一种带有成角度布置轴承的承载件及轴承安装结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种带有成角度布置轴承的承载件及轴承安装结构，属于轴承领域，承载件包括轴承安装件和至少两个轴承，所述轴承包括内圈和外圈，所述内圈与所述轴承安装件固定连接，其中两个轴承分别为第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承相对倾斜设置，将该承载件应用于轴承安装结构内。通过将承载件上的两个轴承倾斜设置，并将承载件应用于轴承安装结构内，轴承安装结构的被承载件和承载件相对转动过程中，可以保证轴向和径向跳动减少，有效增加轮子运转的平稳性。
【专利说明】
一种带有成角度布置轴承的承载件及轴承安装结构
技术领域
[0001] 本发明涉及轴承领域，具体而言，涉及一种带有成角度布置轴承的承载件及轴承 安装结构。
【背景技术】
[0002] 轴承是一种较为常用的机械零件，用于确定旋转轴与其他零件的相对运动位置， 起到支承或导向作用。
[0003] 现有深沟球轴承主要克服径向载荷并实现轴体旋转，若使用深沟球轴承克服轴向 载荷会使轴承寿命下降，需要更换其他种类轴承，比如角接触球轴承，但是更换轴承后成本 升高，整体结构也会变大，不便于现有结构的修改。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种带有成角度布置轴承的承载件及轴承安装结构，使上述问题得 到改善。
[0005] 本发明是这样实现的：
[0006] 本发明实施例提供了一种带有成角度布置轴承的承载件，包括轴承安装件和至少 两个轴承，所述轴承包括内圈和外圈，所述内圈与所述轴承安装件固定连接，其中两个轴承 分别为第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承相对倾斜设置。
[0007] 可选的，所述轴承的径向所在平面为参考平面，所述第一轴承的参考平面与所述 第二轴承的参考平面相交，所述第一轴承的轴线与所述第二轴承的轴线相交且位于相交平 面内。
[0008] 可选的，所述轴承安装件包括连接部和两个安装部，其中一个所述安装部设置于 所述连接部的一端，另外一个所述安装部设置于所述连接部的另一端，所述安装部包括凸 台和固定件，所述凸台设置有用于安装第一紧固件的固定孔，所述第一紧固件与所述固定 孔螺纹配合或过盈配合，所述轴承套设于所述凸台，所述固定件通过所述第一紧固件固定 于所述安装部的远离所述连接部的一端。
[0009] 可选的，所述连接部为U型件，所述U型件包括嵌设槽和两个安装壁，两个所述安装 壁分别设置于所述U型件的外部两侧，所述安装部固定设置于所述安装壁，所述安装壁所在 平面与所述轴承的轴线垂直或基本垂直。
[0010] 可选的，所述嵌设槽包括底壁和两个侧壁，两个所述侧壁相对设置于所述底壁的 两端，所述U型件设置有用于穿设第二紧固件的通孔，所述底壁设置有凸块。
[0011] 本发明实施例还提供了一种轴承安装结构，包括主体件、被承载件和至少一个上 述的承载件，所述主体件设置于所述被承载件的内部，所述承载件与所述主体件之间刚性 连接；
[0012] 所述被承载件包括环状的接触壁，所述接触壁包括与所述第一轴承对应的第一接 触壁和与所述第二轴承对应的第二接触壁，所述第一接触壁的轴线和所述第二接触壁的轴 线重合且所述第一接触壁的轴线为参考线，所述被承载件能够绕所述参考线相对于所述主 体件转动；
[0013] 所述轴承的远离所述参考线的一端为较远端，所述轴承的靠近所述参考线的一端 为较近端，一个所述承载件的所述第一轴承的较远端和所述第二轴承的较远端之间的间 距大于所述第一轴承的较近端和所述第二轴承的较近端之间的间距。
[0014] 可选的，所述轴承的径向所在平面为参考平面，所述第一轴承的参考平面与所述 第二轴承的参考平面相交，所述第一轴承的轴线与所述第二轴承的轴线相交且位于相交平 面内，所述接触壁的径向所在平面为基准平面，所述基准平面与所述相交平面垂直，所述参 考平面与所述参考线相交，所述参考平面与所述参考线之间的夹角为倾角。
[0015] 可选的，所述倾角与载荷之间的关系为tana =径向载荷/轴向载荷，所述α为所述 倾角的角度，所述载荷为所述轴承受到的外力，所述径向载荷为所述轴承受到的所述载荷 沿所述接触壁的径向分力，所述轴向载荷为所述轴承受到的所述载荷沿所述接触壁的轴向 分力。
[0016] 可选的，所述倾角的角度范围为70°-80°。
