CN210799727U - 一种可切换式陶瓷轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可切换式陶瓷轴承，所述陶瓷轴承包括嵌式外圈、外嵌齿、嵌式凹坑、圆柱滚子、内圈以及滚道；其中，所述嵌式外圈的背离圆心侧间隔预设距离设置所述嵌式凹坑，所述嵌式凹坑构成所述外嵌齿；所述外圈的圆心侧设置外侧滚道，所述内圈的背离圆心侧设置内侧滚道，所述外侧滚道与所述内侧滚道之间设置多个所述圆柱滚子。本申请的轴承结构设计合理、布局紧凑，各零部件之间协调均匀，有机地形成了一个整体，性能可靠，可应用于航空航天领域的多种复杂环境，与转动轴之间的配合高效且简便。

Description

一种可切换式陶瓷轴承

技术领域

本发明涉及陶瓷机械工艺技术领域，尤其涉及一种可切换式陶瓷轴承。

背景技术

目前，陶瓷轴承是在航空航天产业中使用较为广泛的一种产品，具有耐高温、耐寒、耐磨、耐腐蚀、抗磁电绝缘等特性，在航空航天领域正发挥越来越重要的作用。

然而，传统的陶瓷轴承的缺点是存在以下主要问题：

一、功能单一，绝大多数传统的陶瓷轴承的外圈均为圆环形状，这导致其无法适用于具有其他外形的轴承底座，无法适应航空航天领域复杂多变的情况；

二、成本高，传统的陶瓷轴承由于其无法像金属材料易于精度加工，陶瓷在烧结过程中均存在尺寸误差，所以为了装配精度，需要对陶瓷滚珠及滚道进行精细的研磨加工，而此过程需要耗费较高的成本才能实现，并且，除标准尺寸之外的陶瓷滚珠均为废品，因此合格成品率低，制造成本高；

三、噪声大与发热多，传统的陶瓷轴承经过与转动轴长期进行相对的摩擦转动后，会造成较大的噪声及其产生较高的温度，产生的高温会对转动轴有不利影响；

四、滚珠易卡死，传统的陶瓷轴承的滚珠之间存在保持架，这将使得在有一定量的灰尘进入滚道之间时，滚珠会出现卡死现象，进而导致传统的陶瓷轴承无法转动。

因此，亟需一种新型的陶瓷轴承，能够解决上述一项或多项技术问题。

上述描述仅仅作为理解本申请的内容，不应直接理解为现有技术。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本申请提供一种可切换式陶瓷轴承。

本申提供一种可切换式陶瓷轴承，所述陶瓷轴承包括嵌式外圈、外嵌齿、嵌式凹坑、圆柱滚子、内圈以及滚道；其中，

所述嵌式外圈的背离圆心侧间隔预设距离设置所述嵌式凹坑，所述嵌式凹坑构成所述外嵌齿；

所述嵌式外圈的圆心侧设置外侧滚道，所述内圈的背离圆心侧设置内侧滚道，所述外侧滚道与所述内侧滚道之间设置多个所述圆柱滚子。

在一种可能的实现方式中，所述陶瓷轴承还包括内圈环道，所述内圈的圆心侧上设置内圈环道。

在一种可能的实现方式中，所述陶瓷轴承还包括圆柱滚子内孔、定位轴以及固定杆；其中，

所述圆柱滚子上设置所述圆柱滚子内孔，所述圆柱滚子的两侧分别设置所述固定杆；

一对所述固定杆通过所述定位轴与所述圆柱滚子内孔贯穿，与所述圆柱滚子活动连接。

在一种可能的实现方式中，所述陶瓷轴承还包括外嵌壳，所述外嵌壳为正方形，所述外嵌壳上设置有与所述嵌式凹坑配合使用的凸起。

在一种可能的实现方式中，设置4个所述嵌式凹坑。

本申请的轴承结构设计合理、布局紧凑，各零部件之间协调均匀，有机地形成了一个整体，性能可靠，可应用于航空航天领域的多种复杂环境，与转动轴之间的配合高效且简便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种可切换式陶瓷轴承的正面示意图；

