[發明專利]一種圓柱滾子軸承

在審

• 申請號: 202010230885.X
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111503156A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 樊擁軍
• 申請（專利權）人: 人本集團有限公司;上海人本集團有限公司
• 主分類號: F16C33/34
• 分類號: F16C33/34;F16C19/22
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 吳繼道

本發明公開了一種圓柱滾子軸承，包括有外圈、圓柱形的滾子，所述外圈帶斜擋邊，所述滾子端部帶球基面，滾子其靠近滾子的兩端處分別帶有對數母線和圓弧母線兩種凸度。本發明的圓柱滾子軸承，滾子安裝更方便、且運行穩定性更強。

技術領域

本發明涉及了一種圓柱滾子軸承。

背景技術

軸承滾動體是滾動軸承中不可少的零件。實際使用和試驗均表明，滾子是滾子軸承中最薄弱的零件，滾子的設計和制造質量對軸承的工作性能有很大影響，是影響軸承使用壽命主要的因素。而且滾子的早期失效主要發生在滾子端部或是滾道上靠近滾子端部的區域，尤其是當軸承運行在偏載的實際工況時，由于圓柱滾子兩側載荷情況不同，滾子和外圈擋邊之間極易產生“邊緣效應”，軸承損耗過快，影響軸承正常工作。

為了解決上述問題，現有技術中一般采用軸承外圈帶斜擋邊、滾子端部帶球基面、外圓帶對數母線和圓弧母線兩種凸度的結構設計，采用這種結構雖然在一定程度上改善這種缺陷，但效果仍然有待提高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種更適用于偏載工況，且工作更穩定、使用壽命更長的圓柱滾子軸承。

為實現上述目的，本發明提供了一種圓柱滾子軸承，包括有外圈、圓柱形的滾子，所述外圈帶斜擋邊，所述滾子端部帶球基面，滾子其靠近滾子的兩端處分別帶有對數母線和圓弧母線兩種凸度，

所述球基面的計算公式為：

其中R為滾子端部球基面的半徑(mm)，h為擋邊高度(mm)，D_w為滾子直徑(mm)，取滾子端面與斜擋邊相交于與1/2擋邊高度位置，γ為負背角(分)，負背角γ的取值范圍為10′～45′；

所述對數母線滾子素線方程為(以滾子底部中間位置為坐標系原點，坐標系的x軸沿滾子的長度方向延伸，y軸沿滾子的寬度方向延伸)：

L_we＝L_w-2r；

其中x取值范圍為ν為材料泊松比(常量)，E為材料的彈性模量(MPa)，Q_max為滾動體所受最大載荷(N)，L_we是滾子的有效長度(mm)，L_w為滾子總長(mm)，r為倒角半徑(mm)。

其中：F_r為軸承內圈所受的徑向載荷(N)，Z為滾子個數，1/J_r取4.08(常量)，

所述圓弧母線滾子素線方程為：

其中，Rc'是指圓弧母線所在圓的半徑(mm)，所述L_w為滾子總長(mm)，t₁為滾子最大倒角值(mm)，t＝0.15(L_w-2t₁)，δ為設定凸度值(mm)。

進一步地，所述滾子兩端具有凹穴。凹穴的設置可用于儲油，提高滾子的滾動效果。

進一步地，所述滾子兩端的凹穴中分別設置有用于區分滾子對應對數母線凸度一端和對應圓弧母線一端的記號。將記號設置在凹穴內便于辨認，且不會對滾子運轉造成影響。

進一步地，所述滾子凸度通過工裝磨具單個磨削加工。采用這種加工方式能夠提高滾子凸度的加工精度，且具有更高的加工效率。

本發明的有益效果是：本發明在常規帶有外圓帶對數母線和圓弧母線滾子軸承的基礎上進一步進行了優化，集中了兩種兩種凸度的優點，減少應力集中風險的同時，提高了軸承運行平穩定和抵抗撓度、傾覆力矩的能力，降低了噪音和轉動力矩，尤其適用于偏載的實際工況中。