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子母滚动体自泵油润滑式径向力滚动轴承.pdf

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  • 文档编号:834859
  • 上传时间:2018-03-15
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN93105860.0

    申请日:

    1993.05.28

    公开号:

    CN1120131A

    公开日:

    1996.04.10

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    专利申请的视为撤回公告日:1996.4.10||||||公开

    IPC分类号:

    F16C19/04

    主分类号:

    F16C19/04

    申请人:

    杜长春;

    发明人:

    杜长春

    地址:

    四川省重庆市北培区歇马镇红一村47-49号

    优先权:

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    子母滚动体自泵油润滑式径向力滚动轴承,为一种以母滚子承受载荷、子滚子代替保持架以保证母滚子之间只具有很小的间隙但又永远不会产生接触,并具有自行泵油功能的滚动轴承。本发明的特征是:利用一组分散于母滚子之间的子滚子代替整体式保持架;由轴承本身零件之间的相对运动及特定间隙构成至少一个间隙式斜槽或螺旋槽动压油泵,对滚动体及滚道进行强制润滑。本发明具有承载能力大,许容转速高,可靠性高,噪音小,寿命长等优点。

    权利要求书

    1: 子母滚动体自泵油润滑式径向力滚动轴承,包括滚动体为球形、圆柱 型、球面圆柱形、园锥型等的径向力滚动轴承,主要由一组或一组以上的 承压滚动体或称母滚动体(2),与承压滚动体数目相等的、一组或一组以 上的隔离滚动体或称子滚动体(3)以及内圈(1),外圈(4)等零件组成。本 发明的特征是: 1,在一个轴承中,安置了一组或一组以上的直径较大的承压滚动体,一    组或一组以上的、与承压滚动体数目相同的隔离滚动体。 2,根据权利要求“1”所述的轴承,其特征是:任一个隔离滚动体的最大    直径均小于承压滚动体的最大直径。 3,根据权利要求“1”所述的轴承,其特征是:承压滚动体与隔离滚动体    交替放置。隔离滚动体将永远不会同时与内圈上的滚道(或轴表面)及    外圈上的滚道发生接触。 4,在轴承滚动体的两侧至少设有一个间隙式斜槽或螺旋槽动压油泵。 5,根据权利要求“3”所述的轴承,其油泵的特征在于:油泵的构成元素    为轴承的相对运动零件之间的特定几何间隙,以及开设在构成上述间    隙曲面上的数条泵油斜槽或螺旋槽,每条斜槽或螺旋槽的中心线相对    于所论曲面之母线均有一个角度。该油泵的功能是将润滑介质从滚动    体的一侧压送到另一侧,对滚动体及滚道进行强制润滑。

    说明书


    子母滚动体自泵油润滑式径向力滚动轴承

        本发明是关于径向力滚动轴承,特别是关于在一个轴承中采用了一组或一组以上直径较大的滚动体作为承压滚动体(母滚动体),一组或一组以上直径较小的滚动体(子滚动体)作为隔离滚动体,具有自行泵油功能并能对滚动体及滚道进行强制润滑的子母滚动体自泵油润滑式径向力滚动轴承。

        径向力滚动轴承(这里主要指滚动体为球形、圆柱形、园锥形、球面圆柱形等各种径向力滚动轴承),由于具有许容转速高,起动及运转摩擦力矩小,可同时承受径向载荷及轴向载荷,工作可靠,转动精度高等优点,目前被广泛使用在机床,电机,航空,车辆,船舶,工程行走机械系统中,是使用最广泛的滚动轴承之一。

        在现有各种类型的径向力滚动轴承中,均有一个额定工作载荷和最大工作转速。一般来说,要想同时提高这两者是非常困难和矛盾的。在不改变轴承的基本尺寸及材料性能的前提下,提高额定工作载荷的有效方法之一便是取消保持架,利用由此而增加的空间来增加滚动体的数目。但这种做法的缺点是:当轴承转动时,由于在各个滚动体之间没有任何隔离物,反向旋转的两相邻滚子便很容易发生高速摩擦而导致轴承温度迅速上升及滚子间的磨损,故通常许容转速远远低于带有保持架的滚动轴承。此外,由于制造装配及滚子受力后变形等方面的原因,必须考虑在各滚子之间留有一定的间隙(hx),如图一所示,由于这一间隙的存在,随着轴承的转动,各滚子便轮流与另一个滚子产生冲击,引起噪音。

