一种滚动轴承保持架制造技术

本发明专利技术属于轴承润滑增效技术领域，具体涉及一种滚动轴承保持架，为诱导润滑剂的定向流动，在与滚动体相接触的兜孔的内壁构筑不同尺寸和形状的织构图案，改变润滑剂的迁移方向，改善乏油润滑区域的油池形态，营造较为充盈的入口供油状态，采用球

【技术实现步骤摘要】
一种滚动轴承保持架

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[0001]本专利技术属于轴承润滑增效
，具体涉及一种滚动轴承保持架，为滚动轴承保持架结构优化设计提供基础数据，为改善滚动轴承润滑状态提供低成本高效率的解决方案。

技术介绍
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[0002]润滑状态对滚动轴承性能和装备的可靠性具有显著影响，而润滑油膜厚度决定了滚动轴承的润滑状态，易受运转速度、载荷、润滑剂粘度、接触副入口的供油状态等因素的影响。滚动轴承在运转过程中，滚动体会将润滑剂挤压出润滑轨道，在离心力和表面张力等作用下，被挤压出的润滑剂难以向润滑轨道回填，引起润滑油膜厚度下降，发生乏油润滑现象，导致摩擦力增加，使设备运动存在磨损，并有可能导致机械部件损坏，使设备发生故障或停机。另外，乏油润滑现象会引起温度升高，导致润滑油氧化，使其质量下降，对设备的继续使用产生负面影响，增加润滑失效的风险。基于乏油润滑现象会引起滚动轴承润滑状态的恶化，影响运行可靠性及寿命，对滚动轴承的润滑状态进行监测和改善至关重要。
[0003]目前，一般采用钢球
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平面圆盘的等效模型对滚动轴承润滑油膜厚度进行定量测量、试验探究与理论分析，利用球
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盘点接触试验台研究不同润滑方式和润滑条件下的摩擦和磨损性能，分析润滑剂的流动分布规律、回填特性及润滑演化特征。其可针对滚动轴承的润滑机理进行研究，利于分析滚动轴承运动过程中存在的回填特征，但是，球
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盘点接触试验台为简化的模型测试，测量结果与真实轴承服役特性之间存在差异，尤其是在润滑轨道内润滑剂供
‑/>失性能方面，并且因缺少滚动轴承特征因素，对润滑剂的流动、再分布、回填以及乏油润滑的影响变得更加显著。探究滚动轴承特征因素已成为建立模型测试与真实服役特性之间关联性的重要一环，已知的滚动轴承特征因素为保持架结构、接触几何特征、周期性载荷、滚动体运动轨迹偏移等。
[0004]滚动轴承乏油润滑的前期研究中，集中在乏油润滑的产生机制，尤其集中在润滑点的入口供油条件、润滑轨道两侧润滑剂的流动分布及回填特性，研究结果表明，在毛细力、离心力、惯性力和表面张力等作用下，润滑剂向润滑轨道内的自发回填量有限。所以，缓解乏油润滑程度、探寻能够增强润滑剂回填性能的相应措施成为目前研究的重点。例如：在润滑轨道两侧采用化学修饰及激光表面物理修饰的方法实现润滑剂的自发回填；采用具备储油功能的保持架结构改善滚动轴承的润滑状态；另外，除增强润滑轨道自身的回填能力外，采用外部供给方式对润滑状态产生明显影响。近些年，设计合理的表面织构已被证明可以显著改善接触面间的摩擦学性能：在干摩擦下，表面织构能够有效存储因表面摩擦脱落的磨粒和磨屑，同时，还能有效减少摩擦副表面间的接触面积；在边界和混合润滑下，摩擦副在载荷作用下出现挤压变形后，储存在织构表面的润滑剂被挤压出来，达到“二次润滑”作用，减小摩擦，改善润滑；在流体润滑下，在“挤压”与“空化”作用下提高润滑膜的承载能力。
[0005]现有滚动轴承特征中的保持架结构已经具有缓解乏油润滑现象发生的作用，例
如，中国专利202220018183.X公开的一种滚动轴承半包裹保持架，主体结构包括底板以及通过连接板与底板连接的凹槽，底板和连接板的截面均为矩形结构，连接板的底端设置于底板的中部上方，连接板的顶端设置于的凹槽的中部下方，凹槽为半圆形结构，底板上还开设有若干个螺栓孔，底板的长度为36mm，宽度为10mm，厚度为4mm，连接板的长度和宽度均为10mm，高度为10mm，凹槽的内径为13mm，外径为13.5mm；中国专利202221286923.4公开的一种对称式装夹装置，由镜像对称的左夹具和右夹具组成，左夹具和右夹具的主体结构均包括滚道及其顶部设置的连接块和底部设置的安装座，滚道的两侧边沿设置有凸台，滚道与两侧凸台之间的空间形成腔体，连接块上开设有上螺栓孔，安装座的上部设置有下螺栓孔，下部开设有连接孔，左夹具与右夹具组合后，两个半圆形结构的滚道之间的空间形成兜孔，左夹具与右夹具组合后，两个上螺栓孔和两个下螺栓孔分别连通，两个连接孔拼合形成中间为矩形，两端为半圆形结构的安装孔，兜孔的尺寸与球
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盘点接触试验机用滚动体的尺寸之比为1.05:1。通过对比发现保持架结构对润滑剂的流动分布及再分布具有重要作用，但是，上述保持架结构在微量润滑及高速条件下的作用有限，特别是在离心力作用下，极易导致润滑轨道左右油池呈现非对称现象，使得轨道内侧润滑油池较小，外侧油池较大，引起油膜厚度的降低。因此，增强高速条件下润滑剂的回填效率及诱导轨道外润滑剂向轨道内的有效输运是滚动轴承能够高速运转的有效方法。考虑到保持架特征因素与表面织构效应均能够实现润滑剂的定向迁移，探寻能够改善轴承润滑状态、调控润滑剂流动方向的方法及应用，研发设计一种基于织构表面图案诱导润滑剂定向迁移的滚动轴承保持架。

