CN210240319U - 角接触球轴承保持架 - Google Patents

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徐从占
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邹鹏
Li Yu
余礼
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韩婷
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Abstract

本角接触球轴承保持架包括保持架体，保持架体包括一端连接有若干内侧过梁的内圈，相邻的两根内侧过梁和内圈形成呈U形的内锥形兜槽，在内锥形兜槽的槽壁中部设有从外向内依次连接的中部弧形接触凸面一和内避让面一，在内锥形兜槽的槽壁两端分别设有沿着内锥形兜槽槽壁宽度方向设置的内弧形接触凸面，以及一端连接有若干外侧过梁的外圈，相邻的两根外侧过梁和外圈形成呈U形的外锥形兜槽，外侧过梁一一固定在内侧过梁的外表面，内锥形兜槽和外锥形兜槽形成上述的滚珠兜孔，在外锥形兜槽的槽壁中部设有从外向内依次设置的中部弧形接触凸面二和内避让面二，在外锥形兜槽的槽壁两端分别设有沿着外锥形兜槽槽壁宽度方向设置的外弧形接触凸面。

Description

角接触球轴承保持架
技术领域
本实用新型属于轴承技术领域，尤其涉及一种角接触球轴承保持架。
背景技术
机床主轴用角接触球轴承主要有脂润滑和油气润滑两种方式，两种不同的润滑方式都有各自最优的保持架结构设计。
现有的角接触球轴承保持架具有如下缺陷：
1、脂润滑轴承保持架结构不改变，用于油气润滑时，由于油气冲击保持架易产生噪音。
2、滚动体与保持架接触摩擦大，发热量大。
3、保持架兜孔边缘易划伤滚动体
4、滚动体与保持架兜孔碰撞位置不确定，使保持架运转不稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计更合理的角接触球轴承保持架。
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本角接触球轴承保持架包括保持架体，在保持架体的周向设有若干呈圆周均匀分布的滚珠兜孔，保持架体包括一端连接有若干呈圆周均匀分布内侧过梁的内圈，内侧过梁远离内圈的一端略微超过保持架体的中心径向平面，相邻的两根内侧过梁和内圈形成呈U形的内锥形兜槽，在内锥形兜槽的槽壁中部设有从外向内依次连接的中部弧形接触凸面一和内避让面一，在内锥形兜槽的槽壁两端分别设有沿着内锥形兜槽槽壁宽度方向设置的内弧形接触凸面，以及一端连接有若干呈圆周均匀分布外侧过梁的外圈，相邻的两根外侧过梁和外圈形成呈U形的外锥形兜槽，内侧过梁的数量和外侧过梁的数量相等且外侧过梁一一固定在内侧过梁的外表面并且外侧过梁远离外圈的一端延长至内圈的外壁，内锥形兜槽的大内径外端朝向外锥形兜槽的大内径内端且所述的内锥形兜槽和外锥形兜槽形成上述的滚珠兜孔，在外锥形兜槽的槽壁中部设有从外向内依次设置的中部弧形接触凸面二和内避让面二，在外锥形兜槽的槽壁两端分别设有沿着外锥形兜槽槽壁宽度方向设置的外弧形接触凸面且所述的外弧形接触凸面一一位于所述内弧形接触凸面的外侧，滚珠分别与中部弧形接触凸面一、内弧形接触凸面、中部弧形接触凸面二和外弧形接触凸面接触，与滚珠接触位置延长连接形成的轮廓线曲率半径大于滚珠的曲率半径，与滚珠非接触位置延长连接形成的轮廓线曲率半径小于滚珠的曲率半径。
内侧过梁远离内圈的一端超过保持架体中心径向平面的长度为内侧过梁的轴向长度的1/5-1/10。
外侧过梁和内侧过梁连为一体式结构，可以通过采用注塑工艺制造。
在上述的角接触球轴承保持架中，所述的内弧形接触凸面外侧边和外弧形接触凸面的内侧边相连且在内弧形接触凸面与外弧形接触凸面之间形成避让空间。
在上述的角接触球轴承保持架中，所述的外锥形兜槽槽壁两端还设有分别与外弧形接触凸面连接且从外锥形兜槽外侧向外锥形兜槽内侧依次相连的弧形限制凸面、弧形限制凹面和倾斜面。
