CN205895919U - 角接触球轴承用保持架、角接触球轴承及轴承装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供角接触球轴承用保持架、角接触球轴承及轴承装置，能够防止与外圈及内圈的接触，且能够确保保持架的强度，并且，能抑制磨擦所导致的发热，能够适合于在提高了轴向载荷的负荷能力的角接触球轴承中使用。在设支柱(33)相对于圆环部(31)的倾斜角度为θ1、设球面兜孔(34)的曲率半径为R、设滚珠(3)的直径为Da、设支柱33的外径侧倾斜面(35)与内径侧倾斜面(36)所成的角度为θ2时，θ1＞90°，0.5＜R/Da＜0.65，且，θ2≥0°。

Description

角接触球轴承用保持架、角接触球轴承及轴承装置

技术领域

本实用新型涉及角接触球轴承用保持架、角接触球轴承及轴承装置。

背景技术

在机床的主轴、特别是负荷较大的轴向载荷的主轴中，采用角接触球轴承。另外，在NC车床、铣床、加工中心、复合加工机、五轴加工机等机床、电动射出成型机、冲切机等的主轴箱、及安装加工物的安装头的直线运动进给机构中所使用的将旋转运动转换为直线运动的滚珠丝杠。作为对该滚珠丝杠的轴端进行旋转支承的轴承，也采用角接触球轴承(例如，参照专利文献1)。

图5示出被用作负荷较大的轴向载荷的轴承的角接触球轴承100、及角接触球轴承100所使用的保持架110。在该角接触球轴承100中，将外圈101的轴向一侧、及内圈102的轴向另一侧的槽肩101a、102a加高，将滚珠103的接触角加大，从而能够增加轴承的轴向载荷的负荷能力。另外，保持架110为了避免与外圈101及内圈102的槽肩101a、102a的干涉，而将一对圆环部111、112配置为高度不同，并利用直线状的支柱113连结该一对圆环部111、112。另外，保持架110是外圈引导方式，利用与外圈101的内周面的间隙来限定保持架110的径向窜动量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000‐104742号公报

实用新型内容

本实用新型欲解决的技术问题

不过，图5所示的保持架110中，兜孔114在截面中大幅地倾斜，在兜孔114与滚珠103接触时，倾斜方向的反作用力作用于保持架110。因此，保持架110容易倾斜，保持架110容易异常振动、或者容易发生保持架音等异常噪音。另外，当振动变大时，有可能发展成兜孔磨损。

本实用新型是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种角接触球轴承用保持架、角接触球轴承及轴承装置，能够防止与外圈及内圈的接触，且确保保持架的强度，并且，能够抑制磨擦所导致的发热，还能抑制异常振动、异常噪音的发生，适合于在提高了轴向载荷的负荷能力的角接触球轴承中使用。

用于解决问题的技术方案

本实用新型的上述目的由下述的构成来达成。

(1)一种角接触球轴承用保持架，包括圆环部、和在该圆环部的轴向一侧在圆周方向隔开间隔地配置并向外径侧倾斜地延伸的多个支柱，并具有多个球面兜孔，所述多个球面兜孔分别由在圆周方向相邻的所述支柱和所述圆环部隔成，分别保持多个滚珠，所述角接触球轴承用保持架的特征在于，

在设所述支柱相对于所述圆环部的倾斜角度为θ1、设所述球面兜孔的曲率半径为R、设所述滚珠的直径为Da、设所述支柱的外径侧倾斜面与内径侧倾斜面所成的角度为θ2时，θ1＞90°，0.5＜R/Da＜0.65，且θ2≥0°。