图2为本申请提供的一种可切换式陶瓷轴承的左侧剖面示意图；

图3为本申请提供的一种可切换式陶瓷轴承的部分结构示意图；

图4为本申请提供的又一种可切换式陶瓷轴承的结构示意图；

图5a为本申请提供的又一种可切换式陶瓷轴承的部分结构示意图；

图5b为本申请提供的又一种可切换式陶瓷轴承的部分结构示意图；

图6为本申请提供的一种可切换式陶瓷轴承的上侧部分结构示意图。

图1-图6中：外嵌壳1、嵌式外圈2、外嵌齿3、嵌式凹坑4、圆柱滚子 5、圆柱滚子内孔6、定位轴7、内圈8、固定杆9、滚道10、内圈环道11。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-图6所示，一种可切换式陶瓷轴承，所述陶瓷轴承包括嵌式外圈 2、外嵌齿3、嵌式凹坑4、圆柱滚子5、内圈8以及滚道10。

所述嵌式外圈2的背离圆心侧间隔预设距离设置所述嵌式凹坑4，所述嵌式凹坑4构成所述外嵌齿3。

所述嵌式外圈2的圆心侧设置外侧滚道10，所述内圈8的背离圆心侧设置内侧滚道，所述外侧滚道10与所述内侧滚道之间设置多个所述圆柱滚子5。

在一个示例中，如图2或图6所示，所述陶瓷轴承还包括内圈环道11，所述内圈8的圆心侧上设置内圈环道11。

在一个示例中，如图5a和图5b所示，所述陶瓷轴承还包括圆柱滚子内孔6、定位轴7以及固定杆9；其中，所述圆柱滚子5上设置所述圆柱滚子内孔6，所述圆柱滚子5的两侧分别设置所述固定杆9；一对所述固定杆9通过所述定位轴7与所述圆柱滚子内孔6贯穿，与所述圆柱滚子5活动连接。

在一个示例中，如图1或图3或图4所示，所述陶瓷轴承还包括外嵌壳1，所述外嵌壳1为正方形，所述外嵌壳1上设置有与所述嵌式凹坑4配合使用的凸起。

在一个示例中，设置4个所述嵌式凹坑4。

需要说明的是，本申请中的可切换式陶瓷轴承的各部分零件，都可以采用陶瓷材料；也可以部分零件(如：圆柱滚子，滚道)采用陶瓷材料，其余部分采用钢制材料；也就是说，本领域技术人员根据实际需要进行调整，本申请实施例对此不作限定。

如图1、图2所示为可切换式多功能陶瓷轴承示意图，每个零件的标注如下：1为正方形外嵌壳。

如图3所示，其作用是利用外嵌齿3与嵌式轴承相配合，组成一个可适用于正方形轴承底座的外圈为正方形的轴承，将正方形外嵌壳1取下后，嵌式轴承将可适用于圆弧形轴承底座，使可切换式多功能陶瓷轴承拥有在航空航天领域的多种复杂环境下工作的能力。

2为嵌式外圈，如图4、图6所示，其作用是固定在轴承底座或机器的壳体上，支承滚动圆柱，以及与正方形外嵌壳1进行配合形成一个外圈为正方形的轴承，固定在正方形的轴承底座上，支承滚动圆柱。

3为外嵌齿，如图3所示，其作用是与嵌式凹坑4相配合，将正方形外嵌壳1与嵌式轴承连接固定为一个整体，使可切换式多功能陶瓷轴承能够适用于正方形的轴承底座，当外嵌齿3不再嵌入嵌式凹坑4时，正方形外嵌壳1 与嵌式轴承相互脱离，可切换式多功能陶瓷轴承的嵌式轴承即可应用于圆弧形的轴承底座。

4为嵌式凹坑，如图4所示，其作用是与外嵌齿3相互配合，将嵌式轴承与正方形外嵌壳1进行连接固定成一个整体，使可切换式多功能陶瓷轴承可应用于正方形的轴承底座，当嵌式凹坑4不再被外嵌齿3嵌入时，嵌式轴承与正方形外嵌壳1相互脱离，可切换式多功能陶瓷轴承的嵌式轴承即可应用于圆弧形的轴承底座。

5为圆柱滚子，如图5a和图5b所示，其作用是将嵌式外圈2与内圈8之间的相对运动由滑动摩擦变为滚动摩擦，两者之间的摩擦力减小，使内圈8 的转动耗费的动能减少，转动效率提高，圆柱滚子5同时承担对内圈8的径向及轴向固定作用。

