一种精密级三圈复合轴承
技术领域
本实用新型涉及轴承领域,具体而言为一种精密级三圈复合轴承。
背景技术
火炮、舰船、航母等军工武器设备上常常需要装配大尺寸轴承,如大型舰船发射系统中的轴承需要实现不同向、不等速的共轴双回转运动,同时要求大尺寸、高精度、能够承受各个方向的载荷,方能适应实际需要。且产品实际工况中,轴承会经常有海浪的冲刷,这对耐腐蚀性提出更高的要求。目前在国内,超大尺寸的轴承设计为数不多,因为尺寸过大,制造过程中会遇到缺乏相关标准等困难,需要自行设计相关部件、拟定标准,难度较大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种新型轴承,以适应军工等领域中对轴承大尺寸、高精度、密封性良好、可实现共轴双回转运动、能承受各个方向的载荷的需要。
本实用新型的具体技术方案如下:
一种精密级三圈复合轴承,包括内圈、中圈、外圈、滚动体、隔离块、密封圈,所述一种精密级三圈复合轴承的整体直径大于两米,如2120mm;所述内圈和所述中圈之间的第一滚道内有第一滚动结构,所述第一滚动结构包括滚动体组甲、第一隔离块组、滚动体组乙。
所述滚动体组甲与滚动体组乙的尺寸、结构相同,其中的滚动体均为圆柱状;所述第一隔离块组为长方体形,其一面上有曲面凹槽甲,所述曲面凹槽甲的形状与所述滚动体组甲的曲面形状相同,该面的相对面上有一曲面凹槽乙,所述曲面凹槽乙的形状与所述滚动体组乙的曲面形状相同,滚动体组甲、滚动体组乙安装入第一隔离块组后,滚动体组甲与滚动体组乙彼此不相接触且呈交叉状,二者近似互相垂直。
所述外圈和所述中圈之间的第二滚道内有第二滚动结构,所述第二滚动结构包括滚动体组丙、第二隔离块组、滚动体组丁;所述第二滚动结构内各部件之间的位置关系与所述第一滚动结构相同;本轴承中的滚动体采用自行设计的尺寸,具体而言为两种,一种为直径32mm、高度31.3mm的滚动体组丙和滚动体组丁,另一种为直径25mm、高度24.4mm的滚动体组甲和滚动体组乙,两种滚动体按需求分别填入两个滚道。直径略大于高度,可保证轴承工作时仅滚动体的曲面与滚道内表面接触,避免滚动体的两个端面与滚道内表面摩擦,即,轴承工作时所述滚动体的曲面与其所在的滚道面接触,所述滚动体的底面与其所在的滚道面分离;与多数轴承不同,本实用新型采用十字交叉滚子结构,可承受各个方向的负荷,与传统型号相比,刚性得到提高。
所述内圈上有第一柱塞孔,所述第一柱塞孔将第一滚道与外界相连通,安装时将滚动体与隔离块从该孔放入,所述第一柱塞孔内有第一柱塞,所述第一柱塞与所述第一柱塞孔通过固定装置相连,当所有滚动体与隔离块均安装到位,塞入第一柱塞,再用所述固定装置固定;所述外圈上有第二柱塞孔,所述第二柱塞孔将第二滚道与外界相连通,所述第二柱塞孔内有第二柱塞,所述第二柱塞与所述第二柱塞孔通过固定装置相连;所述固定装置可以是插销。
在竖直方向上,所述第一滚道的高度大于所述第二滚道的高度。
所述隔离块的曲面凹槽上还有一小凹槽,凹槽用于储存润滑油,延长每次注油后的润滑时间。
所述内圈上开设有第一注油孔将第一滚道与外界联通,所述第一注油孔内端口对着第一滚道中间,使得油进入时可浸润两组滚动体,所述第一注油孔外端口用六角紧定螺钉封闭;所述外圈上开设有第二注油孔将第二滚道与外界联通,所述第二注油孔内端口对着滚道中间,所述第二注油孔外端口用六角紧定螺钉封闭。
所述隔离块由高分子聚合物制成,如聚酰胺1010树脂。
所述滚动体组甲和滚动体组乙的轴线之间的夹角为大于等于90度10分,小于等于90度15分,这是针对特殊的游隙与受力做出的调节,当然,这需要对隔离块上的凹槽做出相应的要求。
