CN209892617U - 无保持架中间滚子滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

一种无保持架中间滚子滚动轴承。属于机械领域,由内圈、外圈、轴承滚子、中间滚子组成。特征是若干个轴承滚子均布,位于内圈、外圈之间环状空间内,同样数量形状相同,但比轴承滚子直径小很多的中间滚子,依次分开位于每个轴承滚子之间,交替排列成一圈在内圈外圆,轴承运转时,各滚动体彼此滚动接触及滚动摩擦,摩擦因数约减少三分之一,效率提高20%,同时可通过增多承受载荷,轴承滚子的数量使承载能力提高15%,简单可靠,寿命提高,成本可降低15%,普遍装备于工、农业、军用、基建工程、交通等各种机械设备,器械、工具中,用途广泛。

Description

无保持架中间滚子滚动轴承
技术领域:
本发明属于机械领域,具体涉及一种以各个中间滚子,插入相同数量每两个各轴承滚子中,形成新一代无保持架中间滚子滚动轴承。
背景技术:
滚动轴承是各类机械中,应用广泛,已大量生产标准化的通用部件。种类多,结构基本上都是由内圈、外圈、各种滚动体(包括球、圆柱滚子、圆锥滚子、鼓形滚子等)和保持架组成、特点是简单、可靠、紧凑、轴向尺寸小,能适应从0-10000转/分以上的转速,各种不同环境、负荷条件下平稳、高效的运转,同时以大规模系列化标准部件制造。设计、使用、更换、维护都很方便,一直发展很快。
随着现代机械技术的发展,对轴承使用环境、大载荷、高转速、高精度等要求不断增长,对滚动轴承滚动体无论从材质、工艺、精度、硬度等各方面要求更高,而大载荷,更高转速运转时,对轴承保持架的材料、加工、结构也构成挑战,轴承中滚动体与保持架的滑动摩擦,磨损、发热、失效,特别是位于放置滚动体各窝孔横梁部分,易损、断裂等问题也比较突出,直接影响到整个轴承工作可靠性和寿命。
发明内容:
针对上述滚动轴承的现状、发展趋势和潜在问题,本发明的目的是:创造一种新的结构,取消普通轴承中普遍存在的保持架,而以均布于各轴承滚子中间,每隔一个轴承滚子装入一个直径较小的中间滚子。使各个轴承滚子互相离开,不直接接触、摩擦。既没有普通保持架所带来的问题,又简化结构,摩擦损失更小。构成一类新型无保持架中间滚子滚动轴承。
本发明解决其技术问题的具体方案是(图1)(图2)(图3)。
本发明按其滚子的形状,本发明有两类型式的滚动轴承。
1、圆柱滚子轴承(包括双列圆柱滚子轴承、内圈有挡边),其中轴承滚子(2)和中间滚子(4)均为圆柱形,但中间滚子的直径更小。
2、圆锥滚子轴承(包括窄型和宽型),其中轴承滚子(2)和中间滚子(4)均为圆锥形,而中间滚子直径更小。
滚动轴承内圈(1)与外圈(3)同心,这两者之间的环形空间内,均布若干个轴承滚子 (2),各个轴承滚子(2)之间,依次插入各个中间滚子(4),这样被分隔的轴承滚子(2),与中间滚子(4),依序交替排列围绕内圈(1)的外圆,排成一圈,每个中间滚子(4)的外圆分别与轴承滚子和内圈的外圆相切,构成相互滚动的滚动轴承。
本发明工作原理是(图2)(图4):
轴承外圈固定,内圈旋转角速度为ω1时,由于制造安装上轴承内各滚子之间,留有一定微量间隙c与e值,运转时,中间滚子受离心力F作用,间隙c减少而相对e值增大。带动润滑油进入各滚子及内外圈的空间形成油膜润滑,使轴承滚子绕自身中心O2以ω2角速度自转,同时绕内圈自身中心以角速度ω3运转。形成行星运动,而轴承滚子与中间滚子之间,由于间隙c小于间隙e,油膜厚度c值较小,而e处油膜厚度也较大。相应地位于c值油膜粘性剪切力也大于e处油膜粘性剪切力。导致c处对中间滚子的摩擦力矩较大,使中间滚子绕内圈外圆公转的同时,其自转ω4方向与轴承滚子自转ω2方向相反。形成相对各滚子相对滚动摩擦。摩擦因数更小,效率提高,同时这种技术方案布置,可采取小直径的中间滚子,使内、外圈之间可容纳更多的轴承滚子,使整个轴承承载能力增大。