        另一方面,虽然影响进一步提高转速的因素很多,但其中最有效的手段之一便是改善轴承的润滑条件。目前常用的方法多是采用一套辅助设备,如离心式润滑油泵,喷射润滑装置等。这些方法固然可以大大改善轴承内部的润滑条件,提高其工作转速,但相应地使得设备成本、安装成本以及使用空间都有所增加并带来可靠性降低等问题。

        针对这一现状,本发明的目的旨在提供一系列具有许容转速高、额定载荷大、可靠性高、噪音小、寿命长的径向力滚动轴承。

        发明的意图由下述方法实现:在一个轴承中,除安设一定数目直径相等地承压滚动体(母滚动体)以外,同时设置与承压滚动体相同数目的隔离滚动体(子滚动体)。隔离滚动体的名义直径小于承压滚动体但直径可以互不相同,其作用是保证每两个承压滚动体之间始终只有一个很小的间隙但又永远不会发生相互接触。承压滚动体与隔离滚动体交替安置,即每两个承压滚动体之间有一个隔离滚动体,也可以说每两个隔离滚动体之间有一个承压滚动体。这样布置的实际结果是:隔离滚动体永远不会同时与内外圈(或传动轴)的滚道面发生接触。隔离滚动体既可安放在承压滚动体与内圈之间(内圈侧布置法)也可安放在承压滚动体与外圈之间(外圈侧布置法),具体布置法视轴承的结构而定。简而言之,在本发明中,一组分散于承压滚动体之间的隔离滚动体代替了传统的整体式保持架。

        当轴承工作时,内圈或外圈将带动承压滚动体向一个方向滚动,每两个承压滚动体和内圈(如果是外圈侧布置法,则是外圈)的摩擦力矩及惯性力的联合作用将使隔离滚动体在公转的同时,以同承压滚动体自转方向相反的方向自转。因为隔离滚动体与内圈(或外圈)在滚道接触点存在着绝对速度差,弹性动力润滑效应所产生的油膜将使隔离滚动体不与滚道发生固体接触。尤其是将隔离滚动体布置在内圈侧时,离心力的作用将进一步帮助隔离滚动体脱离滚道而只与承压滚动体接触。这样,承压滚动体与隔离滚动体之间几乎只存在纯滚动,而隔离滚动体与滚道之间因为存在着绝对线速度差,容易形成流体弹性润滑油膜,除只有滚动体两端面可能与两侧止推圆环面产生滑动摩擦以外,可保证各个零件之间几乎没有直接滑动摩擦,从而在最大限度地安置承压滚动体即提高轴承承载能力的基础上,又可以进一步提高轴承的许容转速。此外,由于去掉了容易振动及始终与承压滚动体发生滑动摩擦的整体式保持架,故可进一步降低轴承的振动、噪音及摩擦发热等,提高轴承的可靠性。

        对于高速轴承,可将隔离滚动体的直径做得较大一些(但仍然小于承压滚动体的直径),同时采用耐磨性好、比重小的材料如工程塑料、工程陶瓷材料等。

        为了有效地改善轴承的润滑条件,克服在高速旋转时因离心力引起的轴承内部特别是内滚道失油,本发明采用了如下的方法:在轴承外圈两侧的内圆环面与内圈的外圆环面之间,设置一大小适当的(圆环形)间隙,然后在外圈的内圆环面(或者内圈的外圆环面)上开设数条与轴线成一定夹角的泵油斜槽(或螺旋槽)。如要使轴承两侧的斜槽产生同样方向油流,须将两侧圆环面上泵油槽的倾斜方向设计得一致。这样,当轴承内圈的外圆环面相对于外圈的内圆环面运动时,滚动体一侧的泵油槽便会把油从轴承的外部泵入轴承的内部,而另一侧的泵油槽斜则将轴承内部的油抽至外部,即两个油泵将方向一致地把油液从轴承的某一侧沿轴向压送到另一侧。当旋转方向相反时,油流的方向也相应改变。

