CN117028407A - 一种复合轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合轴承，属于轴承技术领域，包括第一支撑圈、第一滚动体和第二支撑圈，第二支撑圈包括轴向支撑部和径向支撑部，轴向支撑部沿径向延伸，径向支撑部沿轴向延伸，第一滚动体滚动连接在第一支撑圈和轴向支撑部之间，第一滚动体用于承受轴向载荷，径向支撑部的内径侧设置有第二滚动体，第二滚动体滚动连接在待安装部位和径向支撑部之间，第二滚动体用于承受径向载荷，第一滚动体的轴向受力中心对应于径向支撑部所在径向范围内。本发明在第一滚动体承受轴向载荷时，将载荷沿径向支撑部的轴向方向传递，避免或降低轴向方向的载荷引起径向支撑部的翻转力矩，降低对于第二滚动体两端的磨损不一致的程度，提高复合轴承的使用寿命。

Description

一种复合轴承

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，特别是涉及一种复合轴承。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。目前，轴承在各个行业需要回转、摆动的部位得到广泛的应用。

根据轴承的受力方向，其可以分为径向载荷轴承和轴向载荷轴承，在某些特定的工况下，机械设备回转部位需要同时承受径向载荷和轴向载荷，这时就需要设置多个轴承，多个轴承组合应用以实现相应的支撑效果。因此，在设计过程中需要对不同个体的轴承设计安装位置和安装空间，导致结构不够紧凑，同时对空间的需求较大。

例如，申请公布号为CN 107975535 A的中国专利公开了一种圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，包括外圈、内圈、推力钢球、圆柱滚子和保持器，在外圈和内圈之间设置有用于安装圆柱滚子的沟道和用于安装钢球的滚道。该方案将圆柱滚子和推力钢球进行了组合，形成一体式的组合轴承，但是，该方案的内圈采用了U型结构，U型结构内用于放置圆柱滚子，推力钢球贴合U型结构的支臂设置，在轴承承受推力运行时，容易导致U型结构产生翻转力而导致圆柱滚子两端的磨损不一致，影响轴承的使用寿命。

再如，授权公告号为CN 201802760 U的中国专利公开了一种圆柱滚子与双向推力球组合轴承，由外圈、钢球、内圈、紧固螺钉、保持器、第二内圈、径向滚子构成。内圈的外径设置为大小不同的两层呈台阶状，内圈的小外径一侧同轴并列设置第二内圈，内圈与第二内圈上轴向均布至少两组螺钉孔相对应，螺钉孔内设置紧固螺钉；内圈的小外径外同轴设置外圈，外圈的内径与内圈的小外径之间设置径向滚子；外圈的两侧与内圈的大外径内侧和第二内圈内侧之间同轴对称设置两片保持器，每片保持器上均布三圈兜孔呈网状，兜孔内设置钢球。该方案通过内圈和第二内圈能够实现轴向双向的推力载荷，但是，同样存在径向滚子两端磨损不一致的问题。

综上所述，如何能够将径向载荷轴承和轴向载荷轴承复合设置，并能够避免或降低磨损不一致的问题，将能够有效提高该种轴承的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合轴承，以解决上述现有技术存在的问题，通过将第一滚动体的受力中心对应于径向支撑部所在径向范围内，能够在第一滚动体承受轴向载荷时，将载荷沿径向支撑部的轴向方向传递，避免或降低轴向方向的载荷引起径向支撑部的翻转力矩，降低对于第二滚动体两端的磨损不一致的程度，提高复合轴承的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种复合轴承，包括沿轴向顺次设置的第一支撑圈、第一滚动体和第二支撑圈，所述第二支撑圈包括相互连接的轴向支撑部和径向支撑部，所述轴向支撑部沿径向延伸，所述径向支撑部沿轴向延伸，所述第一滚动体滚动连接在所述第一支撑圈和所述轴向支撑部之间，所述第一滚动体用于承受轴向载荷，所述径向支撑部的内径侧设置有第二滚动体，所述第二滚动体滚动连接在待安装部位和所述径向支撑部之间，所述第二滚动体用于承受径向载荷，所述第一滚动体的轴向受力中心对应于所述径向支撑部所在径向范围内。

优选地，所述第一滚动体采用滚珠，所述轴向支撑部上面向所述第一支撑圈的一面设置有供所述滚珠滚动的第一环形凹槽。

优选地，所述第一支撑圈包括第一环形本体，所述第一环形本体面向所述轴向支撑部的一面设置有供所述滚珠滚动的第二环形凹槽。

优选地，包括第一保持架，所述第一保持架设置在所述第一支撑圈和所述轴向支撑部之间，所述第一保持架包括底圈以及分别连接在所述底圈内径侧和外径侧的内圈和外圈，所述底圈上沿周向设置有多个第一限位孔，所述滚珠位于所述第一限位孔内，所述第一限位孔的直径小于所述滚珠的直径。

