内圈体21的一端延长并设有转轴顶丝22，转轴插装于内圈体21中后，通过转轴顶丝22锁紧转轴。需要说明的是：为便于描述，以外球面轴承组件2的内圈体21延伸长的一端方向为前，相反方向为后。

限位盘3中心为通孔，从而可以同轴套装于内圈体21的前端。限位盘3可以通过径向的顶丝顶紧内圈体21的前端，从而与内圈体21前端锁紧固定。

固定圈4整体呈圆环形，从而可以同轴安装于座体1前端，并且不影响内圈体21前端的摆动。固定圈4也可以是部分套装在座体1前端上，然后通过径向的顶丝顶紧座体1前端，从而与座体1前端锁紧固定。

固定圈4上的各个限位滚珠41，能够通过与限位盘3的限位面31相抵，限制内圈体21在对应方向上的偏转极限角度。采用限位滚珠41与限位面31相抵，可以通过限位滚珠41的滚动，减小摩擦力，减少磨损、避免高温、降低转轴转动阻力。可以将各个限位滚珠41设计成在固定圈4上的凸起高度不同，从而可以限制内圈体21在不同方向上的偏转极限角度不同。

限位盘3的外周为小端向后的锥形限位面31，使得限位滚珠41与限位面31相抵时，相互作用力会分解到外球面轴承组件2的轴向和径向上，可以通过调节限位面31的锥度，控制限位盘3在轴向上的分力，避免该分力过大，导致限位盘3出现轴向滑移。

本实施例可以适用于大部分现有的外球面轴承，但是并不代表本实施例可以适用所有的外球面轴承。例如，部分外球面轴承侧面设有固定座，对于此类外球面轴承，可以将固定圈4设置成具有缺口，以避让固定座，仍然可以一定程度上适用本实施例；但是，根据实际情况，若外球面轴承侧面的固定座过大，或者外球面轴承侧面还设有其他结构，则可能导致固定圈4、限位盘3无法安装，无法适用本实施例，这是可以预料的，但这并不影响本实施例可以适用于其他的外球面轴承，并不影响本申请的实用性。

请参阅图2和图3，作为本申请提供的限制倾角的带座外球面轴承的一种具体实施方式，固定圈4内周设有角槽，角槽的内壁分别为周向面42和径向面43。角槽与座体1前端的外周角相匹配，以使周向面42与座体1前端的外周贴合，径向面43与座体1前端的端面贴合，进而使固定圈4与座体1在径向和轴向形成限位。固定圈4沿周向分布有多个径向螺栓44，多个径向螺栓44顶紧座体1前端的外周。

本实施例中，固定圈4通过角槽与座体1前端的外周角相匹配，使得固定圈4与座体1在轴向和径向上均形成限位，提高了固定圈4的牢固性。使得座体1不需要加工任何结构，固定圈4便可以通过多个径向螺栓44顶紧座体1前端的外周，实现固定。

在具体实现时，固定圈4上可以是均匀分布至少三个径向螺栓44，优选的，径向螺栓44的数量可以是六或八等偶数。为了进一步的提高固定效果，可以在座体1前端的外周钻设浅孔，浅孔的深度约1mm即可，避免影响座体1强度；安装时，将固定圈4上的径向螺栓44对准浅孔，并插入浅孔中，从而使固定更加稳固。

请参阅图2和图3，作为本申请提供的限制倾角的带座外球面轴承的一种具体实施方式，固定圈4的前端面上设有多个凸座45，多个凸座45沿固定圈4的周向均匀分布。每个凸座45螺纹连接有调节柱46，调节柱46的前端朝向限位面31并设有限位滚珠41；调节柱46后端穿出凸座45并设有旋拧结构，以旋拧调节柱46。

本实施例中，可以通过旋拧结构转动调节柱46，使滚珠在靠近或者远离限位面31的方向上微调，从而调节内圈体21在该方向上的偏转极限角度。

在具体实现时，固定圈4上可以是均匀的设有四个凸座45，每个凸座45上均螺纹连接有调节柱46。调节柱46后端的旋拧结构可以是螺丝刀的卡槽，也可以是用于与扳手卡合的六角头。

请参阅图3，作为本申请提供的限制倾角的带座外球面轴承的一种具体实施方式，调节柱46的轴线与座体1轴线的夹角α为45~60°。

本实施例中，可以将调节柱46的受力分散到座体1的轴向和径向上，避免固定圈4在某一方向上的受力过大，导致固定圈4从座体1上脱落。

在具体实现时，调节柱46的轴向与限位盘3的限位面31基本处于垂直状态，与座体1轴线的夹角大约在45~60°。

请参阅图3和图4，作为本申请提供的限制倾角的带座外球面轴承的一种具体实施方式，限位盘3的中部同轴设有固定套32，限位盘3通过固定套32套装于内圈体21的前端，固定套32两端分别通过夹紧机构夹紧固定于内圈体21的前端。

