纯滚动轴承制造技术

本发明专利技术提供一种全新结构的纯滚动轴承，特别是一种无保持架的无滑动摩擦的具有柱形或带锥形的柱形滚动体的纯滚动轴承，用以替换带保持架的具有滑动摩擦的此类滚动轴承。本发明专利技术由内圈、外圈、滚动体、定位滚动体以及定位环组成，消除了现有滚动轴承由于用保持架进行空间定位而产生的滑动摩擦以及轴承挡边与滚动体两侧的滑动摩擦，从而显著地减少了阻力，降低了能耗和噪音，提高了极限转速和使用寿命，可以令使用本发明专利技术的机械、动力设备的精度和可靠性得到明显提高。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纯滚动轴承，特别是涉及一种无滑动摩擦的滚动体是圆柱形或带锥形的圆柱形的滚动轴承。现有的使用圆柱形或带锥形的圆柱形的滚动体的滚动轴承主要由内外套圈、滚动体和保持架所组成。为了滚动体相互之间以及滚动体在轴承中的相对定位，目前这类滚动轴承都具有保持架装置，这种保持架不管它的结构采取什么样的形式，不管它使用什么样的材质和光洁度，都是通过滑动摩擦来制约高速运动的滚动体。而这种滑动摩擦阻力对于轴承性能和寿命的影响是至关重要的。除此之外，这类轴承的内外圈上的挡边与滚动体两侧的滑动摩擦进一步增加了轴承运转时的滑动摩擦阻力，降低了轴承的寿命和可靠性。这种滚动体与保持架之间的相对滑动摩擦和滚动体与轴承挡边之间的相对滑动摩擦使轴承在运转中，特别是在高速和超高速运转时，产生一系列的问题，如润滑很困难；轴承的温升提高，噪声大。滚动体和保持架在高温高速条件下，应力会急剧增加，结果导致轴承损坏。而滚动摩擦阻力在轴承中相对其中的滑动摩擦阻力而言是微不足道的。这种滑道摩擦的存在也使得滚动轴承的承载能力大大减小，能耗显著增加，在高速运转条件下，滚动体和保持架之间由于离心力的作用而使滑动摩擦力进一步急剧增加，摩擦应力集中也可导致轴承的迅速破坏。因此，滚动轴承的极限速度的提高也受到这种滑动摩擦力很大的限制。本专利技术的目的是提供一种结构简单，装配方便的没有滑动摩擦的纯滚动轴承，它取消了通常的保持架和内外圈挡边，并用滚动约束代替了滑动约束，从而大大提高轴承的使用性能并延长其使用寿命。为实现上述目的，本专利技术提供了一种纯滚动轴承，包括一内圈、一外圈以及设置在内圈和外圈之间的若干个滚动体，其特征在于，它还包括设置在每两个相邻滚动体之间并与它们滚动接触的定位滚动体，以及设置在定位滚动体两端的滑道上并与之滚动接触的定位环。本专利技术是这样完成的，在每相邻滚动体与滚动体之间沿周向安装一个定位滚动体，该定位滚动体同时保证相邻滚动体之间的周向间隔距离以及限制滚动体在轴承中的轴向位置，该定位滚动体的轴向定位和径向定位是通过定位滚动体两自由端滑道上的定位环以及相邻的两个滚动体来完成。定位环与滑道的接触是点接触，而定位滚动体中间和滚动体的接触也是点接触。定位滚动体内部可以做成实的或空心的。它的任一横截面的外形都是圆形，该定位滚动体两端滑道的纵截面5形状可以做成凹形或凸形。该凹形或凸形又可以分别是V字形、圆弧形或沟槽形，该滚动体与定位滚动体接触部分的滑道的纵截面7也可以做成V字形、圆弧形或沟槽形。相应地，定位环横截面做成凸形或凹形。该凸形或凹形也可以做成V字形、圆弧形或沟槽形，以便与定位滚动体的两端滑道相配合作滚动接触定位，该接触是点接触。本专利技术的轴承的内、外圈的滚道截面做成直线形或梯形沟槽形，以便轴向定位。定位滚动体在使用中是运动的，一方面进行自转，一立面围绕轴承轴线公转。滚动体与轴承内、外圈是线接触，其所有接触点的相对速度差为零。滚动体与定位滚动体接触点的相对速度差为零，而定位滚动体与定位环的接触点相对速度差也为零，因此该运动都属于纯滚动，而不存在相对滑动摩擦，是名符其实的“纯滚动轴承”。本专利技术加工安装方便，成本较低，容易推广实施。下面将结合若干个较佳的实施例及附图对本专利技术作进一步详细描述附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的滚动轴承的剖视图；图2是根据本专利技术第二实施例的滚动轴承的剖视图；图3是根据本专利技术第三实施例的滚动轴承的剖视图以及图4是根据本专利技术第四实施例的滚动轴承的剖视图。