耐冲击高承载滚滑复合轴承的制作方法

文档序号:8663113阅读:657来源:国知局
耐冲击高承载滚滑复合轴承的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械工业设备技术领域,涉及一种滚滑复合轴承。
【背景技术】
[0002]滚动轴承可以在高转速下承受一定的载荷,但是耐冲击性能较差,滑动轴承的抗冲击性较好,但是只能在较低速度下工作,但是在一些特殊的应用场合,例如矿山、石油中的牙轮钻探,锻压装备工作中的锻打冲压等,在工作机构高速回转的同时,其载荷多为冲击性载荷,这对承载轴承就提出了更高的要求,既要能满足高转速时稳定运转的需要,又要能满足冲击载荷下轴承不被损坏,为此滚滑轴承应运而生。传统的滚滑轴承是利用支承的滚动组件体的弹性变形来实现滚动支承与滑动支承间的转换,这种方式在冲击载荷或高强载荷作用下滚动组件体发生了弹性变形,其外形已呈非园状态,此时的滚动实际也已变为滑动,滚动组件体、轴承的内外圈都会因为滑动摩擦而磨损发热严重,同时也严重影响轴承的寿命O
[0003]比如,国家知识产权局公开的“名称:牙轮钻头用空心滚滑复合轴承,申请号:201310011517.6”的专利技术,提供了一种高速、重载工况下的牙轮钻头用空心滚滑复合轴承。其目的是可以有效地降低轴承各部件之间的摩擦磨损,提高其承载能力,并具有吸振、减振功能,从而可以有效地延长牙轮钻头的使用寿命。其技术方案包括:在牙轮内孔和牙爪轴颈之间均匀布置数量相等的空心圆柱滚动组件、滚柱和扇形滑块,或在牙爪轴颈与滚动体和滑块之间可以设置带油孔的滑套。其优点是改变了以往高速承载重载时仅仅是点接触或线接触的弊端,但该案存在的问题是:在承载重载工况时,仍是由单体的扇形滑块承载负荷,难以承受冲击载荷。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种能够克服上述缺陷,既适应高速旋转平稳运行的需要,又能提高轴承的承载能力和耐冲击能力,同时可减缓滑动轴承的磨损延长轴承的使用寿命的耐冲击高承载滚滑复合轴承。
[0005]本实用新型的技术方案是:包括内支承和外支承,还包括滚动组件、弹性件和压盖,所述滚动组件为环形,
[0006]所述内支承具有圆柱形的外表面,所述内支承外表面的中部设有一圈外凸起,所述外凸起的顶面形成工作面一,在所述外凸起的两端分别设有坡面一,两端所述坡面一的外侧为内支承的轴颈;
[0007]所述外支承具有圆柱孔形的内表面,所述外支承内表面的中部设有一圈内凸起,所述内凸起的顶面形成工作面二,在所述内凸起的两端分别设有坡面二 ;
[0008]内支承上两端所述的坡面一和外支承上两端所述的坡面二分别构成一开口向外的环形的喇叭口;
[0009]环形的所述滚动组件设在环形的所述喇叭口内,所述弹性件由外向内贴合所述滚动组件,所述压盖由外向内固定所述弹性件,所述压盖固定连接在所述外支承或内支承上;
[0010]所述工作面一与所述工作面二之间留有工作间隙,所述压盖中孔的内径略大于所述轴颈的外径,使得所述内支承能相对于外支承自由转动。
[0011]所述工作面一和工作面二之间设有衬套;所述衬套固定连接在所述工作面一上、或所述衬套固定连接在所述工作面二上、或所述衬套空套在所述工作面一和工作面二之间的工作间隙内。
[0012]环形的所述滚动组件包括若干滚珠或锥形滚柱。
[0013]所述若干滚珠或锥形滚柱由保持架约束。
[0014]环形的所述滚动组件为一整体圆环,所述滚动组件的横截面为扇形,所述扇形与所述喇叭口的形状相适配。
[0015]所述扇形的两侧边为曲线侧边,所述喇叭口的侧边与所述曲线侧边相适配。
[0016]环形的所述滚动组件为一整体圆环,所述滚动组件的横截面为圆形。
[0017]所述弹性件为金属弹性件或非金属弹性件。
[0018]在所述弹性件与滚动组件之间设有环形的隔板。
[0019]所述环形隔板的外环形面上设有滚动机构。
[0020]本实用新型的复合轴承包括具有滚动轴承性能的滚动体组件和具有滑动轴承作用承载衬套,通常状态下,滚动轴承(内支承、外支承、滚动组件)担当支承作用,同时能满足较低载荷时的运转工作;当有重载载荷或冲击载荷作用时,滚动组件会被外支承和内支承之间的喇叭口的收缩作用,发生轴向位移。使得工作面一和工作面二之间出现轻微轴心偏移,两工作面朝向载荷方向的位置相互贴合,形成面接触;此时,两工作面(或承载衬套)接管载荷滑动轴承担当重载支承,当载荷转为轻载后,滚动组件在弹力的作用下复位,滚动轴承恢复支承承载状态,滑动轴承自动脱出工作状态,工作面一和工作面二的轴心复位,仍保持原有的工作间隙。这种滚动支承与滑动支承的作用转换完全根据载荷的变化自动完成。