6为圆柱滚子内孔，如图5a和图5b所示，其作用是受到定位轴7的插入，进而对圆柱滚子5产生径向及轴向的约束作用，使圆柱滚子5在合理的范围内进行转动，并使各圆柱滚子5之间保持一定的距离，沿着滚道10进行滚动时，不会发生触碰。

7为定位轴，如图5a和图5b所示，其作用是接受来自固定杆9的固定作用，通过穿插进入圆柱滚子内孔6的形式，与固定杆9一同对圆柱滚子5进行轴向与径向定位，将其约束在一个合理的范围内，以保证可切换式多功能陶瓷轴承的运行高效并稳定。

8为内圈，如图4、图6所示，其作用是将旋转动能传递到圆柱滚子5处，圆柱滚子5受到动能进行快速滚动旋转，由此嵌式外圈2与内圈8之间的运动从滑动摩擦变为滚动摩擦，降低了转动轴动能的损耗，提高了效率。同时内圈8将受到的转动轴的载荷作用力通过圆柱滚子5传给嵌式外圈2以及正方形外嵌壳1，对转动轴起到支承的作用。

9为固定杆，如图5a和图5b所示，其作用是通过一端固定在内圈8的外边，同时另一端与定位轴7进行连接固定处理，以定位轴7穿插进入圆柱滚子内孔6的形式，与定位轴7一同对圆柱滚子5进行轴向及径向约束处理，使各圆柱滚子5在沿着滚道10进行滚动时保持一定距离，避免发生触碰。

10为滚道，如图6所示，其作用是为圆柱滚子5的圆周滚动提供滚动路径与支承，以便圆柱滚子5可有效进行圆周滚动运动，使内圈8与嵌式外圈2 之间的相对运动可以从滑动摩擦变为滚动摩擦，降低能量的损耗，提升效率。同时滚道10对圆柱滚子5具有径向与轴向的约束力，保证圆柱滚子5的运动稳定性。

11为内圈环道，如图6所示，在内圈8中经过环周切削一部分而形成，其作用是通过减小内圈8与转动轴的接触面积，减少内圈8与转动轴之间转动摩擦产生的热量，以及减小内圈8与转动轴在转动过程中产生的噪声。

本申请的可切换式多功能陶瓷轴承的工作原理是：由转动轴与内圈8相配合，快速转动的转动轴通过摩擦力带动内圈8进行转动，嵌式外圈2放置并固定在相对应的圆弧形的轴承底座上，轴承底座为正方形时，将正方形外嵌壳1安装到嵌式轴承上，再放置并固定到正方形的轴承底座上。圆柱滚子5 受到内圈8传递来的动能，沿着滚道10进行快速滚动，由此内圈8与嵌式外圈2之间的运动形式由滑动摩擦变为滚动摩擦，降低了能量的损耗，提高了转动的效率，通过可切换式多功能陶瓷轴承各零件之间的相互配合，最终完成对转动轴的支承与配合。其主要是由内圈系统、圆柱滚子系统和外圈系统三部分组成。

一、内圈系统，该系统包括内圈8、内圈环道11两部分。内圈8在该系统中的作用是将旋转动能传递到圆柱滚子5处，圆柱滚子5受到动能作用沿着滚道10进行快速滚动，由此嵌式外圈2与内圈8之间的运动形式从滑动摩擦变为滚动摩擦，降低了转动轴能量的损耗，提高了效率。同时内圈8将受到的转动轴的载荷作用力通过圆柱滚子5传给嵌式外圈2以及正方形外嵌壳 1，对转动轴起到支承的作用；内圈环道11在该系统中的作用是通过减小内圈8与转动轴之间的接触面积，减少内圈8与转动轴之间转动摩擦产生的热量，以及减小内圈8与转动轴在转动过程中产生的噪声。内圈系统在整个可切换式多功能陶瓷轴承中承担了对转动轴的支承与传递其转动动能的作用。

