本實(shí)用新型涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械中所使用的滑動(dòng)軸承，尤其是在高速、重載及強(qiáng)沖擊工作條件下使用的牙輪鉆頭等滑動(dòng)軸承。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有機(jī)械中常用的軸承大致可分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類。滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦系數(shù)較小，摩擦生熱率低，可承受高轉(zhuǎn)速，但因其摩擦副之間為點(diǎn)或線接觸，不適于在重載下使用?；瑒?dòng)軸承的承載面積較大，能承受重載和強(qiáng)沖擊，但軸承副的摩擦系數(shù)大，摩擦生熱率高，在潤(rùn)滑和冷卻條件較差的情況下，容易發(fā)生油膜破裂，軸承副表面出現(xiàn)接觸腐蝕和膠合，滑動(dòng)部件之間的摩阻逐漸增強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致軸承失效。因此，如何改善滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑條件，減小軸承之間的摩擦，一直時(shí)人們所關(guān)注的問題。

現(xiàn)有的浮環(huán)滑動(dòng)軸承在改善滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑條件、減小軸承副之間的摩擦方面起到了一定的作用。但是，浮環(huán)是在內(nèi)外軸承副綜合摩擦力矩的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的，所以浮環(huán)的運(yùn)動(dòng)一般都處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在軸承的實(shí)際工作中，浮環(huán)的浮動(dòng)效果受多種因素的影響，其中包括制造誤差、軸承材料性能、潤(rùn)滑條件、外載條件等。在各種因素的影響下，浮環(huán)常常不僅不能達(dá)到理想的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有時(shí)甚至不能完全浮動(dòng)，因而達(dá)不到浮環(huán)應(yīng)有的減摩、延壽的目的。

中國(guó)專利《具有強(qiáng)制浮動(dòng)功能的浮動(dòng)套滑動(dòng)軸承》(ZL200910059837.2)提出了一種新的浮動(dòng)套(浮環(huán))軸承技術(shù)方案。該方案通過在浮動(dòng)套上設(shè)置若干個(gè)直徑略大于浮動(dòng)套厚度的滾動(dòng)體，利用滾動(dòng)體滾動(dòng)過程所產(chǎn)生的推力，強(qiáng)制推動(dòng)浮動(dòng)套旋轉(zhuǎn)。這種技術(shù)方案的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，但也存在待改進(jìn)之處。主要問題在于：浮動(dòng)套是在滾動(dòng)體推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的，在滾動(dòng)體與浮動(dòng)套之間存在較為劇烈的滑動(dòng)摩擦，而滾動(dòng)體的承載面和與浮動(dòng)套相作用的表面是同一個(gè)表面，如果滾動(dòng)體直徑發(fā)生磨損，將導(dǎo)致滾動(dòng)體推動(dòng)力的減小甚至喪失，從而使浮動(dòng)套的浮動(dòng)能力下降，影響軸承性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，提出一種強(qiáng)制浮動(dòng)浮環(huán)軸承，這種滑動(dòng)軸承中的浮環(huán)在工作中能長(zhǎng)期保持相對(duì)穩(wěn)定的浮動(dòng)狀態(tài)，減小軸承滑動(dòng)摩擦副的相對(duì)滑動(dòng)速度，減小軸承的磨損，延長(zhǎng)軸承壽命。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種強(qiáng)制浮動(dòng)浮環(huán)軸承包括：內(nèi)回轉(zhuǎn)體、外回轉(zhuǎn)體、內(nèi)外回轉(zhuǎn)體之間的浮環(huán)，本實(shí)用新型的特征在于：在浮環(huán)3的圓柱面上開有徑向貫通的滾動(dòng)體槽4，滾動(dòng)體槽4的軸向兩端設(shè)有U型槽6或軸向支承孔7；滾動(dòng)體5兩端直徑較小，中間直徑較大，滾動(dòng)體5中間部分的最大直徑小于滾動(dòng)體槽4的周向?qū)挾?；在滾動(dòng)體槽4內(nèi)安裝滾動(dòng)體5，滾動(dòng)體5的兩小端安裝在滾動(dòng)體槽4兩端的U型槽6或支承孔7中；滾動(dòng)體5中間部分的最大直徑等于或略大于浮環(huán)3的壁厚。

所設(shè)置的浮環(huán)為一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)采用多個(gè)浮環(huán)時(shí)，各浮環(huán)在軸上并列排布。

所述的內(nèi)回轉(zhuǎn)體可以為內(nèi)圈或軸或其他支承件，外回轉(zhuǎn)體可以為外圈或盤輪或其他支承件。當(dāng)內(nèi)外回轉(zhuǎn)體相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體的小端在U型槽或通孔中轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體中間部分直徑小于滾動(dòng)體槽的周向?qū)挾?，故滾動(dòng)體的中間部分與滾動(dòng)體槽之間無磨擦，從而延長(zhǎng)滾動(dòng)體的壽命。由于滾動(dòng)體的直徑等于或略大于浮環(huán)的壁厚，所以受力變形后的滾動(dòng)體會(huì)在內(nèi)外回轉(zhuǎn)體圓柱面之間發(fā)生滾動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)浮環(huán)，強(qiáng)制其滑動(dòng)，使浮環(huán)相對(duì)于內(nèi)、外回轉(zhuǎn)體穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，達(dá)到“強(qiáng)制浮動(dòng)”的目的，進(jìn)而減小軸承副的磨損，延長(zhǎng)軸承的使用壽命。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

