CN207212948U - 一种双锁口满球角接触球轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双锁口满球角接触球轴承，一种双锁口满球角接触球轴承，包括外圈、钢球和内圈，外圈的内壁具有外圈沟道、外圈锁口和外圈斜挡边，内圈的外壁具有内圈沟道和内圈锁口，钢球布满外圈沟道和内圈沟道合套后形成的滚道内，钢球分别与外圈沟道和内圈沟道点接触滚动连接；外圈锁口的两端分别连接外圈沟道的一端和外圈斜挡边，外圈斜挡边为其边缘处直径大于其与外圈锁口连接处直径的斜直边，外圈锁口为凹陷的弧面；内圈锁口与外圈沟道的另一端上或下对应的内圈沟道的一端连接，内圈锁口为其边缘处直径小于其与内圈沟道连接处直径的斜直边。本实用新型结构更加紧凑、重量轻，承载能力、稳定性和刚性进一步加强，提高了轴承寿命。

Description

一种双锁口满球角接触球轴承

技术领域

本实用新型涉及一种滚动接触轴承，尤其涉及一种双锁口满球角接触球轴承。

背景技术

一般使用在精密减速器上的角接触球轴承由内圈、外圈、钢球和保持架组成，轴承工作在低速度，冲击大、重载等工况条件下。如图1所示，轴承工作过程由于承受较大轴向载荷Fa和径向载荷Fr，各零件间的摩擦力较大，轴承内圈、外圈、钢球、保持架急剧磨损；进而也导致现有润滑脂被污染或者环境温度过高(40度以上)导致润滑脂加速老化，从而降低轴承的使用寿命。此外，轴承保持架在起到引导和隔离钢球的作用的同时，特别是在低速运转时，钢球的运转又驱动轴承保持架转动，从而导致钢球与保持架产生额外过多摩擦，降低轴承的传动效率和寿命。在重载情况下，轴承承受径向、轴向以及力矩载荷时,内、外圈会产生偏斜,引起保持架受力变形加剧磨损。这是现有保持架角接触球轴承的承载能力差的突出缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双锁口满球角接触球轴承, 提高承载能力、保护钢球、方便使用和提高轴承寿命。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种双锁口满球角接触球轴承，包括外圈、钢球、内圈，所述外圈的内壁具有外圈沟道、外圈锁口和外圈斜挡边，所述内圈的外壁具有内圈沟道和内圈锁口，所述钢球布满所述外圈沟道和所述内圈沟道合套后形成的滚道内，所述钢球分别与所述外圈沟道和所述内圈沟道点接触滚动连接；所述外圈锁口的两端分别连接所述外圈沟道的一端和所述外圈斜挡边，所述外圈斜挡边为其边缘处直径大于其与所述外圈锁口连接处直径的斜直边，所述外圈锁口为凹陷的弧面；所述内圈锁口与所述外圈沟道的另一端上或下对应的所述内圈沟道的一端连接，所述内圈锁口为其边缘处直径小于其与所述内圈沟道连接处直径的斜直边；所述内圈锁口的外边缘垂直面凸出于同侧所述外圈的外边缘垂直面；所述外圈1 的宽度C为

其中，D为外圈外直径，d为内圈内直径。

本实用新型的有益效果是：无保持架的结构，可装入更多钢球，具有更高的径向、轴向承载能力，用以解决现有轴承承载能力差，消除保持架与钢球、与内外圈挡边间的摩擦，避除了保持架变形受损。采用双锁口和满球设计的角接触球轴承，结构更加紧凑，承载能力、稳定性和刚性进一步加强，大大提高了轴承寿命。外圈锁口为装配锁口，外圈锁口为向外凹陷的弧面及外圈斜挡边为倾斜向外，避免合套时尖角对钢球的磕碰；配合外圈与内圈宽度设置，使外圈和内圈在外圈斜挡边处形成用于润滑脂的进入敞口，从而方便对钢球的润滑。内圈锁口采用斜挡边，减小轴承重量，并避免使用过程中与精密减速器中针齿的干涉。内圈锁口的外边缘垂直面的设置在装配到减速器时，能够在狭小紧凑的空间内，内圈起到定位其他零件如摆线轮的作用，不需要增加垫片隔离。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述外圈的内壁还具有外圈挡边，所述外圈挡边与所述外圈沟道的另一端连接；所述外圈挡边的直径小于所述外圈斜挡边的直径。