(2)如(1)所述的角接触球轴承用保持架，其特征在于，

是内圈引导方式、或外圈引导方式。

(3)如(1)所述的角接触球轴承用保持架，其特征在于，

是滚珠引导方式。

(4)一种角接触球轴承，其特征在于，

所述角接触球轴承具有：

外圈，其在内周面具有外圈滚道槽；

内圈，其在外周面具有内圈滚道槽；

多个滚珠，其在所述外圈滚道槽与所述内圈滚道槽之间具有接触角地滚动自如地配置；以及

(1)所述的角接触球轴承用保持架。

(5)一种轴承装置，其是将(4)所述的角接触球轴承、和圆柱滚子轴承组合的轴承装置，其特征在于，

在所述角接触球轴承的外圈的外周面与轴承座的内周面之间，形成有20μm以上的直径间隙。

实用新型效果

根据本实用新型的角接触球轴承用保持架，在设支柱相对于圆环部的倾斜角度为θ1、设滚珠的直径为Da时，设所述支柱的外径侧倾斜面与内径侧倾斜面所成的角度为θ2时，θ1＞90°、0.5＜R/Da＜0.65、且θ2≥0°。由此，能够防止与外圈及内圈的接触，且能够确保保持架的强度，并且，能够抑制磨擦所导致的发热，还能够抑制异常振动、异常噪音的发生，能够适合于在提高了轴向载荷的负荷能力的角接触球轴承中使用。

并且，根据本实用新型的轴承装置，将具有上述的保持架的角接触球轴承、和圆柱滚子轴承组合，并在角接触球轴承的外圈的外周面与轴承座的内周面之间形成有20μm以上的直径间隙，因此，能够利用圆柱滚子轴承和角接触球轴承来对径向载荷和轴向载荷进行负荷分担。

附图说明

图1(a)是本实用新型的第1实施方式的角接触球轴承的剖视图，(b)是角接触球轴承用保持架的剖视图。

图2是本实用新型的第2实施方式的角接触球轴承的剖视图。

图3是示出将图1的角接触球轴承应用于机床主轴的刀具侧轴承的例子的剖视图。

图4是示出将图2的角接触球轴承应用于机床主轴的刀具侧轴承的例子的剖视图。

图5(a)是现有的角接触球轴承的剖视图，(b)是角接触球轴承用保持架的剖视图。

图6是参考例的角接触球轴承的剖视图。

附图标记说明

1 多列角接触球轴承(角接触球轴承)

3 滚珠

10 外圈

11 外圈滚道槽

20 内圈

21 内圈滚道槽

30 冠型保持架(角接触球轴承用保持架)

31 圆环部

33 支柱

34 球面兜孔

40 机床用主轴(轴承装置)

Da 滚珠的直径

R 球面兜孔的曲率半径

θ1 支柱的倾斜角度

θ2 支柱的外径侧倾斜面与内径侧倾斜面所成的角度

α 接触角

具体实施方式

以下使用附图说明本实用新型的实施方式的角接触球轴承。

(第1实施方式)

如图1所示，本实施方式的多列角接触球轴承1包括：多列外圈10，其在内周面具有多列的外圈滚道槽11；1对内圈20，其在外周面分别具有单列的内圈滚道槽21；多个滚珠3，其多列地配置在外圈滚道槽11和内圈滚道槽21间；以及外圈引导方式的1对冠型保持架30，其分别滚动自如地保持多列滚珠3。各列的滚珠3的接触角α被设定为40°≤α≤60°左右，多列的滚珠3彼此以背对背配置的方式配置。

在多列外圈10的内周面，在其轴向中间部形成有冠型保持架30的引导面12，在形成在其轴向两侧的、向径向外侧延伸的1对外圈倾斜面13，分别形成有外圈滚道槽11。

在各内圈20的外周面，在与外圈倾斜面13大致平行的内圈倾斜面22，形成有内圈滚道槽21。此外，在1对内圈20之间，配置有与多列外圈10的轴向宽度大致相等的内圈隔圈23。

