CN204419848U - 一种低摩擦双列圆锥滚子轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，包括整体的外圈、内圈构件、若干圆锥滚子、保持架构件，圆锥滚子的滚动面与圆锥滚子沿其轴线任意一剖面的相交线为沿圆锥滚子的中轴线周向外凸出的弧线，圆锥滚子的滚动面与圆锥滚子沿其轴线各剖面的相交线绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。本实用新型可改善轴承转动摩擦接触条件，有利于大幅度降低轴承摩擦力，延长轴承寿命，提高转速，减少了轴承工作时的摩擦和发热量。

Description

一种低摩擦双列圆锥滚子轴承

技术领域

本实用新型涉及圆锥滚子轴承，具体涉及一种低摩擦双列圆锥滚子轴承。

背景技术

众所周知，轴承是一种常规的标准件，其中的圆锥滚子轴承由于能同时承受轴向和径向的推力且体积小而被广泛使用。但长期以来由于受其结构和制造精度的限制，一般用于中低速重载行业，但近来随着其相关技术的不断突破，其制造精度和转速都有了较大的提高，其较小的体积和优良的性能正受到广大汽车制造业的关注，因此开发低噪音、高速圆锥滚子轴承是轴承行业长期以来一直在努力攻克的难题。

圆锥滚子轴承的问世，其优点直接来源于轴承结构设计本身。这种轴承通常是有四个零件组成，即圆锥内圈、在内圈上靠框形保持架维持一列滚子，以及外圈。同一轴承的内圈和外圈可以是装配的、也可以是分离的。后者在装配到轴上或轴承座中都是方便的。就其轴承特点来说，圆锥滚子轴承可承受径向负荷、轴向负荷，或者两者的综合负荷。另一方面，就其体积而言，滚动体在负荷作用下产生的线接触，赋予圆锥轴承的最大负荷承载能力，同时圆锥滚子轴承能够优越地替代不同类型轴承的组合，以承受各种齿轮的轴向和径向负荷，因而在轴承具有相同寿命的情况下，圆锥轴承所占的空间，要比圆柱滚子和球一组组合轴承的体积小得多。同时轴承也具有刚性大、性能好等优点，所以它被广泛用于以汽车为主的所有机械传动。

与此同时，由于圆锥滚子轴承的特殊结构，虽然具有上述许多优点和特点， 但也伴随着不可避免的缺点。内圈、外圈与圆锥滚子之间相互间伴有滑动，所以比同尺寸的球轴承摩擦力矩要大的多；其次受现行产品设计方法的局限性，更加导致轴承运行的摩擦加大，因而它通常只能适用于中低速场合使用，这种缺点对市场和用户越来越用于高速场合是致命的。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种运转灵活、摩擦阻力低的双列圆锥滚子轴承。

本实用新型采用的技术方案如下。

一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，包括：

整体的外圈，所述外圈具有形成在它的内周表面上的双列外圈滚道面；

内圈构件，包括一对内圈元件，每一内圈元件都具有形成在其外周表面上的内圈滚道面，每一内圈元件小径侧具有小径侧凸缘，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘；

若干圆锥滚子，所述圆锥滚子沿周向配置且在内圈滚道面与外圈滚道面之间自由地滚动；

保持架构件，包括一对保持架，每一保持架利用形成在其多个支柱与小径侧圆环部及大径侧圆环部之间的多个兜孔保持圆锥滚子，其中，所述小径侧圆环部及大径侧圆环部沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱将所述大径侧圆环部与小径侧圆环部沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置。

圆锥滚子的滚动面与圆锥滚子沿其轴线任意一剖面的相交线为沿圆锥滚子的中轴线周向外凸出的弧线，圆锥滚子的滚动面与圆锥滚子沿其轴线各剖面的相交线绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

进一步，各弧线的弦的中心到弧的最高点之间的距离为0.2-0.5μm 。

进一步，圆锥滚子沿其轴线任意一剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的交线均为线段，所述线段与该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线相切；圆锥滚子沿其轴线各剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的相交线绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

进一步，圆锥滚子沿其轴线任意一剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的交线均为弧线，所述弧线与该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线顶点相接触且凸出方向相同且其弧度小于该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线的弧度；圆锥滚子沿其轴线各剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的相交线绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

进一步，两保持架的外端的外侧面设有外密封套。

进一步，外圈滚道面、内圈滚道面、保持架与圆锥滚子的接触侧面上均设有网状凹槽。

进一步，圆锥滚子的滚动面上设有网状凹槽。

进一步，外圈的外侧面的中部设有呈圆环状的槽沟，槽沟上设有若干垂直于外圈外周表面且贯通外圈的孔，槽沟上安装有紧固圈。

进一步，两保持架之间设有隔圈，两保持架沿隔圈的平分面镜像设置，隔圈的平分面垂直于主轴的中轴线。

本实用新型的有益效果如下。

发明人通过大量的试验研究，发现了长期以来造成摩擦的主要原因是由于圆锥滚子与内圈、外圈接触面积大造成的。本实用新型将圆锥滚子轴承的内圈、外圈与圆锥滚子的接触由面接触改为光滑的单点接触，通从而减少接触点数量，根本上改善了轴承转动摩擦接触条件，有利于大幅度降低轴承摩擦力，延长轴承寿命，提高转速。大大减少了轴承工作时的摩擦和发热量。

