本申請涉及一種軸承,尤其是一種滾子軸承。
背景技術(shù):
圓柱滾子軸承可以承受較大的徑向載荷,當(dāng)內(nèi)外圈同時都帶有擋邊時,還可以承受一定的軸向載荷,因此其被廣泛應(yīng)用于軋鋼機、發(fā)電機及鐵路等領(lǐng)域。
圖1示出了一種典型的圓柱滾子軸承1,該軸承外圈10具有兩個擋邊11,內(nèi)圈12具有一個擋邊13,基于制造工藝的原因,如圖2所示,在內(nèi)圈12的擋邊13內(nèi)側(cè)與滾道連接處形成弧形退刀槽14,基于該退刀槽14的半徑尺寸,此處會產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,當(dāng)圓柱滾子以較大的軸向力沖擊碰撞該擋邊時,退刀槽14附近的應(yīng)力會非常大,這可能會導(dǎo)致?lián)踹叺钠茡p或斷裂。
為了減小該退刀槽處的應(yīng)力,通常需要增大退刀槽的半徑尺寸或者使得退刀槽與滾道之間的過渡更加平滑,但即便如此,只要退刀槽存在,仍然會存在應(yīng)力集中,而這勢必將影響軸承的軸向負載能力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請解決的問題是提供一種滾子軸承,以解決現(xiàn)有滾子軸承負載能力較低的問題。
為解決上述問題,本申請?zhí)峁┮环N滾子軸承,該滾子軸承包括第一圈環(huán)、第二圈環(huán)及被限定在所述第一圈環(huán)及所述第二圈環(huán)之間的滾子,所述第一圈環(huán)和所述第二圈環(huán)具有與所述滾子滾動接觸的滾道,其特征在于:所述滾子軸承還包括擋邊環(huán),在所述滾道的外側(cè),所述第一圈環(huán)和/或所述第二圈環(huán)具有用于適配所述擋邊環(huán),并防止所述擋邊環(huán)向外側(cè)脫出的配合部。
優(yōu)選地,該配合部與所述擋邊環(huán)配合的外側(cè)直徑大于該配合部與所述擋邊環(huán)配合的內(nèi)側(cè)直徑。
具體地,該配合部包括具有以下特征的配合段:在通過所述滾子軸承的旋轉(zhuǎn)軸的剖面上,該配合段相對于對應(yīng)的第一圈環(huán)或第二圈環(huán)的滾道的延長線越遠離滾道與所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸確定的面的距離越小。
進一步地,所述滾子軸承為向心圓柱滾子軸承,所述配合段大致呈錐形。
優(yōu)選地,所述錐形的錐角為1~5度。
可選地,所述擋邊環(huán)與所述滾子軸承的第一圈環(huán)的配合部適配,所述第一圈環(huán)為內(nèi)圈。
可選地,所述滾子為圓錐滾子或圓柱滾子。
優(yōu)選地,所述擋邊環(huán)與所述配合部通過壓配合組裝。
優(yōu)選地,所述擋邊環(huán)具有至少一個開口朝向相對的第一圈環(huán)或第二圈環(huán)的凹槽,用于提供沿軌道方向的變形空間。
進一步地,所述凹槽截面為半橢圓型槽、V型槽、U型槽或矩形槽。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請具有以下優(yōu)點:本申請滾子軸承包括擋邊環(huán),在所述滾道的外側(cè),所述第一圈環(huán)和/或所述第二圈環(huán)具有用于適配所述擋邊環(huán),并防止所述擋邊環(huán)向外側(cè)脫出的配合部,采用本申請技術(shù)方案的分體擋邊環(huán)均可有效避免應(yīng)力集中,提高軸承承載能力,進而提高軸承壽命,另外在該分體擋邊環(huán)上設(shè)置開口朝向相對的圈環(huán)的凹槽,可有效吸收部分來自滾子沿軌道方向的軸向力,提高整個軸承的承載能力。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有圓柱滾子軸承的示意圖;
圖2為圖1中圓柱滾子軸承的局部放大示意圖;
圖3為本申請滾子軸承實施例1的示意圖;
圖4為圖3所示滾子軸承的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本申請滾子軸承實施例2的示意圖;
圖6為圖5所示滾子軸承的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7示出了不同槽型對應(yīng)的受力情況示意圖。
具體實施方式
為使本申請的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本申請的具體實施例做詳細的說明。
實施例1