对比现有普通圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承,本发明的有益效果和优点是:
1、本发明没有普通轴承保持架和其带来的与滚子之间的滑动摩擦、磨损及超高速时可能出现的损坏问题。由于本发明中间滚子与轴承滚子之间滚动摩擦,摩擦因数约减少三分之一,效率可提高20%。
2、本发明可通过适量减少中间滚子直径和各滚子之间距离,相应增加轴承滚子的数量的承载能力,同样型号轴承基定额定载荷可提高15%以上,相应轴承寿命较高、可靠性好。
3、本发明没有普通轴承保持架,分隔各轴承两滚子间隔,只依靠简单的中间滚子,使结构大为简化,成本可降低15%。
附图说明:
图1是本发明圆柱滚子轴承(图2)的A-A剖面,图2是本发明(图1)的B-B剖面,图3是本发明圆锥滚子轴承的横剖面,图4是本发明运动原理简图。
图1、图2、图3、图4中,1——内圈,2——轴承滚子,3——外圈,4——中间滚子。
图中各符号:O1——内圈中心,O2——轴承滚子中心,O4——中间滚子中心。
ω1——内圈转动角速度,ω2——轴承滚子绕自身中心O1转动角速度,ω3——轴承滚子绕内圈中心转动角速度,ω4——中间转子绕其自身中心O4自转角速度。
F——作用于中间滚子的离心惯性力,C——中间滚子与轴承滚子之间(微量)间隙,e ——中间滚子与内圈外圆之间(微量)间隙。
具体实施方式:
本发明没有普通滚动轴承保持架,结构更简单可靠,本发明中间滚子呈简单圆柱形或圆锥形,可高效大批生产,因此成本较低,以现有轴承制造技术可直接大批生产,通过简单装配专用工具,与配套机器安装或拆卸,容易实施。
本发明由内圈、轴承滚子、外圈、中间滚子组成,第1特征是:若干个轴承滚子均布位于内圈、外圈之间环状空间内,同样数量中间滚子依次位于各个轴承滚子与内圈外圈之间,交替排列。
第2特征是:每个中间滚子外圆分别与内圈外圆、轴承滚子外圆相切,相切位置有微量间隙。
第3特征是:每个中间滚子形状、长度与轴承滚子形状、长度相同,中间滚子直径小于轴承滚子直径。
以下是本发明的一个实施例:
名称:装有中间滚子(无保持架)圆柱滚子轴承。
外形尺寸:内径50mm,外径90mm,宽度20mm(与同规格普通圆柱滚子轴承外形尺寸相同、互换)
轴承滚子:形状:圆柱形,直径:12mm,长度:15mm,数量:14(比普通同类尺寸轴承滚子数量多2个)
中间滚子:形状:圆柱形,直径:3.5mm,长度:15mm,数量:14
本发明可作为新一代圆柱滚子轴承和新一代圆锥滚子轴承,装在各种机械,设备,器具和工具中,广泛应用于工、农业基建工程、交通、民用、军用机械等各方面。

Claims (3)

1.无保持架中间滚子滚动轴承,由内圈、外圈、轴承滚子、中间滚子组成,其特征是若干个轴承滚子均布位于内圈、外圈之间环状空间内,同样数量中间滚子相互隔开位于每个轴承滚子与内圈外圆之间,交替排列。
2.根据权利要求1所述的无保持架中间滚子滚动轴承,其特征是每个中间滚子外圆分别与内圈外圆、轴承滚子外圆相切,相切位置有微量间隙。
3.根据权利要求1所述的无保持架中间滚子滚动轴承,其特征是每个中间滚子形状长度与轴承滚子形状、长度相同,中间滚子直径小于轴承滚子直径。
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