自泵油润滑式径向力滚动轴承制造技术

自泵油润滑式径向力滚动轴承，为一种具有自行泵油功能的滚动轴承。本发明专利技术的特征是：利用轴承本身零件之间的相对运动及特定间隙以及开设在构成上述间隙之曲面上的泵油斜槽或螺旋槽，构成至少一个对滚动体及滚道进行强制润滑的间隙式斜槽动压油泵。本发明专利技术具有自润滑功能强，许容转速高，寿命长，噪音小等优点。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种关于径向力滚动轴承，特别是关于具有自行泵油功能且能对滚动体及滚道进行强制润滑的径向力滚动轴承。径向力滚动轴承(包括滚动体为球形、圆柱形、园锥形等各种径向力滚动轴承及径向推力滚动轴承)，由于具有许容转速高，起动及运转摩擦力矩小，可同时承受径向载荷及轴向载荷，工作可靠，转动精度高等优点，目前被广泛使用在机床，电机，航空，车辆，船舶，工程行走机械等各个领域中，是使用最广泛的滚动轴承之一。在现有各种类型的径向力滚动轴承中，都有一个额定工作转速。虽然影响进一步提高转速的因素很多，但其中最重要也是最有效的手段之一便是改善轴承的润滑条件。目前常用的方法多是采用一套辅助设备，如离心式润滑油泵，射流喷油润滑装置等。这些方法固然可以大大改善轴承内部的润滑条件，提高其工作转速，但相应地使得设备成本、安装成本以及使用空间都有所增加并带来可靠性降低等问题。针对这一现状，本专利技术的目的旨在提供一系列依靠轴承本身的相对运动自行泵油并对滚动体及滚道进行有效的强制润滑的径向力滚动轴承。专利技术的意图由下述方法实现在轴承外圈两侧的内圆环面与内圈的外圆环面之间，设置一大小适当的(圆环形)间隙，然后在外圈的内圆环面(或者内圈的外圆环面)上开设一组与上述圆环面母线成一定夹角的泵油斜槽(或螺旋槽)。如果要求所有斜槽产生同样方向的流动效应，则应使两侧圆环面上泵油斜槽的倾斜方向一致。这样，当轴承内圈的外圆环面相对于外圈的内圆环面运动时，滚动体一侧的泵油斜槽便会把油从轴承的外部泵入轴承的内部，而另一侧的泵油斜槽则将轴承内部的油抽至外部，即两个油泵将方向一致地把油液从轴承的某一侧沿轴向压送到另一侧。当旋转方向相反时，油流的方向也相应改变。与此相对应，对于某些需要高速或超高速运转的轴承或多排滚动体式轴承，可以使滚动体两侧的复数个间隙式动压油泵的泵油方向同时从轴承两侧朝向滚动体或从轴承中部朝向两侧，或者使所有间隙式斜槽动压油泵的泵油方向始终一致。另一种方法是，因为轴承的保持架与轴承的内外圈均存在相对运动且很多轴承的保持架本来就依靠内圈或外圈的表面定位，故可将上述泵油斜槽(螺旋槽)开设在保持架与内圈的外圆环面或外圈的内圆环面之间。当然，也可以同时在保持架与内圈和外圈形成的圆环形间隙内开设泵油斜槽(螺旋槽)。应当指出的是把泵油斜槽开在保持架圆环面的方法，对于密封式油脂润滑型轴承特别适用。因为在这种情况下，可以把保持架同内圈的外圆环面和外圈的内圆环面之间的间隙都做得较小而构成双面型间隙式动压油泵，这意味着对于单列滚动体轴承而言，可以方便地得到两个或四个间隙式动压斜槽泵而在轴承密封空间内形成环流型循环润滑。此外，把泵油斜槽开设在保持架的另一个好处是由于在保持架与定位面之间始终有一定的润滑媒体，可抑制其自激振动，有利于减少摩擦发热及噪音。当把泵油斜槽开设在保持架的内、外圆环面上时，可以开设一组遍及整个圆环面的泵油斜槽，即滚动体分布于泵油斜槽区域内。这种方式一方面可以简化斜槽的加工，减少油泵所需的空间，同时又能保证足够的润滑流量。如附图二中的(c)所示。对于无内圈式滚针或滚柱轴承，一般可将泵油斜槽开在外圈或保持架的内圆环面上，而轴的表面则直接与开有泵油斜槽(或螺旋槽)的面构成间隙式动压油泵。对于超高速轴承，可将上述开有泵油斜槽(或螺旋槽)的间隙面设计成园锥面或与轴线垂直的平面。换句话说，构成动压油泵的两个曲面之母线除了可以是与轴线平行的直线以外，也可以是与轴线成一定夹角的斜线，或者是与轴线垂直的直线甚至其他任意种型线，而间隙之间的泵油斜槽的特征是斜槽任意处的切线总是与上述曲面的母线有一定的角度。当该角度处处相等时，则意味着所论斜槽为螺旋槽。