滚动轴承制造技术

本发明专利技术公开了一种滚动轴承(1)，包含内圈(2)、外圈(4)以及设置在内圈(2)和外圈(4)之间的多个滚动体(6)。其中，内圈(2)和外圈(4)各自包含用于多个滚动体(6)的滾道(10、12)，各滾道(10、12)以对称的方式围绕多个滚动体(6)，滚动轴承(1)进一步包含设置在内圈(2)和外圈(4)之间用于保持滚动体(6)的不对称保持架(8)，并且，滚动轴承(1)由位于多个滚动体(6)各轴向侧的润滑剂润滑。所述滾道(10、12)从内圈(2)和外圈(4)的轴向中心(X)向同一个轴向方向偏移，用以使滚动轴承(1)在各轴向侧作用在润滑剂上的剪切率相同。剪切率相同。剪切率相同。

【技术实现步骤摘要】
滚动轴承


[0001]本专利技术涉及一种滚动轴承。

技术介绍

[0002]滚动轴承，例如深沟球轴承之类的球轴承，在典型情况下包含内圈、外圈(下文亦被统称“轴承圈”)和设置在内圈和外圈之间的滚动体(例如球)。其中，所述滚动体通常容纳在保持架中。轴承圈中加工有凹槽，所述凹槽形成滾道，在轴向上对称分布。因此，滚道以内圈和外圈的轴向中点为中心对称分布。为了简化滚动体在保持架中的安装，经常使用非对称保持架，例如，具有基干侧(backone side)和爪侧的(pronged side)嵌入式保持架(snap
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in type cage)。尽管这种保持架能够简化安装，但它也有如下缺点：由于不对称保持架引发不同的动力学作用，滚动轴承中可能存在的润滑剂可能会不均匀地分布，并且被不均匀地供给给滚动体。这种润滑剂的不对称分布可能会导致轴承(尤其是滚动体和滚道)的润滑不均匀。
[0003]这源于润滑剂，例如润滑脂，可能暴露于不同的剪切应变率(shear strain rates)这样的事实。润滑剂，尤其是润滑脂，是一种剪切稀释流体(shear thinning fluid)。这意味着润滑脂的粘稠度(η)是剪切率的函数。所述剪切率是指每一秒钟(s
‑1)施加在润滑剂上的剪切变形的速率。
[0004][0005]这也适用于润滑油，但对润滑脂的影响更为显著。
[0006]当润滑脂处于静态时，它就像一种固体(类似于黄油)。但是，当剪切开始时，它就变得有些流体化。在非常高的剪切率下，润滑脂的粘稠度接近基油(base oil)的粘稠度(润滑脂＝增稠剂+基油)。剪切率被定义为：
[0007][0008]这意味着，当润滑脂分布在两个旋转的平板之间时，剪切率等于平板之间的速度差(Δu)与间隙(h)之商。就轴承而言，润滑脂分布在滚动体与轴承轴向两侧的密封件之间。两个旋转平板(以下简称“转板”)在这种情况下由滚动体和密封件所代表，抑或在有保持架存在的情况下，由保持架和密封件所代表。
[0009]在典型情况下，轴承最初被充以润滑脂，但它不是完全被充满润滑脂。通常，轴承大约30％的自由空间被充以润滑脂。当轴承开始旋转时，滚动体会非常迅速地将润滑脂推向轴承的两侧(这被称为“通道化(channeling)”)，润滑脂会进一步在滚动体与轴承轴向两侧的密封件之间流动(被剪切)。这是一个极具动态的过程。简而言之，润滑脂会在穿越这种润滑脂通道的滚动体的左右两侧被剪切。这一过程的持续时间有限，在典型情况下持续大约1～24小时。
[0010]此后，所谓“未被扫过”的空间，即滚动体左侧和/或右侧的空间，被完全充以润滑脂。该空间内过多的润滑脂将会透过密封件泄露出去。滚动体几乎再也接触不到润滑脂了。这一过程被称为“清脂(clearing)”。滾道内的润滑脂已被完全清除，仅剩一层非常薄的油膜用于润滑接触部件(或者接触部分)。接触部件现在由静止的润滑脂连续供脂(这被称为“渗润(bleed)”)。
[0011]为使这一过程长久持续，润滑脂在轴承中不应缺失。这意味着应有尽可能多的润滑脂保存在轴承中。渗润率(bleed rate)不仅由润滑脂的体量决定，还由润滑脂的特性决定。润滑脂不仅会因为剪切而降解，还会因为滚动体的过度碾压而降解(机械降解)。因此，为获取润滑脂的长久寿命以及由此导致的轴承的长久寿命，确保通道化和清脂阶段尽可能地短而且使润滑脂(从轴承的轴向一侧向另外一侧)的横流(transverse flow)最小化是有助益的。这意味着润滑脂需要尽可能地避开接触部件，并且不应返回。
[0012]如果轴承是不对称的，就像在轴承拥有的保持架具有基杆侧和爪侧的那种情况下，那么左右两侧的剪切率就会不同，因而左右两侧就会存在不同的润滑脂粘稠度。出现不同剪切率的原因在于，在轴承的一侧，润滑脂在滚动体与密封件两者的表面之间被剪切，而在轴承的另外一侧，润滑脂则在保持架与密封件之间被剪切。由于剪切率还取决于转板(在轴承的一侧由滚动体和密封件充当，或者在轴承的另外一侧由保持架和密封件充当，见公式(2))之间的间隙，故保持架在基干侧的剪切率更高，因为在那里保持架与密封件之间的距离要小于(在另外一侧)滚动体与密封件之间的距离。
[0013]不同的剪切率以及由此导致的不同的润滑脂粘稠度会在通道化和清脂阶段引发横流。由于滚动体对润滑脂的上述过度碾压，这种横流会导致润滑脂机械降解的加剧。