本实用新型通过改变圆锥滚子、内圈、外圈零件的相关尺寸，为润滑油流动提供更大的通道，达到进一步改善轴承的润滑情况和工作状况，可综合提高轴承在工作时的旋转灵活性、平稳性，并有效降低噪音。

在改进的技术方案中，设置了外密封套，可有效防止粉尘进入轴承内部，提高了轴承的精度和应用范围，并将圆锥滚子置放于密闭的环境下，在圆锥滚子与内圈、外圈、保持架之间形成畅通的润滑通道，使圆锥滚子在运动过程中，其表面被一层完整的润滑油膜分开，使圆锥滚子与内圈、外圈、保持架之间的摩擦为润滑油膜层间的纯液体摩擦，显著地降低整个轴承的摩擦、降低发热、提高轴承精度。设置了紧固圈，可以收缩外圈中部，延长轴承的使用寿命。本实用新型能够适合于用作在一般的工业机械、在汽车中所使用的圆锥滚子轴承。

附图说明

图1是本实用新型一个较佳实施例的结构示意图。

图2是图1的A部分的局部放大图。

图3是本实用新型一个较佳实施例的结构示意图。

图4是图3的B部分的局部放大图。

图5是本实用新型一个较佳实施例的结构示意图。

图6是图5的C部分的局部放大图。

图7是本实用新型一个较佳实施例的结构示意图。

图8是图7的D部分的局部放大图。

图9是本实用新型一个较佳实施例的结构示意图。

图10是图9沿F-F’的剖面图。

图11是本实用新型一个较佳实施例的结构示意图。

图12是图11的G部分的局部放大图。

图13是图12沿H-H’的剖面图。

其中：内圈元件-1；内圈滚道面-101；小径侧凸缘-11；大径侧凸缘-12；保持架-2；小径侧圆环部-21；大径侧圆环部-22；外圈-3；外圈滚道面-301；圆锥滚子-4；滚动面-41；弧线-42；线段-43；弧线-44；密封套-5；紧固圈-6；槽沟-61；孔-62；隔圈-63；支柱-7；主轴的中轴线-8；保持架与圆锥滚子的接触侧面-9；网状凹槽-91；网状凹槽-92；网状凹槽-93；网状凹槽-94。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例1。如图1、图2所示，一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，包括：

整体的外圈3，所述外圈3具有形成在它的内周表面上的双列外圈滚道面301；

内圈构件，包括一对内圈元件1，每一内圈元件1都具有形成在其外周表面上的内圈滚道面101，每一内圈元件小径侧具有小径侧凸缘11，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘12；

若干圆锥滚子4，所述圆锥滚子4沿周向配置且在内圈滚道面101与外圈滚道面301之间自由地滚动；

保持架构件，包括一对左右对称设置的保持架2，每一保持架利用形成在其多个支柱7与小径侧圆环部21及大径侧圆环部22之间的多个兜孔保持圆锥滚子4，其中，所述小径侧圆环部21及大径侧圆环部22沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱7将所述大径侧圆环部22与小径侧圆环部21沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置。

圆锥滚子的滚动面41与圆锥滚子沿其轴线任意一剖面的相交线为沿圆锥滚子的中轴线周向外凸出的弧线42，圆锥滚子的滚动面41与圆锥滚子沿其轴线各剖面的相交线绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

各弧线42的弦的中心到弧的最高点之间的距离为0.2-0.5μm 。在这个范围之内，轴承受力调整均匀且摩擦性能较好。

圆锥滚子沿其轴线任意一剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的交线均为线段43，所述线段与该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线42相切；圆锥滚子沿其轴线各剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的相交线（即线段43）绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

实施例2。如图3、图4所示，本实施例与实施例1唯一的不同在于：圆锥滚子沿其轴线任意一剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的交线均为弧线44，所述弧线44与该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线42顶点相接触且凸出方向相同且其弧度小于该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线42的弧度；圆锥滚子沿其轴线各剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的相交线（即弧线44）绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

实施例3。如图5、图6所示，本实施例与实施例1唯一的不同在于：外圈3的外侧面的中部设有呈圆环状的槽沟61，槽沟61上设有若干垂直于外圈外周表面且贯通外圈的孔62，槽沟上安装有紧固圈。孔62用于通过润滑油。孔的数量为3-5个。