总而言之，在本专利技术中，利用了轴承本身零件之间的相对运动，由相对运动零件某些特定的曲面(圆环面，锥面，与轴线垂直的平面等)构成的间隙以及开在这些间隙中的倾斜油槽或螺旋槽，形成一个或一个以上的间隙式动压油泵，油泵的出口端即泵出的油液为一个理想的圆环面或部分圆环面。所论油泵具有三个基本元素，第一个元素是基本曲面，第二个元素是与基本曲面具有相对运动的、构成工作间隙的曲面，第三个元素则是开设在上述任意一个曲面上的复数条与曲面母线具有一定夹角的泵油斜槽，当所论夹角处处相等时，斜槽便为螺旋槽。基本曲面可以是固定的也可以是运动的。显然，这种油泵具有结构简单，可靠性高，输油特性正好符合轴承工作要求等优点。考虑到轴承工作时，由于离心力的作用，首先失油的部分是内滚道与滚动体之间，故一般情况下，可把间隙式动压油泵设置在靠近内圈滚道的地方。另一方面，因为实际使用轴承时，在许多场合，要求润滑油的油量只到一定高度即轴承只有一部分侵泡在油中，故可将泵油斜槽开设在与外圈固定在一起的有关零件上。对于轴承全部侵泡在油中的使用情况如各种油泵及油马达，由本专利技术提出的轴承将更显优越性。间隙油泵中的斜槽断面的形状可以是矩形，三角形，梯形，圆弧形等各种形状。斜槽的数目，宽度，深度，倾斜角度等几何参数，则应视轴承的转速及其他条件等决定。至于斜槽的类型，则以螺旋槽的加工最为便利。在要求润滑油量不大的场合，可只在轴承滚动体的一侧或保持架的一个圆环面上开设一组泵油斜槽而构成一个间隙式斜槽动压油泵，而对于要求润滑油量尽可能大或高速运转的情况，则可将所有间隙式动压油泵的泵油方向设计得始终一致，如图三中的(b)所示。因为所论油泵属粘性动压式油泵即流量与油液的粘度及转速密切相关且成正比增加，正好与解决轴承高速时滚动体与滚道之间失油这一问题的要求所一致，而在起动或低速时则几乎不会有什么附加扭矩损失。另外，如上所述，因为泵油斜槽或螺旋槽是沿整个滚道面均匀分布即油液将以一圆环形或部分圆环形射流面的形式向滚动体等喷射，故可形成很理想的润滑方式。在某些要求超高速运转的场合，可把间隙式油泵中的两个曲面设计成园锥形或与轴线垂直的平面，如附图三中的(c)及(d)所示。这样，一方面能保证泵入油泵吸油口处不会发生气蚀，另一方面可使呈园锥面的射流以一定的角度把油喷向内滚道面及滚动体。当然，所论泵油面也可以是曲面构成母线为非直线的各种曲面。与形成轴向流动所需要的、发生在滚动体两侧的压差相比，由滚动体与滚道之间的弹性动压效应产生的压力数量级别要大得多，因此，前者的存在不致引起轴承在承载能力方面的问题。对于某些难于从整体结构布置上实现油液大循环加冷却的使用场合，可考虑在轴承外圈的外表面或内圈的内表面上开设连通轴承两侧的导油槽，以便在轴承的两侧流场范围内形成油液的循环流动。另一方面，由于所论导油槽的存在特别是当导油槽为螺旋槽时，对于某些并不要求特别精密转动的场合，可将轴或轴承孔与轴承设计成滑动配合。这样，即使当配合表面发生微小滑动，因为始终有油液被导入配合表面，润滑该表面并带走热量，故可有效地避免微滑磨损。与现有的各种径向滚动轴承相比，本专利技术具有自润滑能力强，许容转速高，可靠性好，噪音小，寿命长等优点。本专利技术用于各种径向滚动轴承的实施例由附图一-附图九给出。图一为间隙式斜槽动压油泵的工作原理说明示意图。图二为具有间隙式动压油泵的单列径向力滚动球轴承，图中的(a)表示将泵油斜槽开在内外圈之间的结构示例，(b)表示泵油斜槽开在保持架与内、外圈之间的情况，(c)表示了在保持架的内、外圈环面开设所谓全面本文档来自技高网...

【技术保护点】
自泵油润滑式径向力滚动轴承，包括滚动体为球型、圆柱型、园锥型等的径向力滚动轴承，主要由滚动体（２），保持架（３）以及内圈（１），外圈（４）等零件组成。本专利技术的特征是：在轴承中，设有至少一个间隙式斜槽或螺旋槽动压式油泵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜长春，
申请(专利权)人：杜长春，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]