        除了上述用两个圆环形面构成的间隙以外,对于某些高速轴承,可将上述开有泵油斜槽的间隙面设计成园锥面或与轴线垂直的平面。也就是说,构成动压油泵的两个曲面之母线除了可以是与轴线平行的直线以外,也可以是与轴线成一定夹角的斜线,或者是与轴线垂直的直线,而间隙之间的泵油斜槽的特征是:油槽任意处的切线总是与上述曲面的母线成一定的角度。当该角度处处相等时,则意味着所论油槽为螺旋槽。

        总而言之,在本发明中,利用了轴承本身零件之间的相对运动,由相对运动零件某些特定的曲面(圆环面,锥面,与轴线垂直的平面)构成的间隙以及开在这些间隙中的倾斜槽如螺旋槽,形成一个或一个以上的间隙式动压泵,该泵的出口端即泵出的液体为一个理想的圆环面或部分圆环面且紧靠轴承的滚道和滚动体,从而可对轴承的滚动体及滚道进行有效的强制循环润滑。所论动压泵具有三个基本元素:第一个元素是基本曲面,第二个元素是与基本曲面具有相对运动的、构成工作间隙的曲面,第三个元素则是开设在上述任意一个曲面上的复数条与曲面母线具有一定夹角的泵液斜槽,基本曲面可以是固定的也可以是运动的。显然,这种动压泵具有结构简单,可靠性高,输液特性正好符合轴承要求等优点。

        对于轴承全部侵泡在油中的使用情况如各种油泵和油马达,由本发明提出的轴承将会进一步显示出其优越性。

        间隙式油泵中的斜槽断面的形状可以是矩形,三角形,梯形,圆弧形等各种形状。斜槽的数目,宽度,深度,间距,倾斜角度等几何参数,则应视轴承的转速及其他条件等决定。至于斜槽的类型,则以螺旋槽为最佳。

        对于不要求太大润滑油量的场合,可只在轴承的一侧开设间隙式斜槽动压油泵。

        因为所论油泵属粘性动压式即流量与油液的粘度及转速密切相关且成正比增加,正好与解决轴承高速时内圈与滚道之间失油这一问题的要求所一致,而在起动或低速时则几乎不会有什么附加扭矩损失。另外,如上所述,因为泵油斜槽(螺旋槽)是沿整个滚道面均匀分布即油液将以一圆环形或部分圆环形射流面的形式向滚动体等喷射,故可形成很理想的润滑方式。在某些要求超高速运转的场合,可把间隙式油泵中的两个曲面设计成园锥形或与轴线垂直的平面。这样,一方面能保证油泵在吸油口处不会发生气蚀,另一方面可使呈园锥面的射流以一定的角度把油喷向滚道面及滚动体。

        与形成轴向流动所需要的、发生在滚动体两侧的压差相比,由滚动体与滚道之间的弹性动压效应产生的压力数量级别要大很多,因此,前者的存在不致引起轴承在承载能力方面的问题。

        对于某些难于从整体结构布置上实现油液大循环加冷却的使用场合,可考虑在轴承外圈的外表面或内圈的内表面上开设连通轴承两侧的油槽,以便在轴承的两侧流场范围内形成油液的循环流动。当然,对于多排滚动体结构的重型轴承,也可在轴承中部开设导油槽及油孔,形成油液的循环通道。同时,将多个间隙式动压油泵的排油方向设计成从轴承两侧朝向轴承中部或从轴承中部朝向轴承两侧。

        在制造较大型的滚动轴承时,可在隔离滚动体表面开设圆环型油槽或螺旋槽,以进一步改善润滑性。

        应该指出的是:在轴承的内、外圈之间设置间隙式动压油泵还有另外几个附加的优点。第一个优点是,由于设置了(开设泵油斜槽所需的)两侧挡板而增加了轴承的散热面积,有利于轴承的高速运转。而在传统轴承中,难以同时兼顾增加润滑介质的轴向贯通量及加大散热面积。第二个优点是,由于上述两侧挡板的设置,使得轴承基本上成为封闭式结构,而封闭结构的屏蔽效应有利于减少轴承的噪音。