在上述的角接触球轴承保持架中，在外侧过梁的两侧面上分别设有上述的外弧形接触凸面、弧形限制凸面、弧形限制凹面和倾斜面，设置在外侧过梁一侧面上的外弧形接触凸面与设置在另外一侧面上的外弧形接触凸面呈对称设置，设置在外侧过梁一侧面上的弧形限制凸面与设置在另外一侧面上的弧形限制凸面呈对称设置，设置在外侧过梁一侧面上的弧形限制凹面与设置在另外一侧面上的弧形限制凹面呈对称设置，设置在外侧过梁一侧面上的倾斜面与设置在另外一侧面上的倾斜面呈对称设置且两个倾斜面呈八字形分布。
在上述的角接触球轴承保持架中，所述的内避让面一和内避让面二均为弧形凹面。
在上述的角接触球轴承保持架中，所述的外侧过梁内表面为弧形匹配凹面，内侧过梁的外表面为弧形匹配凸面，且弧形匹配凸面和内圈的外壁齐平，所述的弧形匹配凹面和弧形匹配凸面匹配，以及弧形匹配凹面和内圈的外壁匹配。
在上述的角接触球轴承保持架中，在每根内侧过梁的端部两侧面分布设有上述的内弧形接触凸面，设置在内侧过梁端部一侧面上的内弧形接触凸面和设置在内侧过梁端部另一侧面上的内弧形接触凸面呈对称设置。
在上述的角接触球轴承保持架中，所述的中部弧形接触凸面一设置在内锥形兜槽的槽壁居中位置。
在上述的角接触球轴承保持架中，所述的中部弧形接触凸面二设置在外锥形兜槽的槽壁居中位置。
在上述的角接触球轴承保持架中，在内侧过梁远离内圈的一端设有倾斜向下朝内设置的内倾斜面；在外侧过梁远离外圈的一端设有与内倾斜面倾斜方向一致的外倾斜面。
与现有的技术相比，本角接触球轴承保持架的优点在于：
1、本申请使油气润滑和脂润滑角接触球轴承共用同一设计保持架，减少保持架种类(设计制造成本优势)；
2、且这一设计可以减小因油气冲击保持架过梁，造成保持架振动带来的噪音(对油气润滑的改善)；
3、可以减小油气进入轴承沟道时的阻力，从而降低油气润滑装置的能源消耗(对油气润滑的改善)；
4、可以使得轴承内部空隙容积增大，提高轴承的填脂量，从而延长轴承的服役时间(对脂润滑的改善)；
5、相同填脂量时，可以减小轴承油脂搅拌阻力，从而减少油脂搅拌热，降低轴承温升(对脂润滑的改善)；
6、特殊的兜孔内部设计，可以减少润滑脂的流失，从而延长轴承服役时间(对脂润滑的改善)；
7、可以减小滚动体与保持架的接触摩擦热，降低轴承温升(对两种润滑方式的改善)；
8、可以减少保持架兜孔边缘对滚动体的划伤，提高可靠性(对两种润滑方式的改善)。
9、滚动体与保持架碰撞位置确定，提高保持架运转稳定性(对两种润滑方式的改善)。
附图说明
图1是本实用新型提供的立体结构示意图。
图2是本实用新型提供的结构示意图。
图3是图2中的A-A沿线剖视结构示意图。
图4是图2中的B-B沿线剖视结构示意图。
图5是本实用新型提供的保持架局部结构放大示意图。
图6是图5中的1a处截面放大结构示意图。
图7是图5中的1b处截面放大结构示意图。
图8是图5中的1c处截面放大结构示意图。
图9是本实用新型提供的外侧过梁横向截面结构示意图。
图10是本实用新型提供的滚珠和保持架接触状态局部放大示意图。
图11是本实用新型提供的角接触球轴承结构示意图。
图中，保持架体a、滚珠b、滚珠兜孔a1、内圈1、内侧过梁11、内锥形兜槽12、中部弧形接触凸面一13、内避让面一14、内弧形接触凸面15、避让空间16、内倾斜面17、外圈2、外侧过梁21、外锥形兜槽22、中部弧形接触凸面二23、内避让面二24、外弧形接触凸面25、弧形限制凸面26、弧形限制凹面27、倾斜面28、外倾斜面29、内隔环4、外隔环5、油气进入孔51、油气排放孔52、轴承内圈6、轴承外圈7。
具体实施方式
以下是实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，本角接触球轴承保持架包括保持架体a，在保持架体a的周向设有若干呈圆周均匀分布的滚珠兜孔a1，滚珠置于滚珠兜孔a1中。
如图2所示，
保持架体a包括一端连接有若干呈圆周均匀分布内侧过梁11的内圈1，内侧过梁11和内圈1连为一体式结构，即，通过注塑一体成型，这种方式其可以提高结构强度。
