滾動體自循環(huán)式滾動軸承的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承。軸承外圈和軸承內(nèi)圈之間的滾道為兩端封閉的螺旋形溝槽，潤滑劑密封在滾道內(nèi)，螺旋形溝槽設(shè)有用于作為滾道路徑以使得滾道內(nèi)部的球形滾動體滾向受力相反方向的弧形通槽。相較于普通的滾動軸承，本發(fā)明同時有多個鋼球或陶瓷球參與承載，提高了軸承的可承載能力，潤滑油密封在軸承內(nèi)，使?jié)櫥偷男孤p少，并且可同時承受徑向載荷和雙向軸向載荷。
【專利說明】
滾動體自循環(huán)式滾動軸承
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種滾動軸承，尤其是涉及一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]滾動軸承的疲勞點蝕與軸承承受的載荷和工作總轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)。通常講軸承的壽命是指軸承在一定的載荷下運轉(zhuǎn)，任一元件出現(xiàn)疲勞點蝕前所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)數(shù)下所經(jīng)歷的工作總時數(shù)。
[0003]在承受很高的徑向載荷或者軸向載荷時，普通的滾動軸承設(shè)計，需要多套軸承并列使用，增加軸系設(shè)計的成本和安裝，而且每套軸承上的載荷分布不均。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承，滾道為螺旋形。本發(fā)明通過設(shè)計滾道結(jié)構(gòu)，可以控制在相同時間內(nèi)每個點接觸參與應(yīng)力循環(huán)的次數(shù)，從而提高接觸疲勞壽命。同時，適當優(yōu)化的滾道及滾動體數(shù)可以提高軸承的承載能力及可承載方向。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明包括軸承外圈、軸承內(nèi)圈、滾道和球形滾動體，所述的軸承外圈和軸承內(nèi)圈之間的滾道為兩端封閉的螺旋形溝槽，潤滑劑密封在滾道內(nèi)，減緩了潤滑劑泄露。本發(fā)明軸承不需要保持架。
[0007]所述的螺旋形溝槽設(shè)有用于作為滾道捷徑以使得滾道內(nèi)部的球形滾動體滾向受力相反方向的弧形通槽。內(nèi)循環(huán)的弧形通槽用于供球形滾動體循環(huán)，當球形滾動體向特定方向運動時，通槽一端的小球可經(jīng)由弧形通槽的一端運動到另一端，使得球在螺旋形滾道內(nèi)做反復(fù)循環(huán)運動。
[0008]所述的弧形通槽連接在位于同一側(cè)的相鄰兩道溝槽之間。
[0009]所述的螺旋形溝槽的螺紋升角λ= 2°?15°，該螺紋升角可同時承受軸向和徑向載荷。
[0010]所述的球形滾動體、軸承外圈和軸承內(nèi)圈均采用強度高、耐磨性好的GCrl5等軸承鋼制造，球體采用軸承鋼GCr 15或者氮化硅陶瓷材料。
[0011]優(yōu)選的螺紋升角取λ值為15°
[0012]本發(fā)明同時有多個鋼球/陶瓷球承載，可提高軸承的承載能力，特定載荷下降低每個接觸點的接觸應(yīng)力，提高軸承的疲勞壽命。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:
[0014]本發(fā)明使得每個球形滾動體的點接觸參與的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)減少，參與接觸的部位顯著增加，提高了接觸疲勞壽命。
[0015]本發(fā)明傳動過程中有多個鋼球或陶瓷球參與承載，提高了軸承的承載能力。
[0016]本發(fā)明的潤滑油密封在軸承滾道內(nèi)，使得潤滑油泄漏減少。
[0017]本發(fā)明由于滾道與徑向呈一螺紋升角λ，因此可同時承受很大的徑向載荷與雙向軸向承載。
【附圖說明】
[0018]圖1為軸承的徑向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為軸承的徑向剖面圖。