        综上所述,本发明除在增加承载能力方面以外,在减低轴承内部的滑动摩擦,增加润滑介质的轴向贯通量及有效散热面积等方面,都大大优于现有的各种径向力滚动轴承。

        与现有的各种径向力滚动轴承相比,本发明具有承载能力大、自润滑能力强、许容转速高、可靠性好、噪音小、寿命长等优点。

        本发明用于各种径向滚动轴承的实施例由附图二一--附图八给出。

        图二为说明隔离滚动体为什么会滚动的示意图。

        图三为间隙式斜槽动压油泵的工作原理说明示意图。

        图四为本发明用于单向推力径向滚珠轴承的实施例。该轴承的承压滚动体为一组滚珠,隔离滚动体为一组与承压滚动体数目相同、中间部分为马鞍形的腰鼓形滚柱。

        图五为具有间隙式动压油泵的子母式径向力滚柱轴承。图中的(a)表示将泵油斜槽开在内外圈之间、隔离滚子为所谓“外圈侧安置法”的单排承压滚子结构示例,(b)表示隔离滚子为“内圈侧安置法”且间隙式斜槽动压泵以一定夹角(A)向内圈滚道喷油润滑的单排承压滚子的结构例,(c)则为双排结构的实施例,(d)表示了动压油泵的间隙面与轴线垂直的结构示例,图中的(e)为“A-A”剖面,表示了平面螺旋槽泵油面的具体结构。图五中的(f)表示滚动体两侧的间隙式动压油泵同时向轴承中部泵油或从中部向两侧泵油的多列滚柱轴承。

        图六为本发明用于自动调心式球面轴承的实施例,图中的(a)表示承压滚动体为滚珠、隔离滚动体为中部呈马鞍形腰鼓形滚柱的情况,(b)则表示了一种球面滚柱轴承,其承压滚动体为球面滚柱,隔离滚动体为中部呈马鞍形的球面滚柱。

        图七为本发明用于径向力滚针轴承的结构示例,图中的(a)为一种无内圈的结构,隔离滚针为“外圈侧布置法”,泵油斜槽开设在外圈两侧的内圆环面上,(b)则表示具有内、外圈的滚针轴承且泵油斜槽开设在外圈两侧的内圆环面上、隔离滚针为“内圈侧布置法”的情况。

        图八表示本发明用于滚锥轴承的实施例,(a)为单列结构,(b)为双列结构,前者的两组泵油斜槽开设在外圈的两个内圆柱面上且泵油方向始终一致,后者则采用了四个间隙示动压油泵但泵油方向两两不同。两者的承压滚动体及隔离滚动体均为圆锥形滚子。

        下面,参照附图二--八,详细说明依据本发明提出的子母滚动体自泵油润滑径向力滚动轴承的结构特征及工作原理等。

        如图二所示,以隔离滚子安放在内圈侧时的情况为例,说明其必然产生滚动的理由。对于隔离滚子(3)而言,如果不考虑油膜及惯性力的影响,当轴承工作时,则会在(a),(b),(c)三点分别与承压滚子(2-1),(2-2)及内圈(1)的滚道发生接触。虽然在(c)点的摩擦力矩(Mc)有使隔离滚子(3)产生反时针方向自转的趋势,但点(a)及点(b)处的摩擦力矩(Ma),(Mb)则会使隔离滚子(3)产生顺时针方向的自转。由于法向接触力的差别,只要各零件之间的摩擦系数相同,则(Ma)及(Mb)的联合作用将克服(Mc)而使隔离滚子(3)产生顺时针方向的自转及顺时针方向的公转。当然,这一结果意味着:如果在隔离滚子与内圈滚道面之间没有油膜,则两者之间便会产生相对滑动。但只要设计得当,便可使隔离滚子(3)在(c)点的绝对速度不等于内圈滚道在(c)点的绝对速度值,这有利于在隔离滚子与内圈滚道之间产生流体动力润滑油膜而使两者不会产生直接摩擦。离心力(Fc)的作用有助于减轻(c)点的摩擦力。进而言之,因为隔离滚子(3)与两侧的两个承压滚子(2-1),(2-2)转向相反,使得两对滚动面之间很容易形成油膜,故可保证除两端面以外各个零件之间几乎没有直接滑动摩擦。

