CN107975535A - 一种圆柱滚子和推力球的组合轴承 - Google Patents

一种圆柱滚子和推力球的组合轴承 Download PDF

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杨智博
杨进周
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Abstract

本发明公开的圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，包括外圈（1）、内圈（2）、推力钢球（3）、圆柱滚子（4）和保持器（6），在所述的外圈（1）和内圈（2）之间设置有用于安装圆柱滚子（4）的沟道（7）和用于安装钢球（3）的滚道（8）。解决了现有两套轴承配合使用时安装空间较大、在同时承受较大的轴、径向力时轴承性能有所下降、机械结构不够紧凑等问题，使其在同等工况条件下，在减少安装空间的同时能够承受较大轴、径向力。具有结构紧凑、重量轻、方便维护、适应性强等特点。

Description

一种圆柱滚子和推力球的组合轴承
技术领域
本发明属于轴承技术领域，主要涉及的是一种圆柱滚子和推力球的组合轴承。
背景技术
轴承作为机械设备中不可或缺的零部件，在各个行业需要回转、摆动的部位得到广泛的应用。在特定的工况环境下，机械设备回转部位需要同时承受径向载荷、双向的轴向载荷、良好的密封性能才能发挥作用，因此也就需要承受径向力和轴向力的轴承以及密封件配合使用。圆柱滚子轴承可以承受径向载荷，推力球轴承可承受轴向载荷，两者组合配套可应用于这些旋转部位。在设计过程中需要对两种轴承各自设计安装位置，故而对安装空间的需求也会比较大，机械设备结构也会显得不够紧凑。同时需要设计密封的安装空间，对于机械设备的设计、制造安装需要更多的零配件配合完成，结构复杂。在后期设备的维护、保养也有着诸多的不便。
实用新型内容
针对现有结构造成的设计复杂、安装繁琐、结构不紧凑等方面的不足，本发明的目的在于提出一种圆柱滚子和推力球的组合轴承，解决了现有两套轴承配合使用时安装空间较大、在同时承受较大的轴、径向力时轴承性能有所下降、机械结构不够紧凑等问题，使其在同等工况条件下，在减少安装空间的同时能够承受较大轴、径向力。具有结构紧凑、重量轻、方便维护、适应性强等特点。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种圆柱滚子和推力球的组合轴承，包括外圈、内圈、钢球、圆柱滚子和保持器，在所述的外圈和内圈之间设置有用于安装圆柱滚子的沟道和用于安装钢球的滚道。
进一步，在所述的外圈内径和内圈外径上均设有台阶结构。
进一步，所述外圈的台阶结构为形。
进一步，所述内圈的台阶结构为形。
进一步，所述沟道为圆弧形沟道结构，所述的推力钢球位于所述外圈的内端面和所述内圈的外端面之间，即在外圈的内端面和内圈的外端面上均加工有圆弧形沟道，所述的推力钢球通过所述保持器安装在该圆弧形沟道内。
进一步，所述的滚道为U型滚道结构，即所述内圈的外径为U型滚道，所述的圆柱滚子位于该U型滚道内。
进一步，所述圆柱滚子在所述滚道内的右、左两端端面与所述内圈的接触高度相同。
进一步，所述圆柱滚子的中心线高于推力钢球的中心线。
进一步，在所述的外圈的台阶端面与内圈的外径之间设置有骨架密封。
本发明通过在内圈和外圈之间滚道和沟道，用来安装圆柱滚子和推力钢球，将圆柱滚子轴承和推力球轴承这两种轴承的特点集中到一个组合轴承上，将功能、优点集中起来使轴承结构更加紧凑。而现有的两套轴承配合使用时至少需要两个内圈两个外圈，通过组合轴承则只需一个内圈一个外圈组成的轴承就可以完全替代两种配合使用的轴承，这样不仅减小了轴承的安装空间，同时也降低了轴承的重量，降低了生产成本，方便维护；由于圆柱滚子与推力钢球的受力方式的不同，故在轴承内圈和外圈上均设有台阶结构，且外圈的台阶结构为形，内圈的台阶结构为形，这种独特的设计结构使这两种滚子在使用过程中独立工作且互不干扰的同时又可以互相合作，当组合轴承承受较大的轴向力时由推力钢球来承载，当组合轴承承受较大的径向力时则由圆柱滚子来承载，所以此种组合轴承在使用过程中可以承受较大的径向和轴向载荷。结合本发明的组合轴承特性，在使用过程中对于需要承受较大的轴、径向载荷的机械设备具有很强的适应性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、外圈，2、内圈，3、推力钢球，4、圆柱滚子，5、骨架密封，6、保持器,7、沟道,8、滚道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明不局限以下实施例。
如图1所示：本实施例所述的一种圆柱滚子和推力钢球的组合轴承包括外圈1、内圈2、推力钢球3、圆柱滚子4、骨架密封5、保持器6、沟道7、滚道8，在所述外圈1和内圈2上均设有台阶结构，通过内、外圈台阶结构的相配合形成圆柱滚子滚道8和推力钢球沟道7，装入圆柱滚子和推力钢球两种滚动体形成一种圆柱滚子和推力钢球的组合轴承。
具体介绍如下：外圈的台阶结构为形，该形状属于轴承外圈截面图的简化结构，而上述所述的台阶结构则是截面图右边突出的部分，其作用是与内圈的台阶结构相配合形成推力钢球3的沟道7，该种结构与传统的轴承不同，在径向方向有突出的部分即上述台阶结构；内圈的结构为形，该形状属于轴承内圈截面图的简化结构，内圈的台阶结构则是左右两侧所突出的两部分，两者中间的槽则是与外圈内径相配合形成圆柱滚子4的滚道8，而右边较长部分的另一侧则与外圈突出的台阶结构相配合形成推力钢球沟道。在所述外圈1和内圈2之间具有安装圆柱滚子4的滚道，该滚道由内圈外径和外圈内径围成，外圈内径直接作为滚道接触面，内圈外径则加工为U型滚道8，所述U型滚道8通过滚道本身的限制作用将圆柱滚子4装在其中，圆柱滚子本身的特性决定了该轴承可承受较大的径向力，并且基于U型滚道8本身的限制作用可有效保证轴承转动过程中圆柱滚子的运动轨迹，并且有效地固定圆柱滚子；同时所述圆柱滚子4之所以除了U型滚道外直接以外圈内径作为接触滚道是为了避免在承受轴向力的时候滚道与滚道之间产生剪切应力，从而加大轴承磨损，影响旋转精度的现象发生；在承受较大轴向载荷时圆柱滚子在轴承的外圈内径上可以进行小量的位移，减少轴向力对圆柱滚子的压力，使得轴向力几乎全部由推力钢球的结构部分来承受，最大程度上降低圆柱滚子的损耗。所述圆柱滚子4在滚道8内，圆柱滚子4的左、右两端端面与内圈2上的U型槽的接触高度是相同的，目的是为了在滚动过程中减少摩擦降低损耗、使滚子受力均匀，提高旋转精度。
在所述外圈1的内端面和内圈2的外端面之间具有安装推力钢球3的沟道7，所述的沟道7圆弧形沟道结构，该沟道由外圈的内端面和轴承内圈的外端面围成，外圈的内端面和内圈的外端面上均加工有圆弧形沟道，所述的推力钢球3通过保持器6安装在该沟道7内，在工作时可承受较大的轴向载荷；在推力钢球3与圆柱滚子4的设计时考虑到轴承在分别承受轴向力与径向力的时候轴承整体要受力均匀，由于轴承本身结构的特殊性从而使得所述推力钢球3的回转中心线与圆柱滚子4的回转中心线不在同一条直线上，圆柱滚子4的中心线直径大于推力钢球3的中心线，此设计目的不仅仅是为了在承受径向载荷时使得轴承整体的受力均匀，降低轴承的损耗延长使用寿命，同时也是因为组合轴承内外圈本身的结构限制，使得推力钢球3的位置必须调动，使轴承本身的结构更加合理、美观、紧凑。
在进行装配的时候，首先将推力钢球3连同保持架6一起装入外圈台阶之上，然后再将装有圆柱滚子4的内圈压入使内圈上的沟道7与外圈上的推力钢球3相配合，几乎是同步完成圆柱滚子与推力钢球的装配，在滚子完成装配以后，还需要在所述的外圈1和内圈2之间设置有骨架密封5，该骨架密封5通过外圈1的内径与内圈2的外径相配合最终实现密封。在装配完成以后，当轴承进行工作时，如果轴承受到径向方向的较大载荷之时，力将会全部压向圆柱滚子4，而推力钢球3则不会受到来自径向的载荷；同样当轴承受到轴向方向的较大载荷之时，圆柱滚子4则会由于压力作用沿着组合轴承外圈内径产生少量的位移，避免了承受轴向力，而推力钢球3则是承受几乎全部的轴向力；圆柱滚子4与推力钢球3两者同时安装在组合轴承之中互相配合，使得该组合轴承可以在最大限度上承受来自轴向和径向的载荷。