圆周均匀分布其可以确保重力的均衡性，以及可以降低制造加工难度。
其次，内侧过梁11的厚度等于内圈1的壁厚厚度。
另外，在内侧过梁11远离内圈的一端设有倾斜向下朝内设置的内倾斜面17，倾斜面其可以便于后续的相互连接组装。
如图2所示，
内侧过梁11远离内圈1的一端略微超过保持架体a的中心径向平面，这一设计可以减小因油气冲击保持架过梁，造成保持架振动带来的噪音；可以减小油气进入轴承沟道时的阻力，从而降低油气润滑装置的能源消耗；可以使得轴承内部空隙容积增大，提高轴承的填脂量，从而延长轴承的服役时间；相同填脂量时，可以减小轴承油脂搅拌阻力，从而减少油脂搅拌热，降低轴承温升。
如图2和图5和图8所示，
相邻的两根内侧过梁11和内圈1形成呈U形的内锥形兜槽12，在内锥形兜槽12的槽壁中部设有从外向内依次连接的中部弧形接触凸面一13和内避让面一14，该中部弧形接触凸面一13设置在内锥形兜槽12的槽壁居中位置，其便于加工和制造，其次，内避让面一14为弧形凹面，该设计其可以扩大避让空间，避免了滚珠划伤等等现象。
优化方案，中部弧形接触凸面一13设置在内锥形兜槽12的槽壁居中位置。
如图3和图6所示，
在内锥形兜槽12的槽壁两端分别设有沿着内锥形兜槽12槽壁宽度方向设置的内弧形接触凸面15，两个内弧形接触凸面15和中部的中部弧形接触凸面一13形成对滚珠形成三点支撑，以便于提高支撑稳定性，同时，上述的设计其还可以减小滚动体与保持架的接触摩擦热，降低轴承温升，延长轴承使用寿命。
进一步地，在每根内侧过梁11的端部两侧面分布设有上述的内弧形接触凸面15，设置在内侧过梁11端部一侧面上的内弧形接触凸面15和设置在内侧过梁11端部另一侧面上的内弧形接触凸面15呈对称设置。
对称设计，其可以提高加工制造效率，以及降低制造加工难度，同时，还可以确保保持架的重力均衡性。
如图2所示，
以及一端连接有若干呈圆周均匀分布外侧过梁21的外圈2，圆周均匀分布其可以确保重力的均衡性，以及可以降低制造加工难度。
外侧过梁21和外圈2连为一体式结构，即，通过一体锻造成型，这种方式其可以提高结构强度。
外侧过梁21的厚度等于外圈2的单边壁厚厚度。
在外侧过梁21远离外圈的一端设有与内倾斜面17倾斜方向一致的外倾斜面29。内倾斜面17和外倾斜面29倾斜方向一致，其可以提高两者之间的组装效率。
其次，外侧过梁21和内侧过梁11采用焊接连为一体。
同时，外圈的轴心线和内圈的轴心线重合，其可以提高滚珠运行的稳定性和平顺性。
如图2和图5所示，
相邻的两根外侧过梁21和外圈2形成呈U形的外锥形兜槽22，外锥形兜槽22的槽口和内锥形兜槽12的槽口相向设置，内侧过梁11的数量和外侧过梁21的数量相等且外侧过梁21一一固定在内侧过梁11的外表面并且外侧过梁21远离外圈2的一端延长至内圈1的外壁，即，内侧过梁11的轴向长度短于外侧过梁21的轴向长度。
其次，外侧过梁21内表面为弧形匹配凹面，内侧过梁11的外表面为弧形匹配凸面，且弧形匹配凸面和内圈1的外壁齐平，所述的弧形匹配凹面和弧形匹配凸面匹配，以及弧形匹配凹面和内圈1的外壁匹配。
这种结构其可以提高两者连接固定的结构强度和结构的稳定性，避免了开裂脱落等等现象。
内锥形兜槽12的大内径外端朝向外锥形兜槽22的大内径内端且所述的内锥形兜槽12和外锥形兜槽22形成上述的滚珠兜孔a1，即，两个兜槽的锥形倾斜方向相反，这样的意图在于限制滚珠，避免了滚珠地脱离。
如图4和图7所示，
在外锥形兜槽22的槽壁中部设有从外向内依次设置的中部弧形接触凸面二23和内避让面二24，中部弧形接触凸面二23设置在外锥形兜槽22的槽壁居中位置且内避让面二24为弧形凹面。
中部弧形接触凸面二23和中部弧形接触凸面一13，与滚珠接触区域轮廓为外凸曲线，减小了接触面积，该设计带来上述优点7。与球非接触区域靠近球心侧为内凹曲线，增大兜孔边缘与滚珠的距离，该设计带来上述优点8。
如图6所示，
