CN206017452U - 一种密封式深沟球轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封式深沟球轴承，包括外圈、内圈、钢球以及保持架，在内圈和外圈之间设有密封圈，外圈的端面上设有卡接环槽，密封圈的外侧边卡接在外圈的卡接环槽内，内圈在外边缘处具有一个密封端面，密封圈的内表面在对应密封端面处设有第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条，第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条同轴间隔布置，第一密封环条与密封端面相贴合，第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的高度逐步降低，第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的直径逐步减小。本实用新型可有效地避免外界的杂质进入轴承内，避免轴承内的油脂的泄漏，从而延长轴承的使用寿命，并降低轴承工作时的摩擦阻力。

Description

一种密封式深沟球轴承

技术领域

本实用新型涉及一种球轴承，具体涉及一种具有密封结构的深沟球轴承。

背景技术

深沟球轴承是滚动轴承中最为普通的一种类型，主要承受径向载荷，也可同时承受径向载荷和轴向载荷。深沟球轴承通常由一个外圈，一个内圈、一个保持架和一组间隔定位在保持架内的钢球构成，外圈的内侧壁以及内圈的外侧壁上分别设有环形的沟道，钢球在沟道内滚动，从而实现内圈和外圈之间的滚动摩擦，深沟球轴承的外圈通常固定定位在一个轴承安装孔内，内圈的内孔插接有转动轴，从而承受转动轴的径向载荷，并减小转动轴转动时的摩擦阻力。深沟球轴承分密封式和开放式两种结构，开放式是指轴承不带密封结构，密封式深沟球轴承通过在轴承的两侧分别设置一个密封圈，可阻止轴承内的润滑油外溢，同时避免外界的灰尘和细小的颗粒杂质进入。由于轴承在使用时外圈通常是固定不动的，而内圈相对外圈需要转动，因此，其密封圈一般通过过盈配合卡接在外圈的内侧开口边缘，而内圈与密封圈之间则采用较小的间隙配合，以便减小轴承在工作时内圈与密封圈之间的摩擦阻力，同时尽量提高其密封性能。然而现有的密封式深沟球轴承存在如下问题：由于内圈和密封圈之间无法做到过盈配合，因此，轴承内部的润滑油仍然会从内圈与密封圈之间的缝隙处向外渗漏，从而缩短轴承的使用寿命。特别是，密封圈通常采用塑胶一类的材质制成，其尺寸精度不高，因此，当密封圈的内孔尺寸具有偏差时，很容易使内圈和密封圈之间形成较紧的过盈配合，从而导致轴承工作时的摩擦阻力大，当其用于工缝无刷节能电机时，难以实现即开即停，不利于调速。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的密封式深沟球轴承所存在的容易漏脂、对密封圈的尺寸精度要求高、容易因密封圈的尺寸误差造成工作时摩擦阻力大的问题，提供一种密封性能好、使用寿命长、工作时的摩擦阻力小的密封式深沟球轴承，其适用于工缝无刷节能电机，可实现即开即停，并方便调速。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种密封式深沟球轴承，包括外圈、内圈、钢球以及用于分隔并定位钢球的保持架，在内圈的外边缘和外圈的内边缘之间设有圆环形的密封圈，所述外圈靠近内边缘处的端面上设有卡接环槽，所述密封圈的外侧边卡接在所述外圈的卡接环槽内，所述内圈在外边缘处具有一个与轴线垂直的密封端面，所述密封圈的内表面在对应密封端面处设有圆形的第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条，所述第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条同轴间隔布置，所述第一密封环条与密封端面相贴合，所述第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的高度逐步降低，所述第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的直径逐步减小。