采用上述进一步方案的有益效果是外圈挡边限制钢球跑偏。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述外圈挡边的挡边系数为0.60至0.63。

采用上述进一步方案的有益效果是减小外圈挡边的厚度，从而减轻轴承的重量。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述内圈的外壁还具有内圈挡边，所述内圈挡边与所述内圈沟道的另一端连接；所述内圈挡边的直径大于所述内圈锁口的直径。

采用上述进一步方案的有益效果是内圈挡边限制钢球跑偏。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述内圈挡边的挡边系数为0.61至0.65。

采用上述进一步方案的有益效果是减小内圈挡边的厚度，从而减轻轴承的重量。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述钢球的接触角α为 38°≤α≤48°。

采用上述进一步方案的有益效果是在实际负荷条件下,小于实际最大联合负荷F与轴承径向平面间的负荷角β。使轴承负荷、寿命、运转、摩擦和磨损等综合性能的更佳。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述外圈的外径与所述外圈沟道的直径之比小于或等于1.05；所述内圈沟道的直径与所述内圈的内径之比小于或等于1.05。

采用上述进一步方案的有益效果是内圈、外圈采用薄壁结构，缩小轴承外形尺寸、结构更加紧凑，改善了轴承散热条件，内外圈减薄增大了钢球半径，使接触综合曲率增大从而减小接触应力进而提高轴承寿命。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述外圈沟道和所述内圈沟道的曲率半径之差与所述钢球的直径之比为0.01-0.02。

采用上述进一步方案的有益效果是保证内圈和外圈有相同的疲劳寿命, 使钢球与内圈沟道和外圈沟道的最大接触应力相等或相接近。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述外圈沟道和所述内圈沟道的曲率半径分别与所述钢球的直径之比为0.515至0.53。

采用上述进一步方案的有益效果是使得钢球与外圈沟道和内圈沟道为点接触；保证轴承整体的一定载荷承载能力；轴承整体接触应力最小，提高轴承整体疲劳寿命。

进一步，所述一种双锁口满球角接触球轴承,所述钢球采用航空7008-1 润滑脂润滑。

采用上述进一步方案的有益效果是改善了润滑条件，能够满足100℃以下环境使用。

附图说明

图1为本实用新型图3中A-A剖视结构示意图；

图2为本实用新型图1中B处放大结构示意图；

图3为本实用新型主视结构示意图；

图4为本实用新型图3中A-A的外圈剖视结构示意图；

图5为本实用新型图3中A-A的内圈剖视结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外圈，2、钢球，3、内圈，11、外圈沟道，12、外圈锁口，13、外圈斜挡边，14、外圈挡边，31、内圈沟道，32、内圈锁口，33、内圈挡边。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

这里首选需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种双锁口满球角接触球轴承，包括外圈1、钢球2和内圈3。外圈1的内壁具有外圈沟道11、外圈锁口12 和外圈斜挡边13。内圈3的外壁具有内圈沟道31和内圈锁口32。钢球2布满外圈沟道11和内圈沟道31合套后形成的滚道内。钢球2分别与外圈沟道 11和内圈沟道31点接触滚动连接。外圈锁口12的两端分别连接外圈沟道 11的一端和外圈斜挡边13。外圈斜挡边13为其边缘处直径大于其与外圈锁口12连接处直径的斜直边。外圈锁口12为凹陷的弧面。内圈锁口32与外圈沟道11的另一端上或下对应的内圈沟道31的一端连接。内圈锁口32为其边缘处直径小于其与内圈沟道31连接处直径的斜直边。内圈锁口32的外边缘垂直面凸出于同侧外圈1的外边缘垂直面。外圈1的宽度C为