[0017] 可选的，两个所述参考平面相对于所述参考线的倾角相等，且所述倾角的角度为 75。。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是:通过将承载件上的两个轴承倾斜设置，并 将承载件应用于轴承安装结构内，轴承安装结构的被承载件和承载件相对转动过程中，可 以保证轴向和径向跳动减少，有效增加轮子运转的平稳性，这种结构的承载件及轴承安装 结构结构较为简单、制作成本较低。并且，此结构使得轴承安装到承载件后轴承成角度布 置，根据所需的轴向载荷和径向载荷可以生产出不同角度的承载件，已达到克服外部载荷 同时运动的效果。此结构可以根据需要生产出任意角度支撑，然后在其上安装轴承，更改现 有设备结构时只需留出安装支撑结构的孔位就可以根据需求任意替换支撑结构。本申请叙 述的承载件及轴承安装结构体积小，安装简便，可便捷的对现有设备进行修改后安装使用 或者更换不同角度支撑件，有效改善现有支撑结构缺陷。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实施例1提供的带有成角度布置轴承的承载件的结构示意图；
[0020] 图2为图1的轴承安装件的结构示意图；
[0021 ]图3为本发明实施例1提供的轴承安装结构示意图；
[0022]图4为图3的局部放大示意图。
[0023] 轴承安装结构100;
[0024] 主体件11;
[0025]被承载件13;接触壁131;
[0026] 承载件15;
[0027] 轴承安装件151;
[0028] 连接部1511;嵌设槽1511Α;安装壁1511Β;第二紧固件1511C;凸块1511D;
[0029] 安装部1513;凸台1513Α;固定件1513Β;固定孔1513C;第一紧固件1513D;
[0030] 轴承 153。
【具体实施方式】
[0031] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护 的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0033] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0034]在本发明的描述中，需要说明的是，术语"第一"、"第二"等仅用于区分描述，而不 能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"设置"、 "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 机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个 元件内部的连通。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发明 中的具体含义。
[0036] 实施例1:
[0037] 请参照图1所示，本发明实施例1提供了一种带有成角度布置轴承的承载件15,该 承载件15主要用于需要轴承的机械连接结构中，能够同时承载机械结构旋转时的径向力与 轴向力，减少机械部件在转动过程中轴向与径向的跳动，增加机械连接结构的平稳性。
[0038] 承载件15主要由轴承安装件151和轴承153组成，轴承153的数量为至少两个，为了 描述方便，在本实施例中，每个承载件15均包括两个轴承153。
[0039] 轴承153可以采用现有技术，如深沟球轴承、角接触球轴承等。轴承153包括内圈和 外圈，内圈与轴承安装件151固定连接，固定连接方式可以为焊接、过盈配合、一体成型等各 种方式，只要能够实现二者的相对固定即可，内圈主要实现轴承153的固定，外圈与其他部 件接触配合，在其他部件的作用下，外圈可以相对于内圈转动。
[0040] 将两个轴承153分别定义为第一轴承和第二轴承，此处的第一、第二仅仅用于区分 两个轴承153，并没有表明重要顺序等其他关系，第一轴承和第二轴承相对倾斜设置，倾斜 设置是指第一轴承和第二轴承的相对的端面之间的间距不等、第一轴承的轴线与第二轴承 的轴线不重合。
[0041] 换句话说，第一轴承与第二轴承相对倾斜是指:轴承153的径向所在平面为参考平 面，第一轴承的参考平面与第二轴承的参考平面相交，即第一轴承的参考平面与第二轴承 的参考平面之间存在一定的夹角，当然参考平面的位置并不是绝对的，位置可能会发生一 定的变化，但无论怎么变化，其中一个轴承153的参考平面都是相互平行的，都与轴承153的 轴线垂直或基本垂直，需要注意的是，本申请中出现的"垂直"、"相交"等并不能认为是绝对 概念，根据需求或制造误差，可能会存在一定的偏差，这种也是要算在保护范围内的。