        现在讨论间隙式斜槽(或螺旋槽)动压油泵的工作原理。如图三所示,如果把图四中的轴承的外圈(4)<假设两侧挡板(5)与外圈为一个整体>,内圈(1)沿园周方向展开并表示成三维图形,则得开设在外圈两侧的数条倾斜泵油槽(Cl),(Cr)与内外圈及滚动体之间的位置关系。图中上部分为内圈的展开平面(1A),下部分为外圈的展开平面(4A)。当上部分平面(1A)以速度“V”沿“X”轴的反方向移动时,由于粘性的作用,在(1A)及(4A)之间的油液便以不同的速度沿“X”轴的反方向移动。粘附在(1A)面上的油液速度与内圈的运动速度“V”一致,而在(4A)槽底面上的油液速度则为零。因为油槽(C1)与运动方向有一个夹角(D),故槽中底面以上的油液便被源源不断地从“a--a”面被推向“b--b”面,实现了将油从一个地点泵向另一个地点的要求。泵油斜槽的几何参数如图三中的(c),(t),(h),(w),(D),斜槽数目,间隙高度(hc),间隙面半径(Rc),油液粘度及相对运动速度“V”等都对泵油能力有一定的影响。

        图四为本发明用于单向推力径向滚珠轴承(Angular Contact BallBerring)的实施例。轴承由内圈(1),一组承压滚珠(2),一组与承压滚珠数目相同但直径较小、中部形状成马鞍形腰鼓形滚柱的隔离滚子(3),外圈(4),两块侧板(5)构成。两组泵油斜槽(螺旋槽)开设在侧板(5)的内圆环面上,与内圈的外圆环面构成两个间隙式动压油泵(CHP1),(CHP2)。当轴承的内圈以顺时针方向“Wc”旋转时,油液便产生如图所示的轴向流动。如轴承的旋转方向改变,则油流的方向也相应改变。之所以将隔离滚子(3)做成图中所示形状,是为了保证其与承压滚子之间产生良好的接触。

        图五表示本发明用于径向力滚柱轴承(Cylindrical Roller RadialBearing)时的实施例,图中的(a)为单列滚柱轴承。轴承由内圈(1),一组直径较大的承压滚子(2),与承压滚子数目相同但直径较小的隔离滚子(3),外圈(4),两侧挡板(5)构成,该挡板与外圈固定在一起。隔离滚子为外圈侧布置形式。间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)由挡板(5)与内圈之间的间隙形成,泵油斜槽开设在挡板的内圆环面上。当轴承以顺时针方向“Wc”旋转时,油泵便把油液从轴承的左侧泵向右侧。当旋转方向为反时针方向时,两个油泵“CHP1”及“CHP2”则将油液从轴承的右侧压向左侧。

        图中的(b)表示将隔离滚子作“内圈布置法”时的情形。两个间隙式动压油泵(CHP1),(CHP2)仍然由挡板(5)与内圈(1)构成,两组泵油斜槽开设在挡板(5)的内圆环面上。为使油液能够有效地对内滚道及滚子进行润滑,将构成动压油泵的间隙面做成与轴线有一定夹角(A)的锥面。

        图中的(c)表示一种双列承压滚子的结构示例。轴承由内圈(1),两组承压滚子(2),两组隔离滚子(3),外圈(4),两块挡板(5)等零件构成。两个间隙式动压油泵由两侧挡板(5)及内圈(1)构成,两组泵油斜槽开设在挡板上,与内圈的外圆环面一起构成两个间隙式动压油泵(CHP1),(CHP2)。

