CN204878338U - 一种推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件 - Google Patents

Abstract

一种推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件，包括整体环形保持架、环形保持架上布设多个圆周等分的兜孔、置于环形保持架兜孔中的圆柱滚子。所述的兜孔为梯形兜孔，梯形兜孔与圆柱滚子接触的两个侧壁沿径向方向向内收缩，并与通过环形保持架轴心线的兜孔中心线对称。当圆柱滚子与梯形兜孔两侧任一侧壁全接触时，滚子中心延长线通过环形保持架轴心线。本实用新型使圆柱滚子在长度方向上和兜孔设有足够的间隙，所述圆柱滚子很容易与保持架的引导侧壁全接触，保证了保持架对滚子精确的引导，可以有效的减少滚子与兜孔之间的不良磨损，可防止滚子与轴承的其它部件相接触而产生滚子的偏离和偏斜，引起轴承的不良振动和噪声对轴承产生危害。

Description

一种推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件

技术领域

本实用新型涉及轴承制造技术领域，特别是涉及新型的一种推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件。

背景技术

传统的推力轴承保持架和圆柱滚子组件是由一个环形保持架（单列一片或者双列两片）和均布在保持架兜孔内的圆柱滚子组成，并且保持架的兜孔呈矩形或近似矩形状，各个兜孔的中心线均通过保持架的轴心线，圆柱滚子或者滚针布置在这些矩形兜孔内，轴承在运转过程中，滚子带动保持架旋转，保持架引导滚子。

由于保持架兜孔内壁和滚子之间在设计时给定足够的运行间隙，保持架在加工时存在一定的误差，兜孔的尺寸变大，当滚子在长度方向上与兜孔的一个侧壁全接触时，滚子中心线的延长线不通过轴承保持架的轴心线，而是偏移至轴心线的一侧聚集，造成滚子在径向方向上没有真正对齐，偏离了回转中心，运转不可靠。

推力轴承的圆柱滚子在其长度方向上只有一点是纯滚动，而其余的点都与滚道产生滑动摩擦接触。产生的摩擦力一般会引起偶矩平衡，这种平衡状态使得轴承在运转过程中滚子的中心线通过保持架的轴心线。因此，径向对齐的滚子就会在兜孔内产生错位，与传统老结构保持架兜孔的一个侧壁相接触，与兜孔内壁形成一个小的角度，导致滚子径向方向上的外端面的一个侧面同与其相关联的兜孔侧壁相互摩擦，这种和保持架的摩擦接触产生力偶的不平衡，迫使滚子中心线向着对齐兜孔中心线方向偏转，引起偏转过渡，导致滚子径向方向上的外端的另一个侧边与兜孔的另一侧壁相互摩擦，这种滚子的脱离径向对齐位置称作“偏离”。当滚子偏斜超出中心，超出径向对齐位置，偶矩会变换方向，使滚子又偏转回位。这种滚子沿着径向线来回的旋转摆动以寻找稳定的方位称作“偏斜”。初始偏斜后，伴随着这种倾斜状态，滚子的两端分别同与其对应兜孔内壁相接触。当仅是滚子两端与兜孔内壁有摩擦接触，而不是在滚子长度方向上的全接触时，会导致保持架和滚子之间过渡磨损，伴随着磨损颗粒的产生，造成轴承损坏。滚子自身偏斜也可直接引起在滚子外径表面和滚道上产生不良的波纹度，进而对轴承产生危害。滚子与轴承的其它部件相接触产生滚子的偏离和偏斜，都会引起轴承的不良振动和噪声。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种可防止滚子与轴承的其它部件相接触而产生滚子的偏离和偏斜，引起轴承的不良振动和噪声对轴承产生危害的推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件。

采用的技术方案是：

一种推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件，包括整体环形保持架、环形保持架上布设多个圆周等分的兜孔、置于环形保持架兜孔中的圆柱滚子。所述的兜孔为梯形兜孔，梯形兜孔与圆柱滚子接触的两个侧壁沿径向方向向内收缩，并与通过环形保持架轴心线的兜孔中心线对称。当圆柱滚子与梯形兜孔两侧任一侧壁全接触时，滚子中心延长线通过环形保持架轴心线。