优选地，所述底圈靠近所述第一支撑圈设置，所述内圈和所述外圈沿轴向向所述轴向支撑部方向延伸。

优选地，所述第二滚动体采用滚柱，还包括第二保持架，所述滚柱安装在所述第二保持架内。

优选地，所述轴向支撑部沿径向向所述径向支撑部的内径侧延伸形成轴向限位结构，所述第二保持架的端部抵接在所述轴向限位结构上。

优选地，所述第二保持架包括第二环形本体，所述第二环形本体的侧壁上沿周向开设有多个第二限位孔，所述第二限位孔沿轴向延伸，所述滚柱位于所述第二限位孔内。

优选地，所述第二限位孔透过所述第二环形本体的外径面的宽度小于所述第二限位孔透过所述第二环形本体的内径面的宽度，两宽度均小于所述滚柱的直径，所述滚柱直接接触待安装部位。

优选地，所述径向支撑部的外径面设置有第三环形凹槽，所述第三环形凹槽内设置有径向贯通所述径向支撑部的注油孔。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本发明通过将第一滚动体的受力中心对应于径向支撑部所在径向范围内，能够在第一滚动体承受轴向载荷时，将载荷沿径向支撑部的轴向方向传递，避免或降低轴向方向的载荷引起径向支撑部的翻转力矩，从而能够降低对于第二滚动体两端的磨损不一致的程度，提高复合轴承的使用寿命；

(2)本发明第一滚动体采用滚珠，在轴向支撑部上和第一支撑圈上分别设置有供滚珠滚动的第一环形凹槽和第二环形凹槽，利用第一环形凹槽和第二环形凹槽能够约束滚珠的滚动路径，使得在滚珠承受轴向载荷时，能够保持相对位置的稳定性，避免滚珠脱离复合轴承而造成损坏；另外，还设置有第一保持架，利用第一保持架约束滚珠周向的间隔，避免滚珠与滚珠之间触碰，降低对滚珠的摩擦损耗和碰撞挤压损伤；

(3)本发明第一保持架的底圈靠近第一支撑圈设置，其内圈和外圈沿轴向向轴向支撑部方向延伸，也就是说，将第一保持架用于限定滚珠位置的第一限位孔靠近第一支撑圈设置，该位置设置在远离径向支撑部承受径向载荷的方向，在径向支撑部受径向载荷跳动或振动时，能够给予滚珠足够的活动空间，在保证滚珠被有效约束的基础上还能提供其一定的活动裕量，保证复合轴承运行的稳定性；

(4)本发明第二滚动体采用滚柱，还包括第二保持架，利用第二保持架约束滚柱的位置，使得滚柱在承受径向载荷时，能够保持相对位置的稳定性，并且，利用轴向支撑部形成轴向限位结构，通过轴向限位结构约束第二保持架的轴向位置，在滚珠承受轴向载荷时保证滚柱的位置稳定性；

(5)本发明在第二保持架上开设有安装滚柱的第二限位孔，利用第二限位孔将滚柱限定在内部，能够更好的约束滚柱的位置，从而使得滚柱可以直接接触待安装部位，而不必设置轴承内圈，降低复合轴承的制造成本。

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为本发明整体结构示意图；

图2为图1轴向剖面结构示意图；

图3为图1爆炸结构示意图；

图4为本发明第一保持架结构示意图；

图5为本发明第二保持架结构示意图；

图6为图5的径向剖面结构示意图；

图7为本发明第二支撑圈结构示意图；

其中，1、第一支撑圈；11、第一环形本体；12、第二环形凹槽；2、第一保持架；21、底圈；211、第一限位孔；22、内圈；23、外圈；3、第一滚动体；4、第二支撑圈；41、轴向支撑部；411、第一环形凹槽；412、轴向限位结构；42、径向支撑部；421、第三环形凹槽；422、注油孔；5、第二保持架；51、第二环形本体；52、第二限位孔；6、第二滚动体。

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。

本发明的目的是提供一种复合轴承，以解决现有技术存在的问题，通过将第一滚动体的受力中心对应于径向支撑部所在径向范围内，能够在第一滚动体承受轴向载荷时，将载荷沿径向支撑部的轴向方向传递，避免或降低轴向方向的载荷引起径向支撑部的翻转力矩，降低对于第二滚动体两端的磨损不一致的程度，提高复合轴承的使用寿命。

