CN211117135U - 一种自调心圆柱滚子轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴承结构领域，一种自调心圆柱滚子轴承，包括与轴相配合的轴圈，以及设置在轴圈外侧的滚子组，以及用于定位滚子组并使相邻两颗滚子相对分离的保持架；所述滚子为圆柱滚子，轴圈的外侧壁面上设有轴圈滚道槽，圆柱滚子的滚子直径面内侧部嵌装在轴圈滚道槽内；所述轴圈滚道槽底部的轴圈滚道面是呈由槽底一端向另一端倾斜的锥面，圆柱滚子的滚子直径面为圆弧面；所述圆柱滚子的滚子直径面与轴圈的轴圈滚道面呈点接触相抵。该自调心圆柱滚子轴承可避免滚子边缘应力集中且能起到自动调心的作用；当与内圈内径相配合的轴发生轻微挠度倾斜时，轴承可自动调节，不会发生卡死不能运转的情况。

Description

一种自调心圆柱滚子轴承

技术领域

本实用新型涉及轴承结构领域，具体涉及一种主要用于承受径向负荷的自调心无外圈圆柱滚子轴承，主要用于工程机械变速箱等领域。

背景技术

轴承是一种应用在转动机构上，用来支撑，减少摩擦以及承受负载的部件；它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数(friction coefficient)，并保证其回转精度(accuracy)。轴承的种类很多，其中一种为圆柱滚子轴承；圆柱滚子轴承内部结构采用滚子呈平行排列，滚子之间装有间隔保持器或者隔离块，可以防止滚子的倾斜或滚子之间相互摩擦，有效防止了旋转扭矩的增加。现有圆柱滚子与滚道为线接触轴承，负荷能力大，主要承受径向负荷，滚动体与套圈挡边摩擦小，适于高速旋转。

但是上述圆柱滚子轴承不适用于安装轴容易产生挠度的场合，在长轴和对中误差较大的应用场合，由于载荷不均匀而造成滚子与滚道磨损加剧，大大缩短了轴承的工作寿命。目前国内主要采用一套调心滚子轴承来满足工况需求，调心滚子轴承具有双列滚子，外圈有1条共用球面滚道，内圈有2条滚道并相对轴承轴线倾斜成一个角度。这种巧妙的构造使它具有自动调心性能，因而不易受轴与轴承箱座角度对误差或轴弯曲的影响，适用于安装误差或轴挠曲而引起角度误差之场合。该轴承除能承受径向负荷外，还能承受双向作用的轴向负荷。具体可参考公告号为“CN209195951U”的中国实用新型专利中公开的一种自密封调心滚子轴承。但这类调心滚子轴承的套圈滚道和保持架兜孔加工都工艺相对较复杂，生产成本较。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种自调心圆柱滚子轴承，该自调心圆柱滚子轴承可避免滚子边缘应力集中且能起到自动调心的作用；当与内圈内径相配合的轴发生轻微挠度倾斜时，轴承可自动调节，不会发生卡死不能运转的情况。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种自调心圆柱滚子轴承，包括与轴相配合的轴圈，以及设置在轴圈外侧的滚子组，以及用于定位滚子组并使相邻两颗滚子相对分离的保持架；所述滚子为圆柱滚子，轴圈的外侧壁面上设有轴圈滚道槽，圆柱滚子的滚子直径面内侧部嵌装在轴圈滚道槽内；其特征在于：所述轴圈滚道槽底部的轴圈滚道面是呈由槽底一端向另一端倾斜的锥面，圆柱滚子的滚子直径面为圆弧面；所述圆柱滚子的滚子直径面与轴圈的轴圈滚道面呈点接触相抵。

