滚动轴承的制作方法

文档序号:15092093发布日期:2018-08-04 13:41阅读:178来源:国知局

本发明涉及轴承技术领域,具体涉及一种滚动轴承。



背景技术:

滚动轴承一般包括内圈、外圈和滚动体,滚动体设置在内圈、外圈之间,能够旋转以实现内圈、外圈之间的相对转动。滚动轴承通常还包括保持架,保持架用于分隔相邻两个滚动体,使多个滚动体能够沿周向均匀的分布于内圈和外圈之间,以避免相邻两个滚动体发生碰撞和摩擦。

保持架既不固定于内圈,也不固定于外圈。当滚动轴承应用于冲击或振动等场合时,保持架有可能径向窜动撞击外圈或内圈,从而使保持架发生断裂。尤其当滚动轴承应用在行星齿轮箱中的行星轮时,在持续离心力的作用下,保持架和外圈或内圈不断发生碰撞和摩擦,更容易导致保持架断裂。



技术实现要素:

本发明解决的问题是滚动轴承在运行过程中,保持架有可能与外圈或内圈发生碰撞而损坏保持架。

为解决上述问题,本发明提供一种滚动轴承,包括:同心设置的第一圈和第二圈;若干滚动体,设置在所述第一圈、第二圈之间,所述第一圈、第二圈通过所述滚动体实现相对旋转;保持架,设置于所述第一圈和第二圈之间以分隔相邻两个滚动体,所述保持架包括至少位于所述滚动体轴向一端的挡圈;所述第一圈靠近所述保持架,以引导所述保持架旋转;所述挡圈和第一圈中的其中一个设有磁体,另一个设有容纳槽,所述容纳槽和所述磁体径向相对设置;所述容纳槽内填充有磁流体。

可选的,所述容纳槽沿周向方向延伸形成环形形状;或,所述容纳槽为多个,多个所述容纳槽沿周向分布。

可选的,所述容纳槽的槽深和槽宽之比大于3,且所述容纳槽的槽宽小于1.5mm。

可选的,所述容纳槽为多个,多个所述容纳槽沿轴向分布,且均与所述磁体径向相对设置。

可选的,所述磁体沿周向方向延伸形成环形形状;或,所述磁体为多个,多个所述磁体沿周向分布。

可选的,呈环形形状的所述磁体包括多个圆弧段,多个圆弧段首尾连接形成所述磁体。

可选的,所述容纳槽设置于所述挡圈,所述磁体设置于所述第一圈。

可选的,所述第一圈朝向所述挡圈的面上设有凹槽,所述磁体固定设置在所述凹槽内。

可选的,所述磁体的n极和s极沿轴向方向分别位于磁体的两端。

可选的,所述第一圈为外圈,第二圈为内圈;或,所述第一圈为内圈,第二圈为外圈。

与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:

通过在滚动轴承的第一圈和保持架中的其中一个上设置磁体,另一个上设置容纳槽,且使容纳槽和磁体径向相对设置,并在容纳槽中填充磁流体。磁体能够产生磁场,磁流体因磁场存在而被磁体所吸引。当滚动轴承应用于冲击、振动或行星轮等场合,保持架和第一圈之间的间隙变小时,因磁体吸引而位于保持架、第一圈之间的磁流体能够起到阻尼的作用,以吸收振动能量,减轻第一圈对保持架的冲击,从而使保持架不易发生断裂。

具体的,第一圈可以是外圈,此时的滚动轴承为外圈引导型滚动轴承,保持架更靠近外圈,磁流体位于外圈和保持架之间起到阻尼的作用,减轻外圈对保持架的冲击,防止保持架发生断裂。第一圈也可以是内圈,此时的滚动轴承为内圈引导型滚动轴承,保持架更靠近内圈,磁流体位于内圈和保持架之间起到阻尼的作用,减轻内圈对保持架的冲击,防止保持架发生断裂。

附图说明

图1是本发明具体实施例滚动轴承的局部剖视图;

图2是图1所示滚动轴承在a区域的放大图;

图3是图1所示滚动轴承中保持架的局部剖视图;

图4是图3所示保持架在b区域的放大图;

图5是图1所示滚动轴承中第一圈的局部剖视图;

图6是图1所示滚动轴承中磁体的立体结构图;

图7是本发明另一实施例滚动轴承的局部剖视图;

图8是图7所示滚动轴承在c区域的放大图。

具体实施方式

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

参照图1、图2,一种滚动轴承100,包括第一圈10、第二圈20和滚动体30。其中,第一圈10、第二圈20同心设置,滚动体30为多个,沿周向均匀的设置在第一圈10、第二圈20之间。第一圈10和第二圈20通过滚动体30实现相对旋转。