本申請滾子軸承實施例1如圖3所示,該滾子軸承2為圓柱滾子軸承,包括第一圈環(huán)21、第二圈環(huán)22及被限定在所述第一圈環(huán)及所述第二圈環(huán)之間的滾子23,所述第一圈環(huán)21和所述第二圈環(huán)22分別具有與所述滾子23滾動接觸的滾道211、222,其中第一圈環(huán)21為外圈,第二圈環(huán)22為內(nèi)圈,另外,該滾子軸承2還包括用于止擋滾子23的擋邊環(huán)24,作為內(nèi)圈的第二圈環(huán)22在滾道222的外側(cè)具有用于適配所述擋邊環(huán)24的配合部223,該配合部223具有以下特征:在通過所述滾子軸承2的旋轉(zhuǎn)軸的剖面上,該配合部223相對于對應(yīng)的第二圈環(huán)22的滾道222的延長線A-A越遠離滾道(即沿圖中所示方向D)與所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸O-O確定的面的距離H越小,具體地,結(jié)合圖4可見,該配合部呈錐形。其中,對于圖3所示的圓柱滾子軸承而言,對應(yīng)的,滾道222的延長線為直線,該直線平行于滾子軸承的旋轉(zhuǎn)軸線以及滾子的旋轉(zhuǎn)軸線,圖3示出了其中一個通過軸承的旋轉(zhuǎn)軸的剖面。
可理解地,圖3中示意的第二圈環(huán)22的配合部223整體上具有以下特征:在通過所述滾子軸承2的旋轉(zhuǎn)軸的剖面上,該配合段相對于對應(yīng)的第一圈環(huán)或第二圈環(huán)的滾道的延長線越遠離滾道與所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸確定的面的距離越小??衫斫獾?,滾子的旋轉(zhuǎn)軸與滾子軸承的旋轉(zhuǎn)軸是不同的??勺儞Q地,該配合部223也可具有部分符合上述特征的配合段,該配合段或配合部的作用在于,當(dāng)配合部223與擋邊環(huán)24進行壓配合后,擋邊環(huán)不會因為滾子的軸向力或軸向分力或沿軌道方向的負載而脫離配合部。
為了便于實現(xiàn)配合部223與擋邊環(huán)24之間的壓配合,如圖4所示,配合部223的錐角不能過大,具體地可根據(jù)二者的材質(zhì)以及承載力選擇合理的錐角,優(yōu)選地,該錐角為1~5度。
實施例2
本申請滾子軸承實施例2如圖5所示,該滾子軸承3也為圓柱滾子軸承,包括第一圈環(huán)31、第二圈環(huán)32、被限定在所述第一圈環(huán)及所述第二圈環(huán)之間的滾子33以及擋邊環(huán)34,與實施例1不同之處在于,所述擋邊環(huán)34具有一個開口朝向相對的第二圈環(huán)32的凹槽341,當(dāng)該擋邊環(huán)34受到來自滾子33的沿軌道方向即沿軸向的力時,該凹槽341可提供沿軌道方向的變形空間,吸收部分來自滾子33的振動或力,在錐形配合部323的基礎(chǔ)上進一步防止擋邊環(huán)34脫離配合部323,并有效提高整個滾子軸承3的承載能力。
結(jié)合圖6所示,可見,凹槽341在圖4、圖5所示的剖面圖中呈半橢圓形型。
另外,可變換地,該凹槽341也可具有其他截面形狀,如V型、U型或矩型。
申請人通過仿真模擬實驗,得出不同的凹槽截面形狀會帶來不同的受力分布,具體地,如圖7所示:在相同槽寬度及槽深度尺寸以及同樣的邊界條件與軸向載荷作用下,半橢圓型槽表現(xiàn)出的最大應(yīng)力最小,故該型槽設(shè)計具有更高的載荷能力。
以上兩個實施例均是以圓柱滾子軸承為例進行說明的,可變通地,本申請技術(shù)方案可適用于滾子呈圓柱型或者圓錐形,尤其對于滾子需要承受沿滾道方向的力的特定工況下使用的滾子軸承。
本申請滾子軸承包括分體擋邊環(huán),在所述滾道的外側(cè),所述第一圈環(huán)和/或所述第二圈環(huán)具有用于適配所述擋邊環(huán),并防止所述擋邊環(huán)向外側(cè)脫出的配合部,為了防止分體擋邊環(huán)從外側(cè)脫出,配合部與擋邊環(huán)之間可以采用多種止擋方式,比如摩擦鎖合、材料鎖合或者形狀鎖合,以上兩個實施例中均采用了錐形的配合結(jié)構(gòu),具體的,該配合部與所述擋邊環(huán)配合的外側(cè)直徑大于該配合部與所述擋邊環(huán)配合的內(nèi)側(cè)直徑,配合部除了可以采用實施例中的直線錐形結(jié)構(gòu)外,也可以采用具有弧形輪廓的錐形結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)防止擋邊環(huán)脫出的作用。具體地,在上述實施例中,該配合部包括具有以下特征的配合段:在通過所述滾子軸承的旋轉(zhuǎn)軸的剖面上,該配合段相對于對應(yīng)的第一圈環(huán)或第二圈環(huán)的滾道的延長線越遠離滾道與所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸確定的面的距離越小。采用本申請技術(shù)方案的分體擋邊環(huán)均可有效避免應(yīng)力集中,提高軸承承載能力,進而提高軸承壽命,另外在該分體擋邊環(huán)上設(shè)置開口朝向相對的圈環(huán)的凹槽,可通過擋邊的變形來有效吸收部分來自滾子沿軌道方向的軸向力,提高整個軸承的承載能力。
雖然本申請僅就某些示范性實施方式進行描述,這些描述應(yīng)該僅作為示例而不構(gòu)成限制。在所附權(quán)利要求書記載的范圍內(nèi),在不脫離本申請精神和范圍情況下,各種變化均是可能的。