由于本实用新型的深沟球轴承在用于工缝无刷节能电机时，其外圈是固定不动的，转动的是插接在内圈上的轴，因此，本实用新型在外圈上设置卡接环槽，以便将密封圈卡接在外圈的卡接环槽内，这样，本实用新型在工作时，密封圈连接在固定不动的外圈上，从而可确保密封圈与外圈之间的密封性，避免润滑油从密封圈与外圈的缝隙处泄漏。现有的密封式深沟球轴承中，其密封圈与内圈通常是采用径向的间隙配合的，以减小工作时内圈与密封圈之间的摩擦阻力，或者采用径向的过渡配合，以提高其密封性能。然而间隙配合的密封性低，容易产生漏脂，而过渡配合则容易因密封圈的径向尺寸误差而导致密封圈与内圈之间的接触压力产生波动，从而容易因密封圈与内圈之间的配合过紧而导致摩擦阻力大。而本实用新型在内圈两端的外边缘处分别设置一个密封端面，相应地，在密封圈的内表面上设置凸起并贴靠密封端面的第一密封环条。也就是说，密封圈与内圈之间的密封是依靠密封圈的弹性实现接触密封的，这样，不仅能有效地隔绝外界的灰尘等杂质进入轴承内，避免轴承内部的润滑油从密封圈与内圈的缝隙处泄漏，同时可有效地消除密封圈的尺寸误差对接触压力的影响，使密封圈和内圈之间可始终保持一个合理的接触压力，从而使深沟球轴承工作时的摩擦阻力始终保持在一个合适的设定范围内，便于工缝无刷节能电机实现即开即停，并方便调速。由于密封圈的内表面设有第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条，因此，密封圈可形成多重密封效果。此外，第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的高度逐步降低，第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的直径逐步减小，因此，密封圈与内圈之间只有第一密封环条形成真正的接触密封，而第二密封环条和第三密封环条则形成间隙密封，因此，不会增加轴承工作时的摩擦阻力，而第二密封环条和第三密封环条则可依次阻止外界的灰尘等颗粒状杂质等进入轴承内，有效地延长轴承的使用寿命。当轴承长时间工作后，与内圈的密封端面接触的第一密封环条被逐步磨损，此时高度较低的第二密封环条即可接触密封端面，从而形成有效的密封，避免出现漏脂现象。同理，当第一密封环条和第二密封环条继续磨损至第三密封环条抵触密封端面时，密封圈依然后可确保密封效果，从而极大地延长轴承的有效使用寿命。

作为优选，所述第一、第二、第三密封环条的横截面呈半圆形，有利于减小与密封端面的接触面积，从而减小摩擦阻力。

作为优选，所述内圈的外表面的直径从内圈的沟道两侧向外逐步减小，从而使内圈两侧的外表面呈圆锥面，所述圆锥面的锥度在0.2-0.3之间。

当深沟球轴承工作时，其内圈高速转动，此时附着在内圈外表面的润滑油会形成一个径向的离心力，润滑油在离心力的作用下会自动沿着倾斜的圆锥面向内圈中间的沟道流动，一方面有利于沟道和在沟道内滚动的钢球的润滑，同时可避免润滑油在轴承工作时的外泄。

作为优选，所述卡接环槽的圆周面上设有一体地沿径向向内延伸的卡环，卡环的内侧面为倾斜的斜面，从而使所述卡接环槽的宽度自开口处向内逐渐减小，所述密封圈的外侧边上设有适配并卡接在所述卡接环槽内的卡接凸环。

依靠密封圈的变形，我们可将密封圈的卡接凸环挤压进卡接环槽内，而卡环则可避免密封圈的脱落。特别是，卡接环槽的宽度自开口处向内逐渐减小，也就是说，卡接环槽靠近外圈端面的侧面为斜面，因此可对挤入卡接环槽内的卡接凸环形成一个有效的挤压作用，从而确保密封圈与外圈之间的密封效果。

作为优选，所述卡接环槽内与密封圈的内表面贴合的侧面上设有储油环槽，所述储油环槽内嵌设有蜂窝陶瓷环。

蜂窝陶瓷环上密布细微的小孔，从而形成一种毛细效果，既可充分地吸收轴承内的润滑油，避免轴承不工作时因内部过多的润滑油而产生外泄，又可保证轴承在工作时逐步地向外释放润滑油，确保轴承的润滑效果。

作为优选，所述内圈靠近外边缘的端面上设有密封环槽，所述密封环槽的圆周面上设有一体地沿径向向外延伸的隔离环，隔离环的内侧面为倾斜的斜面，从而使所述密封环槽的宽度自开口处向内逐渐减小，所述密封圈的内侧边上设有位于密封环槽内的隔离凸环，所述隔离凸环与所述密封环槽之间为间隙配合。

与密封圈和外圈的连接结构相类似地，密封圈的内侧边上设置卡位在内圈的密封环槽内的隔离凸环，从而可在密封圈与内圈之间形成U形的密封结构，有利于提高其密封性能，并避免密封圈的脱落。而隔离凸环与所述密封环槽之间为间隙配合，因此不会增加轴承在工作时的摩擦阻力。

