[發明專利]一種圓柱滾子軸承及其保持架

在審

• 申請號: 202010687518.2
• 申請日: 2020-07-16
• 公開（公告）號: CN111765171A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 劉延斌;韓秀英;桑得雨;鄧增輝
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: F16C33/46
• 分類號: F16C33/46;F16C33/58;F16C19/22
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡偉華

本發明涉及一種圓柱滾子軸承及其保持架，保持架包括環形主體，環形主體上設有沿周向均布的多個兜孔，定義保持架的轉動方向為由后向前，兜孔包括后側壁和前側壁；后側壁為V形側壁，后側壁包括沿保持架的徑向由內向外依次排布的后側壁內傾斜面和后側壁外傾斜面，后側壁內傾斜面由內向外且朝后傾斜布置，后側壁外傾斜面由內向外且朝前傾斜布置，后側壁內、外傾斜面呈V形交叉排布以對滾子進行定位。V形側壁將滾子定位在理想的徑向位置，遏制滾子的離心運動趨勢，使滾子與內圈之間仍然保持較大的接觸力，減小滾子的打滑程度，有效改善滾子的打滑情況。滾子能夠通過V形側壁對保持架進行徑向定位，減小保持架的渦動半徑，提高保持架的運動穩定性。

技術領域

本發明涉及一種圓柱滾子軸承及其保持架。

背景技術

航空發動機的主軸圓柱滾子軸承通常工作在高轉速(目前DN值已達到3×10⁶mm·r/min以上)的工況下?，F有的圓柱滾子軸承如授權公告號為CN101910660B的中國發明專利所示，圓柱滾子軸承包括內圈、外圈和布置在內圈和外圈之間的保持架，保持架上均布有多個兜孔，圓柱滾子安裝在兜孔中并與內、外圈接觸，兜孔轉動方向的前、后側壁對圓柱滾子進行周向上的限位。工作時，內圈轉動帶動圓柱滾子進行自轉和公轉，圓柱滾子帶動保持架進行公轉。

目前的圓柱滾子軸承存在的問題是：在高速旋轉的工況下，圓柱滾子受到較大的離心力，導致圓柱滾子易徑向外竄，使圓柱滾子與軸承的內圈之間的接觸力變小，尤其是非承載區的圓柱滾子，圓柱滾子與軸承的內圈之間的接觸力更小。圓柱滾子與內圈之間的接觸力變小后，內圈無法帶動圓柱滾子進行轉動，滾子與內圈之間的滾動摩擦變成滑動摩擦，滾子產生打滑。滾子打滑易造成保持架打滑，保持架打滑會誘發滾動體和滾道間的油膜破壞、磨損加劇，保持架不穩定運動會誘發軸承嘯叫、力矩波動、保持架摩擦磨損加劇，保持架斷裂，進而導致軸承過早失效、引發飛行事故。

發明內容

本發明的目的在于提供一種圓柱滾子軸承的保持架，以解決現有技術中圓柱滾子軸承轉動時滾子易打滑而縮短圓柱滾子軸承壽命的技術問題；還提供一種使用該保持架的圓柱滾子軸承，以解決上述技術問題。

為實現上述目的，本發明圓柱滾子軸承的保持架的技術方案是：一種圓柱滾子軸承的保持架，包括：

環形主體，設有沿周向均布的多個兜孔，定義保持架的轉動方向為由后向前，兜孔包括后側壁和前側壁；

所述后側壁為V形側壁，后側壁包括沿保持架的徑向由內向外依次排布的后側壁內傾斜面和后側壁外傾斜面，后側壁內傾斜面由內向外且朝后傾斜布置，后側壁外傾斜面由內向外且朝前傾斜布置，后側壁內、外傾斜面呈V形交叉排布以對滾子進行定位。

本發明的有益效果是：工作時，滾子(尤其是非承載區的滾子)在高轉速工況下受離心力作用下與內圈的接觸力減小，產生打滑，兜孔的后側壁會推動打滑的滾子繼續進行公轉。由于后側壁為V形側壁，后側壁內傾斜面和后側壁外傾斜面配合對滾子進行定位，將滾子定位在理想的徑向位置，遏制滾子的離心運動趨勢，使滾子與內圈之間仍然保持較大的接觸力，減小滾子的打滑程度，有效改善滾子的打滑情況。反過來，滾子也能夠通過V形側壁對保持架進行徑向定位，減小保持架的徑向跳動，從而減小保持架的渦動半徑，提高保持架的運動穩定性，延長圓柱滾子軸承的使用壽命。

作為進一步優化的方案，所述前側壁也為V形側壁，前側壁包括沿保持架的徑向由內向外依次排布的前側壁內傾斜面和前側壁外傾斜面，前側壁內傾斜面由內向外且朝前傾斜布置，前側壁外傾斜面由內向外且朝后傾斜布置，前側壁內、外傾斜面呈V形交叉排布以對滾子進行定位。

本方案的效果在于，工作時，當滾子與內圈接觸力較大未打滑時，滾子推動兜孔的前側壁，從而推動保持架轉動。由于兜孔的前側壁為V形側壁，能夠將滾子定位在理想的徑向位置，同時滾子對保持架進行定位，減小保持架的渦動半徑。

作為進一步優化的方案，所述前側壁與后側壁對稱布置。