[0042] 两个轴承153可能会存在一定的错位，即第一轴承的轴线和第二轴承的轴线异面 且存在较大的间距，则承载件15的受力不均匀，为了改善这一问题，第一轴承的轴线与第 二轴承的轴线相交且位于相交平面内。
[0043] 两个轴承153的轴线相交，两个轴承153关于其中一个平面对称，两个轴承153的轴 线交点位于该平面上，将承载件15安装完成后，则在承载件15受力过程中，两个轴承153的 受力更加均匀。
[0044] 请参照图2所示，轴承安装件151包括连接部1511和两个安装部1513,安装部1513 用于安装轴承153,其中一个安装部1513设置于连接部1511的一端，另外一个安装部1513设 置于连接部1511的另一端，安装部1513包括凸台1513A和固定件1513B，凸台1513A设置有用 于安装第一紧固件1513D的固定孔1513C，第一紧固件1513D与固定孔1513C螺纹配合或过盈 配合，轴承153套设于凸台1513A，固定件1513B通过第一紧固件1513D固定于安装部1513的 远离连接部1511的一端。
[0045] 连接部1511为U型件，即以相交平面为截面，连接部1511的截面形状为U形，U型件 包括嵌设槽1511A和两个安装壁1511B，两个安装壁1511B分别设置于U型件的外部两侧，安 装部1513固定设置于安装壁1511B，安装壁1511B所在平面与轴承153的轴线垂直或基本垂 直。
[0046] 嵌设槽1511A包括底壁和两个侧壁，两个侧壁相对设置于底壁的两端，U型件设置 有用于穿设第二紧固件1511C的通孔，底壁设置有凸块1511D。
[0047] 上述承载件15的原理为：
[0048]根据轴承153寿命计算公式
其中:P-为当量动载荷(N)此载荷包含径向载荷和轴向载荷
[0049] fP-为负荷系数，对各项载荷的冲击频率或设备使用频率的修正系数。
[0050] ε-为寿命系数，球轴承153ε = 3,滚子轴承
[0051 ] η-为使用转速
[0052] L-为寿命
[0053] Ρ的计算公式为P〇 = XcR+Y〇A
[0054]其中:XQYQ为径向和轴向载荷系数，可通过查表获得。
[0055] RA为轴承153所受的实际径向和轴向载荷
[0056]通过公式能够看出当量动载荷是影响轴承153使用寿命的关键外部因素。而当量 动载荷P又与轴承153所受的轴向和径向载荷有关。本文叙述的承载结构通过改变轴承153 支承的角度使得轴承153所受的轴向和径向载荷改变，来获得较小的P值，从而使得轴承153 结构的寿命L增长。
[0057] 实施例2:
[0058]请参照图3所示，对应的，本发明实施例2还提供了一种轴承安装结构100,该轴承 安装结构100主要应用于内置动力的轮胎，当然，还可以应用于其他领域和场合。
[0059]轴承安装结构100主要由主体件11、被承载件13和至少一个承载件15组成。主体件 11内可以设置电机等结构。
[0060] 主体件11设置于被承载件13的内部，承载件15与主体件11之间刚性连接，刚性连 接可以是焊接、螺栓连接、卡接等各种方式。
[0061] 请参照图4所示，被承载件13包括环状的接触壁131，接触壁131为被承载件13的内 壁，接触壁131包括与第一轴承对应的第一接触壁和与第二轴承对应的第二接触壁，第一接 触壁与第二接触壁之间的结构、形状不限，第一接触壁的轴线和第二接触壁的轴线重合且 第一接触壁的轴线为参考线，被承载件13能够绕参考线相对于主体件11转动;轴承153的远 离参考线的一端为较远端，轴承153的靠近参考线的一端为较近端，一个承载件15的第一 轴承的较远端和第二轴承的较远端之间的间距大于第一轴承的较近端和第二轴承的较近 端之间的间距。
[0062] 可选的，第一轴承的轴线与第二轴承的轴线相交且位于相交平面内，接触壁131的 径向所在平面为基准平面，基准平面与相交平面垂直，参考平面与参考线相交，参考平面与 参考线之间的夹角为倾角。也就是说
[0063]为了与承载件15的连接部1511结构相对应，可以在主体件11上设置对应的安装结 构，该安装结构包括嵌设在U型槽内的嵌设块，嵌设块设置有嵌设槽1511A，凸块1511D嵌设 在嵌设槽1511A内，连接部1511与安装结构的配合可以防止轴承安装件151沿主体件11的轴 向运动，凸块1511D与嵌设槽1511A的配合可以防止轴承安装件151沿主体件11的周向运动， 承载件15与主体件11的连接关系更加牢固。
[0064]可选的，倾角与载荷之间的关系为tana =径向载荷/轴向载荷，α为倾角的角度，载 荷为轴承153受到的外力，径向载荷为轴承153受到的载荷沿接触壁131的径向分力，轴向载 荷为轴承153受到的载荷沿接触壁131的轴向分力。
