专利名称：外圈带有两条贮脂环槽的陀螺电机球轴承设计装配方法
技术领域：
本发明属于轴承技术领域，尤其是一种外圈带有两条贮脂环槽的陀螺电机球轴承设计装配方法。
背景技术：
陀螺电机主要用于航天器领域，陀螺电机使用的轴承属于球轴承结构，要求该轴承具有高转速、高精度、长寿命和自润滑功能。现有的陀螺电机轴承由外圈、内圈、保持架和滚球构成 ，外圈的内径端面设计有小半圆弧滚道，内圈的外径端面设计有单边为斜面+1/4圆弧滚道，所述小半圆弧滚道的曲率半径与滚球半径相匹配，所述1/4圆弧滚道的曲率半径也与滚球半径相匹配，在外圈和内圈结合部位的有限空间充填润滑脂来润滑滚球。陀螺电机轴承的润滑环境十分恶劣，使用时不能借助外润滑装置来润滑轴承，只能借助轴承本身一次性充填的润滑脂来润滑，一次性充填的润滑脂是有限的，特别是在陀螺电机工作时间较长、高温环境下润滑脂的粘度降低，会使轴承产生干摩擦现象，导致滚球与上述圆弧滚道表面发生严重摩擦磨损，从而影响陀螺电机的使用寿命，这对航天器来说是非常不利的。综上，现有结构的陀螺电机球轴承由于缺少润滑脂而不能完全满足航天器的使用要求。
发明内容
为了克服陀螺电机轴承存在的上述缺陷，本发明提供了一种外圈带有两条贮脂环槽的陀螺电机球轴承设计装配方法，在外圈的内径端面辅助设计了两条贮脂环槽，两条不对称贮脂环槽内能够贮存润滑脂，加上外圈和内圈以及保持架形成的有限空间内填充满球轴承所需要的润滑脂，可以保证该球轴承能够满足陀螺电机的使用寿命。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
一种外圈带有两条贮脂环槽的陀螺电机球轴承设计装配方法，陀螺电机球轴承的基本结构包括外圈、内圈、保持架和滚球，其中外圈的内径端面配置有小半圆弧滚道，内圈的外径端面配置有单边为斜面+1/4圆弧滚道，所述小半圆弧滚道的曲率半径与滚球半径相匹配，所述1/4圆弧滚道的曲率半径也与滚球半径相匹配，外圈和内圈以及保持架形成的有限空间内填充有球轴承所需要的润滑脂；本发明的特征是
在外圈小半圆弧滚道左右两侧的内径端面分别设计有小贮脂环槽和大贮脂环槽，其中大贮脂环槽的曲率半径是以小半圆弧滚道与内径端面的交点处到外圈内倒角面处的最大长度为准，小贮脂环槽的曲率半径是大贮脂环槽曲率半径的1/3 1/2，如果大贮脂环槽位于内径端面的右侧，则小贮脂环槽位于内径端面的左侧，并且小贮脂环槽将内径端面的左侧直线面平分，由于小贮脂环槽和大贮脂环槽的曲率半径不相等且其所位于内径端面的位置也不相等，在外圈内径端面形成了两条不对称的小贮脂环槽和大贮脂环槽，因此在球轴承装配前必须在小贮脂环槽和大贮脂环槽内填充满球轴承所需要的润滑脂，装配过程中必须将内圈外径端面配置的所述1/4圆弧滚道对准大贮脂环槽一侧并装配上保持架和滚球， 并在外圈和内圈以及保持架形成的有限空间内填充满球轴承所需要的润滑脂即可用于陀螺电机的使用之中。上述小贮脂环槽的曲率半径或等于大贮脂环槽的曲率半径，此时外圈内径端面形成两条对称的贮脂环槽，因此在球轴承装配前必须在所述两条对称的贮脂环槽内填充满球轴承所需要的润滑脂，装配过程中内圈外径端面配置的所述1/4圆弧滚道可以对准所述两条对称的贮脂环槽中的任一侧并装配上保持架和滚球，并在外圈和内圈以及保持架形成的有限空间内填充满球轴承所需要的润滑脂即可用于陀螺电机的使用之中。由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下有益效果
I、本发明的小贮脂环槽和大贮脂环槽内能够贮存润滑脂，使得陀螺电机球轴承达到所需要的润滑量，为提高陀螺电机的使用寿命提供了润滑保障。2、小贮脂环槽和大贮脂环槽内贮存的润滑脂可以补充内圈和外圈圆弧滚道的润滑。
