防内圈脱出型法兰外圈角接触推力球轴承单元的制作方法

本发明涉及一种轴承单元，尤其是一种防内圈脱出型法兰外圈角接触推力球轴承单元。

背景技术：
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现有的“DB”型配置双内圈双列角接触推力球轴承单元，其至少包括外圈、两个内圈、以及两列钢球，所述外圈的内表面沿轴向间隔开设有两内沟道，所述内圈的外表面上开设有与所述内沟道相对应的外沟道，所述内圈的轴向左右两端分别具有宽端面和窄端面，两内圈沿轴向并排套设于外圈内，且两内圈的窄端面相对设置并留有预载间隙δ，所述两列钢球分别设于所述两内沟道与外沟道之间，钢球与内沟道及外沟道之间形成接触角。为装入较大及更多数量的钢球，获得更高轴向载荷能力和轴向刚度，这种轴承单元通常设计成外圈无锁球口，即内圈和钢球与外圈间无束缚，能够相对外圈轴向向外脱出，在生产周转、安装使用过程中常出现分离散套情况引起的钢球磕碰、混装和套圈误配，造成轴承性能下降。

技术实现要素：
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为克服上述现有轴承单元在生产周转、安装使用过程中，其内圈和钢球能够相对外圈轴向向外脱出，在生产周转、安装使用过程中常出现分离散套情况引起的钢球磕碰、混装和套圈误配，造成轴承性能下降的问题，本发明实施例提供了一种防内圈脱出型法兰外圈角接触推力球轴承单元。

防内圈脱出型法兰外圈角接触推力球轴承单元，其至少包括外圈、两个内圈、以及两列钢球，所述外圈的内表面沿轴向间隔开设有两内沟道，所述内圈的外表面上开设有与所述内沟道相对应的外沟道，所述内圈的轴向左右两端分别具有宽端面和窄端面，两内圈沿轴向并排套设于外圈内，且两内圈的窄端面相对设置并留有预载间隙δ，所述两列钢球分别设于所述两内沟道与外沟道之间，钢球与内沟道及外沟道之间形成接触角；所述内圈的外表面上于其外沟道与窄端面之间开设有环形槽，该环形槽上套设有用于防止内圈相对外圈轴向向外脱出的防脱装置。

本发明实施例，内圈的外表面上于其外沟道与窄端面之间开设有环形槽，环形槽上套设有用于防止内圈相对外圈轴向向外脱出的防脱装置，彻底避免轴承单元在周转、维护及安装使用时因分离散套出现钢球磕碰、混装和套圈误配而造成轴承性能下降，确保轴承质量，提高安装效率、降低使用成本。

进一步地，本发明实施例可通过如下方案进行改进：

所述防脱装置的外径Dp满足：Dp-Di>De-2Dw-Di；其中，所述Di为内圈外沟道的直径，所述De为外圈内沟道的直径，所述Dw为钢球直径。

所述防脱装置为O型弹性橡胶圈。

所述预载间隙δ满足：所述B为轴承单元的总曲率，所述α0为未施加轴向预紧力的接触角，所述αp为施加轴向预紧力Fao后的接触角，Z为钢球总数，DW为钢球直径，K为轴承单元的轴向变形常量。

所述外圈轴向左侧、或右侧设有向外凸出的径向凸缘，该径向凸缘上开设有若干法兰安装孔。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的轴承单元(省略了左边内圈)在未经预载间隙优化方法处理以去除修磨量Δ前的合套示意图；

图2为本发明的轴承单元在未施加任何轴向预紧力前的示意图；

图3为本发明的轴承单元在施加轴向预紧力Fao后的示意图。

具体实施方式：

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，防内圈脱出型法兰外圈角接触推力球轴承单元，其至少包括外圈1、两个内圈2、以及两列钢球3，所述外圈1的内表面沿轴向间隔开设有两内沟道，所述内圈2的外表面上开设有与所述内沟道相对应的外沟道，所述内圈2的轴向左右两端分别具有宽端面和窄端面，两内圈沿轴向并排套设于外圈1内，且两内圈2的窄端面相对设置并留有预载间隙δ，所述两列钢球3分别设于所述两内沟道与外沟道之间，钢球3与内沟道及外沟道之间形成接触角；所述内圈2的外表面上于其外沟道与窄端面之间开设有环形槽，该环形槽上套设有用于防止内圈2相对外圈1轴向向外脱出的防脱装置4。

