CN1297516A - 用于滚珠轴承的保持架以及包括这种保持架的滚珠轴承 - Google Patents

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Abstract

一种滚珠保持架包含一个环形单元(1),其中齿(2,3)相对于环形单元伸出,保持架腔(4)被包围在相邻齿对(2,3)之间,由上述每个齿对形成一个开口(5),通过此开口沿着相对于环形单元(1)的轴向一个滚珠可以被卡入而被容于保持架腔(4)中。在环形单元(1)的圆周方向,至少一个保持架腔(4)有一个延长的形状。

Description

用于滚珠轴承的保持架以及包括这种保持架的滚珠轴承
本发明涉及一种用于滚珠轴承的保持架，其包括具有齿的环形单元，齿相对于环形单元延伸，保持架腔被包围在相邻齿对之间，上述每个齿对形成一个开口，通过此开口沿着相对于环形单元的轴向，一个滚珠可以被卡入而被容于保持架腔中。
众所周知的这种保持架与滚珠被压在一起装配，因此上述滚珠被同时卡入各自的腔内。腔具有这样的形状，即保持架被滚珠完全支撑，这意味着在保持架与轴承的内圈或外圈之间不存在直接的接触。
通过保持架，滚珠以预定的间隔被固定。结果当保持架与所有的滚珠相啮合时，保持架承受变载荷，这种载荷是由轴承作为整体而受力的情况，即没有对齐，以及加在(旋转着的)内圈上的载荷，如推力和加速力引起的。这种情况导致了在保持架间，尤其是保持架腔和其中的滚珠之间产生一种接触力。
这种接触力是由加在轴承的外部条件和滚珠在保持架腔内的运动情况引起的。每个滚珠被容纳于各自的保持架腔同时产生一些运动，这种运动使滚珠沿着轴承圆周的方向产生相对的前/后运动。这样，最大的接触力产生在腔的前后端。
然而，轴承的内圈相对于外圈只要有任何不对齐，在这个方面将产生作用。这种不对齐使得一个非对称载荷加在滚珠和腔内，这个非对称载荷同滚珠相对于保持架的前后运动一起导致产生大的接触力。这些力导致保持架的材料的过度磨损和过早的疲劳失效，以及轴承作为一个整体的非稳定运转性能。在高速运动工况下，这些现象会加重。
本发明的目的是为了提供一种解决这个问题的方案。该目的是这样实现的，即在环形单元的圆周方向，至少一个保持架腔具有一个延长的形状。
保持架腔的这种延长的形状使得接触力减小。从而，轴承的运转性能得以改善，以及耐磨寿命提高等等。
保持架腔的延长的形状可以通过几种方法获得。然而上述形状也应该保证其对滚珠的支撑功能。因此根据本发明，上述至少一个保持架腔包含具有球形形状的内表面的对称的两半，两个保持架腔半之间的距离大于上述内表面的圆球直径。
优选球形对称的两个保持架腔半包围了一个中间保持架腔段。其他的形状也可以，只要保证存在问题的滚珠的运转轨迹合适。
当中间保持架腔段具有一个根据环形面弯曲的内表面时，可以使滚珠单元获得一个合适的沿着圆周方向向前和向后的运动轨迹。而环形面的轴与环形单元的轴相对应。尤其，中间保持架腔段的内表面以及相邻接的两个保持架腔半的内表面在它们的连接处通过环形单元的轴的平面上具有相同的弯曲以在上述表面间提供一个平稳的过渡。
根据一个优选的实施例，每个齿均从一个中间齿体伸出，上述齿体位于每两个相邻保持架腔之间。中间齿体将两个连续的保持架腔分离，并提供了齿所需的支撑强度以及将滚珠卡入保持架腔所需的弹性。
