CN104776121A - 一种低扭矩高刚性组合轴承 - Google Patents

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周琳
王小刚
陈明育
张彦合
张佳
张晓杨
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Abstract

本发明属于转台组合滚动轴承技术领域，提出一种高刚性低扭矩组合轴承。提出的一种高刚性低扭矩组合轴承为轴向推力球（4）与径向滚子（6）组合的结构；轴向推力球（4）为至少三排的密珠结构；第一内圈（2）、第二内圈（3）以及外圈（1）上与轴向推力球（4）配合的滚道均为直滚道；对应每排轴向推力球（4）均设置有轴承保持架（5），轴承保持架（5）上与轴向推力球（4）配合的兜孔为直兜孔；轴向保持架（5）的环形面上具有支承台阶；支承台阶上、轴向保持架（5）的内径引导面上均具有弧形缺口；对应径向滚子（6）设置有径向保持架（7）。本发明提高了轴承的转速；满足了组合轴承的低摩擦力矩、高刚性、高精度及高平稳性的要求。

Description

一种低扭矩高刚性组合轴承
技术领域
　　本发明属于转台组合滚动轴承技术领域，主要涉及一种低扭矩高刚性组合轴承。
背景技术
目前，能承受联合负载的高精密轴承，通常有两种结构，分别为三排滚子组合推力轴承（YRT结构）及双排推力角接触球轴承（ZKLDF结构），这两种轴承主要用在高精度机床、雷达底座及医疗设备等设备中；两种结构轴承虽然都能获得很高的精度，但也存在不足。如图1所示，其中YRT结构轴承为线接触，其轴向滚子因里外速度差存在着必然的滑动，径向滚子为满装结构，径向滚子之间也存在着较大的摩擦，因此轴承整体摩擦力矩大，不适用于高速及低扭矩的场合；如图2所示，而ZKLDF结构轴承虽然为点接触，摩擦力矩小，但刚性略差，加工难度大，不易获得更高的精度；对于望远镜、试验台、测试仪器等设备提出的高刚性、高精度、低转矩、高平稳性的要求，这两种结构的轴承均不能同时满足。
发明内容
本发明的目的是提出一种低扭矩高刚性组合轴承，使其能满足组合轴承的低摩擦力矩、高刚性、高精度及高平稳性的要求。
本发明为完成上述目的采取如下技术方案：
一种低扭矩高刚性组合轴承，所述的组合轴承为轴向推力球与径向滚子组合的结构，用以承受双向轴向力、径向力及倾覆力矩，为轴系同时提供轴向及径向定位；所述的轴向推力球位于第一内圈与外圈之间、第二内圈与外圈之间；所述的轴向推力球为至少三排的密珠结构，且相邻两排轴向推力球在径向方向交错布置，轴向推力球采用至少三排的密珠结构来承受轴向力，使轴承的刚性好，易获得高精度，并加工简便；所述的第一内圈、第二内圈以及外圈上与轴向推力球配合的滚道均为直滚道，有效地降低摩擦力矩，提高轴承的转速；对应每排轴向推力球均设置有轴承保持架，所述轴承保持架上与轴向推力球配合的兜孔为直兜孔，减小了轴向推力球与轴承保持架之间的接触面积，从而减小轴向推力球与轴承保持架之间的摩擦；多个轴承保持架的结构设计，提高轴承承载力的同时增加轴承的刚性；所述轴向保持架的环形面上具有支承台阶，所述的支承台阶上、轴向保持架的内径引导面上均具有弧形缺口，用以减小轴向保持架与外圈、第一内圈和第二内圈之间的接触面积，达到减重与降低摩擦的作用；对应所述的径向滚子设置有径向保持架，降低径向滚子子之间的摩擦，提高轴承的转速。
特点，轴承刚性好，易获得高精度，加工简便；轴向保持架设计上一方面兜孔采用直兜孔，直兜孔与弧兜孔相比减小了钢球与保持架之间的接触面积，这样可以减小两者之间的摩擦。另一方面在支承台阶与引导面上增加弧形缺口，以减小保持架与套圈间的接触面积，以达到减重与降低摩擦的作用；径向圆柱滚子增加保持架，可降低滚子之间的摩擦，提高轴承的转速。
本发明提出的一种低扭矩高刚度组合轴承，解决了常规转台轴承低摩擦力矩、高精度、高转速、高刚性无法同时兼顾的问题，减小了轴承的摩擦力矩，同时保证了轴承的刚性，可适用于低摩擦力矩高刚性要求的双向定位轴承。
附图说明
图1是转台轴承YRT结构示意图。
图2是转台轴承ZDLKF结构示意图
图3是本发明的结构示意图。
图4是本发明中轴向推力球的排列图。
图5是本发明中轴向保持架主视图。
图中；1、外圈，2、第一内圈，3、第二内圈，4、轴向钢球，5、轴向保持架，6、径向滚子，7、径向保持架，8、联接螺栓，9、轴向滚子，10、支承台阶，11、内径引导面，12、弧形缺口。
具体实施方式
结合附图与具体实施例对本发明加以说明：
如图3、图4所示，一种低扭矩高刚性组合轴承，所述的组合轴承为轴向推力球4与径向滚子6组合的结构，用以承受双向轴向力、径向力及倾覆力矩，为轴系同时提供轴向及径向定位；所述的轴向推力球4位于第一内圈2与外圈1之间、第二内圈3与外圈1之间；所述的轴向推力球4为三排的密珠结构，且相邻两排轴向推力球4在径向方向交错布置，轴向推力球4采用三排的密珠结构来承受轴向力，使轴承的刚性好，易获得高精度，并加工简便；所述的第一内圈2、第二内圈3以及外圈1上与轴向推力球4配合的滚道均为直滚道，有效地降低了摩擦力矩，提高了轴承的转速；对应每排轴向推力球4均设置有轴承保持架5，所述轴承保持架5上与轴向推力球4配合的兜孔为直兜孔，减小了轴向推力球4与轴承保持架5之间的接触面积，从而减小轴向推力球4与轴承保持架5之间的摩擦；多个轴承保持架5的结构设计，提高轴承承载力的同时增加轴承的刚性；如图5所示，所述轴向保持架5的环形面上具有支承台阶10，所述的支承台阶10上、轴向保持架的内径引导面11上均具有弧形缺口12，用以减小轴向保持架与外圈、第一内圈和第二内圈之间的接触面积，达到减重与降低摩擦的作用；用以减小轴向保持架5与外圈1、第一内圈2和第二内圈3之间的接触面积，达到减重与降低摩擦的作用；对应所述的径向滚子6设置有径向保持架7，降低径向滚子6之间的摩擦，提高轴承的转速，径向保持架的材料采用尼龙1010-HG2-869。

