CN205715292U - 轴承座圈及轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴承座圈及轴承。该轴承座圈包括至少两层座圈，所述至少两层座圈压配合在一起。所述轴承座圈可以为轴承内圈。所述轴承可以为圆柱滚子轴承。在本申请的轴承座圈及包括该轴承座圈的轴承中，轴承座圈由至少两层座圈构成，因此可以减小滚动体与轴承座圈之间的接触压力。

Description

轴承座圈及轴承

技术领域

本实用新型涉及轴承领域，具体地涉及一种轴承座圈及包括该座圈的轴承。

背景技术

为了增加负载能力，在轧钢厂、大型电厂、发电机、机床主轴、减速机单元等中广泛地使用圆柱滚子轴承。

目前，典型的圆柱滚子轴承具有如图1所示的结构。参照图1，圆柱滚子轴承由一个圆环形的内圈10(也称为内轴承座圈或轴承内座圈)、一个圆环形的外圈20(也称为外轴承座圈或轴承外座圈)和介于内圈10和外圈20之间的多个圆柱滚子30构成。可选地，该圆柱滚子轴承还可以包括用于保持滚子30的保持架(未图示)。

根据目前的计算，当大的负载施加到轴承时，在内圈10的与圆柱滚子30接触的部位产生大的接触压力，尤其是在内圈10的与圆柱滚子30接触的部位中的轴承轴向两端的位置(即，图2中的箭头100所示的位置)。该压力可能导致内圈10的塑性变形，甚至导致轴承故障。

为了减小接触压力，已有的方案包括使用修形滚子(即，滚子的直径在轴向上变化，尤其是滚子的轴向两端的直径是变化的)，这可以减小接触压力。但是，当负载大时，接触压力仍可能非常高。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的轴承座圈和滚动体之间产生大的接触压力的问题而作出本实用新型。

本实用新型可以采用、但不限于如下技术方案。

一种轴承座圈，其中，所述轴承座圈包括至少两层座圈，所述至少两层座圈压配合在一起。

优选地，所述至少两层座圈包括与滚动体接触的第一层座圈和与该第一层座圈压配合的第二层座圈。

优选地，所述第一层座圈的厚度小于或等于所述第二层座圈的厚度。

优选地，所述第一层座圈的宽度小于所述第二层座圈的宽度。

优选地，所述第一层座圈的弹性模量大于所述第二层座圈的弹性模量。

优选地，所述第二层座圈由铸铁或塑料制成。

优选地，所述轴承座圈为轴承内圈。

一种轴承，其包括滚动体以及根据本实用新型的轴承座圈。

优选地，所述滚动体为滚子或滚针，所述轴承座圈的与所述滚子或滚针接触的第一层座圈的宽度比所述滚子或滚针的轴向长度短。

优选地，所述滚动体为圆柱滚子或圆锥滚子。

在本申请的轴承座圈及包括该轴承座圈的轴承中，轴承座圈由至少两层座圈构成，因此可以减小滚动体与轴承座圈之间的接触压力。

应当理解，在本申请中，减小滚动体和轴承座圈之间的接触压力特别地包括峰值接触压力的减小和/或接触压力分布的优化。

附图说明

图1是示出沿现有技术的圆柱滚子轴承的轴向观察的该圆柱滚子轴承的示意图。

图2是示出图1中的内圈和圆柱滚子之间的接触压力的示意图。

图3A是示出沿根据本实用新型的一个实施方式的圆柱滚子轴承的轴向观察的该圆柱滚子轴承的示意图。

图3B和3C是示出根据本实用新型的该圆柱滚子轴承的内圈的第一层内圈和第二层内圈的立体图。

图4A示出根据本实用新型的该圆柱滚子轴承的内圈的第一层内圈和第二层内圈的不同厚度比的情况下的接触压力。

图4B是图4A的局部放大图。

图5A示出根据本实用新型的该圆柱滚子轴承的内圈的第一层内圈和第二层内圈的厚度比为1：5及3：3的情况下的接触压力。

图5B是图5A的局部放大图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。各附图仅用于示例的目的，因此各部件的比例在不同附图中可能不同并且与实际产品的比例可能不同。

如图3A至图3C所示，在本实用新型的一个实施方式中，轴承内圈(也称为内轴承座圈或轴承内座圈)由两个独立的环、即第一层内圈11(也称为第一层座圈)和第二层内圈12(也成为第二层座圈)构成。第一层内圈11和第二层内圈12压配合在一起而构成轴承的内圈10。第一层内圈11介于第二层内圈12和圆柱滚子30之间。其中，第一层内圈11和第二层内圈12的厚度(径向厚度)、宽度(轴向宽度)和材料可以不同。

图4A和图4B示出根据本实用新型的圆柱滚子轴承的内圈的第一层内圈和第二层内圈的不同厚度比的情况下的接触压力。在图4A和图4B以及后述的图5A和图5B中，横轴示出滚子与第一层内圈的接触点距滚子的轴向一端面的距离，纵轴示出在相应的接触点处测得的接触压力。与现有技术的单层内圈相比，在本申请的两层内圈的情况下，内圈与圆柱滚子之间的接触压力明显降低。参照图4A和4B中左侧的接触压力峰值，随着第一层内圈11和第二层内圈12之间的厚度比的减小，接触压力也减小。因此，在本申请中，优选第一层内圈11的厚度小于或等于第二层内圈12的厚度，更优选地，第一层内圈11的厚度小于第二层内圈12的厚度。在第一层内圈11和第二层内圈12的厚度比为2：4和1：5的情况下，接触压力降低效果特别明显，同时，接触压力呈现出优选的两端低而中间平缓的曲线。