因此，在多列外圈10的轴向内侧、及各内圈20的轴向外侧，较大地形成槽肩高度，多列角接触球轴承1能够负荷高轴向载荷。

接下来，详细说明冠型保持架30的构成。冠型保持架30的材质可以是金属材料，也可以是合成树脂材料。

作为金属材料，采用铜合金、铁、铝、镁等。另外，在铁系材料的情况下，也可以实施镀银等。

另外，作为合成树脂材料，采用聚酰胺、聚甲醛、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚等。另外，根据需要，也可以添加玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维等强化材料。

如图1(b)所示，各冠型保持架30包括：圆环部31，其相对于滚珠3而言配置在轴向内侧(轴向另一侧)；以及多个支柱33，其在该圆环部31的轴向外侧(轴向一侧)在圆周方向隔开间隔地配置，向外径侧倾斜地延伸，各冠型保持架30具有多个球面兜孔34，该多个球面兜孔34由在圆周方向相邻的支柱33和圆环部31分别隔成，分别保持多个滚珠3。

支柱33包括：外径侧倾斜面35、内径侧倾斜面36，其随着去往轴向外侧而向外径侧倾斜地延伸；圆筒面37，其从外径侧倾斜面35连续并在轴向延伸；以及轴向前端面38，其将该圆筒面37和内径侧倾斜面36连接，在径向延伸。

此处，本实施方式的冠型保持架30中，在设支柱33相对于圆环部31的倾斜角度(具体而言，支柱33的外周侧倾斜面的倾斜角度)为θ1、设球面兜孔34的曲率半径为R、设滚珠3的直径为Da、设支柱的外径侧倾斜面与内径侧倾斜面所成的角度为θ2时，满足下述(式1)-(式3)。

θ＞90°···(式1)

0.5＜R/Da＜0.65···(式2)

θ2≥0°···(式3)

即，本实施方式的冠型保持架30通过满足(式1)，从而能够防止与外圈10及内圈20的接触，且能够确保保持架30的截面壁厚。此外，作为倾斜角度θ1的上限，考虑到滚珠3的赤道部从兜孔内表面偏出，优选θ1＜145°(参照图6的右侧的保持架30)。

另外，本实施方式的冠型保持架30通过满足(式2)，从而滚珠3与球面兜孔34顺畅地接触，能够减小摩擦而低发热。

并且，本实施方式的冠型保持架30通过满足(式3)，从而能够加厚支柱33的前端部壁厚而增大强度。特别是，通过使θ2≥0，从而截面朝向前端部而末端扩大，能够进一步增大强度。另外，通过满足(式3)，从而能够将滚珠3整体在大范围抱住，能够减小球面兜孔34内表面与滚珠3的轴向间隙而形成适当的窜动量，声音特性良好。另一方面，在不满足(式3)的情况下，保持架30的宽度方向窜动量变大，保持架30有可能与外圈10接触。此外，关于角度θ2，考虑到防止与内圈20的接触，优选θ2≤30°(参照图6的左侧的保持架30)。

此外，在图1所示的本实施方式中，设定为θ＝110°、R/Da＝0.52、θ2＝15°。

如以上说明的那样，在本实施方式的角接触球轴承用保持架30中，在设支柱33相对于圆环部31的倾斜角度为θ1、设球面兜孔34的曲率半径为R、设滚珠3的直径为Da、设支柱的外径侧倾斜面与内径侧倾斜面所成的角度为θ2时，θ＞90°，0.5＜R/Da＜0.65，且θ2≥0°。由此，能够防止与外圈10及内圈20的接触，且能够确保保持架30的强度，并且，能够抑制磨擦所导致的发热，还能抑制异常振动、异常噪音的发生，能够适合于在提高了轴向载荷的负荷能力的角接触球轴承1中使用。

(第2实施方式)

图2示出了本实用新型的第2实施方式的角接触球轴承1。此外，对于与第1实施方式相同或同等部分，标注同一附图标记而省略或者简化说明。

在第1实施方式中，支柱33在圆筒面37与内径侧倾斜面36之间形成有轴向前端面38，但是，在本实施方式中，支柱33不具有轴向前端面，圆筒面37与内径侧倾斜面36直接相连。