        对于某些需要超高速运转的场合,可采用图五中的(d)所示的结构。轴承由内圈(1),与内圈固定在一起的两侧挡板(5),一组承压滚动体(2),一组隔离滚动体(3),外圈(4)等零件组成,泵油斜槽可开设在外圈两侧的平面上,与挡板一起构成两个平面螺旋槽间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)。因为动压油泵的吸入口将始终位于油液之中且泵油压力及流量均可达较高值,故既使在很高的转速下,也能对滚动体及滚道进行有效的润滑,图中的(e)表示了“A-A”剖面即平面螺旋槽泵油面的具体结构。当轴承内圈以顺时针方向“Wc”转动时,右侧的(CHP1)便把油液从轴承的外部泵入中部并以角度“A”喷向内滚道及滚动体,而左侧的(CHP2)则把油液抽出轴承外。反之亦然。因为平面上的斜槽(螺旋槽)沿流向长度可以设计得很长,故可在较高的压力条件下输出较大的油量,所以这种结构尤其适应于超高速运转。

        对于某些要求高速运转的多列承压滚柱式重型轴承,可将位于轴承滚柱两侧的多个间隙式斜槽动压油泵的排油方向设计成同时从两边朝向轴承中部或从轴承中部流向两侧。如图五中的(f)所示,轴承由一个内圈,四列圆柱形承压滚子(2),四列直径小于承压滚子的圆柱形隔离滚子(3),两个外圈(4),两块侧板(5),一个组合环(6)构成。隔离滚子为外圈侧布置。四组泵油斜槽分别开设在两块侧板及组合环上,与轴承内圈的外表面一起构成四个间隙式动压油泵(CHP1),(CHP2),(CHP3),(CHP4)。其中,油泵(CHP1)与(CHP2)的泵油方向一致,而(CHP3),(CHP4)的一致但与前者的不同。当轴承内圈以顺时针方向“Wc“转动时,(CHP1)及(CHP2)把油液从轴承的左侧泵入中部,(CHP3)及(CHP4)侧把油液从右侧泵入轴承的中部,经环形槽(C1),(C2)等构成循环。当轴承内圈的转向相反时,油液便被四个油泵从轴承的中部分别泵至两侧。显然,这种多个间隙式斜槽动压油泵的布置方法同样适用于滚珠轴承、自动调心式球面轴承、滚针轴承及滚锥轴承。

        图六表示本发明用于自动调心式滚珠及滚柱轴承(Self-Aligning Balland Spherical Roller Bearing)的实施例。图中的(a)表示承压滚动体为滚珠、隔离滚动体为中部成马鞍形腰鼓形滚柱的情况。采用此种滚动体作为隔离滚动体的理由在于能使其与承压滚动体进行良好的接触的同时,可靠地绕滚道滚动。当然,隔离滚动体的具体形状也可以是其他形式。轴承由内圈(1),两组承压滚珠(2),与承压滚珠数目相同的两组腰鼓形隔离滚柱(3),滚道为球面的外圈(4),与外圈固定在一起的两侧柔性挡板(5)构成。两组泵油斜槽开设在挡板的内圆环面上,与内圈的外圆环面构成两个间隙式动压油泵(CHP1),(CHP2)。为保证轴承的调心能力,应充分考虑间隙油泵的间隙大小及两侧挡板具有足够的挠性。当轴承以顺时针方向“Wc”旋转时,两个间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)使油液产生如图所示的循环。

        图中的(b)表示本发明用于自动调心式球面滚柱轴承时的结构例。轴承由内圈(1),两组直径较大的承压球面形滚柱(2),与承压滚柱数目相同的但直径较小的、中部呈马安鞍形的球面形隔离滚子(3),外圈(4),两侧挡板(5)构成。两组泵油斜槽(或螺旋槽)开设在挡板(5)的内圆环面上,与内圈的外圆环面一起构成两个间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)。当轴承以顺时针方向“Wc”转动时,(CHP1)及(CHP2)使油液产生如图所示的轴向流动。与调心式滚珠轴承的情况一样,需充分注意间隙的大小及两侧挡板的挠性即自位能力。

