一種具有調(diào)心功能的混合軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軸承技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種具有調(diào)心功能的混合軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承(Bearing)是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種重要零部件。它的主要功能是支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，降低其運(yùn)動過程中的摩擦系數(shù)，并保證其回轉(zhuǎn)精度。滾動軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架四部分組成。
[0003]調(diào)心軸承是一種特殊的軸承，它具有自動調(diào)心的功能。由于其內(nèi)、外圈可以相對傾斜一定的角度，故可以在一定范圍內(nèi)補(bǔ)償由于不同心度和軸撓度所造成的誤差。常被用于造紙機(jī)械、減速裝置、鐵路車輛、破碎機(jī)、振動篩等領(lǐng)域。
[0004]圖1和圖2是傳統(tǒng)的調(diào)心軸承的側(cè)面剖視圖。按滾動體的形狀，調(diào)心軸承分為調(diào)心滾子軸承(如圖1所示)和調(diào)心球軸承(如圖2所示)兩大類。
[0005]如圖1所示，調(diào)心滾子軸承包括外圈、內(nèi)圈、滾子和保持架，該軸承有兩列對稱型球面滾子，外圈有一條共用的球面滾道，內(nèi)圈有兩條與軸承軸線傾斜一定角度的滾道，具有良好的調(diào)心性能，當(dāng)軸受力彎曲或安裝不同心時軸承仍可正常使用。該類型軸承的負(fù)荷能力較大，具有很好的抗沖擊能力，但是所允許的極限轉(zhuǎn)速很低，最多不過幾千轉(zhuǎn)每分鐘，只能應(yīng)用于低速運(yùn)轉(zhuǎn)的場合。
[0006]如圖2所示，調(diào)心球軸承包括外圈、內(nèi)圈、鋼球和保持架，調(diào)心球軸承有兩列鋼球，內(nèi)圈有兩條滾道，外圈滾道為內(nèi)球面型。這種設(shè)計保證了在運(yùn)轉(zhuǎn)時內(nèi)圈相對外圈能夠傾斜一定角度，具有良好的調(diào)心性能，且滾動體采用鋼球，使其能夠達(dá)到較高的極限轉(zhuǎn)速，但受其結(jié)構(gòu)設(shè)計制約(主要是軸承中采用鋼球作為滾動體)，這種調(diào)心球軸承的承載能力較調(diào)心滾子軸承有明顯的下降，僅為調(diào)心滾子軸承的1/5。
[0007]因此，現(xiàn)有急需一種既具有良好的承載能力，又具有較高轉(zhuǎn)速的調(diào)心軸承。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有的調(diào)心軸承存在的缺陷，本發(fā)明提供一種具有調(diào)心功能的混合軸承。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種具有調(diào)心功能的混合軸承，所述混合軸承包括:內(nèi)圈、外圈、鼓形滾子、鋼球和保持架；
[0010]所述內(nèi)圈、所述外圈以及所述保持架均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，且所述內(nèi)圈、外圈和所述保持架同心設(shè)置；
[0011]所述外圈滾道呈內(nèi)球面型，且所述外圈滾道的曲率中心與所述混合軸承的中心一致；
[0012]所述內(nèi)圈滾道的兩側(cè)具有朝向所述外圈方向的擋邊，所述擋邊與所述內(nèi)圈組成第一 U型卡槽結(jié)構(gòu)；
[0013]所述保持架設(shè)置于所述外圈和所述內(nèi)圈之間；所述保持架的內(nèi)邊緣與所述內(nèi)圈同偵牝所述保持架的外邊緣與所述外圈同側(cè)；
[0014]所述保持架上設(shè)置有多個交替分布的鼓形兜孔和球形兜孔，所述鼓形兜孔的長軸線垂直于所述保持架所在回轉(zhuǎn)平面；
[0015]所述鼓形滾子具有兩個底面和一個回轉(zhuǎn)面，所述的兩個底面為平面，連接兩個底面的回轉(zhuǎn)面呈鼓形，且回轉(zhuǎn)面的最大直徑與鋼球的直徑相同；
[0016]所述鼓形滾子設(shè)置于所述鼓形兜孔中，所述鼓形滾子轉(zhuǎn)動軸線與所述混合軸承軸線平行，所述鋼球設(shè)置于所述球形兜孔中；
[0017]所述球形兜孔和所述鼓形兜孔的中心分布于同一圓周上，所述圓周稱為第一中心圓。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個【具體實施方式】，所述鋼球和/或所述鼓形滾子采用軸承鋼或氮化硅材料制備。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個【具體實施方式】，所述鼓形滾子兩底面分別為對稱凸起的鼓型或錐形。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述保持架采用黃銅或PEEK工程塑料(聚醚醚酮樹脂)制備而成。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述保持架的內(nèi)邊緣的直徑等于所述第一中心圓的直徑與0.48?0.53倍所述鋼球直徑之差。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述保持架的外邊緣的直徑等于所述第一中心圓的直徑與0.48?0.53倍所述鼓形滾子直徑之和。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述保持架的外邊緣的兩側(cè)朝向所述外圈方向設(shè)置有凸臺結(jié)構(gòu)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述凸臺直徑為所述第一中心圓的直徑與
