CN212028326U - 一种无保持器的双层滚动体向心轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型是高温高压轴承技术领域，涉及一种无保持器的双层滚动体向心轴承，该轴承包括外圈、内圈、多个第一滚动体和多个第二滚动体；第一滚动体和第二滚动体位于外滚道和内滚道之间，多个第一滚动体轴心组成第一节圆，多个第二滚动体轴心组成第二节圆，第一节圆直径大于第二节圆直径；两层滚动体数量相同，圆周均匀布置，且一层滚动体中的每个滚动体与另一层中的相邻两个滚动体相切，每一个滚动体被不在同一条直线上的三点夹紧，自动定位；这种结构省去了传统轴承笼型保持器，减小了轴承本身的滑动摩擦力，减少了对润滑系统的依赖，耐高温并能达到更高转速。

Description

一种无保持器的双层滚动体向心轴承

技术领域

本实用新型涉及高温轴承、高速轴承应用技术领域，尤其是一种无保持器的双层滚动体向心轴承。

背景技术

传统圆柱滚子轴承一般需要配合保持器一起使用。在轴承使用过程中保持器和滚柱之间会产生滑动摩擦，并因为摩擦而发热。为了保持轴承的正常运行，必须要对轴承进行润滑或冷却。润滑油不适合于高温，导致轴承不适合于高温场合。另外，保持器也是易损件，一般采用铝、铜、胶木或尼龙，这就限制了轴承的使用场合。

发明内容

本实用新型的目的是提供适应于高温高转速的一种无保持器的双层滚动体向心轴承，它克服了现有技术的缺点，本实用新型的目的是这样实现的，它包括外圈、内圈、第一滚动体、第二滚动体，其外圈内径设置有外滚道；其内圈外径设置有内滚道；第一滚动体圆周均布于外滚道内，其中的每个滚动体大小相同；第二滚动体圆周均布于内滚道内，其中的每个滚动体大小相同；第一滚动体中心和轴承中心的连线与这个第一滚动体和相邻第二滚动体中心的连线呈一定夹角。

第一滚动体与第二滚动体数量相等，圆周均布，轴线平行。

第一滚动体的节圆直径大于第二滚动体的节圆直径，且一层滚动体中的每个滚动体与另一层中的相邻两个滚动体相切，第一滚动体外侧与外滚道相切，第二滚动体外侧与内滚道相切；每一个滚动体被不在同一条直线上的三点夹紧，且自动定位，各滚动体之间相对位置保持不变；外滚道、内滚道和滚动体两两相互抵接处的接触点运动方向相同、运动线速度相等、相互间无滑动摩擦。

第一滚动体中心和轴承中心的连线与这个第一滚动体和相邻第二滚动体中心的连线所成夹角为45°。

所述第一滚动体与第二滚动体数量相等，而大小相等，或不相等，且第一滚动体直径大于第二滚动体。

本实用新型的意义是：①结构合理。该轴承各个滚动体被三面夹紧，自动定位。各滚动体之间没有相对滑动，不产生摩擦热，基本不用润滑，大

大改善了轴承使用条件。

②适合高温。轴承因为摩擦力小，所以可以少用甚至不用润滑剂，就可以在高温环境下使用。

③适合高速。两层滚动体互为保持器，且各滚动体及两套圈之间没有相对滑动，减少了滑动摩擦力，极限转速得到提升，故适合高速。

④使用寿命长。传统轴承内、外套圈及滚动体硬度都在HRC58以上，而保持器几乎没硬度，因保持器损坏而失效的案例很多。而该设计没有保持器，并减少了轴承的摩擦产热，有利于使用寿命的加长。

⑤工艺简单。因为不用传统笼型保持器，只需要生产内外两个套圈，购买标准的滚动体即可装配。

因为滚动体两边的挡肩与滚动体端面是滑动摩擦，所以该轴承更适合于纯径向受力场合。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，图中1、轴承外圈 2、轴承内圈 3、第一滚动体 4、第二滚动体。

图2为本实用新型的结构示意图，图中11、外滚道面 12、外滚道砂轮越程槽 13、外滚道挡肩 21、内滚道面 22、内滚道砂轮越程槽 23、内滚道挡肩。

图3为本实用新型的受力分析示意图，图中G1、第一滚动体层的一个研究对象 G2、第二滚动体层的一个研究对象 F1、G1受到的来自G2的压力 F1’、G1受到的来自外滚道的压力 F2、G2受到的来自G1的压力 F2’、G2受到的来自内滚道的压力 f1、G1受到的来自G2的摩擦力 f2、G2受到的来自G1的摩擦力 f1’、G1受到的来自外滚道的摩擦力 f2’、G2受到的来自内滚道的摩擦力。

图4为本实用新型的运动状态示意图。

具体实施方式

实施例1、本实用新型包括外圈1、内圈2、第一滚动体3、第二滚动体4，其外圈1内径设置有外滚道；其内圈外径设置有内滚道；第一滚动体3圆周均布于外滚道内，其中的每个滚动体大小相同；第二滚动体圆周均布于内滚道内，其中的每个滚动体大小相同; 第一滚动体中心和轴承中心的连线与这个第一滚动体和相邻第二滚动体中心的连线呈一定夹角。

