CN202125519U - 一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及轴承，特别是多滚子层(多套圈轴承)轴承。一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，其由球胆式外套圈、变径中间层套圈、内套圈、内滚动体和外滚动体组成，在球胆式外套圈轴心线的上下两端各开有轴安装孔，外滚动体为至少两排承载轴向力的外滚动体，球胆式外套圈的内轨道为圆形球胆内轨道，球胆内轨道的轴向承力端的直径小。同时，它汲取和发展了顶尖轴承与调心轴承的调心作用和低摩擦功效，形成轴向双排滚动体的顶尖轴承与径向三排滚动体的调心轴承于一体的球胆式多套圈轴承，它不仅自身有着摩擦极低、磨耗低的特点，还具备了顶尖轴承与调心轴承的自动调心功能和极低的摩擦阻力，它还有效克服了顶尖轴承与调心轴承轴向承载力低的致命缺陷，使轴承做到了可调心、低摩阻、低磨耗、轴向和径向承载力大幅度地提高。

Description

一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承
技术领域：
本实用新型涉及轴承，特别是多滚子层(多套圈轴承)轴承。
背景技术：
现有技术中，瑞典的“SKF轴承公司”及我国的有关文献都明确记载着多套圈轴承虽然可以大幅降低磨擦阻力，但是：它一般只能用于同时两个方向相反运转的设备或摆振设备，或用于转速较低、轴心不稳定的大型辊筒使用，以补尝偏心和减小起动阻力的实验结论，因为，多套圈轴承会在稍高的速度或大负荷情况下运转时存在着致命的缺陷，例如：
(1)现有的多套圈轴承的两层滚子多为同圆周轨道线，中间层套圈夹在两层滚子中间，其两层混子轨道的直径差大，重心差别也大，套圈在运行中没有轴或外壳的控制，它们在两层或多层滚子的游隙中受到轴向、径向及复杂综合力矩的作用，会发生不规则的倾复状角度差的摆振，随着速度的增高这种摆振会发展为强烈的共振而加速轴承的损坏；
(2)多套圈轴承中的中间层套圈的纵剖面为直板承力结构，中间层套圈就受到内、外两层滚动体的支点垂直剪切和弯折的交变压力，应力集中在支点上，容易造成中间层套圈破碎，就像是将木板两端支起后用锤砸中间一样容易砸断，所以现在采用的低转速多套圈轴承的中间层套圈都特别厚，以增加承载力，但是，这样不仅增大了轴承的直径，加大了重心差，还会因中间层套圈重力的惯性原因，摆震起来更容易失去控制，危害更大；
(3)实验证实：传统的多套圈轴承由于存在着直径差问题，各层滚动体的摩擦阻力悬殊，很难实现同步转动或根本不能同时转动，这对降低摩擦阻力非常不利；
(4)现有的调心轴承，其外套圈基本都是采用了球面直径最大的一圈作为内轨道，恰恰直径最大的一圈球面内轨道与滚动体的接触角最小，形成轴向承载力太小的先天缺陷，再就是，现有的顶尖轴承和调心轴承的轴向承力滚动体均为单排结构，形成轴向承载力太小的另一个先天缺陷。
3、发明内容
鉴于现有技术的不足，本实用新型提供一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，它不仅自身有着摩擦极低、磨耗低和运转稳定的特点，还具备了顶尖轴承与调心轴承的自动调心功能和极低的摩擦阻力，它还还有效克服了顶尖轴承与调心轴承轴向承载力低的致命缺陷，将调心轴承的轴向和径向承载力大幅度地提高。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，它由球胆式外套圈、变径中间层套圈、内套圈、内滚动体和外滚动体组成，在球胆式外套圈轴心线的上下两端各开有轴安装孔，外滚动体至少两排，球胆式外套圈的内轨道为圆形球胆内轨道，球胆内轨道的轴向承力端的直径小。
所述球胆式外套圈的内轨道与两排外滚动体的轴向接触角在25-60度。
所述变径中间层套圈主体轴向断面呈变径结构，内轨道槽和外轨道槽内装配的滚动体对中间层套圈径向产生顺向拉力。
所述内轨道槽与外轨道槽的轴向投影相交或相交错。
所述变径中间层套圈上的内轨道槽为角向接触轨道槽、深沟球滚子轨道槽、或圆柱形滚子轨道槽、球面滚子轨道槽、圆锥滚子轨道槽、圆环滚子轨道槽或它们的混合滚子轨道槽；外轨道槽为角向接触轨道槽、深沟球滚子轨道槽、球面滚子轨道槽。