本实用新型采用上述技术方案，该技术方案涉及一种自调心圆柱滚子轴承，该圆柱滚子轴承包括轴圈、滚子组和保持架，其中滚子为圆柱滚子，轴圈的外侧壁面上设有轴圈滚道槽，圆柱滚子的滚子直径面内侧部嵌装在轴圈滚道槽内。即该方案涉及一种圆柱滚子轴承，主要用于承受径向载荷。在此基础上，轴圈滚道槽内的轴圈滚道面带有小角度的锥面，滚子组内滚子表面为圆弧修型设计；如此，在滚子直径面相对轴圈滚道面运转时，可避免滚子边缘应力集中且能起到自动调心的作用；当与内圈内径相配合的轴发生轻微挠度倾斜时，轴承可自动调节，不会发生卡死不能运转的情况。

作为优选，所述轴圈滚道槽的两侧壁面分别为第一挡壁面和第二挡壁面；圆锥滚子的两端面分别与轴圈滚道槽的第一挡壁面、第二挡壁面相抵。该技术方案中，圆柱滚子嵌装在轴圈滚道槽内时，圆锥滚子的两轴端面分别与第一挡壁面、第二挡壁面相抵，第一挡壁面和第二挡壁面对于圆锥滚子起到轴向定位的作用。

作为优选，所述轴圈滚道槽的轴圈滚道面与其两侧的上挡壁、下挡壁面的连接端角上设有轴圈油槽。该方案将轴圈滚道面与其两侧的第一挡壁、第二挡壁的连接端角上开设轴圈油槽，便于加工；轴圈油槽的设置有利于润滑。

作为优选，所述轴圈滚道面的倾斜角度为4.0′-5.0′。

作为优选，所述保持架上设有沿其圆周方向上多个相互独立的兜孔，滚子组中的多个圆柱滚子分别装入多个兜孔内。

作为优选，所述保持架包括保持架座，以及与所述保持架座连接固定的保持架盖；所述保持架座包括第一环体，以及沿第一环体侧壁周向规则设置的多条中间梁；所述中间梁的端部与保持架盖连接固定，相邻两条中间梁之间构成兜孔。

作为优选，所述中间梁的端部上设有铆头，保持架盖的侧面上设有铆孔，中间梁上的铆头插入并固定在保持架盖的铆孔中。

作为优选，所述铆头的端部上设有倒角，铆孔呈喇叭形铆孔。上述技术方案中，保持架座的铆头上倒圆，可避免应力集中，增强铆头强度。保持架盖冲孔得到铆孔，铆孔四周倒圆角，铆孔的尺寸与保持架座的铆头配合，铆孔朝向保持架盖外端开口为喇叭形，铆合之后较传统的保持架盖外端面车槽结构美观，主要是盖子的强度得到加强。

作为优选，保持架盖内端面加工有环形槽，环形槽与铆孔内端面相通；保持架盖内端面车削有浅槽，可避免座与盖连接处因毛刺而产生缝隙，铆合不紧而出现“飞盖”的现象。

作为优选，所述中间梁作为兜孔侧壁的侧面呈内凹的圆弧面，并与圆柱滚子的滚子直径面相适配。

作为优选，所述轴圈内径处一侧设有安装台阶。该方案中，轴圈一端内径处带有安装台阶，能够使轴承安装时更好的轴向定位。

与现有技术相比较，上述整体的发明创造有益效果是：①轴承本身自带调心功能，非常适用于安装轴容易产生挠度的场合；②轴承无外圈，结构简单紧凑，安装方便，降低安装损坏率，提高轴承使用寿命；③在结构上，内圈一端内径处带有安装台阶，能够使轴承安装时更好的轴向定位；④圆柱滚子结构，径向承载能力强，运转更稳定，降低噪声；⑤保持架座铆头倒圆，可避免应力集中，增强铆头强度；⑥保持架盖内端面车削有浅槽，可避免座与盖连接处因毛刺而产生缝隙，铆合不紧而出现“飞盖”的现象；⑥保持架盖冲孔，孔四周倒圆角，冲孔的尺寸与保持架盖铆头配合，孔朝向保持架盖外端面为喇叭口，铆合之后较传统的保持架盖外端面车槽结构美观，主要是盖子的强度得到加强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是轴圈的结构示意图。