3、本发明的小贮脂环槽和大贮脂环槽结构简单，实用。
图I是本发明的设计方法示意图。图2外圈带有小贮脂环槽和大贮脂环槽的结构示意图。上述图中1 一外圈；2—内圈；3—保持架；4一滚球；5—小贮脂环槽；6—大贮脂环槽；7—内径端面；8—小半圆弧滚道。
具体实施例方式本发明是一种外圈带有两条贮脂环槽的陀螺电机球轴承设计装配方法。结合图I和图2，陀螺电机球轴承的基本结构包括外圈I、内圈2、保持架3和滚球 4，其中外圈I的内径端面7配置有小半圆弧滚道8，内圈2的外径端面配置有单边为斜面 +1/4圆弧滚道，所述小半圆弧滚道8的曲率半径与滚球4半径相匹配，所述1/4圆弧滚道的曲率半径也与滚球4半径相匹配，外圈I和内圈2以及保持架3形成的有限空间内填充有球轴承所需要的润滑脂。本发明的特征是
结合图2，在外圈I小半圆弧滚道8左右两侧的内径端面7分别设计有小贮脂环槽5和大贮脂环槽6，其中大贮脂环槽6的曲率半径是以小半圆弧滚道8与内径端面7的交点处到外圈内倒角面处的最大长度为准，小贮脂环槽5的曲率半径是大贮脂环槽6曲率半径的 1/3 1/2，如果大贮脂环槽6位于内径端面7的右侧，则小贮脂环槽5位于内径端面7的左侧，并且小贮脂环槽5将内径端面7的左侧直线面平分，平分的含义是小贮脂环槽5居于内径端面7左侧直线面的中间。当然大贮脂环槽6也可位于内径端面7的左侧，此时小贮脂环槽5则必须位于内径端面7的右侧，这里的左侧和右侧只是用于区分小贮脂环槽5和大贮脂环槽6的相对位置而已。由于小贮脂环槽5和大贮脂环槽6的曲率半径不相等且其所位于内径端面7的位置也不相等，在外圈I内径端面7形成了两条不对称的小贮脂环槽5和大贮脂环槽6，因此在球轴承装配前必须在小贮脂环槽5和大贮脂环槽6内填充满球轴承所需要的润滑脂，装配过程中必须将内圈2外径端面配置的所述1/4圆弧滚道对准大贮脂环槽6 —侧并装配上保持架3和滚球4，并在外圈I和内圈2以及保持架3形成的有限空间内填充满球轴承所需要的润滑脂即可用于陀螺电机的使用之中。上述小贮脂环槽5的曲率半径或等于大贮脂环槽6的曲率半径，此时外圈I内径端面形成两条对称的贮脂环槽，因此在球轴承装配前必须在所述两条对称的贮脂环槽内填充满球轴承所需要的润滑脂，装配过程中内圈2外径端面配置的所述1/4圆弧滚道可以对准所述两条对称的贮脂环槽中的任一侧并装配上保持架和滚球，并在外圈I和内圈2以及保持架3形成的有限空间内填充满球轴承所需要的润滑脂即可用于陀螺电机的使用之中。在外圈I上设计两条不对称的小贮脂环槽5和大贮脂环槽6以及设计两条对称的贮脂环槽，对本领域普通技术人员而言并不是一件难事，但两条不对称的小贮脂环槽5和大贮脂环槽6以及两条对称的贮脂环槽所起的作用和效果则是本领域普通技术人员意想不到的，原因如下
一般来讲外圈是不转动的，只有内圈带动滚球转动，对于球轴承而言其内圈的所述1/4 圆弧滚道是受力面，内圈高速运动所产生的高速剪切力使填充在外圈I和内圈2以及保持架3内的润滑脂产生大量的热量，该热量使内圈的温度升高，从而导致上述润滑脂的粘度变小并降低润滑效果，此时影响到圆弧滚道上形成的有效润滑油膜，滚球和圆弧滚道就会发生摩擦磨损现象，降低球轴承在陀螺电机中的使用寿命，但由于外圈不转动，外圈的基本温度不会升高，因此储存在外圈两条贮脂环槽内的润滑脂会逐渐起到补充润滑作用，由于该补充润滑作用的突显，使得陀螺电机的使用寿命得到显著提高，为陀螺电机用于航天器领域提供了可靠保障。