技术实现思路
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[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，研发设计一种诱导润滑剂定向迁移的滚动轴承保持架，影响润滑剂的流动分布，达到改善润滑状态的目的，为滚动轴承润滑增效提供解决方案。
[0007]本专利技术涉及的一种滚动轴承保持架与球
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盘点接触油膜厚度测量仪配合，能够进行油池形态及油膜厚度的测量定量，对采集到的油膜干涉图进行离线处理，可以分析多因素条件下油膜厚度及油池形态的演化机理，其主体结构包括两个镜像对称设置的架体，及架体上设置的兜孔，以及兜孔内壁设置的织构图案；架体的上部向外凸出形成半圆形结构的兜孔，兜孔的内壁上设置有若干个织构图案，架体的下部向外凸出形成固定连接孔。
[0008]本专利技术涉及的两个架体的连接方式包括螺栓式连接、卡扣式连接；织构图案包括四边形、不规则图形，在储存润滑剂的同时，将接触区外流动的润滑油迁移至润滑滚道内，改变润滑剂原有的流动方向及回填流动特性，实现润滑剂液滴的定向输运，增强润滑回填效率，改善入口区供油条件，为润滑接触点营造充盈的油池形态，达到缓解乏油润滑的目的；固定连接孔的形状包括半圆形、半椭圆形、矩形。
[0009]本专利技术涉及的一种滚动轴承保持架在不改变滚动轴承保持架主体结构的前提下，通过在兜孔的内壁加工织构图案，诱导润滑剂的定向迁移，实现润滑剂的定向流动，为改善轴承乏油问题提供了全新的方案设计；其可行性采用球
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盘点接触试验台进行验证，通过调整织构图案与钢球转动方向的角度，促使润滑剂沿织构方向流动，探究不同织构角度对润滑回填性能的影响，通过显微镜观测润滑接触点的油池形态及油膜厚度变化情况，定量分析滚动轴承保持架对润滑剂流动分布及润滑状态的影响。
[0010]本专利技术涉及的一种滚动轴承保持架与球
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盘点接触试验机配合，能够进行不同运动工况的试验研究及机理分析，具有润滑增效的作用；应用场景不局限于球
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盘点接触等模型测试，也不限于在滚动轴承结构优化及模型测试中的应用，还包括滑动轴承等。
[0011]本专利技术与现有技术相比，为诱导润滑剂的定向流动，在与滚动体相接触的兜孔的内壁构筑不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滚动轴承保持架，主体结构包括两个镜像对称设置的架体，及架体上设置的兜孔，其特征在于,还包括兜孔内壁设置的织构图案；架体的上部向外凸出形成半圆形结构的兜孔，兜孔的内壁上设置有若干个织构图案，架体的下部向外凸出形成固定连接孔。2.根据权利要求1所述的滚动轴承保持架，其特征在于,与球
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盘点接触油膜厚度测量仪配合，进行油池形态及油膜厚度的测量定量，对采集到的油膜干涉图进行离线处理，分析多因素条件下油膜厚度及油池形态的演化机理。3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承保持架，其特征在于,两个架体的连接方式包括螺栓式连接、卡扣式连接；织构图案包括四边形、不规则图形，在储存润滑剂的同时，将接触区外流动的润滑油迁移至润滑滚道内，改变润滑剂原有的流动方向及回填流动特性；固定连接孔的形状包括半圆形、半椭圆形、矩形。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗心明，金旭阳，王建，郭峰，
申请(专利权)人：泰安海纳轴研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：