[實用新型]一種微動柔性滾動軸承

有效

• 申請號: 201020640781.8
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN201866097U
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 趙永翔
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: F16C27/04
• 分類號: F16C27/04
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本實用新型涉及機械傳動軸承。

背景技術

軸承是支承旋轉軸及載荷的核心部件，從支承微機電系統傳動軸的微米級軸承，到支承巨型水力發電機軸的米級軸承，廣泛應用于各種軍用與民用機電設備。軸承的學術基礎是：服役中軸承承受轉軸或支座傳來的旋轉扭矩與彎矩作用，在軸承內圈或外圈滾道形成復雜隨機動態軸向力與徑向力作用；并通過滾子與內外圈滾道的接觸，融合潤滑的減輕磨損、降低溫升與噪音效果，力求平穩、高效地傳遞旋轉部件的隨機動態載荷。

世界軸承技術的發展經歷了從滑動到滾動的變革：滑動軸承，接觸面積大，傳遞能力大，但摩擦面積大，摩擦損失大，傳遞效率較低，在潤滑不良情況下極易發生磨損與溫升失效，壽命短。滾動軸承有其結構與工作原理上的天然優勢，接觸面積小，摩擦損失小，傳遞效率高；但因接觸應力大，在潤滑不良情況下也容易發生接觸剝離與溫升失效；從增大接觸面積提高承載能力角度，滾動軸承向多列、圓柱、滾針軸承方向發展；從實現軸向承載角度，滾動軸承向深溝球軸承、圓錐滾子軸承和軸向推力軸承方向發展。隨著承載能力與性能改進，滾動軸承廣泛取代滑動軸承。

影響滾動軸承承載能力、傳動性能與壽命的關鍵因素包括：接觸應力、滑動摩擦和潤滑。接觸應力一般采用柱類滾子并改進滾子與滾道接觸形貌和應用多列滾子以增加接觸點數量的方法技術得以降低；滑動摩擦產生于滾子與滾道接觸面、接觸線上各點線速度不一致，通過滾子與滾道接觸形貌設計與制造來改進；潤滑的關鍵作用在于：降低摩擦系數，避免干摩擦；保持滾動接觸膜，避免直接接觸損傷；吸附軸承工作腔的噪音。

但現有滾動軸承的結構本身存在無法克服的弱點：內、外圈與滾道一體；滾子與內、外圈的滾道直接剛性接觸，滾道無法隨外力的變化做自適應擺動和/或周向錯動，接觸應力高，軸承運轉平穩性差、噪音大，對復雜載荷的適應能力低，壽命短。

因此，在高性能、高精度、長壽命要求及高速、重載與復雜動力載荷環境下，現有軸承結構仍然需要改進。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種微動柔性滾動軸承，該種滾動軸承對復雜載荷條件的適應性強、傳動平穩性與精度高、接觸應力低、使用壽命長。

本實用新型實現其發明目的所采用的技術方案是：一種微動柔性滾動軸承，包括單列、雙列或多列的內圈、外圈及內圈與外圈之間的滾動體，其特征在于：所述的單列、雙列或多列的內圈、外圈中，每列的內圈和/或外圈與滾動體之間設置有滾道環，該滾道環的滾道面與滾動體接觸配對，滾道環的非滾道面與內圈和/或外圈上的弧形槽接觸配對；內圈或外圈的弧形槽的邊緣嵌有擋環；滾動體、滾道環及弧形槽之間的間隙空間填充潤滑酯。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

在現有軸承中增加滾道環，代替現有軸承的內圈和/或外圈上的滾道而與滾動體接觸摩擦；滾道環的另一面(非滾道面)為弧面與軸承內圈和/或外圈上的弧槽配對，二者在潤滑環境下形成擺動和/或周向錯動微動配合，擺動微動程度由擋圈控制。因此，滾子作用在滾道面上的隨機彎曲與扭轉動載荷，能通過滾道環非滾道面的自適應擺動和/或周向錯動微動，而柔性地傳遞到內圈和/或外圈，形成自適應微動柔性傳力機制，降低了滾道面與滾動體的沖擊、噪音與接觸應力，提高了軸承運轉的平穩性、運轉精度和對復雜隨機載荷的適應性，延長了軸承壽命。尤其適用于高性能、高精度、高速度要求及大載荷、強隨機性載荷服役環境的軸承。

同時，由于軸承主要由滾道環與滾動體接觸損傷，使得內外圈本體可以采用較低廉的材料制造，降低了制造成本；滾道環磨損后僅需要替換滾道環，無需更換整個內圈或外圈，降低了使用與維護成本。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作一步說明。

附圖說明

圖1A是本實用新型實施例一的且滾動體為球形的單列微動柔性滾動軸承的剖面結構示意圖。

圖1B是本實用新型實施例二的滾動體為球形的單列微動柔性滾動軸承的剖面結構示意圖。

圖1C是本實用新型實施例三的滾動體為球形的單列微動柔性滾動軸承的剖面結構示意圖。

圖2A是本實用新型實施例四的滾動體為球形的雙列微動柔性滾動軸承的剖面結構示意圖。

圖2B是本實用新型實施例五的滾動體為球形的雙列微動柔性滾動軸承的剖面結構示意圖。

圖2C是本實用新型實施例六的滾動體為球形的雙列微動柔性滾動軸承的剖面結構示意圖。

圖3A是本實用新型實施例七的滾動體為圓柱體的單列微動柔性滾動軸承的剖面結構示意圖。

圖3B是本實用新型實施例八的滾動體為圓柱體的單列微動柔性滾動軸承的剖面結構示意圖。