Claims (1)

1.一种低扭矩高刚性组合轴承，所述的组合轴承为轴向推力球（4）与径向滚子（6）组合的结构，用以承受双向轴向力、径向力及倾覆力矩，为轴系同时提供轴向及径向定位；所述的轴向推力球（4）位于第一内圈（2）与外圈（1）之间、第二内圈（3）与外圈（1）之间；所述的轴向推力球（4）为至少三排的密珠结构，且相邻两排轴向推力球在径向方向交错布置，轴向推力球（4）采用至少三排的密珠结构来承受轴向力，使轴承的刚性好，易获得高精度，并加工简便；所述的第一内圈（2）、第二内圈（3）以及外圈（1）上与轴向推力球（4）配合的滚道均为直滚道，有效地降低摩擦力矩，提高轴承的转速；对应每排轴向推力球（4）均设置有轴承保持架（5），所述轴承保持架（5）上与轴向推力球（4）配合的兜孔为直兜孔，减小了轴向推力球与轴承保持架之间的接触面积，从而减小轴向推力球与轴承保持架之间的摩擦；多个轴承保持架的结构设计，提高轴承承载力的同时增加轴承的刚性；所述轴向保持架（5）的环形面上具有支承台阶（10），所述的支承台阶（10）上、轴向保持架（5）的内径引导面（11）上均具有弧形缺口（12），用以减小轴向保持架与外圈（1）、第一内圈（2）和第二内圈（3）之间的接触面积，达到减重与降低摩擦的作用；对应所述的径向滚子（6）设置有径向保持架（7），降低径向滚子子（6）之间的摩擦，提高轴承的转速。
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