所述内圈、中圈的交界处有外置密封圈,所述外圈、中圈的交界处有外置密封圈、内置密封圈,以避免海水对内部部件的侵蚀,所述内置密封圈是自行设计的Y形密封圈,其特点在于采用轻度过盈,如过盈量为0.08-0.15mm,在保证良好密封性的同时大大减小了对启动力矩的影响;所述中圈的上表面有一圈环形凹槽,槽里可安装胶密封圈,如O形橡胶密封圈,在本轴承外的其他部件与本轴承的该平面贴合后形成密封效果,以减少海水侵蚀。
所述外圈、内圈上有贯通的螺栓孔,所述中圈上有不贯通的螺栓孔,所述螺栓孔用于各部件之间的连接。
最终安装好后,本实用新型外露部位会进行喷漆处理以进一步提高耐腐蚀性。
为了满足高旋转精度的要求,本轴承采用小游隙,且两个滚道中的游隙不同,第一滚道中的游隙(即内圈轴向间隙)为大于等于0.07mm,小于等于0.12mm,第二滚道中的游隙(即外圈轴向间隙)为大于等于0.10mm,小于等于0.15mm。
本实用新型主要技术指标:
1. 内圈径向跳动:0.12mm。
2. 内圈端面跳动:0.12mm。
3.中圈径向跳动:0.12mm。
4.中圈平行度:0.12mm。
5.外圈径向跳动:0.12mm。
6. 外圈端面跳动:0.12mm。
7.外圈轴向间隙:0.10-0.15mm。
8.内圈轴向间隙:0.07-0.12mm。
9. 外圈空载启动力矩:≤80N.m。
10.内圈空载启动力矩:≤60N.m
有益效果:在国内大尺寸轴承领域提供了一种新型精密级三圈复合轴承,适用于火炮、舰船、航母等设备领域,如大型舰船发射系统,实现不同向、不等速的共轴双向旋转运动,满足大尺寸、高精度、强密封耐腐蚀、能承受各个方向的载荷的要求;采用轻度过盈,自主确立过盈量范围,在保证良好密封性的同时大大减小了对启动力矩的影响;针对特殊的游隙与受力对做出的调节,自主确立十字交叉滚子最佳夹角范围;自主出设计非国标的新型滚动体。本实用新型中的各个自主设计可为以后的大尺寸轴承领域提供标准参考。
附图说明
图1是一种精密级三圈复合轴承立体图。
图2是第二滚道中滚动体和隔离块示意图。
图3是一种精密级三圈复合轴承截面示意图。
图4、图5是一种精密级三圈复合轴承局部截面示意图。
外圈1、第二柱塞孔11、固定装置12、中圈2、内圈3、外置密封圈121、内置密封圈123、环形凹槽21、滚动体组丙61、第二隔离块组63、滚动体组丁62。
具体实施方式
接下来结合图1-图5,对本实用新型做进一步阐述。
实施例1:加工制得内圈3、中圈2、外圈1,外圈1的外径2120mm;加工制得本轴承中自行设计的滚动体,具体而言为两种,一种为直径32mm、高度31.3mm的滚动体,用作滚动体组丙61和滚动体组丁62,另一种为直径25mm、高度24.4mm的滚动体,用作滚动体组甲和滚动体组乙;加工制得隔离块,具体而言也分为两种,一种是放于第一滚道内的第一隔离块组,一种是放于第二滚道内的第二隔离块组63,每组隔离块的尺寸需要与其两边的滚动体相匹配,具体而言,一是要满足使得其两边的滚动体的轴线之间的夹角等于90度10分,二是要满足可保证轴承工作时仅滚动体的曲面与滚道内表面接触,避免滚动体的两个端面与滚道内表面摩擦。将内圈3、中圈2、外圈1装配好,使得外圈轴向间隙(外圈1与中圈2之间的间隙)为0.10mm,内圈轴向间隙(内圈3与中圈2之间的间隙)为0.07mm。向第二柱塞孔11中依次填入滚动体组丙61、第二隔离块组63、滚动体组丁62、第二隔离块组63,如此循环,填好后再装上柱塞,安装固定装置12即可,此处选用插销,然后安装内置密封圈123、外置密封圈121即可,内置密封圈123是Y形密封圈,装配时采用轻度过盈,过盈量0.08mm。第一滚道内的第一滚动结构安装步骤同上。为保证本轴承顺利工作,需要添加润滑油。打开注油孔,向其中注入润滑油,再在注油孔外端口用六角紧定螺钉封闭。注油孔的设计属于现有技术,图中并未画出。
