本發(fā)明涉及滾動軸承領(lǐng)域，具體是一種低能耗長壽命軸承。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，軸承作為機械傳動機構(gòu)里面的核心零部件，越來越多的被賦予更加嚴(yán)苛的功能，比如更大的載荷、更快的轉(zhuǎn)速、更長的壽命和更高的剛度；除此以外，還對軸承的傳動效率、噪音、震動、溫升、價格及節(jié)能環(huán)保等方面提出了更高的要求。綜合考慮以上眾多因素對軸承的要求，主要目的就是為了降低使用成本、提高能源利用率，延長軸承的使用壽命，為節(jié)約成本、節(jié)能減排作出貢獻?，F(xiàn)有軸承特別是機動車輪轂軸承存在以下問題亟待解決：

2、1.軸承工作面的剝落問題：由于軸承的設(shè)計不合理，加之高速重載軸承一般都是采用滾子軸承，在高速和重載的雙重作用下，軸承的溫度肯定會升高，而且組成軸承的各個零件溫升不一樣，為了防止軸承溫升到一定程度發(fā)生“卡滯”乃至“卡死”事故的發(fā)生，必須給軸承留有游隙，而且必須保證軸承在極端溫升的情況下也能運轉(zhuǎn)自如；雖然給軸承留有足夠的游隙解決了軸承的“卡滯”問題，但是也帶來了一個同樣十分嚴(yán)重的問題，即軸承工作面的剝落問題，由于軸承游隙的存在，致使軸承內(nèi)部各個零件之間不能平均地、均勻地承擔(dān)載荷，比如靜止不動的內(nèi)圈或者外圈的滾道分為載荷區(qū)和非載荷區(qū)，整個滾道工作面只是由局部載荷區(qū)來承擔(dān)載荷，工作表面的剝落就發(fā)生在這個區(qū)域，這是由于應(yīng)力集中問題導(dǎo)致的，由于游隙的存在，內(nèi)外滾道和滾子實際承受的是超級載荷而非均勻的、均勻的載荷，由此導(dǎo)致軸承壽命大幅度縮短。

3、2.軸承零件的溫升和燒蝕問題：軸承的溫升分為正常溫升和非正常溫升，正常溫升是指軸承和所承受的工況相匹配的溫升，比如電機用深溝球軸承或者圓柱滾子軸承只承受純徑向載荷，其溫升就是正常的溫升；非正常溫升是指軸承和所承受的工況有不匹配的情形所導(dǎo)致的溫升，比如如果軸承有游隙，滾動體和保持器以及內(nèi)外滾道之間會發(fā)生輕微的碰撞，從而導(dǎo)致的溫升，以及現(xiàn)有的機動車輪轂軸承為了承擔(dān)一定的軸向力，而把內(nèi)部設(shè)計成角接觸結(jié)構(gòu)，在正常工況下，機動車的輪轂軸承只承受純徑向載荷，只有在轉(zhuǎn)彎的時候才承擔(dān)軸向載荷，然而由于其內(nèi)部是角接觸結(jié)構(gòu)，即使機動車在99.99％以上的時間內(nèi)是直線行駛，其內(nèi)部仍然產(chǎn)生了額外的有害的派生軸向載荷，此派生軸向載荷產(chǎn)生的摩擦力矩100％轉(zhuǎn)化成熱量，導(dǎo)致軸承非正常溫升，如果軸承的非正常溫升達到一定程度，就會造成潤滑脂的蒸發(fā)、氧化，久而久之潤滑脂就會老化、固化、失效，造成軸承內(nèi)部的摩擦和磨損加劇，最終導(dǎo)致軸承燒蝕報廢。

4、3.能耗高問題：由上面第2段的分析可知，幾乎所有的機動車輪轂軸承都是角接觸軸承，在走直線的情況下，都會產(chǎn)生額外的有害的派生軸向載荷，這些派生軸向載荷必然產(chǎn)生摩擦力矩，要想機動車正常行駛，就必須克服這個派生摩擦力矩，就要消耗能量，能耗額外升高還提高了機動車的運行成本。

5、4.軸承游隙問題：軸承的游隙大小對軸承壽命、溫升、噪聲、震動等有顯著影響?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)導(dǎo)致無法將軸承游隙在設(shè)計或者工藝上調(diào)整到0游隙狀態(tài)，導(dǎo)致性能下降，壽命縮短，還要定期大修維護保養(yǎng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種低能耗長壽命軸承，包括內(nèi)圈、外擋邊、保持器、外圈、小擋邊和若干圓錐滾子。

2、所述內(nèi)圈整體為中間呈圓錐體形狀、兩端呈圓柱體形狀且內(nèi)部是圓柱孔的結(jié)構(gòu)，將兩端圓柱段半徑小的一端記為小頭端、半徑大的一端記為大頭端，所述大頭端與小頭端之間標(biāo)記為內(nèi)滾道。

3、所述小擋邊為中空的圓柱狀結(jié)構(gòu)，套裝在內(nèi)圈小頭端的外圓柱面上，所述小擋邊面向內(nèi)圈大頭端一側(cè)的端面上設(shè)置有工作面。

4、所述外圈為中空的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。所述外圈的內(nèi)孔包括外滾道段和圓柱段，所述外滾道段處的內(nèi)孔呈圓錐體形狀，將外滾道段半徑小的一端記為小徑端，半徑大的一端記為大徑端，所述小徑端與圓柱段相連通。