参照图5A和图5B，在第一层内圈11和第二层内圈12的厚度比为1：5的情况下，与第一层内圈11的宽度和第二层内圈12的宽度相等时(图示中直线示出的“第一/第二层内圈厚度比1：5”)相比，第一层内圈11的宽度比第二层内圈12的宽度小(在该具体示例中小5mm)时，接触压力几乎没有变化。也就是说，在缩短第一层内圈11的宽度的情况下，可以在保持接触压力的同时减少材料的用量，进而降低成本。

参照图5A和图5B，在第一层内圈11和第二层内圈12的厚度比为1：5的情况下，与第一层内圈11的宽度和第二层内圈12的宽度相等时(图示中直线示出的“第一/第二层内圈厚度比1：5”)相比，第一层内圈11的宽度与圆柱滚子的轴向长度(下同)一样长时，接触压力几乎没有变化，但是，在第一层内圈11的宽度比圆柱滚子短时，接触压力变小。

参照图5A和图5B，在第一层内圈11比圆柱滚子短时，比较第一层内圈11和第二层内圈12的厚度比为1：5和3：3的情况可知，在第一层内圈11和第二层内圈12的厚度相等时(3：3)，接触压力明显变小。

因此，优选地，第一层内圈11比圆柱滚子短，在该情况下，优选地，第一层内圈11和第二层内圈12的厚度相等。

与第一层内圈11和第二层内圈12均由钢制成的情况(图示中直线示出的“第一/第二层内圈厚度比1：5”)相比，在第一层内圈11由钢制成，第二层内圈12由铸铁制成的情况下，接触压力明显降低；在第二层内圈12由塑料制成的情况下，接触压力降低更为明显。因此，在本申请中，优选地，第二层内圈12的弹性模量小于第一层内圈11的弹性模量，或者说，第二层内圈12比第一层内圈11软。

通常，在内圈的制造过程中，需要对内圈进行热处理，以改善其表面硬度特性。如果内圈太厚，难以热处理整个截面(整个厚度)，可能在界面产生残余应力，这可能导致内圈故障。现在，在本申请的轴承设计中，第一层内圈11的厚度变小，可以完全地进行热处理。

因而，本申请提供了一种可以降低轴承的滚动体与轴承座圈之间的接触压力的轴承座圈及包括该轴承座圈的轴承。

然而，本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员可以在上述实施方式的基础上对本申请作出各种变型和改变，而不脱离本实用新型的范围。

(1)上面以圆柱滚子轴承为例说明了本实用新型。然而，本实用新型的座圈不仅可以应用于圆柱滚子轴承，而且可以应用于滚针轴承等的其它轴承。因此，在本申请中，“滚动体”包括圆柱滚子、滚针、球、圆锥滚子、对称调心滚子、非对称调心滚子等，“滚子”包括圆柱滚子、圆锥滚子、对称调心滚子、非对称调心滚子等。

(2)上面说明了轴承内圈由两层内圈构成的情况，然而，可选地，内圈可以由三层或更多层内圈构成。

(3)上面以轴承内圈为例进行了说明。然而，应当理解，本实用新型的结构也可以应用于轴承外圈。在应用于轴承外圈的情况下，上述第一层内圈的特征可以对应于第一层外圈(即靠近滚动体的一层外圈)，上述第二层内圈的特征可以对应于第二层外圈(即远离滚动体的一层外圈)。

Claims (10)

1.一种轴承座圈，其特征在于，所述轴承座圈包括至少两层座圈，所述至少两层座圈压配合在一起。

2.根据权利要求1所述的轴承座圈，其特征在于，所述至少两层座圈包括与滚动体接触的第一层座圈和与该第一层座圈压配合的第二层座圈。

3.根据权利要求2所述的轴承座圈，其特征在于，所述第一层座圈的厚度小于或等于所述第二层座圈的厚度。

4.根据权利要求2所述的轴承座圈，其特征在于，所述第一层座圈的宽度小于所述第二层座圈的宽度。

5.根据权利要求2所述的轴承座圈，其特征在于，所述第一层座圈的弹性模量大于所述第二层座圈的弹性模量。

6.根据权利要求2或5所述的轴承座圈，其特征在于，所述第一层座圈由钢制成，所述第二层座圈由铸铁或塑料制成。

7.根据权利要求1所述的轴承座圈，其特征在于，所述轴承座圈为轴承内圈。

8.一种轴承，其特征在于，所述轴承包括滚动体以及权利要求1至7中任一项所述的轴承座圈。

9.根据权利要求8所述的轴承，其特征在于，所述滚动体为滚子或滚针，所述轴承座圈的与所述滚子或滚针接触的第一层座圈的宽度比所述滚子或滚针的轴向长度短。

10.根据权利要求8所述的轴承，其特征在于，所述滚动体为圆柱滚子或圆锥滚子。