其中，D为外圈外直径，d为内圈内直径。

具体的，外圈1、钢球2和内圈3均采用军甲钢ZGC15材料制作。并经冷处理保证轴承尺寸的稳定性。内圈3的高度大于轴承装配高度。轴承装配高度大于外圈1的高度。便于润滑脂在轴承腔体内的流动，又能减少调整垫圈的个数。

如图1所示，由公式(1)计算得出的外圈1的宽度小于内圈3的宽度。外圈斜挡边13边缘在内圈3上的投影位于内圈沟道31上。外圈1与内圈2 宽度设置，使外圈1和内圈3在外圈斜挡边13处形成用于润滑脂的进入敞口从而方便对钢球的润滑。

通过本实用新型的实施，本实用新型采用无保持架的结构，可装入更多钢球，具有更高的径向、轴向承载能力并增大轴承刚性，用以解决现有轴承承载能力差，消除保持架与钢球、与内外圈挡边间的摩擦，避除了保持架变形受损。将轴承装配到减速器时，能够在狭小紧凑的空间内，内圈锁口32 的外边缘垂直面起到定位其他零件如摆线轮的作用，不需要增加垫片隔离。装配合套过程中，先将内圈3装配至其他零件上，再在内圈沟道31内安装钢球2，最后将外圈1以外圈锁口12为装配锁口与钢球2接触套在钢球2 上。

在一实施例中，外圈1的内壁还具有外圈挡边14。外圈挡边14与外圈沟道11的另一端连接。外圈挡边14的直径小于外圈斜挡边13的直径。

具体的，外圈挡边14和外圈斜挡边13位于外圈1的内壁上圆周分布，内圈锁口32和内圈挡边33位于内圈3的外壁上，所以外圈挡边14、外圈挡边13、内圈锁口32和内圈挡边33都是具有直径的。

进一步的，外圈挡边14的挡边系数为0.60至0.63。

具体的，外圈挡边14的挡边系数是外圈沟道11的直径减去外圈挡边33 的直径之差与钢球2的直径的比值。轴承在载荷作用下,钢球2与外圈沟道 11或内圈沟道31之间形成接触椭圆。当外圈挡边14或内圈挡边33的挡边系数取适当值时,可以使接触椭圆的边界正好落在外圈挡边14或内圈挡边 33边缘。避免超越挡边，接触区域形成应力集中,轴承旋转时内部摩擦磨损加剧,处于不稳定的工作状态,轴承无法正常使用。因此,必须根据工况条件选取合适的挡边系数，合理设计轴承的挡边尺寸。

在一实施例中，内圈3的外壁还具有内圈挡边33。内圈挡边33与内圈沟道31的另一端连接。内圈挡边33的直径大于内圈锁口32的直径。

进一步的，内圈挡边33的挡边系数为0.61至0.65。

具体的，内圈挡边14的挡边系数是内圈挡边14的直径减去内圈沟道31 的直径之差与钢球2的直径的比值。

在一实施例中，钢球2的接触角α为38°≤α≤48°。具体的，钢球2 与外圈1和内圈3接触点的连线与径向线所成的角度为接触角。

如图1所示，轴承工作过程中所承受的轴向载荷Fa和径向载荷Fr，钢球2的接触角小于实际最大联合负荷F(轴向载荷Fa和径向载荷Fr的联合载荷为F)与轴承径向平面间的负荷角β。使轴承负荷、寿命、运转、摩擦和磨损等综合性能的更佳。

在一实施例中，外圈1的外径与外圈沟道11的直径之比小于或等于 1.05。内圈沟道31的直径与内圈3的内径之比小于或等于1.05。

具体的，外圈1的外径与外圈沟道11的直径之比和内圈沟道31的直径与内圈的内径之比的数值，能够使外圈1和内圈3形成薄壁结构，缩小轴承外形尺寸、结构更加紧凑，改善轴承的散热条件。外圈1和内圈3的壁厚减薄增大了钢球2的半径，从而使钢球2分别与外圈沟道11和内圈沟道31接触的综合曲率增大，进而减小了接触应力，提供轴承寿命。

在一实施例中，外圈沟道11和内圈沟道31的曲率半径之差与钢球2的直径之比为0.01-0.02，优先为0.015。从而保证内圈3和外圈1有相同的疲劳寿命,使钢球2分别与内圈沟道31和外圈沟道11的最大接触应力相等或相接近。