二、圆柱滚子系统，该系统包括圆柱滚子5、圆柱滚子内孔6、定位轴7、固定杆9、滚道10五部分。圆柱滚子5在该系统中的作用是将嵌式外圈2与内圈8之间的相对运动由滑动摩擦变为滚动摩擦，两者之间产生的摩擦力减小，使内圈8的转动耗费更少的动能，转动轴的转动效率提高，圆柱滚子5 同时承担对内圈8的径向及轴向固定作用；圆柱滚子内孔6在该系统中的作用是受到定位轴7的插入，进而由孔中的定位轴7与外侧的固定杆9对圆柱滚子5产生径向及轴向的约束作用，使圆柱滚子5在合理的范围内沿着滚道 10进行滚动；定位轴7在该系统中的作用是接受来自固定杆9的固定作用，通过穿插进入圆柱滚子内孔6的形式，对圆柱滚子5进行轴向与径向定位，将其约束在一个合理的范围内，同时通过约束使各圆柱滚子5之间保持一定的距离，防止圆柱滚子5之间发生触碰，以保证可切换式多功能陶瓷轴承的运行高效并稳定；固定杆9在该系统中的作用是通过一端固定在内圈8的外边，同时另一端与定位轴7进行连接固定处理，以定位轴7穿插进入圆柱滚子内孔6的形式，与定位轴7一同对圆柱滚子5进行轴向及径向约束作用，使各圆柱滚子5之间保持一定的距离，防止圆柱滚子5之间发生触碰；滚道10在该系统中的作用是为圆柱滚子5的圆周滚动提供滚动路径与支承，以便圆柱滚子5可有效进行圆周滚动运动，使内圈8与嵌式外圈2之间的运动形式可以从滑动摩擦变为滚动摩擦，降低能量的损耗，提升效率，同时滚道10 对圆柱滚子5具有径向与轴向的约束力，保证圆柱滚子5的运动稳定性。圆柱滚子系统在整个可切换式多功能陶瓷轴承中承担着将内圈8与外圈之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦的作用，降低了能耗，提升了效率。

三、外圈系统，该系统包括嵌式外圈2、正方形外嵌壳1、外嵌齿3、嵌式凹坑4四部分。嵌式外圈2在该系统中的作用是固定在轴承底座或机器的壳体上，支承滚动圆柱，以及与正方形外嵌壳1进行配合形成一个外圈为正方形的轴承，固定在正方形的轴承底座上，支承滚动圆柱；正方形外嵌壳1 在该系统中的作用是利用外嵌齿3与嵌式轴承相配合，组成一个可适用于正方形轴承底座的外圈为正方形的轴承，将正方形外嵌壳1取下后，嵌式轴承将可适用于圆弧形轴承底座，使可切换式多功能陶瓷轴承拥有在航空航天领域中多种复杂环境下工作的能力；外嵌齿3在该系统中的作用是与嵌式凹坑4 相配合，将正方形外嵌壳1与嵌式轴承连接固定为一个整体，使可切换式多功能陶瓷轴承能够适用于正方形的轴承底座，当外嵌齿3不再嵌入嵌式凹坑4 时，正方形外嵌壳1与嵌式轴承相互脱离，可切换式多功能陶瓷轴承的嵌式轴承即可应用于圆弧形的轴承底座；嵌式凹坑4在该系统中的作用是与外嵌齿3相互配合，将嵌式轴承与正方形外嵌壳1进行连接固定成一个整体，使可切换式多功能陶瓷轴承可应用于正方形的轴承底座，当嵌式凹坑4不再被外嵌齿3嵌入时，嵌式轴承与正方形外嵌壳1相互脱离，可切换式多功能陶瓷轴承的嵌式轴承即可应用于圆弧形的轴承底座。外圈系统在整个可切换式多功能陶瓷轴承中承担着在要安装固定于不同形状的轴承底座时，通过安装或拆卸正方形外嵌壳1的方式来改变外圈形状，从而使轴承可以适用于不同的轴承底座，给可切换式多功能陶瓷轴承增加了功能与灵活性。

本申请的陶瓷轴承，由转动轴穿插到可切换式多功能陶瓷轴承的内圈 8中，转动的转动轴通过摩擦力对内圈8产生带动转动作用，快速转动的内圈8通过圆柱滚子5在滚道10中滚动，将内圈8与嵌式外圈2之间的运动形式由滑动摩擦转变为滚动摩擦。

