专利名称：保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法
技术领域：
本发明属于轴承技术领域，尤其是一种保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法。
背景技术：
保持架的主要作用是将滚动体等距离隔开，以防止滚动体之间在工作时产生互相碰撞和摩擦，并引导带动滚动体在内圈和外圈所设的滚道上滚动。 普通的保持架在其兜孔处的内径端面为圆柱面，该圆柱面与内圈的外径引导挡边可看作短流体动压滑动轴承，并且该圆柱面与内圈的外径引导挡边是一种线接触，线接触在实际工作中会产生波动频率和峰值都相对较大的摩擦力，这种大波动、高峰值的摩擦力会影响轴承旋转的灵活性，增大振动值。此外，在理想工作状态下，因轴承保持架没有其固定的轨道与支撑，轴承保持架会保持一种与内圈和外圈无接触的悬浮姿态，而在实际工作状态下，由于所受载荷的不确定性以及加工所存在的误差，轴承保持架的工作姿态通常会发生一定的偏心和倾斜，这种偏心和倾斜会使轴承保持架与内圈的外径引导挡边产生接触摩擦。如何降低所述线接触而产生的接触摩擦，是轴承保持架研究的重要课题，这对提高滚动轴承的工作稳定性具有深远意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法，根据该设计方法将保持架内径端面设计成两圆弧面，两圆弧面与内圈的外径引导挡边形成点接触，在点接触且正常润滑状态下两圆弧面设计的保持架可以有效降低与内圈的外径引导挡边之间的接触摩擦，大大降低由于接触摩擦而产生的波动频率和峰值，提高了滚动轴承的工作稳定性。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
一种保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法，设定内圈的外径引导挡边直径为D，保持架的总宽为H，保持架的兜孔直径为d，本发明的特征如下
保持架兜孔处两挡边的宽度之和=H_d，则每一挡边的宽度b=(H_d)/2 ;将每一挡边的内径端面设计成凸出圆弧面，当所述凸出圆弧面与内圈的外径引导挡边之间隙设定为S时，则挡边的内径=D+2S;当所述凸出圆弧面的弧高设定为h时，则相邻两弧高之间距=D+2S+2h，所述凸出圆弧面的曲率半径r彡b/2。上述所述S控制在O. 05 2. 5 IM之间。
上述所述h彡5 mm。由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下有益效果
I、本发明由于将保持架兜孔处每一挡边的内径端面设计成凸出圆弧面，所述凸出圆弧面与内圈的外径引导挡边形成点接触，点接触在正常润滑状态下近似一种弹流润滑状态，具有两凸出圆弧面的保持架可以有效降低与内圈的外径引导挡边之间的接触摩擦，大大降低由于接触摩擦而产生的波动频率和峰值，减摩的直接效果是提高了滚动轴承的工作稳定性。2、由于本发明的两凸出圆弧面与内圈的外径引导挡边之间隙设定为S，因此本发明设计出的保持架相对靠近内圈的外径引导挡边，依靠内圈的外径引导挡边为保持架提供旋转拖动力，所以本发明设计出的保持架能应用于高速旋转的滚动轴承，使滚动轴承的转速得到进一步的提闻。
·图I是本发明的半剖结构示意简图。图2是图I的A-A处剖面结构示意简图。图3是本发明的保持架与内圈的外径引导挡边之关系图。上述图中1-保持架；1. I-兜孔；1. 2-挡边；2-内圈；2. 1_外径引导挡边。
具体实施例方式本发明是一种保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法。设定外圈2的内径引导挡边2. I直径为D，保持架I的总宽为H，保持架I的兜孔I. I直径为d,览孔数为数个,这些参数是滚动轴承必须具备的基本参数。比如 D=60. 6 mm, Η=11· I 腿，d=6. 6 腿。结合图I-图3，本发明保持架I兜孔处两挡边的宽度之和=H_d=4. 5 mm,则每一挡边 I. 2 的宽度 b=(H-d)/2=2. 25 mm。将每一挡边I. 2的内径端面或是其径向端面设计成凸出圆弧面，两挡边I. 2的所述凸出圆弧面就形成了具有两圆弧面的保持架，当所述凸出圆弧面与外圈2的内径引导挡边2. I之间隙设定为S时，则挡边I. 2的内径=D+2S=61. O mm,所述S控制在O. 2 mm,所述凸出圆弧面与外圈2的内径引导挡边2. I形成点接触，点接触在正常润滑状态下近似一种弹流润滑状态，具有两径向凸出圆弧面的轴承保持架可以有效降低与内圈的外径引导挡边之间的接触摩擦，大大降低由于接触摩擦而产生的波动频率和峰值，减摩的直接效果是提高了滚动轴承的工作稳定性。外挡边I. 2的外径参考保持架参数即可。当所述凸出圆弧面的弧高设定为h时，则相邻两弧高之间距=D+2S+2h=61. 6 mm,所述凸出圆弧面的曲率半径r彡b/2=l. 125 mm，所述h控制在O. 3 mm。虽然曲率半径r是根据b/2计算出的，但曲率半径r也要根据滚动轴承的工作转速、保持架的材料、保持架的强度来综合考虑。本发明设计出的保持架相对靠近内圈的外径引导挡边，依靠内圈的外径引导挡边为保持架提供旋转拖动力，所以本发明设计出的保持架能应用于高速旋转的滚动轴承，使滚动轴承的转速得到进一步的提高。保持架的兜孔可以是封闭式的，也可以是半开式的。保持架的材料可以是非金属的如工程塑料或胶木等，也可以是金属的如铜合金、
锌合金等。公开本发明而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是本发 明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。
权利要求
1.一种保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法，设定内圈(2)的外径引导挡边(2. I)直径为D，保持架(I)的总宽为H，保持架的兜孔(I. I)直径为d，其特征是 保持架(I)兜孔(1.1)处两挡边(1.2)的宽度之和=H-d，则每一挡边(1.2)的宽度b=(H-d)/2;将每一挡边(1.2)的内径端面设计成凸出圆弧面，当所述凸出圆弧面与内圈(2)的外径引导挡边(2. I)之间隙设定为S时，则挡边(1.2)的内径=D+2S;当所述凸出圆弧面的弧高设定为h时，则相邻两弧高之间距=D+2S+2h,所述凸出圆弧面的曲率半径r ^ b/20
2.根据权利要求I所述保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法，其特征是所述S控制在O. 05 2. 5 mm之间。
3.根据权利要求I所述保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法，其特征是所述h彡5腿。
全文摘要
一种保持架内径端面具有两圆弧面的设计方法，设定内圈(2)的外径引导挡边(2.1)直径为D，保持架(1)的总宽为H，保持架(1)的兜孔(1.1)直径为d，保持架兜孔处两挡边(1.2)的宽度之和=H-d，则每一挡边的宽度b=(H-d)/2；将每一挡边的内径端面设计成凸出圆弧面，当凸出圆弧面与内圈的外径引导挡边之间隙设定为S时，则挡边的内径=D+2S；当凸出圆弧面的弧高设定为h时，则挡边上相邻两弧高之中心距=D+2S+2h，凸出圆弧面的曲率半径r≥b/2。本发明的设计方法能有效降低与内圈的外径引导挡边之间的接触摩擦，降低由摩擦而产生的波动频率和峰值，提高了滚动轴承的工作稳定性。
文档编号F16C33/38GK102889302SQ20121040970
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者梁波, 郭鑫 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司