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。

如图1～7所示，本发明提供一种复合轴承，包括沿轴向顺次设置的第一支撑圈1、第一滚动体3和第二支撑圈4，其中，第一支撑圈1采用圆形圈，用于连接轴向设置的支撑部件或载荷，第二支撑圈4采用圆形圈，其内径侧用于安装在待安装部位(例如转动轴上或支撑轴上)，第一滚动体3可以采用柱形或球形滚动体，用以提供滚动支撑。第二支撑圈4包括相互连接的轴向支撑部41和径向支撑部42，轴向支撑部41沿径向延伸，而径向支撑部42沿轴向延伸，轴向支撑部41的径向厚度大于径向支撑部41的径向厚度，径向支撑部42的轴向宽度大于轴向支撑部41的轴向宽度。第一滚动体3滚动连接在第一支撑圈1和轴向支撑部41之间，通过第一滚动体3承受轴向载荷并降低摩擦损耗。径向支撑部42的内径侧设置有第二滚动体6，第二滚动体6可以采用柱形或球形滚动体，用以提供滚动支撑。第二滚动体6滚动连接在待安装部位和径向支撑部42之间，可以直接接触待安装部位，也可以通过轴承内圈安装在待安装部位，通过第二滚动体6承受径向载荷并降低摩擦损耗。第一滚动体3的轴向受力中心对应于径向支撑部42所在径向范围内，也就是说，第一滚动体3在径向方向上能够更靠近第二滚动体6(所在的直径范围更接近)，在第一滚动体3承受轴向载荷时，能够将载荷沿径向支撑部42的轴向方向传递，不会因为第一滚动体3的轴向受力中心远离第二滚动体6而造成对其翻转力矩的增大，从而能够避免或降低轴向方向的载荷引起径向支撑部42的翻转力矩，进而能够降低对于第二滚动体6两端的磨损不一致的程度，最终提高复合轴承的使用寿命。

如图2～4和图7所示，第一滚动体3可以采用滚珠，轴向支撑部41上面向第一支撑圈1的一面设置有供滚珠滚动的第一环形凹槽411，第一环形凹槽411与复合轴承的转动中心同轴，第一环形凹槽411的最大宽度小于滚珠的直径。利用第一环形凹槽411能够约束滚珠的滚动路径，使得在滚珠承受轴向载荷时，能够保持相对位置的稳定性，避免滚珠脱离复合轴承而造成损坏。

如图2和图3所示，第一支撑圈1包括第一环形本体11，第一环形本体11面向轴向支撑部41的一面设置有供滚珠滚动的第二环形凹槽12，第二环形凹槽12与复合轴承的转动中心同轴，第二环形凹槽12的最大宽度小于滚珠的直径，第二环形凹槽12和第一环形凹槽411的宽度和直径可保持一致。利用第二环形凹槽12能够与第一环形凹槽411一起共同约束滚珠的滚动路径，使得在滚珠承受轴向载荷时，保持相对位置的稳定性，避免滚珠脱离复合轴承而造成损坏。

如图2～4所示，包括第一保持架2，第一保持架2设置在第一支撑圈1和第二支撑圈4的轴向支撑部41之间，第一保持架2包括底圈21以及分别连接在底圈21内径侧的内圈22和连接在底圈21外径侧的外圈23，底圈21、内圈22和外圈23组成截面为U字型的环形槽，底圈21上即环形槽的底面上沿周向设置有多个第一限位孔211，滚珠位于第一限位孔211内，利用第一限位孔211约束滚珠，第一限位孔211的直径小于滚珠的直径，从而能够将滚珠限定在U型槽的内部。通过利用第一保持架2约束滚珠周向之间的间隔，能够避免滚珠与滚珠之间触碰，降低对滚珠的摩擦损耗和碰撞挤压损伤。

如图2～4所示，第一保持架2的底圈21靠近第一支撑圈1设置，内圈22和外圈23则沿轴向向第二支撑圈4的轴向支撑部41方向延伸，此时，U字型的环形槽的底面朝向第一支撑圈1，开口朝向第二支撑圈4。第一保持架2用于限定滚珠位置的第一限位孔211因为设置在底圈21上而靠近第一支撑圈1，此时，第一限位孔211位于远离第二支撑圈4的径向支撑部42承受径向载荷的位置，在径向支撑部42受径向载荷跳动或振动时，能够给予滚珠足够的活动空间，因此，通过上述第一保持架2的结构的设置，能够在保证滚珠被有效约束的基础上还能提供其一定的活动裕量，保证复合轴承运行的稳定性。

如图2～3、图5～6所示，第二滚动体6可采用滚柱，滚柱的轴向与第二支撑圈4的轴向同向。还可以包括第二保持架5，滚柱安装在第二保持架5内，通过第二保持架5约束滚柱的位置，使得滚柱在承受径向载荷时，能够保持相对位置的稳定性，能够避免滚柱与滚柱之间触碰，降低对滚柱的摩擦损耗和碰撞挤压损伤。