所述内套圈设置为两个内套圈，两个内套圈的外圆周上设有轨道槽。
所述内套圈设置为一个内套圈，内套圈的外圆周上设有轨道槽。
所述变径中间层套圈为球胆结构，在球胆外圆周的上、下两端处沿圆周各开有一圈外轨道槽，内圆周上为圆形球胆内轨道槽，圆形球胆内轨道槽与外轨道槽的轴向投影相交或相交错。
本实用新型设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承的有益效果是：
(一)它设置了变径中间层套圈，中间层套圈的内圆周上和外圆周上各设置的两排滚动体及轨道槽轴向错开设定的距离，并使套圈内轨道槽与外轨道槽的轴向投影相交或相交错，它能够将内、外两层滚子对中间层套圈径向的点接触垂直剪切与弯折压力，改变为对中间层套圈径向的顺向拉力，这一力学结构的改变，能够大幅度提高中间层套圈的承载力；能够大幅度减小多滚子层轴承的直径，使两层滚子的重心接近一致，形成角向受力，有效地控制轴承中间层套圈在高速转动时的稳定性；还能够大幅度提高中间层套圈以及多滚子层轴承的承载力，能够使各滚子层间的摩擦阻力(或摩擦系数)趋向一致性式或基本一致性，这是使多套圈轴承各套圈能同步运转或基本同步运转，实现降低摩擦系数的重要条件之一。
(二)本实用新型汲取和发展了顶尖轴承与调心轴承的调心作用和低摩擦功效，形成轴向双排滚动体的顶尖轴承与径向三排滚动体的调心轴承于一体的球胆式多套圈轴承，它不仅自身有着摩擦极低、磨耗低的特点，还具备了顶尖轴承与调心轴承的自动调心功能和极低的摩擦阻力，它还有效克服了顶尖轴承与调心轴承轴向承载力低的致命缺陷，使轴承做到了可调心、低摩阻、低磨耗、轴向和径向承载力大幅度地提高。
附图说明
图1是本实用新型双内圈球胆多套圈轴承的结构示意图。
图2是本实用新型单内圈球胆多套圈轴承的结构示意图。
图3是本实用新型内圈单级滚动体的球胆多套圈轴承的结构示意图。
图4是本实用新型球胆多套圈轴承变径中间层套圈的结构示意图。
图5是本实用新型球胆多套圈轴承内套圈的结构示意图。
图6是本实用新型球胆结构变径中间层套圈的球胆多套圈轴承的结构示意图。
图7是图6中球胆结构的变径中间层套圈的结构示意图。
图8是图6中内套圈的结构示意图。
图9是图6中外套圈的结构示意图。
图10是本实用新型外套圈外层是柱形的球胆多套圈轴承的结构示意图。
图中：1球胆式外套圈、1-1球胆式外套圈的内球胆轨道、1-2安装螺丝孔、2变径中间层套圈、2-1外轨道槽、2-2内轨道槽、3内套圈、3-1轨道槽、4外滚动体、5内滚动体、6球胆结构变径中间层套圈、6-1变径中间层套圈内球胆轨道、6-2变径中间层套圈外轨道、7球胆多套圈轴承内圈、7-1球胆多套圈轴承内圈外轨道槽、8球胆多套圈轴承外圈、8-1球胆多套圈轴承外圈内轨道槽。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，它由球胆式外套圈1、变径中间层套圈2、两个内套圈3、内滚动体5和外滚动体4组成，两个内套圈的外圆周上设有轨道槽3-1，在球胆式外套圈轴心线的上下两端各开有轴安装孔，外滚动体3排，球胆式外套圈的内轨道为圆形球胆内轨道，球胆内轨道的轴向承力端的直径小，以保障内轨道与滚动体的轴向接触角在50度，在外套圈的外圆周上设有安装螺丝孔1-2。
其中变径中间层套圈2如图4所示主体轴向断面呈变径结构，内轨道槽和外轨道槽内装配的滚动体对中间层套圈径向产生顺向拉力，内轨道槽与外轨道槽的轴向投影相交或相交错。内轨道槽2-2为角向接触轨道槽、深沟球滚子轨道槽、或圆柱形滚子轨道槽、球面滚子轨道槽、圆锥滚子轨道槽、圆环滚子轨道槽或它们的混合滚子轨道槽；外轨道槽2-1为角向接触轨道槽、深沟球滚子轨道槽、球面滚子轨道槽，如图中变径中间层套圈内圆周上设有两排圆球滚动体(也可以如图3所示设置一排圆球滚动体)，在外圆周上设有三排圆球滚动体，两层滚动体及轨道槽沿轴向错开设定的距离，在球胆轨道小直径端的第一排与第二排滚动体承载轴向力，其中第一排滚动体与球胆轨道的接触角为50度角，径向力由各排滚动体共同承担，并使套圈内圆周上滚动体及轨道槽与外圆周上滚动体及轨道槽的轴向投影相交或相交错。
实施例2：