本实施例中，固定套32两端分别通过夹紧机构夹紧固定于内圈体21的前端，保证限位盘3与内圈体21的轴线平行。

请参阅图3和图4，作为本申请提供的限制倾角的带座外球面轴承的一种具体实施方式，固定套32侧壁设有至少三组夹紧组件33，且各组夹紧组件33沿固定套32的周向分布；每一组夹紧组件33包括前夹块331、后夹块332、滑动块333和锁紧螺栓334。

前夹块331铰接于固定套32形成杠杆结构，且头部位于固定套32的前端；后夹块332铰接于固定套32形成杠杆结构，且头部位于固定套32的后端；滑动块333设于固定套32的径向孔322中；前夹块331和后夹块332的尾端均由滑动块333带动；锁紧螺栓334沿径向孔322的轴向贯穿滑动块333、并与滑动块333螺纹连接；锁紧螺栓334的内端具有防滑纹、并适于抵压于内圈体21的前端，并推动滑动块333沿径向孔322向外滑动，以带动前夹块331和后夹块332的头部向内凸出抵压内圈体21的前端。

本实施例中，各组夹紧组件33的前夹块331配合夹紧内圈体21，各组夹紧组件33的后夹块332配合夹紧内圈体21，同时各组夹紧组件33的锁紧螺栓334也能够配合夹紧内圈体21，固定更加稳固。

由于实际使用中，转轴偏转的频率会非常的高，每次当转轴达到偏转极限，限位盘3就会与某一限位滚珠41发生碰撞，导致固定套32会经常的发生震动，此种情况下，若采用通常的顶丝锁紧方式，固定套32很容易出现松动的情况。本实施例采用锁紧螺栓334与前夹块331和后夹块332形成联动锁紧方式，保证了固定套32在长期震动情况下，仍让能够长期保持固定牢固。

具体地，由于调节柱46倾斜、限位面31呈锥形，当限位盘3与某一限位滚珠41发生碰撞时，作用力会使固定套32产生扭转的趋势；此时，前夹块331或者后夹块332的受力增大，其尾部会反作用于滑动块333，使滑动块333将锁紧螺栓334向内压紧，这就使得锁紧螺栓334内端与内圈体21摩擦力增大，从而保证锁紧螺栓334在震动过程中不会松动，进而保证固定套32固定牢固，不会因为反复震动而松动。

更加具体的，锁紧螺栓334内端的端面上设有以端面中心为中点的放射状防滑纹，进一步提高锁紧螺栓334的摩擦力。

请参阅图3和图4，作为本申请提供的限制倾角的带座外球面轴承的一种具体实施方式，固定套32的内壁设有沿轴向的安装槽321，径向孔322连通于安装槽321的中部。

同一组夹紧组件33中，滑动块333的前侧和后侧分别设有卡口，前夹块331的头部位于安装槽321的前端、尾端沿安装槽321插入滑动块333的前侧卡口中，后夹块332的头部位于安装槽321的后端、尾端沿安装槽321插入滑动块333的后侧卡口中。

本实施例中，固定套32的内壁加工有多条沿轴向的安装槽321，多条安装槽321沿固定套32的周向均匀分布，每个安装槽321的中部设有一个径向孔322，各个径向孔322贯穿固定套32的侧壁。

每组夹紧组件33中，前夹块331和后夹块332分别安装于一个安装槽321的前端和后端中，滑动块333置入该安装槽321的径向孔322中并沿径向孔322在内外方向上滑动；径向孔322可以是矩形孔，滑动块333可以是矩形块，从而使滑动块333滑动更加稳定；锁紧螺栓334可以采用长螺栓，锁紧螺栓334插入径向孔322中穿透滑动块333后与内圈体21的前端相抵；滑动块333下端的前侧设置一个卡口，前夹块331的尾端插入该卡口中，使得滑动块333上下滑动时可以带动前滑块的尾端上下，从而使前夹块331的头部可以凸出安装槽321外或者收回安装槽321内；滑动块333下端的后侧设置一个卡口，后夹块332的尾端插入该卡口中，使得滑动块333上下滑动时可以带动后滑块的尾端上下，从而使后夹块332的头部可以凸出安装槽321外或者收回安装槽321内。