(1)當(dāng)內(nèi)外回轉(zhuǎn)體相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體的小端在U型槽或通孔中轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體中間部分直徑小于滾動(dòng)體槽的周向?qū)挾?，故滾動(dòng)體的中間部分與滾動(dòng)體槽之間無磨擦，從而延長(zhǎng)滾動(dòng)體的壽命，有利于長(zhǎng)久維持“強(qiáng)制浮動(dòng)”效果，提升軸承工作性能。

(2)有利于實(shí)現(xiàn)浮環(huán)的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，起到有效降低相對(duì)轉(zhuǎn)速，減小軸承副的磨損，延長(zhǎng)軸承使用壽命的作用。

(3)浮環(huán)的浮動(dòng)能力受軸承副的制造誤差、材料性能、潤(rùn)滑狀態(tài)等因素的影響較小，因而在高速、重載下具有更長(zhǎng)的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的軸向剖視示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為圖1的左視圖；

圖4為滾動(dòng)體槽兩端開設(shè)有U型槽且U型口指向浮環(huán)外側(cè)的浮環(huán)示意圖。

圖5為滾動(dòng)體槽兩端開設(shè)有U型槽且U型口指向浮環(huán)內(nèi)側(cè)的浮環(huán)示意圖。

圖6為滾動(dòng)體槽兩端開設(shè)有徑向貫通矩形槽的浮環(huán)示意圖。

圖7為滾動(dòng)體槽兩端開設(shè)有軸向支承孔的浮環(huán)示意圖。

圖8為兩端直徑較小，中間直徑較大且為一體的滾動(dòng)體示意圖。

圖9為直徑較小的芯軸和套筒構(gòu)成組合式滾動(dòng)體的示意圖。

圖10為直徑較小的芯軸和套筒構(gòu)成組合式滾動(dòng)體，且套筒為螺旋彈性滾子的示意圖。

圖11為本實(shí)用新型采用一個(gè)浮環(huán)使用一組滾動(dòng)體的示意圖。

圖12為本實(shí)用新型采用兩個(gè)浮環(huán)軸向并列排布且共用一組滾動(dòng)體的示意圖。

圖13為本實(shí)用新型采用三個(gè)浮環(huán)軸向并列排布且共用兩組滾動(dòng)體的浮環(huán)示意圖。

圖14為本實(shí)用新型采用三個(gè)浮環(huán)軸向并列排布且共用一組滾動(dòng)體的示意圖。

圖15為本實(shí)用新型采用一個(gè)浮環(huán)使用兩組滾動(dòng)體的示意圖。

圖16為本實(shí)用新型采用一個(gè)浮環(huán)使用三組滾動(dòng)體的示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1—圖3所示，一種強(qiáng)制浮動(dòng)浮環(huán)軸承，包括外回轉(zhuǎn)體1和內(nèi)回轉(zhuǎn)體2，內(nèi)外回轉(zhuǎn)體之間的浮環(huán)3，本實(shí)用新型的特點(diǎn)是：在浮環(huán)3的圓柱面上開有徑向貫通的的滾動(dòng)體槽4，滾動(dòng)體槽4的軸向兩端設(shè)有U型槽；在滾動(dòng)體槽4內(nèi)安裝滾動(dòng)體5，滾動(dòng)體5兩端直徑較小，中間直徑較大。滾動(dòng)體5的兩小端安裝在滾動(dòng)體槽4兩端的U型槽6或通孔7中；滾動(dòng)體5的中 間部分安裝在滾動(dòng)體槽4中，且直徑等于或略大于浮環(huán)3的壁厚，小于滾動(dòng)體槽4的周向?qū)挾取?/p>

如圖4—圖6所示，浮環(huán)3的滾動(dòng)體槽4兩端可采用U型槽6，且U型口可指向浮環(huán)3的內(nèi)側(cè)或外側(cè)；U型槽6可與浮環(huán)3的側(cè)壁聯(lián)通或不聯(lián)通均可。

如圖7所示，浮環(huán)3的滾動(dòng)體槽4兩端可以采用通孔7形式。

如圖8所示，滾動(dòng)體5可以是兩端直徑較小，中間直徑較大的滾柱。中間直徑較大的部分也可以是腰鼓形。

如圖9、圖10所示，滾動(dòng)體5為由芯軸(8)和套筒(9)組裝而成的組合式滾動(dòng)體，套筒9可以是空心滾柱或螺旋彈性滾柱。

圖11是一個(gè)浮環(huán)使用一組滾動(dòng)體的示例。

兩個(gè)或多個(gè)浮環(huán)3可以軸向并列排布。當(dāng)浮環(huán)3并列排布時(shí)，滾動(dòng)體槽4可能被分為兩部分，安裝時(shí)這兩部分周向?qū)R；其中一個(gè)浮環(huán)上加工一組凸臺(tái)10，與之相對(duì)應(yīng)的浮環(huán)上加工有一組缺口11，使凸臺(tái)10與缺口11相互嵌合，可以加強(qiáng)浮環(huán)之間的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，避免滾動(dòng)體受到周向剪切力。圖12是采用兩個(gè)浮環(huán)軸向并列排布且共用一組滾動(dòng)體的示例。圖13是采用三個(gè)浮環(huán)軸向并列排布且共用兩組滾動(dòng)體的示例。圖14是采用三個(gè)浮環(huán)軸向并列排布且三個(gè)浮環(huán)共用一組滾動(dòng)體的示例。

一個(gè)浮環(huán)3可以使用兩組或多組滾動(dòng)體4，其中相鄰兩組滾動(dòng)體之間交錯(cuò)排列。圖15是一個(gè)浮環(huán)使用兩組滾動(dòng)體的示例，圖16是一個(gè)浮環(huán)使用三組滾動(dòng)體的示例。