上述的兜孔还可为矩形兜孔，矩形兜孔与圆柱滚子接触的两个侧壁相互平行，且为矩形兜孔中心延长线不通过环形保持架轴心线的结构，当圆柱滚子与矩形兜孔设定的一侧壁全接触时，则滚子中心延长线通过环形保持架轴心线。

本实用新型通过广泛的测试和实验，当滚子中心线通过轴承保持架的轴心线时，通过采用保持架对滚子精确的引导，可以有效的减少滚子与兜孔之间的不良磨损。最好的办法是，倚靠在任何内壁上的圆柱滚子，在其径向方向上，每一个兜孔内的每一个内壁都与其全接触，因此，每个兜孔的形状最好是沿其中心线对称的梯形，梯形的大底在环形保持架的外端，这种兜孔形状，使轴承在运转过程中，滚子在其长度方向上都能与兜孔的一个内壁或者另一个内壁全接触，使滚子得到精确的径向定位，进而充分引导保持架在运行滚道上无论是顺时针还是逆时针都能可靠的旋转。这种与圆柱滚子相接触的特殊兜孔内壁受滚道或者滚道间的相对旋转方向制约。

如果我们不希望轴承在一个方向或者两个方向上都使滚子全接触，并且能良好转动，那么兜孔的形状可以不加工成梯形。当滚子在轴承中径向对齐的时候，如果我们选择轴承仅在一个方向上转动，则仅是兜孔的一侧托住滚子，引导滚子旋转，这时候我们仍然可以选用形状为矩形的兜孔，滚子中心线相对于兜孔中心线有轻微的偏移，所以仅有一个侧壁正确的引导滚子，由于兜孔的另一侧壁不与滚子直接接触，所以它的形状和位置不是特别重要。尽管这样，在轴承安装的时候，必须有选择性的保证适合的兜孔内壁与滚子的有效接触。

本实用新型使圆柱滚子在长度方向上和兜孔设有足够的间隙，所述圆柱滚子很容易与保持架的引导侧壁全接触，保证了保持架对滚子精确的引导，可以有效的减少滚子与兜孔之间的不良磨损，可防止滚子与轴承的其它部件相接触而产生滚子的偏离和偏斜，引起轴承的不良振动和噪声对轴承产生危害。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的结构示意图。

图3是传统保持架和滚子结构示意图。

图4是说明滚子在兜孔内的偏斜示意图。

具体实施方式

一种推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件，包括整体环形保持架、环形保持架上布设多个圆周等分的兜孔、置于环形保持架兜孔中的圆柱滚子。我们通过对圆柱滚子和矩形保持架兜孔之间运动关系的研究发现，图3、图4所示，当轴承开始转动时，滚子4趋向偏离；偏离0.4-0.6毫米的位置稳定，此时，滚子的中心线不通过保持架1的轴心线，造成滚子圆角处和保持架内壁的接触，因此保持架由滚子的圆角驱动运动，于滚子本身产生了一定的运动阻力。这个阻力加上推力轴承的滚子与双滚道之间的固有滑动，驱使滚子的中心线5接近0.2-0.4毫米的位置，同时导致滚子与保持架兜孔内壁3的接触损耗。通常情况下，轴承运行前，可以稳定滚子的中心线保持在0.2-0.4毫米的位置，在综合调整的影响条件下，滚子甚至会超出其工作中心位置，这就意味着滚子要与兜孔内的另一侧相接触，此过程不断的重复，导致滚子形成一个“偏斜”式往复运动，在推力滚子轴承中，这种运动方式是不可取的。结论：在轴承最初开始启动或者轴承运转过程中，都会发生滚子4偏离或偏斜的运动方式。

图3所示兜孔2的中心延长线7通过环形保持架1的轴心线6，当滚道开始旋转，滚子4开始偏离到一个位置致使其中心延长线5设法通过轴心线6，使得滚子4与兜孔2的内壁3（见图3）产生全接触之前，会出现“偏斜“（见图4）的动作。当滚子与内壁有充分的接触时，滚子4的中心延长线5不通过环形保持架1的轴心线6。