在外锥形兜槽22的槽壁两端分别设有沿着外锥形兜槽22槽壁宽度方向设置的外弧形接触凸面25且所述的外弧形接触凸面25一一位于所述内弧形接触凸面15的外侧，内弧形接触凸面15外侧边和外弧形接触凸面25的内侧边相连且在内弧形接触凸面15与外弧形接触凸面25之间形成避让空间16。与滚动体接触区域，外弧形接触凸面25和内弧形接触凸面15均为外凸曲线，减小了接触面积，该设计带来上述优点7。
同时，采用两处外弧形接触凸面25和中部弧形接触凸面二23形成的三点支撑，其可以大幅提高支撑稳定性，同时，上述的设计其还可以减小滚动体与保持架的接触摩擦热，降低轴承温升，延长轴承使用寿命。
其次，外弧形接触凸面25和内弧形接触凸面15相连的结构，其可以形成内外的限制，可以进一步提高滚珠的稳定性。而避让空间16为V形结构，其可以用于储存润滑脂，以进一步提高滚准运行的稳定性。
如图9所示，
另外，在外锥形兜槽22槽壁两端还设有分别与外弧形接触凸面25连接且从外锥形兜槽22外侧向外锥形兜槽22内侧依次相连的弧形限制凸面26、弧形限制凹面27和倾斜面28。弧形限制凸面26和弧形限制凹面27卷曲方向朝向保持架轴线，该弧形限制凸面26、弧形限制凹面27和倾斜面28连接形成的轮廓沿保持架轴线到保持架中心径向平面逐渐趋于平缓，该设计带来上述优点6。
进一步地，在外侧过梁21的两侧面上分别设有上述的外弧形接触凸面25、弧形限制凸面26、弧形限制凹面27和倾斜面28，设置在外侧过梁21一侧面上的外弧形接触凸面25与设置在另外一侧面上的外弧形接触凸面25呈对称设置，设置在外侧过梁21一侧面上的弧形限制凸面26与设置在另外一侧面上的弧形限制凸面26呈对称设置，设置在外侧过梁21一侧面上的弧形限制凹面27与设置在另外一侧面上的弧形限制凹面27呈对称设置，设置在外侧过梁21一侧面上的倾斜面28与设置在另外一侧面上的倾斜面28呈对称设置且两个倾斜面28呈八字形分布。
两侧面上的结构呈对称设置，可以便于加工制造，以及可以提高滚珠运行的稳定性，以及保持架的结构重力均衡性。
如图10所示，
滚珠分别与中部弧形接触凸面一13、内弧形接触凸面15、中部弧形接触凸面二23和外弧形接触凸面25接触，与滚珠接触位置延长连接形成的轮廓线曲率半径大于滚珠的曲率半径，与滚珠非接触位置延长连接形成的轮廓线曲率半径小于滚珠的曲率半径。该设计带来上述优点9。
如图11所示，
通过本实施例制成的角接触球轴承。角接触球轴承包括内隔环4，套设在内隔环4外侧的外隔环5，以及连接在内隔环4一端的轴承内圈6，连接在外隔环5一端且套在轴承内圈6外侧的轴承外圈7，在外隔环5的径向设有油气进入孔51，以及倾斜设置的油气排放孔52，油气排放孔52的一端和油气进入孔51连通，油气排放孔52的另一端朝向轴承内圈6和轴承外圈7形成的环形空间，在环形空间内设有保持架体a，以及安装于保持架体a的滚珠兜孔a1中的滚珠b。
油气进入孔51和油气排放孔52形成大于90°的夹角。
同时，油气进入孔51的内径为油气排放孔52内径的两倍以上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.角接触球轴承保持架，包括保持架体(a)，在保持架体(a)的周向设有若干呈圆周均匀分布的滚珠兜孔(a1)，其特征在于，保持架体(a)包括一端连接有若干呈圆周均匀分布内侧过梁(11)的内圈(1)，内侧过梁(11)远离内圈(1)的一端略微超过保持架体(a)的中心径向平面，相邻的两根内侧过梁(11)和内圈(1)形成呈U形的内锥形兜槽(12)，在内锥形兜槽(12)的槽壁中部设有从外向内依次连接的中部弧形接触凸面一(13)和内避让面一(14)，在内锥形兜槽(12)的槽壁两端分别设有沿着内锥形兜槽(12)槽壁宽度方向设置的内弧形接触凸面(15)，以及一端连接有若干呈圆周均匀分布外侧过梁(21)的外圈(2)，相邻的两根外侧过梁(21)和外圈(2)形成呈U形的外锥形兜槽(22)，内侧过梁(11)的数量和外侧过梁(21)的数量相等且外侧过梁(21)一一固定在内侧过梁(11)的外表面并且外侧过梁(21)远离外圈(2)的一端延长至内圈(1)的外壁，内锥形兜槽(12)的大内径外端朝向外锥形兜槽(22)的大内径