实施例2、第一滚动体与第二滚动体数量相等，圆周均布，轴线平行。

实施例3、第一滚动体的节圆直径大于第二滚动体的节圆直径，且一层滚动体中的每个滚动体与另一层中的相邻两个滚动体相切，第一滚动体外侧与外滚道相切，第二滚动体外侧与内滚道相切；每一个滚动体被不在同一条直线上的三点夹紧，且自动定位，各滚动体之间相对位置保持不变；外滚道、内滚道和滚动体两两相互抵接处的接触点运动方向相同、运动线速度相等、相互间无滑动摩擦。

实施例4. 第一滚动体中心和轴承中心的连线与这个第一滚动体和相邻第二滚动体中心的连线所成夹角为45°。

实施例5、所述第一滚动体与第二滚动体数量相等，而大小相等，或不相等，且第一滚动体直径大于第二滚动体。

实施例6、本实用新型的应用方法是，在使用时假定其运动方式为外圈固定，内圈旋转。轴承径向游隙为负值，则两层滚动体3、4之间两两相切处有压力F1、F2，F1与F2是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；第一滚动体3与外滚道1相切处有压力F1’，F1’与同一滚动体受到的两个F1的合力是一对相互作用的平衡力；第二滚动体4与内滚道2相切处有压力F2’， F2’与同一滚动体受到的两个F2的合力是一对相互作用的平衡力。当内圈顺时针旋转时，第二滚动体与内圈产生摩擦力f2’带动滚动体G2以自身轴心为中心逆时针方向转动，G2转动时会受到来自滚动体G1的摩擦阻力f2，同时滚动体G1受到来自滚动体G2的摩擦力f1的作用而以自身轴心为圆心顺时针方向转动；滚动体G1转动时，滚动体G1会在压力F1’处产生摩擦力f1’，因为外圈固定，滚动体G1会在f1’作用下贴着外滚道以轴承轴心为中心逆时针方向转动；当G1以轴承轴心为中心转动时，其会推着与其相切的内层滚动体G2以轴承轴心为中心转动，即轴承外圈固定，内圈顺时针方向旋转时，滚动体G2一边以自身轴心为中心沿逆时针方向旋转，一边以轴承轴心为中心，沿逆时针方向旋转；滚动体G1一边以自身轴心为中心沿顺时针方向旋转，一边以轴承轴心为中心，沿逆时针方向旋转。

通过分析可知，轴承内圈的转动通过第一滚动体和第二滚动体沿自身轴心的自转和沿轴承中心的公转得以消化分解，轴承内部没有相对滑动摩擦产生，轴承产热就很少，这就说明轴承可以少用润滑剂甚至不用润滑剂。因为润滑是制约高温轴承承受最高温度的一个重要指标，而该轴承不用润滑剂也可以转动得很好，所以该双层滚动体向心轴承可以适用于高温。另外相比于传统的笼型保持器向心轴承，它们的滚动体会与保持器相对滑动，为了润滑而添加润滑剂，润滑剂的粘度也会限制其极限速度，该轴承内部没有滑动摩擦，

可以少用甚至不用润滑剂，其极限速度得到很大提升。

Claims (5)

1.一种无保持器的双层滚动体向心轴承，其特征在于，包括外圈（1）、内圈(2)、第一滚动体(3)、第二滚动体(4)，其外圈(1)内径设置有外滚道；其内圈(2)外径设置有内滚道；第一滚动体(3)圆周均布于外滚道内，其中的每个滚动体大小相同；第二滚动体(4)圆周均布于内滚道内，其中的每个滚动体大小相同；第一滚动体(3)中心和轴承中心的连线与这个第一滚动体(3)和相邻第二滚动体(4)中心的连线呈一定夹角。

2.根据权利要求1所述的一种无保持器的双层滚动体向心轴承，其特征在于：第一滚动体(3)与第二滚动体(4)数量相等，圆周均布，轴线平行。

3.根据权利要求1所述的一种无保持器的双层滚动体向心轴承，其特征在于：第一滚动体(3)的节圆直径大于第二滚动体(4)的节圆直径，且一层滚动体中的每个滚动体与另一层中的相邻两个滚动体相切，第一滚动体(3)外侧与外滚道相切，第二滚动体(4)外侧与内滚道相切；每一个滚动体被不在同一条直线上的三点夹紧，且自动定位，各滚动体之间相对位置保持不变；外滚道、内滚道和滚动体两两相互抵接处的接触点运动方向相同、运动线速度相等、相互间无滑动摩擦。

4.根据权利要求1所述的一种无保持器的双层滚动体向心轴承，其特征在于，第一滚动体（3）中心和轴承中心的连线与这个第一滚动体(3)和相邻第二滚动体(4)中心的连线所成夹角为45°。

5.根据权利要求1所述的一种无保持器的双层滚动体向心轴承，其特征在于，所述第一滚动体(3)与第二滚动体(4)数量相等，大小相等，或大小不相等，且第一滚动体直径大于第二滚动体。

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