一种圆柱滚子轴承及其保持架制造技术

本发明专利技术涉及一种圆柱滚子轴承及其保持架，该圆柱滚子轴承包括外圈(1)、内圈(2)、滚子(4)、保持架(5)和轴向限位结构；该保持架包括环状主体，环状主体周向均布有兜孔(51)，定义保持架(5)的转动方向为从后往前，兜孔(51)包括前侧壁和后侧壁(511)，后侧壁(511)用于与滚子(4)外周面接触，后侧壁(511)为椭圆形的一段，椭圆形的长轴(5111)沿前后方向延伸。本发明专利技术中的保持架在减小滚子打滑率和保持架涡动半径的同时，还增大了兜孔与滚子的接触面积，从而减小接触应力，降低磨损，延长轴承寿命。延长轴承寿命。延长轴承寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱滚子轴承及其保持架


[0001]本专利技术属于轴承领域，特别是涉及一种圆柱滚子轴承及其保持架。

技术介绍

[0002]圆柱滚子轴承是回转机械广泛采用的基础部件，对转子有径向支撑的作用。
[0003]圆柱滚子轴承通常由外圈、内圈、保持架、滚子等结构组成。保持架设有兜孔，兜孔对滚子有限位和引导的作用。现有技术中，兜孔多为侧壁为平面的平面兜孔，滚子在转动时，与兜孔侧壁接触为线接触，存在较大的接触应力，造成滚子和保持架磨损较快。而且，轴承在高速转动时，在离心作用下，滚子易打滑或向外窜。
[0004]申请公布号为CN111765171A(公开日期2020.10.13)的中国专利技术专利申请公开了一种侧壁横截面为“V”形的兜孔，“V”形两侧壁配合，将滚子在径向上限制在理想的位置，可以有效改善滚子打滑，抑制滚子向外窜的趋势，减小滚子涡动半径。而滚子与兜孔侧壁之间仍为线接触，仍存在接触应力较大而影响寿命的问题。
[0005]因此，需要提供一种在减小滚子打滑和保持架涡动半径的同时，还能降低滚子和保持架接触应力的圆柱滚子轴承保持架。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种圆柱滚子轴承及其保持架，以在减小滚子打滑率和保持架涡动半径的同时，降低滚子和保持架接触应力，提高轴承稳定性、延长使用寿命。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所提供的圆柱滚子轴承保持架的技术方案是：
[0008]一种圆柱滚子轴承保持架，包括环状主体，所述环状主体周向均布有兜孔，定义保持架的转动方向为从后往前，所述兜孔包括前侧壁和后侧壁，用于与滚子外周面接触；所述后侧壁为椭圆形的一段，所述椭圆形的长轴沿前后方向延伸。
[0009]有益效果是：首先在径向上，椭圆形对滚子有一定的“V”形定位作用，可以限制滚子的径向运动，减小滚子打滑率和保持架的涡动半径。与此同时，椭圆形对滚子有一定的圆周的包络度，保证了滚子和兜孔碰磨时具有足够大的轮廓密合度和接触面积，从而降低了接触应力，减小了磨损率，延长了轴承的寿命。最后，椭圆形与滚子之间有足够的间隙，便于形成润滑油路，即使长时间碰磨，磨损严重时，间隙仍然存在，保持较好的润滑效果。
[0010]作为进一步地改进，所述前侧壁为椭圆形的一段，所述前侧壁为所述椭圆形的一段，所述椭圆形的长轴沿前后方向延伸。
[0011]有益效果是：使得轴承无论是向前或向后旋转时，保持架与滚子之间的接触相同。
[0012]作为进一步地改进，所述椭圆形中心与兜孔中心重合，定义椭圆形的长轴长度a与短轴长度b为1时的圆半径R
p
与滚子半径R
r
之差为兜孔的引导间隙，引导间隙值为0.05mm
‑
0.2mm，根据所述引导间隙确定引导点，所述引导点为椭圆形与环形主体外环面的交点，椭圆形的长轴长度与短轴长度之比为1.0
‑
1.1。
[0013]有益效果是：提供了椭圆形的参数设计方法，先根据滚子半径确认引导间隙值，根
据引导间隙确定椭圆形的引导点，再基于引导点和长短轴比确定椭圆形。基于仿真结果可以得出，当长轴和短轴长度比在1.0
‑
1.1时，兜孔椭圆面和滚子的接触应力小、磨损率低，同时也将打滑率和涡动半径控制在较小的范围。
[0014]作为进一步地改进，所述兜孔中心分布圆半径R
ε
大于保持架内径R
n
，小于保持架内径R
n
与外径R
w
之和的平均值。
[0015]有益效果是：使得兜孔椭圆面对滚子的支持力朝向内圈，进一步限制滚子的离心运动，减小保持架的打滑率和涡动半径。