5、所述外擋邊整體為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，包括外擋邊本體和臺階部。所述外擋邊本體的一端與外滾道段的大徑端連接，且連接位置處的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有環(huán)狀的臺階部。

6、當(dāng)內(nèi)圈和外圈裝配在一起時，所述內(nèi)圈位于外圈的內(nèi)孔中，使得內(nèi)滾道、外滾道和臺階部形成一摩擦工作區(qū)。

7、所述摩擦工作區(qū)里安裝有保持器。

8、若干個所述圓錐滾子位于摩擦工作區(qū)中，并通過保持器窗口將若干個圓錐滾子均勻隔開。在工作時，所述圓錐滾子在摩擦工作區(qū)內(nèi)部貼著內(nèi)滾道、外滾道和外擋邊的臺階部轉(zhuǎn)動。

9、進一步，所述內(nèi)滾道段的外徑從小頭端到大頭端逐漸增大。

10、進一步，所述外滾道的半錐角為a＝1°～9°。

11、進一步，所述圓錐滾子為圓錐體形狀結(jié)構(gòu)，圓錐滾子的圓錐面與內(nèi)滾道和外滾道0間隙接觸。

12、進一步，所述圓錐滾子為圓錐體形狀結(jié)構(gòu)，半徑大的一端記為球基面，所述球基面與外擋邊的臺階部接觸。

13、進一步，所述內(nèi)圈和小擋邊為一體成型結(jié)構(gòu)。

14、進一步，所述小擋邊和內(nèi)圈為兩個零件。

15、所述小擋邊的外圓柱面上開設(shè)有若干螺絲孔，當(dāng)小擋邊套裝在內(nèi)圈小頭端時，在螺絲孔內(nèi)放入與螺孔過盈配合或過度配合的圓柱銷，并通過緊定螺釘推動圓柱銷在螺絲孔內(nèi)移動，通過圓柱銷遠離緊定螺釘一端上的螺紋將小擋邊軸向定位和鎖緊在的內(nèi)圈上。

16、進一步，所述外圈和外擋邊為兩個零件或一體成型結(jié)構(gòu)。

17、進一步，所述軸承還包括外油封和內(nèi)油封。

18、所述外油封布置在內(nèi)圈大頭端與外擋邊之間，與外擋邊本體的內(nèi)孔過盈配合，與內(nèi)圈大頭端的外圓柱面過盈密封配合。

19、所述內(nèi)油封布置在小擋邊與外圈圓柱段之間，與外圈圓柱段的內(nèi)孔過盈配合，與小擋邊的外圓柱面過盈密封配合。

20、本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的,本發(fā)明的有益效果如下：

21、本發(fā)明具有零件數(shù)量少、裝配性能好、結(jié)構(gòu)緊湊、載荷大、成本低、溫升低、噪音低、摩擦力矩低、超級節(jié)能、正常工作的時候0游隙、超長壽命、高強度、高力矩剛性、高可靠性、高穩(wěn)定性等優(yōu)勢，普遍被用來替代機動車輪轂軸承，以及很多需要控制軸承游隙的機構(gòu)中。

技術(shù)特征：

1.一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：包括內(nèi)圈(1)、外擋邊(3)、保持器(4)、外圈(5)、小擋邊(6)和若干圓錐滾子(7)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：所述內(nèi)滾道(101)段的外徑從小頭端(102)到大頭端(103)逐漸增大。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：所述外滾道(501)的半錐角為a＝1°～9°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：所述圓錐滾子(7)為圓錐體形狀結(jié)構(gòu)，圓錐滾子(7)的圓錐面與內(nèi)滾道(101)和外滾道(501)0間隙接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：所述圓錐滾子(7)為圓錐體形狀結(jié)構(gòu)，半徑大的一端記為球基面(701)，所述球基面(701)與臺階部(302)接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：所述內(nèi)圈(1)和小擋邊(6)為一體成型結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：所述小擋邊(6)和內(nèi)圈(1)為兩個零件；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：所述外圈(5)和外擋邊(3)為兩個零件或一體成型結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低能耗長壽命軸承，其特征在于：所述軸承還包括外油封(2)和內(nèi)油封(7)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種低能耗長壽命軸承，包括內(nèi)圈、外擋邊、保持器、外圈、小擋邊和圓錐滾子。所述內(nèi)圈為中間圓錐體形狀、兩頭圓柱體形狀結(jié)構(gòu)，一端為小頭端，其上套裝小擋邊，另一端為大頭端，大頭端與小頭端之間為內(nèi)滾道。所述外圈的內(nèi)孔包括外滾道段和圓柱段。當(dāng)內(nèi)、外圈裝配在一起時，內(nèi)圈位于外圈的內(nèi)孔中，使內(nèi)、外滾道段與外擋邊的臺階部形成一摩擦工作部。工作部內(nèi)有保持器。圓錐滾子位于保持器窗口內(nèi)，并在工作時保持器帶動滾子沿著內(nèi)、外滾道和臺階部轉(zhuǎn)動。該軸承具有零件數(shù)量少、裝配性能好、結(jié)構(gòu)緊湊、載荷大、噪音低、驅(qū)動扭矩低、超低溫升、超低摩擦力矩、超低成本、超長壽命、集成化、始終免預(yù)緊(調(diào)整)0游隙等優(yōu)勢，以及提升傳動系統(tǒng)效率、節(jié)能減排等優(yōu)越性。

技術(shù)研發(fā)人員：鄒志金
受保護的技術(shù)使用者：徐州惠聯(lián)汽車配件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23