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

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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