作为优选，所述隔离环的外侧边缘设有环形的防尘槽，所述密封圈的内侧边上一体地设有位于防尘槽内的防尘圈，从而可在密封圈与内圈之间形成多重曲折的迷宫式密封结构，进一步提高密封圈与内圈连接处的密封效果。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可有效地避免外界的杂质进入轴承内，避免轴承内的油脂的泄漏，从而延长轴承的使用寿命，并降低轴承工作时的摩擦阻力。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图中：1、外圈 11、卡接环槽 12、卡环 13、储油环槽 14、蜂窝陶瓷环 2、内圈21、密封端面 22、圆锥面 23、密封环槽 24、隔离环 241、防尘槽 3、钢球 4、保持架5、密封圈 51、第一密封环条 52、第二密封环条 53、第三密封环条 54、卡接凸环 55、隔离凸环 56、防尘圈 57、支撑片 571、烧结层 6、防漏圈。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种密封式深沟球轴承，用于工缝无刷节能电机，具体包括外圈1、内圈2、若干钢球3以及用于分隔并定位各钢球的保持架4，在内圈两端的外边缘和外圈对应的内边缘之间分别设置圆环形的密封圈5，密封圈可采用塑胶材料制成，既方便加工，又可使其具有一定的弹性，以方便安装。外圈在靠近内边缘处的端面上设置卡接环槽11，密封圈的外侧边卡接在外圈的卡接环槽内，从而使密封圈与外圈形成过盈配合，以确保其密封性能。此外，内圈在外边缘处设置一个与轴线垂直圆环形的密封端面21，密封圈则在内表面与密封端面对应处设置圆形的第一密封环条51，依靠密封圈的弹力，凸起的第一密封环条与密封端面相贴合，从而实现密封圈与内圈之间的密封，此时密封圈上靠近密封环条的内侧有轻微的顶起，也就是说，密封圈的轴向截面呈中间高边缘低的圆锥形。我们可通过合理地设计第一密封环条的高度，以控制密封环条与密封端面之间的接触压力，以便在确保可靠的密封效果的同时，尽量降低密封圈与内圈之间的摩擦阻力。由于密封圈在制造时第一密封环条高度的绝对误差值非常小，因此，不会对密封环条与密封端面之间的接触压力产生影响，从而可确保每个密封式深沟球轴承具有稳定的密封效果和摩擦阻力，使密封式深沟球轴承保持稳定的品质。

另外，我们可在密封圈内表面对应密封端面处设置圆形的第二密封环条52和第三密封环条53，使密封圈可形成迷宫式的多重密封效果。第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条在密封圈上由外至内同轴地间隔布置，也就是说，第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的直径逐步减小，并且第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的高度逐步降低，从而在第二密封环条与密封端面之间以及第三密封环条和密封端面之间具有细微的间隙。第二密封环条和第三密封环条则可依次阻止外界的灰尘等颗粒状杂质等进入轴承内，有效地延长轴承的使用寿命。当轴承长时间工作后，与内圈的密封端面接触的第一密封环条被逐步磨损，第一密封环条与密封端面之间的接触压力减小，此时高度较低的第二密封环条接触密封端面，从而形成二道有效的密封，可继续维持轴承的密封效果，并且不会增加摩擦阻力。同理，当第一密封环条和第二密封环条继续磨损至第三密封环条抵触密封端面时，密封圈上每一条密封环条与密封端面的接触压力减小，此时第一、第二、第三密封环条同时接触密封端面，从而形成三道有效的密封，因而可继续确保密封效果，从而极大地延长轴承的有效使用寿命，并且不会增加总的摩擦阻力。需要说明的是，我们可将第一、第二、第三密封环条的横截面制成半圆形，从而减小第一、第二、第三密封环条与密封端面的接触面积，有利于减小摩擦阻力。

我们知道，深沟球轴承内在工作时，其内圈高速转动，此时内圈外表面的润滑油会产生较大的离心力而向两侧流动，其中向密封圈一侧流动的润滑油会因为离心力的作用而形成一定的压力，从而容易在密封圈与内圈之间产生漏脂现象。为此，我们可使内圈的外表面的直径从内圈的沟道两侧向外逐步减小，从而使内圈两侧的外表面形成圆锥面22，该圆锥面的锥度在0.2-0.3之间，其优选值为0.25。这样，当深沟球轴承工作时，内圈高速转动，此时附着在内圈外表面的润滑油会形成一个径向的离心力，润滑油在离心力的作用下会自动沿着倾斜的圆锥面向内圈中间的沟道流动，从而使沟道以及沟道内滚动的钢球得到充分的润滑，同时可避免润滑油在轴承工作时的外泄。

为了提高密封圈与外圈连接的可靠性，外圈的卡接环槽的圆周面上设置一体地沿径向向内延伸的卡环12，卡环的内侧面为倾斜的斜面，从而使卡接环槽的宽度自开口处向内逐渐减小。相应地，密封圈的外侧边上一体地设置适配并卡接在卡接环槽内的卡接凸环54。依靠密封圈的变形，我们可将密封圈的卡接凸环挤压进卡接环槽内，使密封圈与外圈之间实现可靠连接。特别是，卡接环槽的宽度自开口处向内逐渐减小，也就是说，卡接环槽靠近外圈端面的侧面为斜面，因此可对挤入卡接环槽内的卡接凸环形成一个有效的挤压作用，从而确保密封圈与外圈之间的密封效果。另外，我们还可在卡接环槽内与密封圈的内表面贴合的侧面上设置圆形的储油环槽13，并且在储油环槽内嵌设一个蜂窝陶瓷环14。由于蜂窝陶瓷环上密布细微的小孔，因而具有良好的毛细效果，可充分地吸收轴承内的润滑油，避免轴承内部过多的润滑油产生外泄。当深沟球轴承在工作时则逐步地向外释放润滑油，确保深沟球轴承的润滑效果。

