CN105673700A - 一种全表面接触球轴承 - Google Patents

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崔思海
李海龙
潘承怡
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    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
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    • F16C33/583—Details of specific parts of races
    • F16C33/585—Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers
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Abstract

本发明公开了一种全表面接触球轴承，涉及球轴承领域，其组成包括外圈1、保持架2、滚动体3、内圈4，所述外圈1内周面滚道为非对称锥面；所述内圈4外周面滚道为圆弧面；所述内圈4设置于外圈1内；所述润滑油槽5设置于外圈1内周面滚道和滚动体3之间；所述滚动体3设置于外圈1锥面滚道与内圈4圆弧面滚道之间，并在其内自由滚动，各滚动体的滚动面分别与所述外圈滚道以两点接触。通过轴承外圈1内周面非对称锥面滚道使轴承工作中滚动体与滚道进行全表面均匀接触，降低单点接触循环次数，减小其磨损速率，提高轴承寿命。

Description

一种全表面接触球轴承
技术领域
本发明属于一种全表面接触球轴承，涉及滚动轴承领域，特别是涉及一种新型球轴承。
背景技术
通过观测发现滚动体表面磨损区域相对集中，磨损区内出现了比较明显的疲劳磨损，同一轴承内的滚动体表面都具有该特征。轴承滚道的结构直接影响滚动体在轴承内部的状态，目前球轴承滚动体在滚道间的旋滚形式无法得到有效控制，表面接触点受高频次的接触应力，造成磨损区域相对固定，降低了滚动体及滚道的使用寿命，影响整个轴承使用性能；此外，球轴承的径向承载能力较小，若出现复杂重载状况，容易导致润滑油膜破裂，润滑失效，直接降低滚动体寿命，影响整个轴承寿命。
专利号为CN104956105A和CN105209773A的发明专利分别公开了一种新型球轴承。前者利用多点接触能确保当作用大的径向负载使得球的滚动面与内圈滚道底部接触的情况下，能防止球的滚动面的损伤；后者改善了轴承运动过程中的润滑环境，提高了轴承工作的润滑效果。这两种轴承都没有解决滚动体在转动过程中接触磨损轨迹集中的问题。
本发明通过非对称锥面的滚道设计，实现轴承工作过程中，滚道能够与滚动体全表面进行接触，从而将滚动体表面的磨损均匀分散至整个球体表面，这样不仅解决了传统轴承因滚动体与滚道单点高频接触造成的滚动体表面局部急剧磨损问题，极大延长了滚动体的使用寿命，避免了球轴承中由于滚动体磨损而引起的轴承失效；还解决了传统球轴承由于滚动体表面磨损不均，造成的轴承使用后期其性能和精度会急剧下降的问题，从而在延长使用寿命的基础上，延缓了轴承精度降低的速率。
发明内容
本发明的目的是：提供一种全表面接触球轴承，实现轴承工作中滚动体全球面与滚道的均匀接触，从而将滚动体表面的磨损均匀分散至整个球体表面，避免磨损区域固定，降低单点接触循环次数，减小其磨损速率，延长使用寿命，延缓轴承精度降低的速率。
本发明所采用的技术方案是：一种全表面接触球轴承，具有使轴承工作中滚动体全球面与滚道均匀接触的功能，其组成包括外圈、保持架、滚动体、内圈、润滑油槽；其特征是：所述外圈内周面滚道为非对称锥面；所述内圈外周面滚道为圆弧面；将内圈设置于外圈内；所述滚动体设置于外圈锥面滚道与内圈圆弧面滚道之间，并在其内自由滚动，各滚动体的滚动面分别与所述外圈滚道以两点接触；外圈内滚道和滚动体之间为润滑油槽。所述外圈内周面滚道由左锥面、右锥面和水平面构成，两锥面为非对称锥面，通过外圈非对称锥面滚道使滚动体在沿滚道公转的同时，产生侧向的旋滚，实现轴承工作过程中，滚动体与滚道进行全表面均匀接触，从而将滚动体表面的磨损均匀分散至整个球体表面，实现滚动体全球面与滚道的均匀接触；在外圈内周面滚道和滚动体之间有一定的间隙，可以储存润滑油，提高轴承的润滑效果。滚动体转动过程中，不仅可以实现整个球体表面的均匀润滑，并且可以通过滚动体转动带动润滑油润滑整个轴承内部结构，改善轴承润滑条件，降低轴承运转过程中产生的噪音，提高轴承的工作性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了轴承工作过程中，滚动体与滚道进行全表面均匀接触，降低了滚动体单点接触循环次数，解决了传统轴承因滚动体与滚道单点高频接触造成的滚动体表面局部急剧磨损问题，达到提高轴承寿命的效果。
附图说明
附图1为本发明主视图。
附图2为本发明剖视图。
其中，外圈-1，保持架-2，滚动体-3，内圈-4，润滑油槽-5。
附图3为本发明非对称锥面轨道示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1为本发明全表面接触球轴承示意图，由外圈1、保持架2、滚动体3、内圈4组成。
如图2所示为本发明剖视图，由外圈1、保持架2、滚动体3、内圈4组成，外圈1和滚动体3之间为润滑油槽5。所述外圈1内周面滚道由左锥面、右锥面和水平面构成，两锥面为非对称锥面，锥面角不相等，锥面夹角θ 1和θ 1′、θ 2和θ 2′分别关于原点o对称。通过外圈非对称锥面滚道使滚动体在沿滚道公转的同时，产生侧向的旋滚，实现了轴承工作过程中，滚动体与滚道进行全表面均匀接触，从而将滚动体表面的磨损均匀分散至整个球体表面，解决了传统轴承因滚动体与滚道单点高频接触造成的滚动体表面局部急剧磨损问题，极大延长了滚动体的使用寿命，避免球轴承中由于滚动体磨损而引起的轴承失效；解决了传统球轴承由于滚动体表面磨损不均，造成的轴承使用后期其性能和精度会急剧下降的问题，在延长使用寿命的基础上，延缓了轴承精度降低的速率。

Claims (3)

1.一种全表面接触球轴承，其组成包括外圈1、保持架2、滚动体3、内圈4；其特征是：所述外圈1内周面滚道为非对称锥面；所述内圈4外周面滚道为圆弧面；所述内圈4设置于外圈1内；所述润滑油槽5设置于外圈1内周面滚道和滚动体3之间；所述滚动体3设置于外圈1锥面滚道与内圈4圆弧面滚道之间，并在其内自由滚动，各滚动体的滚动面分别与所述外圈滚道以两点接触。
2.根据权利要求1所述一种全表面接触球轴承，其特征在于：所述外圈1内周面滚道由左锥面、右锥面和水平面构成，两锥面为非对称锥面，锥面角不相等，锥面夹角θ 1和θ 1′、θ 2和θ 2′分别关于原点o对称。
3.根据权利要求1所述一种全表面接触球轴承，其特征在于：所述内圈4外周面滚道由带有微小直线段的圆弧构成。
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