[0065]可选的，倾角的角度范围均可以为70°-80°并且，两个参考平面相对于参考线的倾 角可以相等，也可以不相等，在本实施例中，为了方便零件的制造等，使两个参考平面相对 于参考线的倾角相等，且倾角的角度为75°，当倾角为75°时，可以满足绝大部分工况的要 求，轴承153所受到的径向载荷和轴向载荷的分布更加合理。
[0066] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互结合。
[0067] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种带有成角度布置轴承的承载件，其特征在于，包括轴承安装件和至少两个轴承， 所述轴承包括内圈和外圈，所述内圈与所述轴承安装件固定连接，其中两个轴承分别为第 一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承相对倾斜设置。2. 根据权利要求1所述的带有成角度布置轴承的承载件，其特征在于，所述轴承的径向 所在平面为参考平面，所述第一轴承的参考平面与所述第二轴承的参考平面相交，所述第 一轴承的轴线与所述第二轴承的轴线相交且位于相交平面内。3. 根据权利要求1或2所述的带有成角度布置轴承的承载件，其特征在于，所述轴承安 装件包括连接部和两个安装部，其中一个所述安装部设置于所述连接部的一端，另外一个 所述安装部设置于所述连接部的另一端，所述安装部包括凸台和固定件，所述凸台设置有 用于安装第一紧固件的固定孔，所述第一紧固件与所述固定孔螺纹配合或过盈配合，所述 轴承套设于所述凸台，所述固定件通过所述第一紧固件固定于所述安装部的远离所述连接 部的一端。4. 根据权利要求3所述的带有成角度布置轴承的承载件，其特征在于，所述连接部为U 型件，所述U型件包括嵌设槽和两个安装壁，两个所述安装壁分别设置于所述U型件的外部 两侧，所述安装部固定设置于所述安装壁，所述安装壁所在平面与所述轴承的轴线垂直或 基本垂直。5. 根据权利要求4所述的带有成角度布置轴承的承载件，其特征在于，所述嵌设槽包括 底壁和两个侧壁，两个所述侧壁相对设置于所述底壁的两端，所述U型件设置有用于穿设第 二紧固件的通孔，所述底壁设置有凸块。6. -种轴承安装结构，其特征在于，包括主体件、被承载件和至少一个权利要求1-5任 意一项所述的承载件，所述主体件设置于所述被承载件的内部，所述承载件与所述主体件 之间刚性连接； 所述被承载件包括环状的接触壁，所述接触壁包括与所述第一轴承对应的第一接触壁 和与所述第二轴承对应的第二接触壁，所述第一接触壁的轴线和所述第二接触壁的轴线重 合且所述第一接触壁的轴线为参考线，所述被承载件能够绕所述参考线相对于所述主体件 转动； 所述轴承的远离所述参考线的一端为较远端，所述轴承的靠近所述参考线的一端为较 近端，一个所述承载件的所述第一轴承的较远端和所述第二轴承的较远端之间的间距大于 所述第一轴承的较近端和所述第二轴承的较近端之间的间距。7. 根据权利要求6所述的轴承安装结构，其特征在于，所述轴承的径向所在平面为参考 平面，所述第一轴承的参考平面与所述第二轴承的参考平面相交，所述第一轴承的轴线与 所述第二轴承的轴线相交且位于相交平面内，所述接触壁的径向所在平面为基准平面，所 述基准平面与所述相交平面垂直，所述参考平面与所述参考线相交，所述参考平面与所述 参考线之间的夹角为倾角。8. 根据权利要求7所述的轴承安装结构，其特征在于，所述倾角与载荷之间的关系为 tana =径向载荷/轴向载荷，所述α为所述倾角的角度，所述载荷为所述轴承受到的外力，所 述径向载荷为所述轴承受到的所述载荷沿所述接触壁的径向分力，所述轴向载荷为所述轴 承受到的所述载荷沿所述接触壁的轴向分力。9. 根据权利要求7或8所述的轴承安装结构，其特征在于，所述倾角的角度范围为70°- 80。。10.根据权利要求9所述的轴承安装结构，其特征在于，两个所述参考平面相对于所述 参考线的倾角相等，且所述倾角的角度为75°。
【文档编号】F16C35/06GK106090035SQ201610687070
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月18日 公开号201610687070.8, CN 106090035 A, CN 106090035A, CN 201610687070, CN-A-106090035, CN106090035 A, CN106090035A, CN201610687070, CN201610687070.8
【发明人】刘旸, 杨健勃
【申请人】北京可以科技有限公司