图3为轴圈的局部放大图。

图4是圆柱滚子的结构示意图。

图5是保持架座的结构示意图。

图6是图5的A-A向剖视图。

图7是保持架盖的平面示意图。

图8是图7的B-B向剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1～8所示的一种自调心圆柱滚子轴承，包括与轴相配合的轴圈1，以及设置在轴圈1 外侧的滚子组，以及用于定位滚子组并使相邻两颗滚子相对分离的保持架。所述滚子为圆柱滚子2，轴圈1的外侧壁面上设有轴圈滚道槽11，圆柱滚子2的滚子直径面内侧部嵌装在轴圈滚道槽11内。所述轴圈滚道槽11底部的轴圈滚道面12是呈由槽底一端向另一端倾斜的锥面，具体的实施方案中，轴圈滚道面12的倾斜角度α为4.0′-5.0′，更优选倾斜角度α为4.5′。所述圆柱滚子2的滚子直径面20为圆弧面，圆柱滚子2的滚子直径面20与轴圈1的轴圈滚道面12呈点接触相抵。

上述技术方案涉及一种自调心圆柱滚子轴承，该圆柱滚子2轴承包括轴圈1、滚子组和保持架，其中滚子为圆柱滚子2，轴圈1的外侧壁面上设有轴圈滚道槽11，圆柱滚子2的滚子直径面20内侧部嵌装在轴圈滚道槽11内。即该方案涉及一种圆柱滚子2轴承，主要用于承受径向载荷。在此基础上，轴圈滚道槽11内的轴圈滚道面12带有小角度的锥面，滚子组内滚子表面为圆弧修型设计。如此，在滚子直径面20相对轴圈滚道面12运转时，可避免滚子边缘应力集中且能起到自动调心的作用。当与内圈内径相配合的轴发生轻微挠度倾斜时，轴承可自动调节，不会发生卡死不能运转的情况。

在进一步的优选方案中，所述轴圈滚道槽11的两侧壁面分别为第一挡壁面13和第二挡壁面14。圆锥滚子的两端面21分别与轴圈滚道槽11的第一挡壁面13、第二挡壁面14相抵。所述轴圈滚道槽11的轴圈滚道面12与其两侧的第一挡壁面13、第二挡壁面14的连接端角上设有轴圈油槽15。该技术方案中，圆柱滚子2嵌装在轴圈滚道槽11内时，圆锥滚子的两轴端面分别与第一挡壁面13、第二挡壁面14相抵，第一挡壁面13和第二挡壁面14对于圆锥滚子起到轴向定位的作用。且在轴圈滚道面12与其两侧的上挡壁、下挡壁面的连接端角上开设轴圈油槽15，便于加工，轴圈油槽15的设置有利于润滑。所述轴圈1内径处一侧设有安装台阶，轴圈1一端内径处带有安装台阶16，能够使轴承安装时更好的轴向定位。

所述保持架上设有沿其圆周方向上多个相互独立的兜孔，滚子组中的多个圆柱滚子2分别装入多个兜孔内。所述轴承旋转时，圆柱滚子2在各自的兜孔内转动。在具体的实施方案中，所述保持架包括保持架座3，以及与所述保持架座3连接固定的保持架盖4，保持架座3 与盖均采用黄铜材料机械加工而成。所述保持架座3包括第一环体31，以及沿第一环体31 侧壁周向规则设置的多条中间梁32。所述中间梁32的端部与保持架盖4连接固定，相邻两条中间梁32之间构成兜孔33。所述中间梁32作为兜孔33侧壁的侧面呈内凹的圆弧面，并与圆柱滚子2的滚子直径面20相适配。保持架座3和保持架盖4的连接方式如下，所述中间梁32的端部上设有铆头34，保持架盖4的侧面上设有铆孔41，中间梁32上的铆头34插入并固定在保持架盖4的铆孔41中。所述铆头34的端部上设有倒角，铆孔41呈喇叭形铆孔。上述技术方案中，保持架座3的铆头34上倒圆，可避免应力集中，增强铆头34强度。保持架盖4冲孔得到铆孔41，铆孔41四周倒圆角，铆孔41的尺寸与保持架座3的铆头34配合，铆孔41朝向保持架盖4外端开口为喇叭形，铆合之后较传统的保持架盖4外端面车槽结构美观，主要是盖子的强度得到加强。所述保持架盖内端面加工有环形槽44，环形槽44与铆孔内端面相通；保持架盖内端面车削有浅槽，可避免座与盖连接处因毛刺而产生缝隙，铆合不紧而出现“飞盖”的现象。上述方案中的保持架座3的内径面、外径面、保持架盖4的内径面、外径面及其它各面车削而成，兜孔33铣削而成。