当然所使用的润滑脂性能也很高，该润滑脂是航天器领域专用润滑剂，外圈I两条不对称的小贮脂环槽5和大贮脂环槽6以及两条对称的贮脂环槽内所添加的润滑脂，加大了陀螺电机球轴承的润滑量，在不改变陀螺电机球轴承基本结构的同时增大润滑量本身也表明本发明具有新颖性、创造性和实用性。
权利要求
1.一种外圈带有两条贮脂环槽的陀螺电机球轴承设计装配方法，陀螺电机球轴承的基本结构包括外圈(I)、内圈(2)、保持架(3)和滚球(4)，其中外圈⑴的内径端面(7)配置有小半圆弧滚道(8)，内圈(2)的外径端面配置有单边为斜面+1/4圆弧滚道，所述小半圆弧滚道(8)的曲率半径与滚球(4)半径相匹配，所述1/4圆弧滚道的曲率半径也与滚球(4)半径相匹配，外圈(I)和内圈(2)以及保持架(3)形成的有限空间内填充有球轴承所需要的润滑脂；其特征是 在外圈(I)小半圆弧滚道(8)左右两侧的内径端面(7)分别设计有小贮脂环槽(5)和大贮脂环槽(6)，其中大贮脂环槽(6)的曲率半径是以小半圆弧滚道⑶与内径端面(7)的交点处到外圈(I)内倒角面处的最大长度为准，小贮脂环槽(5)的曲率半径是大贮脂环槽(6)曲率半径的1/3 1/2，如果大贮脂环槽(6)位于内径端面(7)的右侧，则小贮脂环槽(5)位于内径端面(7)的左侧，并且小贮脂环槽(5)将内径端面(7)的左侧直线面平分，由于小贮脂环槽(5)和大贮脂环槽(6)的曲率半径不相等且其所位于内径端面(7)的位置也不相等，在外圈⑴内径端面⑵形成了两条不对称的小贮脂环槽(5)和大贮脂环槽(6)，因此在球轴承装配前必须在小贮脂环槽(5)和大贮脂环槽(6)内填充满球轴承所需要的润滑脂，装配过程中必须将内圈(2)外径端面配置的所述1/4圆弧滚道对准大贮脂环槽(6)一侧并装配上保持架(3)和滚球(4)，并在外圈(I)和内圈(2)以及保持架(3)形成的有限空间内填充满球轴承所需要的润滑脂即可用于陀螺电机的使用之中。
2.如权利要求I所述外圈带有两条贮脂环槽的陀螺电机球轴承设计装配方法，其特征是小贮脂环槽(5)的曲率半径或等于大贮脂环槽￠)的曲率半径，此时外圈(I)内径端面(7)形成两条对称的贮脂环槽，因此在球轴承装配前必须在所述两条对称的贮脂环槽内填充满球轴承所需要的润滑脂，装配过程中内圈(2)外径端面配置的所述1/4圆弧滚道可以对准所述两条对称的贮脂环槽中的任一侧并装配上保持架⑶和滚球(4)，并在外圈(I)和内圈⑵以及保持架⑶形成的有限空间内填充满球轴承所需要的润滑脂即可用于陀螺电机的使用之中。
全文摘要
一种外圈带有两条贮脂环槽的陀螺电机球轴承设计装配方法，在外圈(1)小半圆弧滚道(8)左右两侧的内径端面(7)分别设计有小贮脂环槽(5)和大贮脂环槽(6)，其中大贮脂环槽的曲率半径是以小半圆弧滚道与内径端面的交点处到外圈内倒角面处的最大长度为准，小贮脂环槽的曲率半径是大贮脂环槽曲率半径的1/3～1/2，在外圈内径端面形成了两条不对称的小贮脂环槽和大贮脂环槽并填充满球轴承所需要的润滑脂，装配过程中将内圈(2)的1/4圆弧滚道对准大贮脂环槽一侧并装配上保持架(3)和滚球(4)，并在外圈和内圈以及保持架形成的有限空间内填充满球轴承所需要的润滑脂即可用于陀螺电机，为提高陀螺电机的使用寿命提供了润滑保障。
文档编号F16C33/58GK102705360SQ20121001740
公开日2012年10月3日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者于晓凯, 刘凯歌, 周咏, 孙北奇, 杨虎, 葛世东, 谢鹏飞, 高飞 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司