实施例一

图1所示为第一优选的实施方案，包括整体环形保持架1、环形保持架上布设多个圆周等分的兜孔2、置于环形保持架兜孔中的圆柱滚子4。所述的兜孔2为梯形兜孔，梯形兜孔与圆柱滚子接触的两个侧壁3沿径向方向向内收缩，并与通过环形保持架轴心线6的兜孔中心线7对称。当圆柱滚子4与梯形兜孔两侧任一侧壁3全接触时，滚子中心延长线5通过环形保持架轴心线6。

为了使滚道在两个方向上的运转都可靠，兜孔中心延长线7必须通过保持架轴心线6，并且每一个兜孔按其中心线对称。兜孔呈梯形状，尺寸和位置精确，使滚子和保持架的任何一个侧壁有完整的线接触，但此时，轴承中的滚子中心线5在径向平面内按照一定的规律排列。图1所示，当一个滚道相对于另一个滚道按逆时针方向旋转，滚子4与梯形兜孔2的侧壁3全接触，当一个滚道相对于另一个滚道按顺时针方向旋转，滚子4与梯形兜孔2的另一侧壁全接触。这种全接触状态使滚子的中心延长线5通过保持架轴心线6，有效的防止了兜孔圆角处的磨损，保证轴承运转平稳。结论是：只要滚子在轴承的径向方向上能够对齐，并被引导，则不需要在任何情况下都保证滚子和兜孔内壁的全接触。

实施例二

图2所示为第二优选的实施方案，包括整体环形保持架1、环形保持架上布设多个圆周等分的兜孔2、置于环形保持架兜孔中的圆柱滚子4。所述的兜孔2还可为矩形兜孔，矩形兜孔与圆柱滚子接触的两个侧壁3相互平行，且为矩形兜孔中心延长线7不通过环形保持架轴心线6的结构，当圆柱滚子4与矩形兜孔设定的一侧壁3全接触时，则滚子中心延长线5通过环形保持架轴心线6。

兜孔前后内壁的形状和滚子端面的形状不是本实用新型的关键。滚子在长度方向上和兜孔也有0.3-0.8毫米的间隙，所以滚子很容易与保持架的引导侧壁接触。就梯形兜孔而言，滚子必须能不受约束的从保持架兜孔的一个内壁转到另一个内壁，并且保证在其长度方向上的全接触。兜孔的上、下内壁可以加工成直的、弯的，直的可以是多个直平面，弯的可以是多个弧面。优选的设计是把兜孔的上、下内壁分别加工成在径向方向上等半径的圆弧形状，使得滚子在运转过程中与内壁圆滑的过渡，减少磨损。

上述的保持架适用于所有的推力轴承，包括推力圆柱滚子轴承，锥形滚道圆柱滚子轴承。保持架兜孔的侧壁可以加工成任意的形状，在径向方向上与滚子接触的时候，能引导滚子径向对齐。没有必要保证滚子与保持架的内壁长度方向上的全接触。保持架的梁一般加工成带加强筋，上面加工凸台或凹槽，这样可以提高保持架抗弯转和抗扭曲的能力。必须控制圆柱滚子的尺寸及形状误差，降低滚子圆周方向上对滚道的破坏。

Claims (2)

1.一种推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件，包括整体环形保持架（1）、环形保持架上布设多个圆周等分的兜孔（2）、置于环形保持架兜孔中的圆柱滚子（4），其特征在于所述的兜孔（2）为梯形兜孔，梯形兜孔与圆柱滚子接触的两个侧壁（3）沿径向方向向内收缩，并与通过环形保持架轴心线（6）的兜孔中心线（7）对称，当圆柱滚子（4）与梯形兜孔两侧任一侧壁(3)全接触时，滚子中心延长线(5)通过环形保持架轴心线(6)。

2.根据权利要求1所述的一种推力圆柱滚子轴承保持架和滚子组件，其特征在于所述的兜孔（2）为矩形兜孔，矩形兜孔与圆柱滚子接触的两个侧壁（3）相互平行，且为矩形兜孔中心延长线（7）不通过环形保持架轴心线（6）的结构，当圆柱滚子（4）与矩形兜孔设定的一侧壁（3）全接触时，则滚子中心延长线（5）通过环形保持架轴心线（6）。