        图七为本发明用于几种不同结构的滚针轴承(Needle Roller Bearing)的应用例。图中的(a)表示了无内圈的滚针轴承。这种形式的轴承多用在径向空间较小的场合,滚动体将直接与轴表面产生接触及滚动。轴承由承压滚子(2),隔离滚子(3),外圈(4)等零件组成。隔离滚子布置在承压滚针与外圈之间。在外圈两侧的两个内圆环面上,开设了两组泵油斜槽(G1)及(G 2)。当轴承被安装在孔与轴之间后,两组泵油斜槽(G1)、(G2)将与轴表面一起构成两个间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)。对应于轴的顺时针转向“Wc”,(CHP1),(CHP2)将使油液产生如图所示的流动。当轴的转向相反时,油液的流动方向也相应改变。

        图中的(b)表示了具有内、外圈的滚针轴承的结构例。轴承由内圈(1),承压滚针(2),隔离滚针(3),外圈(4)等零件组成。两个间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)设置在外圈两侧的内圆环面与内圈的外圆环面之间。对应于内圈的不同转向,油液沿轴向流动的方向也相应改变。

        应该指出的是:与滚珠或滚柱轴承相比,因为滚针轴承中滚针的长度与直径之比较大,从而在传统的滚针轴承中至少存在两个问题;一是滚针容易相对于轴线偏移,二是轴承中部在高速转动时较难获得良好的润滑,所以,一般情况下,滚针轴承的性能因数“Dn”(滚动体的分布圆直径与转速的乘积)远远小于滚动球或滚柱轴承。采用本发明制造的滚针轴承,则可能大大提高“Dn”值及延长使用寿命。

        图八为本发明用于滚锥轴承(Taper Roller Bearing)的实例。图中的(a)表示了单列滚锥轴承的结构例。轴承由内圈(1),直径较大的承压滚锥(2),与承压滚锥数目相同但直径较小的隔离滚锥(3),外圈(4),两侧挡板(5)构成。隔离滚锥为“内圈侧布置法”。两个间隙式动压油泵(CHP1),(CHP2)由两侧挡板(5)的内圆环面及内圈的外圆环面构成。泵油斜槽开设在两侧挡板(5)上。当轴承内圈以顺时针方向“Wc”转动时,两个油泵便将油液从轴承的左侧压送到右侧。轴的转动方向改变时,油流的方向也随之改变。

        图中的(b)为双列式滚锥轴承结构例。因为这种轴承一般多用于工作载荷较重的场合,故需要较好的润滑条件。为此,可将四个间隙式动压油泵设计成同时从两侧相中部或同时从中部向两侧泵油的结构。如图所示,轴承由整体式内圈(1),两组承压滚锥(2),两组隔离滚锥(3),两个分离式外圈(4),两块挡板(5),组合环(6)等零件构成,挡板(5)同内圈(1)固定在一起。隔离滚锥为“内圈侧布置法”。内圈的外圆柱面与两侧挡板的内圆柱面构成两个间隙式动压油泵(CHP1),(CHP3),另外两个间隙式动压油泵(CHP2),(CHP4)则由组合环与内圈中部的外圆环面构成。四组泵油斜槽(螺旋槽)开设在两侧挡板及组合环上。当轴承的内圈以顺时针方向“Wc”旋转时,(CHP1)及(CHP3)便把油从轴承的外部压送到中心部,然后经过导流环(6)上的(CHP2),(CHP4)及径向孔(Kj),环行槽(Hc)等构成循环。如轴承的旋转方向改变,则四个间隙式动压油泵将使油流产生不同的流动方向。

        顺便指出,利用本发明的基本原理,还可以设计出其他许多不同结构的径向力滚动轴承如自位式滚柱、滚针及滚锥轴承,多列式滚动轴承,采用不同类型滚动体的复合轴承,径向力与轴向力复合式滚动轴承等。

        此外,本发明中所论以一组分散布置于承压滚动体之间的隔离滚动体来保证承压滚动体之间互相不接触的原理,同样适应于制造其他类型的滚动支承运动装置如滚珠丝杠、滚珠或滚柱支承的直线往复运动滑台等。

        最后,本发明提出的“子母式滚动体原理“及”自泵油润滑原理”,还可用于制造各种变速装置如行星齿轮式变速器、摆线针轮变速器、三环变速器等。

    关 键  词:
    子母 滚动 润滑 径向 滚动轴承
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