0.70?0.74倍所述鋼球的直徑之和。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述凸臺與保持架的外邊緣組成的第二 U型卡槽的寬度為所述鼓形滾子的長度的1.06?1.1倍。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述保持架的寬度是所述鼓形滾子長度的
1.3 ?1.5 倍。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述保持架的外邊緣上的圓形孔的直徑比所述鋼球的直徑小0.2mm?0.4mm。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述保持架的外邊緣上的鼓形孔的周向各點的寬度比所述鼓形滾子的鼓面上的相對應(yīng)點的直徑小0.2mm?0.3_。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述保持架的內(nèi)邊緣上的鼓形孔的周向各點的寬度為所述鼓形滾子的鼓面上的相對應(yīng)點的直徑的0.87?0.92倍。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的又一個【具體實施方式】，所述球形兜孔與所述鼓形兜孔數(shù)量相等且均為偶數(shù)。
[0031]本發(fā)明提供的一種具有調(diào)心功能的混合軸承將鼓形滾子與鋼球相結(jié)合，使鼓形滾子和鋼球?qū)S承進(jìn)行共同引導(dǎo)；同時，通過優(yōu)化鋼球、鼓形滾子和滾道、保持架的關(guān)系，使得本發(fā)明提供的一種具有調(diào)心功能的混合軸承不但具有與傳統(tǒng)調(diào)心滾子軸承相當(dāng)?shù)某休d能力、使用壽命和安全性，而且該混合軸承的極限轉(zhuǎn)速得到了大幅的提高。
【附圖說明】
[0032]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0033]圖1所示為傳統(tǒng)的調(diào)心滾子軸承的側(cè)面剖視圖；
[0034]圖2所示為傳統(tǒng)的調(diào)心球軸承的側(cè)面剖視圖；
[0035]圖3所示為本發(fā)明提供的一種具有調(diào)心功能的混合軸承的側(cè)面剖視圖；
[0036]圖4所示為本發(fā)明提供的一種具有調(diào)心功能的混合軸承的保持架的正面剖視圖；
[0037]圖5所示為本發(fā)明提供的一種具有調(diào)心功能的混合軸承的保持架的側(cè)面剖視圖；
[0038]圖6所示為本發(fā)明提供的的一種具有調(diào)心功能的混合軸承結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
[0040]圖中:1_外圈，11-滾道，2-內(nèi)圈，21-第一 U型卡槽，3-鼓形滾子，4-保持架，41-保持架內(nèi)徑，42-保持架外徑，43-凸臺，44-球形兜孔，45-鼓形兜孔，5-鋼球，Dl-球形9?孔的中心分布圓周，D2-鼓形5?孔的中心分布圓周ο
【具體實施方式】
[0041]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發(fā)明省略了對公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本發(fā)明。
[0042]參考圖3和圖6，本發(fā)明提供的一種具有調(diào)心功能的混合軸承包括:內(nèi)圈2、外圈
1、鼓形滾子3、鋼球5和保持架4。所述內(nèi)圈2、所述外圈I以及所述保持架4均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，且所述內(nèi)圈2、外圈I和所述保持架4同心設(shè)置。
[0043]所述內(nèi)圈2滾道的兩側(cè)具有朝向所述外圈I方向的擋邊，所述擋邊與所述內(nèi)圈組成第一 U型卡槽結(jié)構(gòu)，所述第一 U型卡槽21如圖3所示。參考圖3，所述外圈的滾道11采用內(nèi)球面，這種結(jié)構(gòu)不僅可以同時為鼓形滾子和鋼球提供繞軸承軸線轉(zhuǎn)動的引導(dǎo)面，還可以同時為鼓形滾子和鋼球提供內(nèi)圈相對于外圈轉(zhuǎn)動時的引導(dǎo)面。
[0044]相對于圖1和圖2中的結(jié)構(gòu)，本實施例中的鋼球與內(nèi)圈的接觸方式、引導(dǎo)方式都有了很明顯的改進(jìn)，且能夠同時適應(yīng)鋼球和鼓形滾子引導(dǎo)的需要。
[0045]所述保持架4設(shè)置于所述外圈I和所述內(nèi)圈2之間；所述保持架4的內(nèi)邊緣與所述內(nèi)圈2同側(cè)，所述保持架4的外邊緣與所述外圈I同側(cè)，即外圈位于外側(cè)，內(nèi)圈位于內(nèi)側(cè)，保持架位于中間?？蛇x的，所述保持架4采用黃銅或PEEK工程塑料制備而成。由于PEEK工程塑料的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于黃銅的密度，可有效減小軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)的離心力，使混合軸承的極限轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提升。因此，優(yōu)選的，采用PEEK工程塑料制備制備保持架4。
[0046]參考圖4和圖5，在所述保持架4上設(shè)置有多個交替分