内端且所述的内锥形兜槽(12)和外锥形兜槽(22)形成上述的滚珠兜孔(a1)，在外锥形兜槽(22)的槽壁中部设有从外向内依次设置的中部弧形接触凸面二(23)和内避让面二(24)，在外锥形兜槽(22)的槽壁两端分别设有沿着外锥形兜槽(22)槽壁宽度方向设置的外弧形接触凸面(25)且所述的外弧形接触凸面(25)一一位于所述内弧形接触凸面(15)的外侧，滚珠分别与中部弧形接触凸面一(13)、内弧形接触凸面(15)、中部弧形接触凸面二(23)和外弧形接触凸面(25)接触，与滚珠接触位置延长连接形成的轮廓线曲率半径大于滚珠的曲率半径，与滚珠非接触位置延长连接形成的轮廓线曲率半径小于滚珠的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，所述的内弧形接触凸面(15)外侧边和外弧形接触凸面(25)的内侧边相连且在内弧形接触凸面(15)与外弧形接触凸面(25)之间形成避让空间(16)。
3.根据权利要求1所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，所述的外锥形兜槽(22)槽壁两端还设有分别与外弧形接触凸面(25)连接且从外锥形兜槽(22)外侧向外锥形兜槽(22)内侧依次相连的弧形限制凸面(26)、弧形限制凹面(27)和倾斜面(28)。
4.根据权利要求3所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，在外侧过梁(21)的两侧面上分别设有上述的外弧形接触凸面(25)、弧形限制凸面(26)、弧形限制凹面(27)和倾斜面(28)，设置在外侧过梁(21)一侧面上的外弧形接触凸面(25)与设置在另外一侧面上的外弧形接触凸面(25)呈对称设置，设置在外侧过梁(21)一侧面上的弧形限制凸面(26)与设置在另外一侧面上的弧形限制凸面(26)呈对称设置，设置在外侧过梁(21)一侧面上的弧形限制凹面(27)与设置在另外一侧面上的弧形限制凹面(27)呈对称设置，设置在外侧过梁(21)一侧面上的倾斜面(28)与设置在另外一侧面上的倾斜面(28)呈对称设置且两个倾斜面(28)呈八字形分布。
5.根据权利要求1所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，所述的内避让面一(14)和内避让面二(24)均为弧形凹面。
6.根据权利要求1所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，所述的外侧过梁(21)内表面为弧形匹配凹面，内侧过梁(11)的外表面为弧形匹配凸面，且弧形匹配凸面和内圈(1)的外壁齐平，所述的弧形匹配凹面和弧形匹配凸面匹配，以及弧形匹配凹面和内圈(1)的外壁匹配。
7.根据权利要求1所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，在每根内侧过梁(11)的端部两侧面分布设有上述的内弧形接触凸面(15)，设置在内侧过梁(11)端部一侧面上的内弧形接触凸面(15)和设置在内侧过梁(11)端部另一侧面上的内弧形接触凸面(15)呈对称设置。
8.根据权利要求1所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，所述的中部弧形接触凸面一(13)设置在内锥形兜槽(12)的槽壁居中位置。
9.根据权利要求1所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，所述的中部弧形接触凸面二(23)设置在外锥形兜槽(22)的槽壁居中位置。
10.根据权利要求1所述的角接触球轴承保持架，其特征在于，在内侧过梁(11)远离内圈的一端设有倾斜向下朝内设置的内倾斜面(17)；在外侧过梁(21)远离外圈的一端设有与内倾斜面(17)倾斜方向一致的外倾斜面(29)。
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