滚子轴承的制作方法

本申请涉及一种轴承，尤其是一种滚子轴承。

背景技术：

圆柱滚子轴承可以承受较大的径向载荷，当内外圈同时都带有挡边时，还可以承受一定的轴向载荷，因此其被广泛应用于轧钢机、发电机及铁路等领域。

图1示出了一种典型的圆柱滚子轴承1，该轴承外圈10具有两个挡边11，内圈12具有一个挡边13，基于制造工艺的原因，如图2所示，在内圈12的挡边13内侧与滚道连接处形成弧形退刀槽14，基于该退刀槽14的半径尺寸，此处会产生较大的应力集中，当圆柱滚子以较大的轴向力冲击碰撞该挡边时，退刀槽14附近的应力会非常大，这可能会导致挡边的破损或断裂。

为了减小该退刀槽处的应力，通常需要增大退刀槽的半径尺寸或者使得退刀槽与滚道之间的过渡更加平滑，但即便如此，只要退刀槽存在，仍然会存在应力集中，而这势必将影响轴承的轴向负载能力。

技术实现要素：

本申请解决的问题是提供一种滚子轴承，以解决现有滚子轴承负载能力较低的问题。

为解决上述问题，本申请提供一种滚子轴承，该滚子轴承包括第一圈环、第二圈环及被限定在所述第一圈环及所述第二圈环之间的滚子，所述第一圈环和所述第二圈环具有与所述滚子滚动接触的滚道，其特征在于：所述滚子轴承还包括挡边环，在所述滚道的外侧，所述第一圈环和/或所述第二圈环具有用于适配所述挡边环，并防止所述挡边环向外侧脱出的配合部。

优选地，该配合部与所述挡边环配合的外侧直径大于该配合部与所述挡边环配合的内侧直径。

具体地，该配合部包括具有以下特征的配合段：在通过所述滚子轴承的旋转轴的剖面上，该配合段相对于对应的第一圈环或第二圈环的滚道的延长线越远离滚道与所述滚子的旋转轴确定的面的距离越小。

进一步地，所述滚子轴承为向心圆柱滚子轴承，所述配合段大致呈锥形。

优选地，所述锥形的锥角为1～5度。

可选地，所述挡边环与所述滚子轴承的第一圈环的配合部适配，所述第一圈环为内圈。

可选地，所述滚子为圆锥滚子或圆柱滚子。

优选地，所述挡边环与所述配合部通过压配合组装。

优选地，所述挡边环具有至少一个开口朝向相对的第一圈环或第二圈环的凹槽，用于提供沿轨道方向的变形空间。

进一步地，所述凹槽截面为半椭圆型槽、V型槽、U型槽或矩形槽。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：本申请滚子轴承包括挡边环，在所述滚道的外侧，所述第一圈环和/或所述第二圈环具有用于适配所述挡边环，并防止所述挡边环向外侧脱出的配合部，采用本申请技术方案的分体挡边环均可有效避免应力集中，提高轴承承载能力，进而提高轴承寿命，另外在该分体挡边环上设置开口朝向相对的圈环的凹槽，可有效吸收部分来自滚子沿轨道方向的轴向力，提高整个轴承的承载能力。

附图说明

图1为现有圆柱滚子轴承的示意图；

图2为图1中圆柱滚子轴承的局部放大示意图；

图3为本申请滚子轴承实施例1的示意图；

图4为图3所示滚子轴承的局部结构示意图；

图5为本申请滚子轴承实施例2的示意图；

图6为图5所示滚子轴承的局部结构示意图；

图7示出了不同槽型对应的受力情况示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。

实施例1

本申请滚子轴承实施例1如图3所示，该滚子轴承2为圆柱滚子轴承，包括第一圈环21、第二圈环22及被限定在所述第一圈环及所述第二圈环之间的滚子23，所述第一圈环21和所述第二圈环22分别具有与所述滚子23滚动接触的滚道211、222，其中第一圈环21为外圈，第二圈环22为内圈，另外，该滚子轴承2还包括用于止挡滚子23的挡边环24，作为内圈的第二圈环22在滚道222的外侧具有用于适配所述挡边环24的配合部223，该配合部223具有以下特征：在通过所述滚子轴承2的旋转轴的剖面上，该配合部223相对于对应的第二圈环22的滚道222的延长线A-A越远离滚道(即沿图中所示方向D)与所述滚子的旋转轴O-O确定的面的距离H越小，具体地，结合图4可见，该配合部呈锥形。其中，对于图3所示的圆柱滚子轴承而言，对应的，滚道222的延长线为直线，该直线平行于滚子轴承的旋转轴线以及滚子的旋转轴线，图3示出了其中一个通过轴承的旋转轴的剖面。