可以理解的是，我们还可在内圈上靠近外边缘的端面上设置密封环槽23，密封环槽的圆周面上设置一体地沿径向向外延伸的隔离环24，隔离环的内侧面为倾斜的斜面，从而形成一个U形的密封环槽，并且密封环槽的宽度自开口处向内逐渐减小，有利于提高其密封性能，并避免密封圈的脱落。相应地，密封圈的内侧边上一体地设置位于密封环槽内的隔离凸环55，隔离凸环与密封环槽之间为间隙配合，因而不会增加深沟球轴承在工作时的摩擦阻力。此外，隔离环的外侧边缘可设置环形的防尘槽241，相应地，在密封圈的内侧边上一体地设置位于防尘槽内的防尘圈56，从而可在密封圈与内圈之间形成多重曲折的迷宫式密封结构，进一步提高密封圈与内圈连接处的密封效果。

进一步地，我们还可在密封圈的内表面嵌设一片由不锈钢制成的圆环形的支撑57片，支撑片可起到类似骨架的效果，确保密封圈具有良好的强度和刚性；同时在支撑片外露的表面烧结一层无氧铜粉的烧结层571，烧结层内部形成的均匀密布的细微小孔具有良好的毛细作用，当深沟球轴承内的润滑油通过内圈的外表面流动到与其抵触的密封圈时，可被密封圈表面的烧结层吸收并传送到密封圈外侧的蜂窝陶瓷环，并被吸附在蜂窝陶瓷环内，有利于阻止润滑油的外泄，又可使深沟球轴承内的润滑油在内圈、外圈、钢球之间形成循环，确保深沟球轴承内部具有良好的润滑效果。

最后，内圈的密封端面上可设置采用玻璃纤维膜制成的环形的防漏圈6，防漏圈的内侧边缘与密封圈之间具有间隙，防漏圈从内侧边缘至外侧边缘向密封圈一侧倾斜，从而使防漏圈的外侧边缘贴靠在密封圈的内表面上。由于倾斜的防漏圈的外侧贴靠在密封圈的内表面上，因此可阻止内圈外表面的润滑油直接流动到密封圈内表面上，有利于提高深沟球轴承在静止状态下的防漏效果。当深沟球轴承工作时，内圈带动防漏圈高速转动而产生径向的离心力，此时离心力使倾斜的防漏圈产生轻微的摆正，从而使防漏圈的外侧边缘与密封圈的内表面分离并产生细微的间隙，从而不会增加轴承在工作时的摩擦阻力，同时不会使防漏圈产生磨损。另外，采用玻璃纤维膜制成的防漏圈具有极佳的毛细作用，因此，深沟球轴承工作时，内圈上的润滑油可被充分地吸附在防漏圈上，并依靠离心力使防漏圈上的润滑油集中在远离密封端面的外侧边缘；当深沟球轴承停止工作时，防漏圈的外侧边缘重新贴靠在密封圈的内表面上，从而可将吸附在防漏圈上的润滑油通过密封圈内表面的烧结层渗透并吸附到蜂窝陶瓷环上，以有效地避免润滑油的外泄。

Claims (1)

1.一种密封式深沟球轴承，包括外圈、内圈、钢球以及用于分隔并定位钢球的保持架，在内圈的外边缘和外圈的内边缘之间设有圆环形的密封圈，其特征是，所述外圈靠近内边缘处的端面上设有卡接环槽，所述密封圈的外侧边卡接在所述外圈的卡接环槽内，所述内圈在外边缘处具有一个与轴线垂直的密封端面，所述密封圈的内表面在对应密封端面处设有圆形的第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条，所述第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条同轴间隔布置，所述第一密封环条与密封端面相贴合，所述第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的高度逐步降低，所述第一密封环条、第二密封环条和第三密封环条的直径逐步减小，所述内圈靠近外边缘的端面上设有密封环槽，所述密封环槽的圆周面上设有一体地沿径向向外延伸的隔离环，隔离环的内侧面为倾斜的斜面，从而使所述密封环槽的宽度自开口处向内逐渐减小，所述密封圈的内侧边上设有位于密封环槽内的隔离凸环，所述隔离凸环与所述密封环槽之间为间隙配合。