每个中间齿体与两个相邻齿的根部相连。
保持架腔可以有规则地间隔，另一方面，不规则地间隔也是可以的。优选在环形单元的圆周方向所有的保持架腔具有一个延长的形状。
本发明还涉及一种滚珠轴承，其包括内圈和外圈，每个内圈和外圈都包含有一个轴承座圈，环形单元具有相对于环形单元伸出的齿，保持架腔被包围在相邻一对齿之间，上述每对齿均确定一个开口，通过此开口滚珠沿着相对于环形单元的轴向被卡入而容纳于保持架腔中，从而上述保持架被滚珠单元支撑。
根据本发明，在环形单元的圆周方向至少一个保持架腔具有一个延长的形状。
根据本发明的轴承，其中保持架被滚珠完全支撑。尽管上述保持架是为了适应变载荷从而与滚珠啮合，然而在保持架腔具有特殊的延长形状时可以获得良好的接触力以及平稳的运转性能。
下面用如图所示的实施例描述本发明。
图1是根据本发明的保持架的透视图。
图2是根据图1的保持架的展开俯视图。
图3是保持架腔放大比例后的详细图。
如图1和图2所示的保持架包含环形单元1和相对于环形单元1伸出的支撑齿2、3。每一对齿2、3包围形成保持架腔4，并确定出开口5，其为保持架腔4提供入口。
如图2展开视图所示，滚珠6可以被容纳于保持架腔4中。沿着环形单元1的轴向一列滚珠被卡入而和保持架装配在一起。滚珠6通过在一对齿2、3之间形成的开口5进入相应的保持架腔4。环形单元1和齿2在这个过程中发生变形，并且一旦滚珠6被卡入，它们以一种可靠的方式被保持在各自的保持架腔4中。
如图2所示，沿着环形单元1的圆周方向保持架腔的形状被或多或少地延长。因此从沿着环形单元的圆周方向看每个滚珠6有一些向前或向后的运动。根据本发明，不是所有的保持架腔必须具有延长的形状。然而，至少一个保持架腔必须具有这种延长的形状。
由此获得的运动对运转性能和加在滚珠6与每个保持架腔的相对壁7、8之间的载荷产生一个好的影响。
而且，内壁，尤其是保持架腔的相对壁7、8两部分可以与滚珠6的圆球形状或多或少地一致。
在环形单元的侧面，背离齿2、3的地方，为了便于加工提供了凹槽12。
从图1，2中的实施例可以清楚地看到，两个相邻保持架腔4的齿2、3位于公共的中间齿体9上。这些齿体9沿着环形单元1的轴向延伸出一个特定的距离。齿2、3，尤其是其根部10被连接到齿体9上。齿2,3的根部10被连接到齿体9的表面12上，表面12距保持架腔4的底部11一定的距离。因此齿2、3相对短，但为将滚珠6卡入相应的保持架腔4提供了足够的弹性，同时仍能保证足够的支撑力。
图3所示的比例放大图，每个保持架腔4由两个对称的球形腔半13、14组成，它们包围形成中间腔段15。中间腔段15具有一个根据圆环面19成型的保持架内表面，圆环面19同样是假设的。上述内表面通过(假想的)连接线17,18光滑地连接到保持架腔半13、14的球形内表面。
由于保持架腔段15的介入，相邻保持架腔半13,14的表面之间的间隔(或沿着环形单元1的圆周方向的最大相互距离)大于决定上述相邻保持架腔半13、14的内表面形状的球的直径。
上述保持架腔段15具有沿着环形面弯曲的内表面。环形面的轴线与环形单元的轴线一致。
从而，滚珠6被可靠地固定在齿2、3和保持架腔4的弯曲部分之间。

Claims (18)