可理解地，图3中示意的第二圈环22的配合部223整体上具有以下特征：在通过所述滚子轴承2的旋转轴的剖面上，该配合段相对于对应的第一圈环或第二圈环的滚道的延长线越远离滚道与所述滚子的旋转轴确定的面的距离越小。可理解地，滚子的旋转轴与滚子轴承的旋转轴是不同的。可变换地，该配合部223也可具有部分符合上述特征的配合段，该配合段或配合部的作用在于，当配合部223与挡边环24进行压配合后，挡边环不会因为滚子的轴向力或轴向分力或沿轨道方向的负载而脱离配合部。

为了便于实现配合部223与挡边环24之间的压配合，如图4所示，配合部223的锥角不能过大，具体地可根据二者的材质以及承载力选择合理的锥角，优选地，该锥角为1～5度。

实施例2

本申请滚子轴承实施例2如图5所示，该滚子轴承3也为圆柱滚子轴承，包括第一圈环31、第二圈环32、被限定在所述第一圈环及所述第二圈环之间的滚子33以及挡边环34，与实施例1不同之处在于，所述挡边环34具有一个开口朝向相对的第二圈环32的凹槽341，当该挡边环34受到来自滚子33的沿轨道方向即沿轴向的力时，该凹槽341可提供沿轨道方向的变形空间，吸收部分来自滚子33的振动或力，在锥形配合部323的基础上进一步防止挡边环34脱离配合部323，并有效提高整个滚子轴承3的承载能力。

结合图6所示，可见，凹槽341在图4、图5所示的剖面图中呈半椭圆形型。

另外，可变换地，该凹槽341也可具有其他截面形状，如V型、U型或矩型。

申请人通过仿真模拟实验，得出不同的凹槽截面形状会带来不同的受力分布，具体地，如图7所示：在相同槽宽度及槽深度尺寸以及同样的边界条件与轴向载荷作用下，半椭圆型槽表现出的最大应力最小，故该型槽设计具有更高的载荷能力。

以上两个实施例均是以圆柱滚子轴承为例进行说明的，可变通地，本申请技术方案可适用于滚子呈圆柱型或者圆锥形，尤其对于滚子需要承受沿滚道方向的力的特定工况下使用的滚子轴承。

本申请滚子轴承包括分体挡边环，在所述滚道的外侧，所述第一圈环和/或所述第二圈环具有用于适配所述挡边环，并防止所述挡边环向外侧脱出的配合部，为了防止分体挡边环从外侧脱出，配合部与挡边环之间可以采用多种止挡方式，比如摩擦锁合、材料锁合或者形状锁合，以上两个实施例中均采用了锥形的配合结构，具体的，该配合部与所述挡边环配合的外侧直径大于该配合部与所述挡边环配合的内侧直径，配合部除了可以采用实施例中的直线锥形结构外，也可以采用具有弧形轮廓的锥形结构来实现防止挡边环脱出的作用。具体地，在上述实施例中，该配合部包括具有以下特征的配合段：在通过所述滚子轴承的旋转轴的剖面上，该配合段相对于对应的第一圈环或第二圈环的滚道的延长线越远离滚道与所述滚子的旋转轴确定的面的距离越小。采用本申请技术方案的分体挡边环均可有效避免应力集中，提高轴承承载能力，进而提高轴承寿命，另外在该分体挡边环上设置开口朝向相对的圈环的凹槽，可通过挡边的变形来有效吸收部分来自滚子沿轨道方向的轴向力，提高整个轴承的承载能力。

虽然本申请仅就某些示范性实施方式进行描述，这些描述应该仅作为示例而不构成限制。在所附权利要求书记载的范围内，在不脱离本申请精神和范围情况下，各种变化均是可能的。