[發明專利]純滾動軸承

無效

• 申請號: 200610026907.0
• 申請日: 2006-05-26
• 公開（公告）號: CN101078420A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 俞大邦
• 申請（專利權）人: 俞大邦
• 主分類號: F16C33/38
• 分類號: F16C33/38;F16C19/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種純滾動軸承，特別是涉及一種無滑動摩擦的滾動軸承。

現有的滾動軸承主要用內外套圈、滾動體和保持架所組成。為了滾動體相互之間以及滾動體在軸承中的相對定位，現有的滾動軸承都具有保持架裝置，(有極少數類型的極低速滾動軸承是以顯著增加滑動摩擦阻力為代價)這種保持架不管它的結構采取什么樣的形式，不管它使用什么樣的材質和光潔度都是通過滑動摩擦來制約高速動動的滾動體。除此之外，由于目前軸承的滾動體與套圈接觸結構存在的不穩定非線性、非對稱性(接觸角不為零)使得滾動體鋼球在套圈滾道中的運動不僅有繞軸承軸線的公轉和繞本身旋轉軸承的自轉，而且還有自旋運動。這種運動導致滾動體在套圈中的滾道中的運動并不是像許多人所想像的是純滾動，而是也存在著滑動摩擦，通常保持架的相對定位方式，使得這種非對稱性增強，滑動摩擦進一步加劇。而這種滑動摩擦阻力對于軸承性能和壽命的影響是至關重要的。

這種滾動體與保持架之間的相對滑動摩擦以及滾動體鋼球與套圈的滑動摩擦使軸承在運轉中，特別是高速和超高速運轉時，產生一系列的問題，如潤滑很困難；軸承的溫升提高，噪聲大。滾動體和保持架在高溫高速條件下，應力會急劇增加，結果導致軸承損壞。而滾動摩擦阻力在軸承中相對其中的滑動摩擦阻力而言是微不足道的。這種滑道摩擦的存在也使得滾動軸承的承載能力大大減小，能耗顯著增加。在高速運轉條件下，滾動體和保持架之間由于離心力的作用而使滑動摩擦力進一步急劇增加，摩擦應力集中也可導致軸承的迅速破壞。因此，滾動軸承的極限速度的提高也受到這種滑動摩擦力很大的限制。

由于上述原因，本發明人發明了純滾動軸承，它取消了通常的保持架，用滾動約束代替了滑動約束；消除了滑動摩擦，內外套圈其中之一采用V字形或雙圓弧形等，而使得鋼球與滾道的一點接觸變成二點接觸。這樣每個鋼球與內外套圈的受力支撐點就由目前傳統的總共二點變成三點，并形成一個等腰三角形，從三角形的穩定性知道，這樣的結構是穩定的。這樣不僅消除了鋼球在滾道中的滑動摩擦問題，而且使得承載能力得到了增強。從而大大提高軸承的使用性能并延長其使用壽命。但由于該純滾動軸承使用了一副定位環，使得在很小的軸承內部空間中設置變得相當困難，而且該定位環的加工相當困難，裝配也相當困難，制造成本顯著增加。由于外形標準尺寸的要求和通用性要求，使設計和制造該純滾動軸承受到了限制。

本發明的目的是提供一種新的純滾動軸承，它取消了定位環，結構簡單，軸承零件數減少兩個，使得純滾動軸承的普通推廣和應用成為可能；也使通用性得到很好解決。裝配變得容易，制造成本明顯減少，性價比得到顯著提升。

為實現上述目的，本發明提供了一種純滾動軸承，包括一內圈、一外圈以及設置在內圈和外圈之間的若干滾動體，其特征在于，它還包括設置在每兩個相鄰滾動體之間并與它們滾動接觸的定位滾動體，該定位滾動體兩端的滑道與設置在外圈或內圈上的定位滾道滾動接觸。

本發明是這樣完成的，在每相鄰滾動體與滾動體之間沿周向安裝一定位滾動體，該定位滾動體同時保證相鄰滾動體之間的周向間隔距離以及限制滾動體在軸承中的軸向位置，該定位滾動體的軸向定位和徑向定位是通過定位滾動體兩自由端滑道與內圈或外圈上的定位滾道以及滾動體滾動接觸定位完成。定位環與滑道的接觸是點接觸，而定位滾動體中間和滾動體的接觸也是點接觸。定位滾動體可以做成整體式的或分體式的，定位滾動體內部可以做成實的或空心的。它的任一橫截面的外形都是圓形，該滾動體兩端滑道的縱截面5形狀可以做成凹形或凸形。該凹形或凸形又可以分別是V字形、單圓弧形、雙圓弧形或溝槽形，該滾動體中間與滾動體接觸部分的中間滑道的縱截面7也可以做成V字形、單圓弧形、雙圓弧形或溝槽形。相應地，定位滾道橫截面做成凹形或凸形。該凹形或凸形也可以做成V字形、單圓弧形、雙圓弧形或溝槽形，以便與定位滾動體的兩端滑道相配合作滾動接觸定位(該接觸是點接觸)。

本發明的軸承的內、外圈的滾道橫截面做成單圓弧形、雙圓弧形、V字形或溝槽形。并且該內、外圈考慮到加工和裝配方面的問題，也可以做成整體式或分體式，即整體加工或分成若干分體，加工后裝配成內、外圈。定位滾動體在使用中是運動的，一方面進行自轉，一方面圍繞軸承軸線公轉。滾動體與軸承內、外圈是點接觸，其所有接觸點的相對速度差為零。滾動體與定位滾動體接觸點的相對速度差為零，而定位滾動體與定位滾道的接觸點相對速度差也為零，因此該運動都屬于純滾動，而不存在相對滑動摩擦，是名符其實的“純滾動軸承”。本發明加工安裝方便，結構簡單，制造成本較低，容易推廣實施。