[0020]圖3為軸承的軸向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖中:丨、軸承外圈；2、滾道;3、通槽;4、球形滾動體;5、軸承內(nèi)圈。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]如圖1?3所示，本發(fā)明包括軸承外圈1、軸承內(nèi)圈5和球形滾動體4，所述的軸承外圈I和軸承內(nèi)圈5之間的滾道2為兩端封閉的螺旋形溝槽，其滾道在軸向呈螺旋形分布。
[0024]螺旋形溝槽設(shè)有用于作為滾道捷徑以使得滾道內(nèi)部的球形滾動體4滾向受力相反方向的弧形通槽，弧形通槽連接在位于同一側(cè)的相鄰兩道溝槽之間。軸承外圈1、軸承內(nèi)圈5上均開設(shè)弧形通槽。
[0025]當本發(fā)明軸承受到某一方向載荷時，所有球形滾動體4向特定方向運動時，通槽一端的小球可經(jīng)由通槽的一端運動到另一端，使得在轉(zhuǎn)動過程中，球形滾動體4在軸承中自循環(huán)。由于滾道呈螺旋形，在轉(zhuǎn)動過程中，其接觸點并不像普通的滾動軸承一樣集中在球的一個特定圓周的圓環(huán)上，而是球體作螺旋運動，球面上每點都會參與接觸，因此相同時間內(nèi)，每個點接觸參與的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)減少，參與接觸的部位顯著增加，提高了接觸疲勞壽命。
[0026]具體實施的螺紋升角λ由以下計算得到:
[0027]p = arctanf = arctan 0.06 = 3.43°
[0028]其中，P表示滾動體與滾道之間的當量摩擦角，軸承中球與軸承內(nèi)外圈的當量摩擦系數(shù)f為0.03?0.08，在計算中f取0.06。為了讓軸承自鎖，要求λ>ρ，同時為了避免螺紋升角λ過大引起加工困難，由此具體是實施優(yōu)選的螺紋升角取λ值為15°。
[0029]球形滾動體、軸承外圈和軸承內(nèi)圈均采用強度高、耐磨性好的GCr15等軸承鋼制造，球體采用陶瓷基材料。
[0030]根據(jù)以往對于滾珠螺旋副的研究，滾珠螺旋副中滾珠承受法向力的差異及接觸點的變化直接導(dǎo)致了滾珠的滑移及自鎖。在其他條件相同的情況下，滾珠直徑越大，其滑移及自鎖的現(xiàn)象越嚴重。滾珠滑移及自鎖對滾珠螺旋副的運動特性有重要影響，嚴重制約滾珠螺旋副高速性能的發(fā)揮。因此，為了提高此滾動體自循環(huán)式滑動軸承的高速性能，在設(shè)計的過程中選取小滾珠。選取小滾珠后，適當增加滾珠數(shù)和滾道數(shù)來提高該滾動體自循環(huán)式滾動軸承的承載能力。
[0031]當該滾動體自循環(huán)式滾動軸承的載荷以及運行速度發(fā)生變化時，我們也可以調(diào)整滾道的螺紋升角λ以及弧形通槽的分布以適應(yīng)其工況。
[0032]上述【具體實施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承，包括軸承外圈(I)、軸承內(nèi)圈(5)、滾道(2)和球形滾動體(4)，其特征在于:所述的軸承外圈(I)和軸承內(nèi)圈(5)之間的滾道(2)為兩端封閉的螺旋形溝槽，潤滑劑密封在滾道(2)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承，其特征在于:所述的螺旋形溝槽設(shè)有用于作為滾道捷徑以使得滾道內(nèi)部的球形滾動體(4)滾向受力相反方向的弧形通槽?；⌒瓮ú塾糜诠┣蛐螡L動體(4)循環(huán)的3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承，其特征在于:所述的弧形通槽連接在位于同一側(cè)的相鄰兩道溝槽之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承，其特征在于:所述的螺旋形溝槽的螺紋升角λ = 2°?15°。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承，其特征在于:所述的球形滾動體(4)、軸承外圈(I)和軸承內(nèi)圈(5)均采用強度高、耐磨性好的GCr15。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動體自循環(huán)式滾動軸承，其特征在于:所述的球形滾動體(4)采用陶瓷材料。
【文檔編號】F16C33/58GK106015342SQ201610524076
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】錢晨, 陳李果, 汪久根, 張靖
【申請人】浙江大學(xué), 浙江雙環(huán)傳動機械股份有限公司