[0016]作为进一步地改进，所述兜孔内设有进退刀孔，可用于机加工兜孔时刀具的进、出。
[0017]有益效果是：保持架兜孔加工工艺可为铣削加工，设置有进退刀孔可用于铣刀进、出，便于工艺的执行。
[0018]为实现上述目的，本专利技术提供的圆柱滚子轴承技术方案是：
[0019]一种圆柱滚子轴承，包括外圈、内圈、滚子、轴向限位结构和保持架，所述外圈包括设置在内壁的外滚道，所述内圈包括设置在外壁的内滚道，保持架包括环状主体，所述环状主体周向均布有兜孔，定义保持架的转动方向为从后往前，所述兜孔包括前侧壁和后侧壁，用于与滚子外周面接触；所述后侧壁为椭圆形的一段，所述椭圆形的长轴沿前后方向延伸。
[0020]有益效果是：首先在径向上，椭圆形对滚子有一定的“V”形定位作用，可以限制滚子的径向运动，减小滚子打滑率和保持架的涡动半径。与此同时，椭圆形对滚子有一定的圆周的包络度，保证了滚子和兜孔碰磨时具有足够大的轮廓密合度和接触面积，从而降低了接触应力，减小了磨损率，延长了轴承的寿命。最后，椭圆形与滚子之间有足够的间隙，便于形成润滑油路，即使长时间碰磨，磨损严重时，间隙仍然存在，保持较好的润滑效果。
[0021]作为进一步地改进，所述前侧壁为椭圆形的一段，所述前侧壁为所述椭圆形的一段，所述椭圆形的长轴沿前后方向延伸。
[0022]有益效果是：使得轴承无论是向前或向后旋转时，保持架与滚子之间的接触相同。
[0023]作为进一步地改进，所述椭圆形中心与兜孔中心重合，定义椭圆形的长轴长度a与短轴长度b为1时的圆半径R
p
与滚子半径R
r
之差为兜孔的引导间隙，引导间隙值为0.05mm
‑
0.2mm，根据所述引导间隙确定引导点，所述引导点为椭圆形与环形主体外环面的交点，椭圆形的长轴长度与短轴长度之比为1.0
‑
1.1。
[0024]有益效果是：提供了椭圆形的参数设计方法，先根据滚子半径确认引导间隙值，根据引导间隙确定椭圆形的引导点，再基于引导点和长短轴比确定椭圆形。基于仿真结果可以得出，当长轴和短轴长度比在1.0
‑
1.1时，兜孔椭圆面和滚子的接触应力小、磨损率低，同时也将打滑率和涡动半径控制在较小的范围。
[0025]作为进一步地改进，所述兜孔中心分布圆半径R
ε
大于保持架内径R
n
，小于保持架内径R
n
与外径R
w
之和的平均值。
[0026]有益效果是：使得兜孔椭圆面对滚子的支持力朝向内圈，进一步限制滚子的离心运动，减小保持架的打滑率和涡动半径。
[0027]作为进一步地改进，所述兜孔内设有进退刀孔，可用于机加工兜孔时刀具的进、出。
[0028]有益效果是：保持架兜孔加工工艺可为铣削加工，设置有进退刀孔可用于铣刀进、
出，便于工艺的执行。
[0029]作为进一步地改进，内圈一端设置有挡边。
[0030]更进一步地，轴向限位机构为挡环，挡环与挡边配合，用于限制滚子的轴向位置。
[0031]有益效果是：挡边与挡环结构简单，便于布置。
附图说明
[0032]图1为本专利技术中实施例1的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱滚子轴承保持架，包括环状主体，所述环状主体周向均布有兜孔(51)，定义保持架(5)的转动方向为从后往前，所述兜孔(51)包括前侧壁和后侧壁(511)，所述后侧壁用于与滚子(4)外周面接触；其特征是，所述后侧壁(511)为椭圆形的一段，所述椭圆形的长轴(5111)沿前后方向延伸。2.根据权利要求1所述的圆柱滚子轴承保持架，其特征是，所述前侧壁为所述椭圆形的一段，所述椭圆形的长轴沿前后方向延伸。3.根据权利要求1或2所述的圆柱滚子轴承保持架，其特征是，所述椭圆形中心与兜孔(51)中心重合，定义椭圆形的长轴(5111)长度a与短轴(5112)长度b为1时的圆半径R
p
与滚子(4)半径R
r
之差为兜孔(51)的引导间隙，引导间隙值为0.05mm
‑
0.2mm，根据所述引导间隙确定引导点(5113)，所述引导点(5113)为椭圆形与环形主体外环面的交点，椭圆形的长轴(5111)长度与短轴(5112)长度之比为1.0
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延斌，黄杰，李旭莹，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：