本发明实施例，内圈的外表面上于其外沟道与窄端面之间开设有环形槽，环形槽上套设有用于防止内圈相对外圈轴向向外脱出的防脱装置，彻底避免轴承单元在周转、维护及安装使用时因分离散套出现钢球磕碰、混装和套圈误配而造成轴承性能下降，确保轴承质量。

进一步地，所述防脱装置4的外径Dp满足：Dp-Di>De-2Dw-Di；其中，所述Di为内圈2外沟道的直径，所述De为外圈1内沟道的直径，所述Dw为钢球3直径。可有效防止内圈2相对外圈1轴向向外脱出。

具体地，所述防脱装置4为O型弹性橡胶圈。轴承组配时O型弹性橡胶圈随内圈在推力下弹性避让钢球底径到达设定位置，自由状态时利用直径差起到防分离作用，结构简单，可有效防止内圈2相对外圈1轴向向外脱出。同时防脱装置采用弹性橡胶制作，可避免划伤钢球表面。

当内圈2产生轴向向外脱出趋势时，所述防脱装置4受钢球3阻挡，可有效防止内圈2相对外圈1轴向向外脱出，防止轴承单元分离，彻底避免轴承单元在周转、维护及安装使用时因分离散套出现钢球磕碰、混装和套圈误配而造成轴承性能下降，确保轴承质量，提高安装效率、降低使用成本。

再进一步地，所述预载间隙δ满足：所述B为轴承单元的总曲率，所述α0为未施加轴向预紧力的接触角，所述αp为施加轴向预紧力Fao后的接触角，Z为钢球总数，DW为钢球直径，K为轴承单元的轴向变形常量。如图2、图3所示，在实际使用时，只需通过锁紧螺母(图中未示出)向内圈2施加轴向预紧力Fao，即可消除预载间隙δ并使轴承单元获得设计推荐的预载荷值，以精准匹配实际所需的载荷大小要求，同时，可获得较高的刚度。

更进一步地，所述外圈1轴向右侧设有向外凸出的径向凸缘5，该径向凸缘5上开设有若干个沿周向均匀分布的轴向法兰安装通孔51，通过轴向法兰安装通孔51可直接将轴承安装到相邻结构或床身机架上。在减少累计安装误差，保证轴承安装精度和其它轴承特性的同时，方便轴承的轴向固定，简化轴承的轴向固定装置，也方便轴承的拆卸。同时，带法兰安装孔的凸缘两端经径向削平，具有较小径向占位空间。

再进一步地，本实施例之防内圈脱出型法兰外圈角接触推力球轴承单元，，是通过预载间隙优化方法加工后组装而成。

具体地，如图1所示，所述预载间隙优化方法包括：

测量所述外圈1、内圈2、以及钢球3合套后的轴向游隙Ga；本实施例中，所述轴向游隙Ga可通过游隙仪测出。

根据设计推荐的载荷大小要求向内圈2施加对应大小的轴向预紧力Fao；

计算内圈2窄端面的修磨量Δ＝︱Ga/2︱+︱δ/2︱，其中，所述预载间隙δ满足：所述B为轴承单元的总曲率，所述α0为未施加轴向预紧力的接触角，如图2所示，所述αp为施加轴向预紧力Fao后的接触角，如图3所示，Z为钢球总数，DW为钢球直径，K为轴承单元的轴向变形常量；

根据修磨量Δ分别修磨两内圈2的窄端面，如图1所示。

本发明实施例，轴承单元经过预载间隙优化方法进行优化设计后，所述轴向游隙Ga完全消除，如图2、图3所示，在实际使用时，只需通过锁紧螺母(图中未示出)向内圈2施加轴向预紧力Fao，即可消除预载间隙δ并使轴承单元获得设计推荐的预载荷值，以精准匹配实际所需的载荷大小要求，同时，可获得较高的刚度。

如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同，或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本发明的保护范围。