[發明專利]一種組合式關節滾子軸承的結構設計方法

無效

• 申請號: 201310489628.8
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103591135A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 蘇兆力;李媛媛;高聰穎;戴天任;馮輝;王艷
• 申請（專利權）人: 洛陽軸研科技股份有限公司
• 主分類號: F16C23/08
• 分類號: F16C23/08;F16C33/58
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 符繼超

1.一種組合式關節滾子軸承的結構設計方法，該結構設計方法是將關節軸承與三排不同向安裝的滾子軸承通過結構改進使其形成組合式關節滾子軸承，組合式關節滾子軸承具有唯一的中心軸線；所述關節軸承主要由帶有內球面的關節外圈和帶有外球面的關節內圈相互結合而構成，所述內球面的曲率半徑＝所述外球面的曲率半徑＝D，所述D由設計給定；所述滾子軸承主要由滾子外圈、滾子內圈以及相對所述中心軸線或平行或垂直安裝的三排滾子組件相互結合而構成，各排滾子組件均包含數個滾子及所配保持架；結構設計方法中的組合式關節滾子軸承包含第一外圈(1)、第二外圈(2)、第一中間圈(3)、內圈(4)、第二中間圈(5)、組合式密封圈(6)、密封環(7)、內花鍵(8)、定位銷(9)、外密封圈(10)、對接螺栓(11)、第一排滾子組件(12)、第二排滾子組件(13)、第三排滾子組件(14)、對接密封圈(15)以及中間密封圈(16)；其特征是：

①第一外圈(1)的左側徑向端面呈凸園臺面，第二外圈(2)的右側徑向端面呈凹園臺面，第一外圈(1)和第二外圈(2)通過數個與所述中心軸線相平行的定位銷(9)把合定位并形成所述關節外圈，第一外圈(1)的內徑面由所述內球面和內圓面共同構成，第二外圈(2)的內徑面由所述內球面構成，第一外圈(1)所述內球面的曲率半徑＝第二外圈(2)所述內球面的曲率半徑＝所述D，第一外圈(1)的所述內圓面平行于所述中心軸線且所述內圓面的內徑大于所述D，在第一外圈(1)的所述內圓面一圈設置有數個內花鍵(8)，第一外圈(1)的外徑＝第二外圈(2)的外徑，第一外圈(1)的水平寬度大于第二外圈(2)的水平寬度，在第二外圈(2)的所述凹園臺面根部設置有外圈密封環槽，在第一外圈(1)的所述內球面上設置有數個等間距的球面密封環槽；

②第一中間圈(3)與第二中間圈(5)的徑向結合面互為垂直平面，第一中間圈(3)和第二中間圈(5)通過數個與所述中心軸線相平行的對接螺栓(11)把合聯接使其既形成所述關節內圈又形成所述滾子外圈，第一中間圈(3)的外徑面由所述外球面和外圓面共同構成，第二中間圈(5)的外徑面由所述外球面構成，在第一中間圈(3)的所述外球面至所述垂直平面間預留有能把合聯接對接螺栓(11)的不等徑水平通孔，在第二中間圈(5)的所述垂直平面預留有能把合聯接對接螺栓(11)的內螺紋孔，在第一中間圈(3)所述垂直平面的內側端設置有中間密封環槽，第一中間圈(3)所述外球面的曲率半徑＝第二中間圈(5)所述外球面的曲率半徑＝所述D，第一中間圈(3)的所述外圓面平行于所述中心軸線且與所述內圓面相互對應，在第一中間圈(3)的所述外圓面一圈配置有數個外花鍵且所述外花鍵與內花鍵(8)相嚙合，第一中間圈(3)的左側內徑面呈多階梯狀并在所述左側內徑面上分別設置有水平滾道和第一垂直滾道，第二中間圈(5)的右側內徑面呈階梯狀并在所述右側內徑面上配置有第二垂直滾道，所述第二垂直滾道與所述第一垂直滾道相互對應且所述第二垂直滾道距所述第一垂直滾道的水平間距等于H，對接后第一中間圈(3)+第二中間圈(5)的水平寬度＞第一外圈(1)+第二外圈(2)的水平寬度，第一中間圈(3)的內徑等于或不等于第二中間圈(5)的內徑；

③內圈(4)的外徑端面呈凸臺狀且內圈(4)的寬度與所述H匹配，將所述凸臺狀的外徑端面設置為外圓滾道而將其左右兩側面分別設置為左垂直滾道和右垂直滾道，所述外圓滾道對應于所述水平滾道且所述外圓滾道距所述水平滾道的垂直間距等于h，所述左垂直滾道對應于所述第二垂直滾道且所述左垂直滾道距所述第二垂直滾道的水平間距等于h₁，所述右垂直滾道對應于所述第一垂直滾道且所述右垂直滾道距所述第一垂直滾道水平間距也等于h₁，內圈(4)的內徑均小于第一中間圈(3)的內徑以及第二中間圈(5)的內徑；

④組裝時：

在所述外圓滾道與所述水平滾道之間配裝有第二排滾子組件(13)，第二排滾子組件(13)中的滾子外徑≤所述h，第二排滾子組件(13)中的滾子軸線與所述中心軸線平行；

在所述左垂直滾道與所述第二垂直滾道之間裝配有第三排滾子組件(14)，第三排滾子組件(14)中的滾子外徑≤所述h₁，第三排滾子組件(14)中的滾子軸線與所述中心軸線垂直；

在所述右垂直滾道與所述第一垂直滾道之間裝配有第一排滾子組件(12)，第一排滾子組件(12)中的滾子外徑≤所述h₁，第一排滾子組件(12)中的滾子軸線與所述中心軸線垂直；

之后在第一中間圈(3)的所述中間密封環槽內配裝上對接密封圈(15)，再將第二中間圈(5)和第一中間圈(3)通過對接螺栓(11)把合在內圈(4)的左右兩側，然后在第一外圈(1)的數個所述球面密封環槽內配裝上各自的中間密封圈(16)，并在第二外圈(2)的所述外圈密封環槽內配裝上外密封圈(10)，再在第二中間圈(5)所述外球面套上第一外圈(1)并在第一中間圈(3)所述外球面套上第二外圈(2)后再由定位銷(9)把合定位，在第一外圈(1)的左側面通過數個螺栓緊固有密封環(7)，密封環(7)內配裝組合式密封圈(6)；

當把第一外圈(1)和第二外圈(2)共同作為所述關節外圈而把第一中間圈(3)和第二中間圈(5)共同作為所述關節內圈時就構成了所述關節軸承，可以實現內圈(4)的傾斜安裝，花鍵的聯接限位結構對所述關節軸承的擺動角度雖然具有一定限制，但除第一外圈(1)和第二外圈(2)可以承擔少量的傾覆力矩外，還可以承擔與配裝軸的傳動聯接；

當把第一中間圈(3)和第二中間圈(5)共同作為所述滾子外圈時與內圈(4)就構成了所述滾子軸承，其中第二排滾子組件(13)中的滾子軸線與所述中心軸線平行且第二排滾子組件能夠承受較大的徑向力，第一排滾子組件(12)中的滾子軸線和第三排滾子組件(14)中的滾子軸線均與所述中心軸線垂直能夠承受較大的軸向力，又能在安裝時內圈(4)對配裝軸的同軸度要求不高。