[發明專利]一種復合軸承

在審

• 申請號: 201711271059.4
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107830052A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 魏延剛;宋宇謨
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: F16C19/50
• 分類號: F16C19/50;F16C33/58;F16C33/34;F16C33/36;F16C33/46
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 高永德,李洪福

技術領域

本發明屬于軸承技術領域，尤其涉及滾子軸承。

背景技術

現有技術中，大型機械的主軸軸承普遍使用由兩個單列推力圓柱滾子軸承和一個單列向心圓柱滾子軸承組成的復合軸承。現有大型機械主軸的軸承的不足是：由于推力圓柱滾子軸承在工作中不能實現純滾動，是連滾帶滑，所以滾子與滾道易于磨損，能量消耗大，軸承的效率低，壽命低。

另外，即使將兩個單列推力圓柱滾子軸承換成兩個單列推力圓錐滾子軸承，發明人的研究表明，也只是在軸承受載荷不轉動時，滾子不會發生沿滾子軸向的滑動，一旦軸承開始轉動，滾子在軸向派生力作用下會在滾動的同時，慢慢地由滾子的小端向大端沿滾子軸向滑動，形成了邊滾邊滑的情況，直至滾子大端與套圈擋邊接觸，產生滾子大端與擋邊的滑動摩擦。這一摩擦既消耗能量，又降低軸承的效率和壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合軸承，用推力圓錐滾子軸承代替推力圓柱滾子軸承，使徑向圓柱滾子軸承和主、輔兩圓錐滾子軸承都是純滾動，避免圓錐滾子與套圈滾道和擋邊的滑動摩擦。

本發明要解決的技術問題是提高軸承效率和軸承疲勞壽命，通過改變現有復合軸承承受軸向載荷的兩列滾動體的工作狀態的措施，使這兩列滾動體與滾道間的滾動帶滑動的狀態變成純滾動狀態，避免滾子大端與套圈擋邊接觸發生的滑動摩擦，并最大程度地減少滾子大端與保持架的摩擦。

本發明技術方案如下：一種復合軸承，包括主推力圓錐滾子軸承、向心圓柱滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承，主推力圓錐滾子軸承、向心圓柱滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承由外圈、內圈、主推力圓錐滾子、輔推力圓錐滾子、圓柱滾子、主推力圓錐滾子保持架、輔推力圓錐滾子保持架、徑向圓柱滾子保持架、油道和密封條構成，主推力圓錐滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承的圓錐滾子的錐半角與相應橫截面的錐臺形滾道的錐半角相等，主推力圓錐滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承的圓錐滾子的圓錐頂點分別位于主推力圓錐滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承的軸線上；主推力圓錐滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承幾何參數滿足滾子純滾動條件，其特征在于：所述復合軸承外圈的外面為圓環面，內面是階梯型內環面，共有三層，中間是底層階梯，兩側有兩層階梯；所述內圈的內面是圓環面，外面是階梯型外環面，是中間高兩邊低的；內圈外面和外圈內面的滾道分別是：外圈前后豎壁內面的外圈軸向滾道、外圈底層階梯底面的外圈徑向滾道、內圈外面與外圈豎壁相對的豎壁的內圈軸向滾道和內圈外面中部凸臺頂面的內圈徑向滾道，外圈前后豎壁內面的外圈軸向滾道包括外圈前徑向滾道和外圈后軸向滾道，內圈外面與外圈豎壁相對的豎壁的內圈軸向滾道包括內圈前軸向滾道和內圈后軸向滾道，外圈前軸向滾道、內圈前軸向滾道、主推力圓錐滾子和主推力圓錐滾子保持架構成主推力圓錐滾子軸承；外圈后軸向滾道、內圈后軸向滾道、輔推力圓錐滾子和輔推力圓錐滾子保持架構成輔推力圓錐滾子軸承；外圈徑向滾道、內圈徑向滾道、圓柱滾子和徑向圓柱滾子保持架構成向心圓柱滾子軸承，形成由前向后依次排列的主推力圓錐滾子軸承、向心圓柱滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承；主推力圓錐滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承的主推力圓錐滾子和輔推力圓錐滾子的大端面中心點分別與主推力圓錐滾子保持架的框形兜孔頂面中心點和輔推力圓錐滾子保持架框形兜孔頂面中心點接觸，與外圈的套圈滾道的檔邊不接觸，所述框形兜孔頂面是框形兜孔與圓錐滾子大端面接觸的面；主推力圓錐滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承還滿足滾子軸向滑動自鎖的物理條件，即滿足

式中，φ是圓錐滾子的錐半角，μ是圓錐滾子與滾道之間的滑動摩擦系數、是與滑動摩擦系數μ相對應的摩擦角。

本發明所述一種復合軸承，其特在征于：所述主推力圓錐滾子軸承和輔推力圓錐滾子軸承的主推力圓錐滾子和輔推力圓錐滾子的大端面為垂直于圓錐滾子軸線的平面或以圓錐滾子軸線為對稱軸的軸對稱曲面，主推力圓錐滾子保持架的框形兜孔頂面和輔推力圓錐滾子保持架框形兜孔頂面為分別垂直于各自圓錐滾子軸線的平面、以各自圓錐滾子軸線為對稱軸的軸對稱曲面或由在與各自圓錐滾子軸線轉動平面垂直的平面內、無拐點的對稱于各自圓錐滾子軸線的曲線，繞位于該曲線所在平面內并垂直相交于圓錐滾子軸線的垂線旋轉形成的旋轉曲面,主推力圓錐滾子和輔推力圓錐滾子的大端面與主推力圓錐滾子保持架的框形兜孔頂面和輔推力圓錐滾子保持架框形兜孔頂面相配合接觸。

本發明所述的一種復合軸承，其特征在于：所述主推力圓錐滾子和輔推力圓錐滾子的大端面中心點分別與主推力圓錐滾子保持架的框形兜孔頂面中心點和輔推力圓錐滾子保持架的框形兜孔頂面中心點相配合接觸的形式為以下幾種：