实施例2:加工制得内圈3、中圈2、外圈1,外圈1的外径2120mm;加工制得本轴承中自行设计的滚动体,具体而言为两种,一种为直径32mm、高度31.3mm的滚动体,用作滚动体组丙61和滚动体组丁62,另一种为直径25mm、高度24.4mm的滚动体,用作滚动体组甲和滚动体组乙;加工制得隔离块,具体而言也分为两种,一种是放于第一滚道内的第一隔离块组,一种是放于第二滚道内的第二隔离块组63,每组隔离块的尺寸需要与其两边的滚动体相匹配,具体而言,一是要满足使得其两边的滚动体的轴线之间的夹角等于90度12分,二是要满足可保证轴承工作时仅滚动体的曲面与滚道内表面接触,避免滚动体的两个端面与滚道内表面摩擦。将内圈3、中圈2、外圈1装配好,使得外圈轴向间隙(外圈1与中圈2之间的间隙)为0.12mm,内圈轴向间隙(内圈3与中圈2之间的间隙)为0.10mm。向第二柱塞孔11中依次填入滚动体组丙61、第二隔离块组63、滚动体组丁62、第二隔离块组63,如此循环,填好后再装上柱塞,安装固定装置12即可,此处选用插销,然后安装内置密封圈123、外置密封圈121即可,内置密封圈123是Y形密封圈,装配时采用轻度过盈,过盈量0.10mm。第一滚道内的第一滚动结构安装步骤同上。为保证本轴承顺利工作,需要添加润滑油。打开注油孔,向其中注入润滑油,再在注油孔外端口用六角紧定螺钉封闭。注油孔的设计属于现有技术,图中并未画出。
实施例3:加工制得内圈3、中圈2、外圈1,外圈1的外径2120mm;加工制得本轴承中自行设计的滚动体,具体而言为两种,一种为直径32mm、高度31.3mm的滚动体,用作滚动体组丙61和滚动体组丁62,另一种为直径25mm、高度24.4mm的滚动体,用作滚动体组甲和滚动体组乙;加工制得隔离块,具体而言也分为两种,一种是放于第一滚道内的第一隔离块组,一种是放于第二滚道内的第二隔离块组63,每组隔离块的尺寸需要与其两边的滚动体相匹配,具体而言,一是要满足使得其两边的滚动体的轴线之间的夹角等于90度15分,二是要满足可保证轴承工作时仅滚动体的曲面与滚道内表面接触,避免滚动体的两个端面与滚道内表面摩擦。将内圈3、中圈2、外圈1装配好,使得外圈轴向间隙(外圈1与中圈2之间的间隙)为0.15mm,内圈轴向间隙(内圈3与中圈2之间的间隙)为0.12mm。向第二柱塞孔11中依次填入滚动体组丙61、第二隔离块组63、滚动体组丁62、第二隔离块组63,如此循环,填好后再装上柱塞,安装固定装置12即可,此处选用插销,然后安装内置密封圈123、外置密封圈121即可,内置密封圈123是Y形密封圈,装配时采用轻度过盈,过盈量0.15mm。第一滚道内的第一滚动结构安装步骤同上。为保证本轴承顺利工作,需要添加润滑油。打开注油孔,向其中注入润滑油,再在注油孔外端口用六角紧定螺钉封闭。注油孔的设计属于现有技术,图中并未画出。
另外,图3、图5中所画的柱塞孔以及相应的固定装置的画法依照本专业领域习惯而画,方向与实际方向有90度的偏差,实际情况中,柱塞孔正对着滚道中间。
将组装好的本轴承通过螺栓与舰船、航母等连接,若有需要,还可向其中圈上的环形凹槽21放入密封圈,保证该平面与所连接的其他平面密封性良好。
以上公开的仅仅是本实用新型的较佳实施例,但并非用以限制其本身,任何本领域的技术人员在不违背本实用新型精神内涵的情况下,所作的变化和改动,均应落在本实用新型的保护范围内。