实施例4。如图7、图8所示，本实施例与实施例1唯一的不同在于：两保持架3之间设有隔圈63，两保持架沿隔圈63的平分面镜像设置，隔圈63的平分面垂直于主轴的中轴线8。游隙是靠隔圈63的厚薄来调整的， 也可用隔圈63的厚薄来调整双列圆锥滚子轴承的预过盈。

实施例5。如图9、图10所示，本实施例与实施例1唯一的不同在于：两保持架2的外端的外侧面各设有外密封套；外圈3的外圈滚道面301上设有网状凹槽91，内圈的内圈滚道面101上设有网状凹槽92，保持架与圆锥滚子的接触侧面9上设有网状凹槽93。

上述网状凹槽均由若干相互垂直的凹槽组成，凹槽的宽度0.25mm，凹槽的深度为2μm，凹槽的间距为0.5mm。在轴承运动过程中，可形成动压油膜，本实施例的圆锥滚子轴承的油膜分布厚度，大于各组件的表面粗糙度之和，能保证完全分离两个相对滑动的金属表面，实现纯液体摩擦。

实施例6。如图11、图12、图13所示，本实施例与实施例1唯一的不同在于：两保持架的外端的外侧面设有外密封套5；圆锥滚子的滚动面上设有网状凹槽94。

上述网状凹槽均由若干相互垂直的凹槽组成，凹槽的宽度0.5mm，凹槽的深度为4μm，凹槽的间距为0.8mm。本实施例的圆锥滚子轴承的油膜分布厚度，大于各组件的表面粗糙度之和，能保证完全分离两个相对滑动的金属表面，实现纯液体摩擦。

本实施例将圆锥滚子轴承的内圈、外圈与圆锥滚子的接触由面接触改为动压润滑液接触，根本上改善了轴承转动摩擦接触条件，有利于大幅度降低轴承摩擦力，延长轴承寿命，提高转速。大大减少了轴承工作时的摩擦和发热量。设置在滚子或内圈、外圈、保持架上的网状凹槽保证了润滑油能够在圆锥滚子转动过程中，有效进入圆锥滚子的滚动面与内圈、外圈、保持架之间，提高了润滑效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，包括：

整体的外圈，所述外圈具有形成在它的内周表面上的双列外圈滚道面；

内圈构件，包括一对内圈元件，每一内圈元件都具有形成在其外周表面上的内圈滚道面，每一内圈元件小径侧具有小径侧凸缘，每一内圈元件大径侧具有大径侧凸缘；

若干圆锥滚子，所述圆锥滚子沿周向配置且在内圈滚道面与外圈滚道面之间自由地滚动；

保持架构件，包括一对保持架，每一保持架利用形成在其多个支柱与小径侧圆环部及大径侧圆环部之间的多个兜孔保持圆锥滚子，其中，所述小径侧圆环部及大径侧圆环部沿轴向环形阵列配置，所述多个支柱将所述大径侧圆环部与小径侧圆环部沿轴向连结，并沿周向大致等间距地设置； 

其特征在于：

圆锥滚子的滚动面与圆锥滚子沿其轴线任意一剖面的相交线为沿圆锥滚子的中轴线周向外凸出的弧线，圆锥滚子的滚动面与圆锥滚子沿其轴线各剖面的相交线绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

2.如权利要求1所述的一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，其特征在于：各弧线的弦的中心到弧的最高点之间的距离为0.2-0.5μm 。

3.如权利要求2所述的一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，其特征在于：圆锥滚子沿其轴线任意一剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的交线均为线段，所述线段与该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线相切；圆锥滚子沿其轴线各剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的相交线绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

4.如权利要求2所述的一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，其特征在于：圆锥滚子沿其轴线任意一剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的交线均为弧线，所述弧线与该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线顶点相接触且凸出方向相同且其弧度小于该剖面和圆锥滚子的滚动面的交线形成的弧线的弧度；圆锥滚子沿其轴线各剖面与外圈滚道面、内圈滚道面的相交线绕圆锥滚子的中轴线环状阵列配置。

5.如权利要求1所述的一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，其特征在于：两保持架的外端的外侧面设有外密封套。

6.如权利要求5所述的一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，其特征在于：外圈滚道面、内圈滚道面、保持架与圆锥滚子的接触侧面上均设有网状凹槽。

7.如权利要求5所述的一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，其特征在于：圆锥滚子的滚动面上设有网状凹槽。

8.如权利要求1所述的一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，其特征在于：外圈的外侧面的中部设有呈圆环状的槽沟，槽沟上设有若干垂直于外圈外周表面且贯通外圈的孔，槽沟上安装有紧固圈。

9.如权利要求1所述的一种低摩擦双列圆锥滚子轴承，其特征在于：两保持架之间设有隔圈，两保持架沿隔圈的平分面镜像设置，隔圈的平分面垂直于主轴的中轴线。