技术实现思路

[0014]因此，本专利技术的目的在于提供一种能够弱化对润滑剂的负面作用从而改善润滑的滚动轴承。
[0015]该目的由技术方案1所述的滚动轴承来实现。
[0016]所述滚动轴承包含内圈、外圈以及设置在内圈和外圈之间的多个滚动体。所述滚动轴承可以是球轴承，尤其是深沟球轴承，所述滚动体可以是球。作为另外一种选择，所述滚动轴承也可以是滚子轴承，所述滚动体可以是滚子。
[0017]所述内圈和外圈各自包含用于多个滚动体的滚道，其中每一条滾道都以对称的方式围绕多个滚动体。所述滚动轴承由位于多个滚动体各轴向侧的润滑剂(例如，润滑脂)润滑。此外，所述滚动轴承还包含在内圈和外圈之间用于保持滚动体的保持架。所述保持架尤其是不对称的保持架，这意味着保持架在轴承的各轴向侧具有不同的形状。
[0018]如上所述，不对称保持架具有的缺点是左右两侧的剪切率会不同，因而左右两侧存在不同的脂粘稠度。这种不同的粘稠度导致润滑剂(例如，润滑脂)在通道化和清脂阶段从轴承的轴向一侧流向轴承的轴向另外一侧，进而由于遭受滚动体的过度碾压而导致润滑剂的降解。
[0019]因此，为减弱横流从而减弱对润滑剂的负面影响，滚动轴承的滚道从内圈和外圈的轴向中心向同一侧轴向方向偏移，与传统滚动轴承(尤其是传统球轴承)那样的对称设置形成对照。滾道的偏移量被确定为使在轴承每一侧作用在润滑剂上的剪切率都相等。尽管
保持架不对称，但轴承轴向两侧相等的剪切率导致相等的粘稠度，从而导致润滑剂横流的减少。因此，与传统滚动轴承相比，润滑剂的降解得以被减缓。
[0020]由于横流减少，故可以避免轴承一侧变得满溢。满溢导致多余润滑剂的泄漏，从而造成整个轴承的润滑不良。因此，采用上述结构可以避免润滑剂的损失，从而改善轴承整个寿命期限内的润滑状态。
[0021]所述不对称保持架，例如，可以是具有基干侧和爪侧的嵌入式保持架。这种嵌入式保持架具有的优势在于，因为滚动体(例如，球)容易嵌入其中，故能够简化滚动轴承的安装。
[0022]根据进一步的实施方式，滚动轴承进一步包含设置在其轴向两端的密封件。所述密封件防止污染物从轴承外部进入轴承，同时防止润滑剂从轴承内部向外部泄漏。密封件可以包含诸如橡胶或聚合物之类的弹性材料，也可以包含不同材料的组合。
[0023]根据进一步的实施方式，滚动轴承两侧相等的剪切率可以通过使由内圈、外圈、保持架的基干侧和一个密封件之间限定出的容量与由内圈、外圈、滚动体和另外一个密封件之间限定出的容量相等来实现。
[0024]一种使滚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滚动轴承(1)，包括内圈(2)、外圈(4)以及设置在内圈(2)与外圈(4)之间的多个滚动体(6)，其中，内圈(2)和外圈(4)各自包括用于多个滚动体(6)的滾道(10、12)，各滾道(10、12)以对称的方式围绕多个滚动体(6)，滚动轴承(1)还包括设置在内圈(2)与外圈(4)之间用于保持滚动体(6)的不对称保持架(8)，并且，滚动轴承(1)由位于多个滚动体(6)各轴向侧的润滑剂润滑，其特征在于：滾道(10、12)从内圈(2)和外圈(4)的轴向中心(X)向同一侧轴向方向偏移，使得在滚动轴承(1)的各轴向侧作用在润滑剂上的剪切率相同。2.根据权利要求1所述的滚动轴承(1)，其特征在于：所述保持架(8)为嵌入式保持架，包括基干侧(18)和爪侧(20)。3.根据前述权利要求中任意一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于：所述滚动轴承(1)还包括设置在其轴向两端的密封件(14、16)。4.根据前述权利要求中任意一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于：由内圈(2)、外圈(4)、保持架(8)的基干侧(18)和一个密封件(16)之间限定的容量与由内圈(2)、外圈(4)、滚动体(6)和另...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮特尔，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：