安装的轴承底座为正方形时，将正方形外嵌壳1与嵌式轴承通过外嵌齿3与嵌式凹坑4的配合连接固定成一个整体，将该正方形的可切换式多功能陶瓷轴承放置并固定于正方形的轴承底座上。安装的轴承底座为圆弧形时，将正方形外嵌壳1从嵌式轴承上取下来，并将该可切换式多功能陶瓷轴承的圆形的嵌式轴承放置并固定于圆弧形的轴承底座上。

在可切换式多功能陶瓷轴承的内圈8转动过程中，内圈环道11通过减小内圈8与转动轴的接触面积减少了产生的热量以及降低了产生的噪声。

本申请通过可切换式多功能陶瓷轴承各零件之间的相互配合，最终完成了对转动轴有效转动的支承与配合的功能。本实用新型结构设计合理、布局紧凑，各零部件之间协调均匀，有机地形成了一个整体，性能可靠，可应用于航空航天领域的多种复杂环境，与转动轴之间的配合高效且简便。

可切换式多功能陶瓷轴承和传统的陶瓷轴承相比有以下优点：

一、功能多样，通过将外嵌齿3与与嵌式凹坑4进行配合的形式对正方形外嵌壳1与嵌式轴承进行连接固定，可适用于正方形的轴承底座。通过将外嵌齿3脱离嵌式凹坑4对正方形外嵌壳1与嵌式轴承进行分离处理，分离出来的可切换式多功能陶瓷轴承的嵌式轴承可适用于圆弧形的轴承底座，通过安装与拆卸正方形外嵌壳1可达到应用于航空航天领域的多种复杂情况。

二、成本低，由于圆柱滚子内孔6与定位轴7之间的间隙，圆柱滚子 5可以存在一定的偏差，无需标准的圆柱滚子5亦可有效工作，这将降低圆柱滚子5的精细加工费用，

三、噪声小与发热少，通过在内圈8上切削出一个内圈环道11，这将导致内圈8与转动轴的接触面积变小，继而由摩擦与振动产生的噪声将变小，以及使得由内圈8与转动轴之间摩擦产生的热量减少。

四、圆柱滚子5不易卡死，由于在圆柱滚子5之间没有保持架紧密约束，而是改由定位轴7在圆柱滚子5两侧横穿通过圆柱滚子内孔6，完成对圆柱滚子5的约束，这使得灰尘无法对圆柱滚子5的滚动造成影响。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可切换式陶瓷轴承，其特征在于，所述陶瓷轴承包括嵌式外圈(2)、外嵌齿(3)、嵌式凹坑(4)、圆柱滚子(5)、内圈(8)以及滚道(10)；其中，

所述嵌式外圈(2)的背离圆心侧间隔预设距离设置所述嵌式凹坑(4)，所述嵌式凹坑(4)构成所述外嵌齿(3)；

所述嵌式外圈(2)的圆心侧设置外侧滚道(10)，所述内圈(8)的背离圆心侧设置内侧滚道，所述外侧滚道(10)与所述内侧滚道之间设置多个所述圆柱滚子(5)。

2.根据权利要求1所述的可切换式陶瓷轴承，其特征在于，所述陶瓷轴承还包括内圈环道(11)，所述内圈(8)的圆心侧上设置内圈环道(11)。

3.根据权利要求1所述的可切换式陶瓷轴承，其特征在于，所述陶瓷轴承还包括圆柱滚子内孔(6)、定位轴(7)以及固定杆(9)；其中，

所述圆柱滚子(5)上设置所述圆柱滚子内孔(6)，所述圆柱滚子(5)的两侧分别设置所述固定杆(9)；

一对所述固定杆(9)通过所述定位轴(7)与所述圆柱滚子内孔(6)贯穿，与所述圆柱滚子(5)活动连接。

4.根据权利要求1所述的可切换式陶瓷轴承，其特征在于，所述陶瓷轴承还包括外嵌壳(1)，所述外嵌壳(1)为正方形，所述外嵌壳(1)上设置有与所述嵌式凹坑(4)配合使用的凸起。

5.根据权利要求1所述的可切换式陶瓷轴承，其特征在于，设置4个所述嵌式凹坑(4)。

Images