如图1所示，该滚动轴承包括一内圈3、一外圈4、设置在内外圈之间的若干个圆柱形滚动体1、在每两个相邻的滚动体1之间沿周向位置安装一个定位滚动体2，该定位滚动体2的任一横截面都是圆，该定位滚动体同时保证相邻滚动体之间的周向间隔距离以及限制滚动体在轴承中的轴向位置。而该定位滚动体的轴向定位和径向定位是通过设置在定位滚动体两端滑道5上定位环6以及相邻的两个滚动体1来完成。在滚动体1的中间位置设有V字形滑道7，在定位滚动体2的中间位置上设有一与滑道7相配合进行滚动接触的圆弧形凸起部8。定位环6与滑道5、定位滚动体2与滚动体1以及滚动体1与轴承内圈3和外圈4的接触都是点接触或线接触，并且在所有这些接触点的两物体相对速度差都为零。因此，该轴承属于纯滚动轴承。在该实施例中，滑道5的纵截面为V字形凹形，定位环6的横截面为圆弧形凸形，从而形成滚动接触。相反地，令滑道5的纵截面为凸形并且定位环的横截面为凹形也是可行的。另外，滑道5以及定位滚动体2与滚动体1滚动接触的中间滑道7的纵截面形状可以是V字形、圆弧形或沟槽形等多种形状。定位滚动体2的中间的凸起部8除了圆弧形也可以是其它形状以保证与滚动体1的滑道相配合作滚动接触。而内圈3和外圈4的滚道纵截面是直线形或梯形沟槽形，如图2所示。滑道5和滑道7的截面形状可以相同，也可以不相同。为了安装和加工的便利，可以将滚动体1和/或定位滚动体2做成分体的，例如将构成其端部滑道5的两个部分以及构成中间滑道7的部分分开制造，并通过过盈配合或螺旋配合等方式在装配时组合起来。当然，也可以将定位滚动体2做成整体式，并一体地安装。图1所示的是任一定位滚动体2的轴线2-2与轴承中心轴线0-0的距离a大于任一滚动体1的轴线1-1与轴承中心轴线0-0的距离b的结构情况，即a＞b。也可以令任一定位滚动体2的轴线2-2与轴承中心轴线0-0的距离a小于任一滚动体1的轴线1-1与轴承中心轴线0-0距离b，即a＜b，此时定位环6的纵截面的圆弧凸形在定位环6的外侧，并且定位滚动体2是在定位环6的外侧圆上滚动，如图2所示。该实施例的外圈4的纵截面是梯形沟槽形的。为了刚性和滚动体1与内圈3或外圈4之间的相对定位，当a＞b时将定位环6与内圈3刚性地连结起来，如图3所示，当a＜b时将定位环6与外圈4刚性地连结起来。该连结部分固定环9可以与定位环6做成一个整体，也可以与定位环6、内圈3或外圈4分体制成，然后用螺丝、金属胶或焊接等方式连结。该固定环9上可以开通气孔或通油孔10，也可以不开孔，做成封闭式的，起防尘作用。图4是定位滚动体2在滚动体1靠近轴承轴线一侧的圆锥滚子轴承的一个实施例，为了刚性方面的考虑也可以将定位环6与外圈4刚性地连结起来；类似地，可以做成定位滚动体2设置在滚动体1远离轴承轴线一侧的圆锥滚子轴承。类似于a＞b的情况。此时为了刚性方面的考虑，可以将定位环6与内圈3刚性地连结起来，刚性连结时，可用多种方式和方法。该连结部分，可以与定位环6做成一个整体，也可以与定位环6、内圈3或外圈4分体制成，然后再加固定环9用螺丝、金属胶或焊接等方式连结。虽然上面已结合五个较佳实施例对本专利技术进行了描述，但应该理解，熟悉本
的人员在此基础上可以作出种种等价的变型。因此，本专利技术的保护范围应由所附权利要求限定。权利要求1.一种纯滚动轴承，包括一内圈(3)、一外圈(4)以及设置在内圈(3)和外圈(4)之间的若干个滚动体(1)，其特征在于，它还包括设置在每两个相邻滚动体(1)之间并与它们滚动接触的定位滚动体(2)，以及设置在定位滚动体(2)两端的滑道(5)上并与之滚动接触的定位环(6)。2.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述定位滚动体(2)是整体式的。3.根据权利要求1所述的轴承，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯滚动轴承，包括一内圈（３）、一外圈（４）以及设置在内圈（３）和外圈（４）之间的若干个滚动体（１），其特征在于，它还包括设置在每两个相邻滚动体（１）之间并与它们滚动接触的定位滚动体（２），以及设置在定位滚动体（２）两端的滑道（５）上并与之滚动接触的定位环（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞大邦，
申请(专利权)人：俞大邦，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]