需要锁紧时，正向转动各组夹紧组件33的锁紧螺栓334，锁紧螺栓334将滑动块333沿径向孔322向外推动，使得滑动块333带动后夹块332的尾端和前夹块331的尾端向外，而后夹块332的头部和前夹块331的头部向内凸出；各组夹紧组件33的后夹块332的头部配合夹紧内圈体21，各组夹紧组件33的前夹块331的头部配合夹紧内圈体21。反之，则放松内圈体21。

请参阅图2和图3，作为本申请提供的限制倾角的带座外球面轴承的一种具体实施方式，固定套32设有避让口323，避让口323与内圈体21前端的锁紧机构相对。

本实施例中，通常内圈体21前端都会设置锁紧机构以锁紧转轴，最常见的锁紧机构便是转轴顶丝22。固定套32上设置避让口323，使得固定套32套在内圈体21前端上以后，任然可以方便的通过避让口323来操作锁紧机构。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.限制倾角的带座外球面轴承，其特征在于，包括：

座体，具有内壁面为球面的安装槽；

外球面轴承组件，设于所述安装槽内，外圈体的外球面与所述安装槽内壁相适配，内圈体适于安装转轴；

限位盘，可拆卸的同轴套装于所述内圈体的前端、并能够沿所述内圈体轴向调节，所述限位盘外周为小端向后的锥形限位面；

固定圈，可拆卸的同轴安装于所述座体前端，具有沿周向分布的多个限位滚珠，各个所述限位滚珠各自朝向所述限位面；

当所述内圈体偏转至极限角度时，至少一个所述限位滚珠与所述限位面相抵，以阻止所述内圈体继续偏转；通过将所述限位盘沿所述内圈体轴向调节，以调节所述内圈体的偏转极限角度；

所述固定圈的前端面上设有多个凸座，多个所述凸座沿所述固定圈的周向均匀分布；

每个所述凸座螺纹连接有调节柱，所述调节柱的前端朝向所述限位面并设有所述限位滚珠；所述调节柱后端穿出所述凸座并设有旋拧结构，以旋拧所述调节柱。

2.如权利要求1所述的限制倾角的带座外球面轴承，其特征在于，所述固定圈内周设有角槽，所述角槽的内壁分别为周向面和径向面；

所述角槽与所述座体前端的外周角相匹配，以使所述周向面与所述座体前端的外周贴合，所述径向面与所述座体前端的端面贴合，进而使所述固定圈与所述座体在径向和轴向形成限位；

所述固定圈沿周向分布有多个径向螺栓，多个所述径向螺栓顶紧所述座体前端的外周。

3.如权利要求1所述的限制倾角的带座外球面轴承，其特征在于，所述调节柱的轴线与所述座体轴线的夹角α为45~60°。

4.如权利要求1所述的限制倾角的带座外球面轴承，其特征在于，所述限位盘的中部同轴设有固定套，所述限位盘通过所述固定套套装于所述内圈体的前端，所述固定套两端分别通过夹紧机构夹紧固定于所述内圈体的前端；

所述固定套侧壁设有至少三组夹紧组件，且各组所述夹紧组件沿所述固定套的周向分布；每一组夹紧组件包括：

前夹块，铰接于所述固定套形成杠杆结构，且头部位于所述固定套的前端；

后夹块，铰接于所述固定套形成杠杆结构，且头部位于所述固定套的后端；

滑动块，设于所述固定套的径向孔中；所述前夹块和所述后夹块的尾端均由所述滑动块带动；

锁紧螺栓，沿所述径向孔的轴向贯穿所述滑动块、并与所述滑动块螺纹连接；所述锁紧螺栓的内端具有防滑纹、并适于抵压于所述内圈体的前端，并推动所述滑动块沿所述径向孔向外滑动，以带动所述前夹块和所述后夹块的头部向内凸出抵压所述内圈体的前端。

5.如权利要求4所述的限制倾角的带座外球面轴承，其特征在于，所述固定套的内壁设有沿轴向的安装槽，所述径向孔连通于所述安装槽的中部；

同一组所述夹紧组件中，所述滑动块的前侧和后侧分别设有卡口，所述前夹块的头部位于所述安装槽的前端、尾端沿所述安装槽插入所述滑动块的前侧卡口中，所述后夹块的头部位于所述安装槽的后端、尾端沿所述安装槽插入所述滑动块的后侧卡口中。

6.如权利要求4所述的限制倾角的带座外球面轴承，其特征在于，所述固定套设有避让口，所述避让口与所述内圈体前端的锁紧机构相对。