在一实施例中，外圈沟道11和内圈沟道31的曲率半径分别与钢球2的直径之比为0.515至0.53。

具体的曲率半径主要是用来描述曲线上某处曲线弯曲变化的程度，特殊的如：圆上各个地方的弯曲程度都是一样的故曲率半径就是该圆的半径；直线不弯曲，和直线在该点相切的圆的半径可以任意大，所以曲率是0，故直线没有曲率半径，或记曲率半径为∞。

从而使钢球2分别与外圈沟道11和内圈沟道31的接触为点接触，进而减小滚动摩擦的摩擦力；保证轴承整体的一定载荷承载能力；轴承整体接触应力最小，提高轴承整体疲劳寿命。

在一实施例中，钢球2采用航空7008-1润滑脂润滑。

从而改善了润滑条件，能够满足100℃以下环境的使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双锁口满球角接触球轴承，其特征在于，包括外圈(1)、钢球(2)和内圈(3)，所述外圈(1)的内壁具有外圈沟道(11)、外圈锁口(12)和外圈斜挡边(13)，所述内圈(3)的外壁具有内圈沟道(31)和内圈锁口(32)，

所述钢球(2)布满所述外圈沟道(11)和所述内圈沟道(31)合套后形成的滚道内，所述钢球(2)分别与所述外圈沟道(11)和所述内圈沟道(31)点接触滚动连接；

所述外圈锁口(12)的两端分别连接所述外圈沟道(11)的一端和所述外圈斜挡边(13)，所述外圈斜挡边(13)为其边缘处直径大于其与所述外圈锁口(12)连接处直径的斜直边，所述外圈锁口(12)为凹陷的弧面；

所述内圈锁口(32)与所述外圈沟道(11)的另一端上或下对应的所述内圈沟道(31)的一端连接，所述内圈锁口(32)为其边缘处直径小于其与所述内圈沟道(31)连接处直径的斜直边；所述内圈锁口(32)的外边缘垂直面凸出于同侧所述外圈(1)的外边缘垂直面；

所述外圈(1)的宽度C为

其中，D为外圈外直径，d为内圈内直径。

2.根据权利要求1所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述外圈(1)的内壁还具有外圈挡边(14)，所述外圈挡边(14)与所述外圈沟道(11)的另一端连接；

所述外圈挡边(14)的直径小于所述外圈斜挡边(13)的直径。

3.根据权利要求2所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述外圈挡边(14)的挡边系数为0.60至0.63，其中，所述外圈挡边(14) 的挡边系数是外圈沟道(11)的直径减去外圈挡边(14)的直径之差与钢球(2)的直径的比值。

4.根据权利要求1所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述内圈(3)的外壁还具有内圈挡边(33)，所述内圈挡边(33)与所述内圈沟道(31)的另一端连接；

所述内圈挡边(33)的直径大于所述内圈锁口(32)的直径。

5.根据权利要求4所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述内圈挡边(33)的挡边系数为0.61至0.65，其中，所述内圈挡边(33)的挡边系数是内圈挡边(33)的直径减去内圈沟道(31)的直径之差与钢球(2)的直径的比值。

6.根据权利要求1至5任一项所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述钢球(2)的接触角α为38°≤α≤48°。

7.根据权利要求1至5任一项所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述外圈(1)的外径与所述外圈沟道(11)的直径之比小于或等于1.05；所述内圈沟道(31)的直径与所述内圈(3)的内径之比小于或等于1.05。

8.根据权利要求1至5任一项所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述外圈沟道(11)和所述内圈沟道(31)的曲率半径之差与所述钢球(2)的直径之比为0.01-0.02。

9.根据权利要求1至5任一项所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述外圈沟道(11)和所述内圈沟道(31)的曲率半径分别与所述钢球(2)的直径之比为0.515至0.53。

10.根据权利要求1至5任一项所述一种双锁口满球角接触球轴承,其特征在于，所述钢球(2)采用航空7008-1润滑脂润滑。