[0021]本实用新型与现有技术相比其优点在于:
[0022](I)滚动轴承的特点是适于平稳载荷,可在高速下工作,滑动轴承的特点是承载能力高,可以在冲击载荷作用下正常工作,但是不适于在高速状态下工作,当然这是指普通滑动轴承,并不含静压式滑动轴承。静压式滑动轴承的载荷与速度特性与滚动轴承更相近。本实用新型的滚滑轴承既可满足高速平稳载荷状态下的使用要求,又可承受高速平稳载荷下工作时突然出现的冲击载荷,或在平稳载荷工作时,短时瞬间的大载荷运动支承需要。
[0023](2)已有的滚滑轴承实现滚动支承与滑动支承转换依靠的是在载荷作用下滚动组件体的弹性变形,但是滚动组件体的这种弹性变形也使得滚动组件体变成了非圆状态,滚动组件体变形为非圆体后,其滚动也将不再是纯滚动,而是变成为滚滑复合式运动,这样会加大滚动组件体与轴承内外圈的磨损,缩短轴承的寿命。而本实用新型的滚滑复合轴承滚动组件体为非弹性,在重载荷作用下滚动组件体的轴向移动使其只担当辅助支承,在此过程中滚动体一直保持在更好的滚动状态,摩擦磨损发热现象都能得到很大的改善。
[0024](3)此外已知的滚滑轴承采用的为滚动体与滑动滑块间隔式结构,承载面积和承载能力因此受到限制,滚动滚动组件体的数量很有限,可以以滚动支承方式工作的载荷临界点较低,超过此临界点,滚滑轴承就会以滑动支承的方式投入工作,过早的切入滑动状态模式也会加大滑动轴承的磨损,本实用新型的滚滑复合轴承可根据需要改变设计,承载性能将能满足更多具有重载、且承载力有变化场合的工作需要。
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型实施例一的结构示意图,
[0026]图1.1是图1中A-A阶梯剖视图,
[0027]图2是本实用新型中外支承的结构示意图,
[0028]图3是本实用新型中内支承的结构示意图,
[0029]图4是本实用新型中滚动组件的结构示意图,
[0030]图5是图4的左视图,
[0031]图6是本实用新型中环形滚动组件的另一实施方式示意图,
[0032]图7是本实用新型实施例二的结构示意图,
[0033]图8是本实用新型实施例三的结构示意图,
[0034]图9是本实用新型实施例四的结构示意图,
[0035]图10是本实用新型实施例五的结构示意图,
[0036]图11是本实用新型的工作原理图一,
[0037]图12是本实用新型的工作原理图二 ;
[0038]图中I是内支承,11是工作面一,12是坡面一,13是轴颈,
[0039]2是衬套,
[0040]3是外支承,31是工作面二,32是坡面二,
[0041]4是滚动组件,
[0042]5是隔板,51是滚动机构,
[0043]6是弹性件
[0044]7是压盖,71是压盖凸圈,72是中孔,721是密封圈,
[0045]8是工作间隙;
[0046]图中F是重载荷,f是弹性力,大空心箭头表示重载荷作用方向,小实心箭头表示弹性力作用方向,线箭头表示运动方向。
【具体实施方式】
[0047]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0048]本实用新型如图1-10所示:包括内支承I和外支承3,还包括滚动组件4、弹性件6和压盖7,滚动组件4为环形,
[0049]内支承I具有圆柱形的外表面,内支承I外表面的中部设有一圈外凸起,外凸起的顶面形成工作面一 11,在外凸起的两端分别设有坡面一 12,两端坡面一 12的外侧为内支承I的轴颈13 ;如图3所示。
[0050]外支承3具有圆柱孔形的内表面,外支承3内表面的中部设有一圈内凸起,内凸起的顶面形成工作面二 31,在内凸起的两端分别设有坡面二 32 ;如图2所示。
[0051]内支承I上两端的坡面一 12和外支承3上两端的坡面二 32分别构成一开口向外的环形的喇叭口 ;该喇叭口在径向剖面上形成斜楔的效果。
[0052]环形的滚动组件4设在喇叭口内,弹性件6由外向内贴合滚动组件4,压盖7由外向内固定弹性件6,压盖7固定连接在外支承3或内支承I上;即通过弹性件6将环形滚动组件4 “塞入”在喇叭口内,尽量保持在无重载荷(或轻载荷)时外、内支承的同轴度,以便于无重载荷时的高速运转。
[0053]工作面一 11与工作面二 12之间留有工作间隙8,压盖7的中孔72的内径略大于轴颈13的外径,使得内支承I能相对于外支承3转动。这里需要说明:此处“略大于”的限度本领域技术人员是能够确定的,是出于相互运动需要、且确
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