滚动轴承100还包括保持架40,结合参照图3,保持架40包括设置在滚动体30轴向两端的第一挡圈40a、第二挡圈40b和固定连接第一挡圈40a、第二挡圈40b且沿周向分布的多个过梁40c。过梁40c设置在相邻两个滚动体30之间,以避免相邻两个滚动体30之间发生碰撞和摩擦。

本实施例中,第一圈10为滚动轴承的外圈,第二圈20为滚动轴承的内圈,滚动轴承100为外圈引导型滚动轴承。具体的,保持架40相对靠近第一圈10,第一挡圈40a、第二挡圈40b的外径均略小于第一圈10的内径。当第一圈10、第二圈20相对静止时,第一挡圈40a、第二挡圈40b的一部分与第一圈10相接触。当第一圈10、第二圈20发生相对转动时,保持架40通过第一挡圈40a和第二挡圈40b由第一圈10引导旋转。

由于第一挡圈40a、第二挡圈40b和第一圈10之间的间隙较小,在滚动轴承100工作过程中,保持架40有可能径向运动与第一圈10发生碰撞和摩擦。并且,第一圈10一般由金属材料(轴承钢)制成,保持架40一般由金属材料(黄铜或青铜)制成,保持架40和第一圈10的冲击碰撞容易导致保持架40发生断裂。

本实施例中,第一圈10朝向第一挡圈40a的内周面上设有磁体50,第一挡圈40a朝向第二圈10的外周面上设有容纳槽41a。其中,容纳槽41a与磁体50径向相对设置,且容纳槽41a内填充有磁流体60。

磁流体是磁性固体颗粒、基载液和活性剂等混合而成的胶状液体。在常规状态下不具有磁性,当外加磁场作用时,能够表现出磁性。

设置于第一圈10的磁体50能够产生磁场,位于容纳槽41a中的磁流体60在磁场的作用下表现出磁性,与磁体50相互吸引,朝向外第一圈10运动。当滚动轴承100应用于冲击、振动或行星轮等场合,第一挡圈40a和第一圈10之间的间隙变小时,因磁体50吸引而位于第一挡圈40a、第一圈10之间的磁流体60能够起到阻尼的作用,以吸收振动能量,减轻第一圈10对第一挡圈40a的冲击,从而使保持架40不易发生断裂。

应当理解,磁体50、磁流体60的作用在于:磁流体60被磁体50吸引而使磁流体60位于第一挡圈40a和第一圈10之间作为阻尼层。磁体50既可以设置在第一圈10上,也可以设置在第一挡圈40a上。当磁体50设置在第一挡圈40a的外周面时,可以在第一圈10与第一挡圈40a径向相对的内周面设置容纳槽,并在容纳槽中填充磁流体。磁流体依然能够被磁体50吸引而作为阻尼层以防止保持架40发生断裂。

同样的,为避免第二挡圈40b和第一圈10发生碰撞而损坏保持架40,可以在第二挡圈40b的外周面、第一圈10的内周面中的其中一个面上设置磁体,另一个面上设置容纳槽,并在容纳槽中填充磁流体。磁体和容纳槽的具体设置方式可以参照第一挡圈40a和第一圈10,不再赘述。

需要说明的是,本发明的滚动轴承100按照滚动体种类的不同可以是圆柱滚子轴承,也可以是圆锥滚子轴承。按照滚动体列数的不同,可以是单列轴承、双列轴承或多列轴承。图1示出了一种单列的圆柱滚子轴承。

本实施例中,磁体50可选为永磁体,具体可以为钕铁硼永磁体。从而使磁体50能够在较长时间内对磁流体60施加作用力,使磁流体60作为阻尼层避免保持架40和第一圈10的直接碰撞,增加滚动轴承100的使用寿命。

滚动轴承100在运行过程中,保持架40在其轴向方向上的各个点均存在与第一圈10发生碰撞和摩擦的可能。本实施例中,设置于第一挡圈40a的容纳槽41a为沿周向方向延伸的环形容纳槽41a,填充于容纳槽41a内的磁流体60形成环形形状。相应的,如图6所示,磁体50为环形磁体,与环形形状的容纳槽41a径向相对设置。因此,第一挡圈40a和第一圈10在周向方向上的任意位置处的间隙变小时,处于该位置的磁流体60均能够作为阻尼层以防止第一挡圈40a和第一圈10之间发生直接的碰撞或摩擦。

在其他变形例中,若滚动轴承100在实际工作过程中,第一挡圈40a和第一圈10之间仅在特定位置处发生碰撞和摩擦。此时,也可以仅在特定位置处设置容纳槽,并在容纳槽中填充磁流体。相应的,磁体也设置在第一圈10的特定位置处,与容纳槽径向相对设置。例如,在第一挡圈40a的外周面上设置多个沿周向分布的容纳槽,在第一圈10的内周面上设置多个沿周向分布的磁体,多个磁体与多个容纳槽分别一一对应设置。