Claims (9)

1.一种圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，包括外圈(1)、内圈(2)、钢球(3)、圆柱滚子(4)和保持器(6)，其特征在于：在所述的外圈(1)和内圈(2)之间设置有用于安装圆柱滚子(4)的沟道(7)和用于安装钢球(3)的滚道(8)。
2.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，其特征在于：在所述的外圈(1)内径和内圈(2)外径上均设有台阶结构。
3.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，其特征在于：所述外圈(1)的台阶结构为形。
4.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，其特征在于：所述内圈(2)的台阶结构为形。
5.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，其特征在于：所述沟道(7)为圆弧形沟道结构，所述的推力钢球(3)位于所述外圈(1)的内端面和所述内圈(2)的外端面之间，即在外圈的内端面和内圈的外端面上均加工有圆弧形沟道(7)，所述的推力钢球(3)通过所述保持器(6)安装在该圆弧形沟道内。
6.根据权利要求1所述的圆柱滚子和钢球的组合轴承，其特征在于：所述的滚道(8)为U型滚道结构，即所述内圈(2)的外径为U型滚道，所述的圆柱滚子(4)位于该U型滚道内。
7.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，其特征在于：所述圆柱滚子(4)在所述滚道(8)内的右、左两端端面与所述内圈(2)的接触高度相同。
8.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，其特征在于：所述圆柱滚子(4)的中心线高于推力钢球(3)的中心线。
9.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力钢球的组合轴承，其特征在于：在所述的外圈(1)的台阶端面与内圈(2)的外径之间设置有骨架密封(5)。
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