如图2所示的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，基本结构与实施例1相同，不同的是其中内套圈为一个内套圈(如图5)。实施例1和2轴承特别适合于喷汽发动机飞机蜗扇用。
实施例3
如图10所示的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，它由球胆式外套圈1、变径中间层套圈2、两个内套圈3、内滚动体5和外滚动体4组成，两个内套圈的外圆周上设有轨道槽，在球胆式外套圈轴心线的上下两端各开有轴安装孔，外滚动体3排，内滚动体4排，球胆式外套圈的内轨道为圆形球胆内轨道，球胆内轨道的轴向承力端的直径小，以保障内轨道与滚动体的轴向接触角在30度。
其中变径中间层套圈主体轴向断面呈变径结构，内轨道槽和外轨道槽内装配的滚动体对中间层套圈径向产生顺向拉力，内轨道槽与外轨道槽的轴向投影相交或相交错。内轨道槽为角向接触轨道槽、深沟球滚子轨道槽、或圆柱形滚子轨道槽、球面滚子轨道槽、圆锥滚子轨道槽、圆环滚子轨道槽或它们的混合滚子轨道槽；外轨道槽为角向接触轨道槽、深沟球滚子轨道槽、球面滚子轨道槽，如图中变径中间层套圈内圆周上设有4排圆球滚动体，在外圆周上设有3排圆球滚动体，两层滚动体及轨道槽沿轴向错开设定的距离，在球胆轨道小直径端的第一排与第二排滚动体承载轴向力，其中第一排滚动体与球胆轨道的接触角为30度角，径向力由各排滚动体共同承担，并使套圈内圆周上滚动体及轨道槽与外圆周上滚动体及轨道槽的轴向投影相交或相交错。本实施例轴承特别适合于火车轮轴等重载用轴承。
实施例4
如图6-9所示的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，外套圈采用现有常规外套圈如图9所示，球胆多套圈轴承外圈内壁开设有球胆多套圈轴承外圈内轨道槽8，球胆结构变径中间层套圈球胆外圆周的上、下两端处沿圆周各开有一圈变径中间层套圈内球胆轨道6-1和变径中间层套圈外轨道6-2，圆形球胆内轨道槽与外轨道槽的轴向投影相交或相交错，球胆多套圈轴承内圈7带有球胆多套圈轴承内圈外轨道槽7-1。

Claims (7)

1.一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，其特征是：其由球胆式外套圈、变径中间层套圈、内套圈、内滚动体和外滚动体组成，在球胆式外套圈轴心线的上下两端各开有轴安装孔，外滚动体为至少两排承载轴向力的外滚动体，球胆式外套圈的内轨道为圆形球胆内轨道，球胆内轨道的轴向承力端的直径小。
2.根据权利要求1所述的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，其特征是：所述球胆式外套圈的内轨道与两排轴向承载力的外滚动体的轴向接触角在25-60度。
3.根据权利要求1所述的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，其特征是：所述变径中间层套圈轴向断面呈变径结构的多级套圈，内轨道槽和外轨道槽内装配的滚动体对中间层套圈径向产生顺向拉力。
4.根据权利要求1所述的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，其特征是：所述内轨道槽与外轨道槽的轴向投影相交或相交错。
5.根据权利要求1所述的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，其特征是：所述变径中间层套圈上的内轨道槽为角向接触轨道槽、深沟球滚子轨道槽、或圆柱形滚子轨道槽、球面滚子轨道槽、圆锥滚子轨道槽、圆环滚子轨道槽或它们的混合滚子轨道槽；外轨道槽为角向接触轨道槽、深沟球滚子轨道槽、球面滚子轨道槽。
6.根据权利要求1所述的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，其特征是：所述内套圈设置为两个内套圈，两个内套圈的外圆周上设有轨道槽。
7.根据权利要求1所述的一种设有变径中间层套圈的球胆多套圈轴承，其特征是：所述内套圈设置为一个内套圈，内套圈的外圆周上设有轨道槽。
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