1．一种用于滚珠轴承的保持架，其包含一个具有齿(2,3)的环形单元(1)组成，齿(2,3)相对于环形单元(1)伸出，保持架腔(4)被包围在相邻齿对(2,3)之间，由上述每个齿对形成一个开口(5)，通过此开口沿着相对于环形单元(1)的轴向一个滚珠单元(6)可以被卡入而被容于保持架腔(4)中，其特征在于，在环形单元(1)的圆周方向，至少一个保持架腔(4)有一个延长的形状。
2．根据权利要求1的保持架，其特征在于，至少有一个保持架腔(4)包括两个对称的保持架腔半(13,14)，每一半具有球形的内表面，两半之间的间隔大于其内表面的圆球直径。
3．根据权利要求2的保持架，其特征在于，具有圆球形状对称的保持架腔半(13,14)包围了一个中间保持架腔段(15)。
4．根据权利要求3的保持架，其特征在于，中间保持架腔段(15)具有一个根据圆环面(19)弯曲的内表面，其内表面的轴线与环形单元(1)轴线一致。
5．根据权利要求4的保持架，其特征在于，中间保持架腔段(15)的内表面和相邻接的保持架腔半(13,14)的内表面在它们的连接处通过环形单元(1)的轴线的平面上具有相同的曲率以在上述表面间提供一个平稳的过渡。
6．根据以上任意一个权利要求的保持架，其特征在于，齿(2,3)均从中间齿体(9)延伸，上述中间齿体(9)均位于两个相邻的保持架腔(4)之间。
7．根据权利要求6的保持架，其特征在于，每一个中间齿体(9)与两个相邻的齿(2,3)的根部(10)相连。
8．根据权利要求7的保持架，其特征在于，沿着轴向，每个齿(2,3)的根部(10)距保持架腔(4)的底部(11)一定距离，底部(11)与由齿(2,3)决定的开口(5)相对。
9．根据以上任意一个权利要求的保持架，其特征在于，在环形单元(1)的圆周方向，所有的保持架腔(4)有一个延长的形状。
10．滚珠轴承，其包括：内圈和外圈，每个内圈和外圈都包含有一个轴承座圈；与内外圈的座圈相接触的滚珠单元(6)；以及包含具有齿(2,3)的环形单元(1)的保持架，所述齿相对于环形单元(1)伸出，保持架腔(4)被包围在相邻一对齿(2,3)之间，上述每对齿均决定一个开口(5)，通过此开口滚珠单元(6)沿着相对于环形单元的轴向被卡入而容纳于保持架腔中，从而上述保持架被滚珠单元支撑，其特征在于，在环形单元(1)的圆周方向，至少一个保持架腔(4)有一个延长的形状。
11．根据权利要求10的滚珠轴承，其特征在于，至少有一个保持架腔(4)包含两个对称的保持架腔半(13,14)，每一半具有球形的内表面，两半之间的间隔大于其内表面的圆球直径。
12．根据权利要求11的滚珠轴承，其特征在于，具有圆球形状对称的保持架腔半(13,14)包围了一个中间保持架腔段(15)。
13．根据权利要求12的滚珠轴承，其特征在于，中间保持架腔段(15)具有一个根据圆环面(19)弯曲的内表面，其内表面的轴线与环形单元(1)的轴线一致。
14．根据权利要求13的滚珠轴承，其特征在于，中间保持架腔段(15)的内表面和相邻接的保持架腔半(13,14)的内表面在它们的连接处(17,18)通过环形单元的轴的平面上具有相同的曲率以在上述表面间提供一个平稳的过渡。
15．根据权利要求10-14之一的滚珠轴承，其特征在于，齿(2,3)均从中间齿体(9)延伸，上述中间齿体(9)均位于两个相邻的保持架腔(4)之间。
16．根据权利要求15的滚珠轴承，其特征在于，每一个中间齿体(9)与两个相邻的齿(2,3)的根部(10)相连。
17．根据权利要求16的滚珠轴承，其特征在于，沿着轴向，齿(2,3)的根部(10)均距保持架腔(4)的底部(11)一定距离，底部(11)与由齿(2,3)决定的开口(5)相对。
18．根据权利要求10-17之一的滚珠轴承，其特征在于，在环形单元(1)的圆周方向，所有的保持架腔(4)有一个延长的形状。
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