如图2和图7所示，第二支撑圈4的轴向支撑部41沿径向向径向支撑部42的内径侧方向延伸形成轴向限位结构412，第二保持架5在安装在第二支撑圈4内部后，第二保持架5的端部可以抵接在轴向限位结构412上，通过轴向限位结构412约束第二保持架5的轴向位置，能够在滚珠承受轴向载荷时不会造成第二保持架5及其滚柱在轴向的移动，从而保证第二保持架5和滚柱的位置稳定性。

如图3、图5和图6所示，第二保持架5包括第二环形本体51，第二环形本体51的侧壁上沿周向开设有多个第二限位孔52，每个第二限位孔52均沿轴向延伸，滚柱安装在第二限位孔52内，为保证滚柱更好的起到滚动支撑作用，第二保持架5的径向厚度应小于滚柱的直径，以使得滚柱可以接触第二支撑圈4的径向支撑部42，并能够接触轴承内圈或待安装部位。

如图5和图6所示，第二限位孔52透过第二环形本体51的外径面的宽度小于第二限位孔52透过第二环形本体51的内径面的宽度，两宽度均小于滚柱的直径，从而使得第二限位孔52能够将滚柱限定在其内部，更好的约束滚柱的位置，进而可以使得滚柱直接接触待安装部位，而不必设置轴承内圈，从而能够降低复合轴承的制造成本。

如图2和图7所示，第二支撑圈4的径向支撑部42的外径面设置有第三环形凹槽421，第三环形凹槽421内设置有径向贯通径向支撑部42的注油孔422，通过注油孔422可以将润滑油进入第二支撑圈4内部对第二滚动体6进行润滑。环形凹槽421与注油孔422连通，在安装第二支撑圈4后，只要油路连通第三环形凹槽421即可实现油路与注油孔422的连通，从而不需要找准注油孔422的位置即可对第二支撑圈4内部进行润滑，因此，可以提高第二支撑圈4的安装便捷程度。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种复合轴承，其特征在于：包括沿轴向顺次设置的第一支撑圈、第一滚动体和第二支撑圈，所述第二支撑圈包括相互连接的轴向支撑部和径向支撑部，所述轴向支撑部沿径向延伸，所述径向支撑部沿轴向延伸，所述第一滚动体滚动连接在所述第一支撑圈和所述轴向支撑部之间，所述第一滚动体用于承受轴向载荷，所述径向支撑部的内径侧设置有第二滚动体，所述第二滚动体滚动连接在待安装部位和所述径向支撑部之间，所述第二滚动体用于承受径向载荷，所述第一滚动体的轴向受力中心对应于所述径向支撑部所在径向范围内。

2.根据权利要求1所述的复合轴承，其特征在于：所述第一滚动体采用滚珠，所述轴向支撑部上面向所述第一支撑圈的一面设置有供所述滚珠滚动的第一环形凹槽。

3.根据权利要求2所述的复合轴承，其特征在于：所述第一支撑圈包括第一环形本体，所述第一环形本体面向所述轴向支撑部的一面设置有供所述滚珠滚动的第二环形凹槽。

4.根据权利要求2所述的复合轴承，其特征在于：包括第一保持架，所述第一保持架设置在所述第一支撑圈和所述轴向支撑部之间，所述第一保持架包括底圈以及分别连接在所述底圈内径侧和外径侧的内圈和外圈，所述底圈上沿周向设置有多个第一限位孔，所述滚珠位于所述第一限位孔内，所述第一限位孔的直径小于所述滚珠的直径。

5.根据权利要求4所述的复合轴承，其特征在于：所述底圈靠近所述第一支撑圈设置，所述内圈和所述外圈沿轴向向所述轴向支撑部方向延伸。

6.根据权利要求1-5任一项所述的复合轴承，其特征在于：所述第二滚动体采用滚柱，还包括第二保持架，所述滚柱安装在所述第二保持架内。

7.根据权利要求6所述的复合轴承，其特征在于：所述轴向支撑部沿径向向所述径向支撑部的内径侧延伸形成轴向限位结构，所述第二保持架的端部抵接在所述轴向限位结构上。

8.根据权利要求6所述的复合轴承，其特征在于：所述第二保持架包括第二环形本体，所述第二环形本体的侧壁上沿周向开设有多个第二限位孔，所述第二限位孔沿轴向延伸，所述滚柱位于所述第二限位孔内。

9.根据权利要求8所述的复合轴承，其特征在于：所述第二限位孔透过所述第二环形本体的外径面的宽度小于所述第二限位孔透过所述第二环形本体的内径面的宽度，两宽度均小于所述滚柱的直径，所述滚柱直接接触待安装部位。

10.根据权利要求1所述的复合轴承，其特征在于：所述径向支撑部的外径面设置有第三环形凹槽，所述第三环形凹槽内设置有径向贯通所述径向支撑部的注油孔。