但是，在本实施方式中，也通过设计为满足(式1)-(式3)，从而能够获得与第1实施方式同样的效果。

此外，在图2所示的本实施方式中，设定为θ1≥125°、R/Da＝0.53、θ2＝0°。

其他的构成及作用与第1实施方式同样。

此外，本实用新型不限定于上述的实施方式，能够适当进行变形、改良等。

例如，本实用新型的角接触球轴承用保持架不限定于本实施方式的外圈引导方式，也可以是内圈引导方式、滚珠引导方式。

另外，在上述实施方式中，本实用新型的角接触球轴承用保持架被用于多列角接触球轴承，但是也可以被用于单列角接触球轴承。

图3是示出将图1的角接触球轴承1应用于轴承装置即机床用主轴40的刀具侧轴承的例子的剖视图，图4是示出将图2的角接触球轴承1应用于机床用主轴40的刀具侧轴承的例子的剖视图。

例如，作为最适合于镗床、车床等在切削加工时负荷较大的轴向载荷的主轴40的主轴排列，作为主轴40的刀具侧轴承，在旋转轴60与轴承座70之间，组合地配置有多列圆柱滚子轴承50和多列角接触球轴承1。

在此情况下，在角接触球轴承1的外圈10的外周面与轴承座70的内周面之间，形成有20μm以上的直径间隙g。当直径间隙g小于20μm时，在切削载荷等的作用下，主轴40挠曲，外圈10与轴承座70接触，角接触球轴承1有可能负荷径向载荷。因此，直径间隙g被设定为20μm以上。

此外，直径间隙优选为20μm-500μm左右。

由此，径向载荷由多列圆柱滚子轴承50负荷，轴向载荷由角接触球轴承1负荷。当假设用角接触球轴承1来承受径向载荷和轴向载荷这双方时，角接触球轴承1的寿命会降低，关于轴承寿命，多列圆柱滚子轴承50比角接触球轴承1长很多。另一方面，通过进行如本例这样径向载荷由多列圆柱滚子轴承50负荷、且轴向载荷由角接触球轴承1负荷这种负荷分担，从而能够实现在两轴承1、50中取得平衡的轴承寿命。

此外，本例的多列圆柱滚子轴承50也可以是单列圆柱滚子轴承。

Claims (5)

1.一种角接触球轴承用保持架，包括圆环部、和在该圆环部的轴向一侧在圆周方向隔开间隔地配置并向外径侧倾斜地延伸的多个支柱，并具有多个球面兜孔，所述多个球面兜孔分别由在圆周方向相邻的所述支柱和所述圆环部隔成，并分别保持多个滚珠，所述角接触球轴承用保持架的特征在于，

在设所述支柱相对于所述圆环部的倾斜角度为θ1、设所述球面兜孔的曲率半径为R、设所述滚珠的直径为Da、设所述支柱的外径侧倾斜面与内径侧倾斜面所成的角度为θ2时，

θ1＞90°，

0.5＜R/Da＜0.65，且，

θ2≥0°。

2.如权利要求1所述的角接触球轴承用保持架，其特征在于，

是内圈引导方式或外圈引导方式。

3.如权利要求1所述的角接触球轴承用保持架，其特征在于，

是滚珠引导方式。

4.一种角接触球轴承，其特征在于，

所述角接触球轴承具有：

外圈，其在内周面具有外圈滚道槽；

内圈，其在外周面具有内圈滚道槽；

多个滚珠，其在所述外圈滚道槽与所述内圈滚道槽之间具有接触角地滚动自如地配置；以及

权利要求1所述的角接触球轴承用保持架。

5.一种轴承装置，其是将权利要求4所述的角接触球轴承、和圆柱滚子轴承组合的轴承装置，其特征在于，

在所述角接触球轴承的外圈的外周面与轴承座的内周面之间，形成有20μm以上的直径间隙。