该自调心无外圈圆柱滚子2轴承装配时，先将轴圈1与保持架座3备好摆放合适，然后将圆柱滚子2一颗颗手工装入保持架座3的兜孔33中且置于轴圈1的滚道面上，再将保持架盖4置于保持架座3上，将保持架座3的铆头34与保持架盖4的铆孔41一一对应压好，测量径向游隙，然后用热铆设备将保持架座3铆头34一一铆合在保持架盖4上。此时圆柱滚子 2、轴圈1、保持架座3、保持架盖4保持为一体，然后测量自调心无外圈圆柱滚子2轴承的各成品尺寸，之后清洗、涂油、包装。至此，一套自调心无外圈圆柱滚子2轴承装配完毕。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种自调心圆柱滚子轴承，包括与轴相配合的轴圈(1)，以及设置在轴圈(1)外侧的滚子组，以及用于定位滚子组并使相邻两颗滚子相对分离的保持架；所述滚子为圆柱滚子(2)，轴圈(1)的外侧壁面上设有轴圈滚道槽(11)，圆柱滚子(2)的滚子直径面(20)内侧部嵌装在轴圈滚道槽(11)内；其特征在于：所述轴圈滚道槽(11)底部的轴圈滚道面(12)是呈由槽底一端向另一端倾斜的锥面，圆柱滚子(2)的滚子直径面(20)为圆弧面；所述圆柱滚子(2)的滚子直径面(20)与轴圈(1)的轴圈滚道面(12)呈点接触相抵。

2.根据权利要求1所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述轴圈滚道槽(11)的两侧壁面分别为第一挡壁面(13)和第二挡壁面(14)；圆锥滚子的两端面(21)分别与轴圈滚道槽(11)的第一挡壁面(13)、第二挡壁面(14)相抵。

3.根据权利要求2所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述轴圈滚道槽(11)的轴圈滚道面(12)与其两侧的第一挡壁面(13)、第二挡壁面(14)的连接端角上设有轴圈油槽(15)。

4.根据权利要求1或2所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述轴圈滚道面(12)的倾斜角度为4.0′-5.0′。

5.根据权利要求1所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述保持架上设有沿其圆周方向上多个相互独立的兜孔(33)，滚子组中的多个圆柱滚子(2)分别装入多个兜孔(33)内。

6.根据权利要求5所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述保持架包括保持架座(3)，以及与所述保持架座(3)连接固定的保持架盖(4)；所述保持架座(3)包括第一环体(31)，以及沿第一环体(31)侧壁周向规则设置的多条中间梁(32)；所述中间梁(32)的端部与保持架盖(4)连接固定，相邻两条中间梁(32)之间构成兜孔(33)。

7.根据权利要求6所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述中间梁(32)的端部上设有铆头(34)，保持架盖(4)的侧面上设有铆孔(41)，中间梁(32)上的铆头(34)插入并固定在保持架盖(4)的铆孔(41)中。

8.根据权利要求7所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述铆头(34)的端部上设有倒角，铆孔(41)呈喇叭形铆孔。

9.根据权利要求6所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述中间梁(32)作为兜孔(33)侧壁的侧面呈内凹的圆弧面，并与圆柱滚子(2)的滚子直径面(20)相适配。

10.根据权利要求1所述的一种自调心圆柱滚子轴承，其特征在于：所述轴圈(1)内径处一侧设有安装台阶(16)。

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