参照图2、图4,容纳槽41a具有槽宽l和槽深d。其中,槽深d和槽宽l的尺寸关系满足:d≥3l,且槽宽l满足:l≤1.5mm。

磁流体60为胶状液体,填充在容纳槽41a内。若容纳槽41a的宽度l超出1.0mm,则磁流体60容易在重力作用下流出容纳槽41a,并通过第一圈10和第一挡圈40a之间的间隙流出至外界。使得磁流体60无法起到阻尼的作用,导致第一圈10和第一挡圈40a之间发生直接碰撞和摩擦。通过使槽深d和槽宽l之比大于3,则当磁流体60填充至容纳槽41a内时,由于毛细作用容纳槽41a的槽壁能够对磁流体60施加作用力,进一步防止磁流体60流出容纳槽41a。具体的,槽深d和槽宽l可选为:d=2.5mm,l=0.7mm。

磁体50对处于容纳槽41a内磁流体60具有磁性力,能够使一部分磁流体60位于容纳槽41a的槽口位置处。处于槽口位置处的磁流体60(即位于第一圈10和第一挡圈40a之间的磁流体)能够充当第一圈10和第一挡圈40a之间的阻尼层,以防止第一圈10和第一挡圈40a之间发生直接碰撞,损坏保持架40。

继续参照图2、图4,其中,第一挡圈40a上设有多个呈环形形状的容纳槽41a,且多个容纳槽41a沿轴向依次设置。由于容纳槽41a的槽宽较小,能够容纳的磁流体60的量也相对较小。若仅设置一个容纳槽41a,则无法起到较好的阻尼作用。沿轴向设置的容纳槽41a越多,则能够容纳的磁流体60的量也就越多,具有越好的阻尼效果,能够更好的防止第一挡圈40a和第一圈10发生直接碰撞和摩擦。具体的,相邻两个容纳槽41a之间的间距可以控制在0.5mm-1.5mm之间。

参照图5、图6,第一圈10的内周面上设有与第一挡圈40a相对应的第一凹槽10a、与第二挡圈40b相对应的第二凹槽10b。第一凹槽10a、第二凹槽10b分别适于容纳对应的磁体50,与分别设置于第一挡圈10a、第二挡圈10b的磁流体60相配合,以避免第一挡圈40a和第一圈10直接碰撞、摩擦,避免第二挡圈40b和第一圈10直接碰撞、摩擦。本实施例具体以第一凹槽10a为例进行说明,第二凹槽10b的设计可以参照第一凹槽10a。

本实施例中,由于磁体50环形磁体,第一凹槽10a对应为环形凹槽,以使磁体50能够固定设置在第一凹槽10a内。其中,磁体50可以卡设固定于第一凹槽10a内,也可以粘接固定或焊接固定在第一凹槽10a。

如图6所示,磁体50包括多个子磁体50a,子磁体50a均呈圆弧形形状,且多个子磁体50a首尾连接形成环形形状的磁体50。由磁性材料制成的磁体50通常相对较脆,容易受力断裂。若直接将环形形状的磁体50作为一个整体固定设置于第一凹槽10a,则容易导致磁体50发生断裂,导致产品不良。通过设置多个子磁体50a,将多个子磁体50a先后固定设置在第一凹槽10a内,能够有效降低磁体50断裂的风险。

继续参照图2,本实施例中,当磁体50固定设置在第一凹槽10a内时,磁体50的n极和s级分别沿轴向方向位于磁体50的两端。此时,磁体50所产生的磁场的磁力线能够较为均匀的穿过设置于第一挡圈40a的多个容纳槽41a,位于多个容纳槽41a中的磁流体60受到较为均匀的作用力,从而使得位于容纳槽41a的槽口位置处的磁流体60较为均匀,以更好的形成阻尼层,防止第一挡圈40a和第一圈10发生直接碰撞。

参照图7、图8,本实施例提供另一种滚动轴承100。其中,第一圈10为滚动轴承的内圈,第二圈20为滚动轴承的外圈,滚动轴承100为内圈引导型滚动轴承。此时,第一挡圈40a、第二挡圈40b的内径均略大于第一圈10的外径。当第一圈10、第二圈20相对静止时,第一挡圈40a、第二挡圈40b的一部分与第一圈10相接触。当第一圈10、第二圈20发生相对转动时,保持架40通过第一挡圈40a和第二挡圈40b由第一圈10引导旋转。

本实施例中,第一圈10朝向第一挡圈40a的外周面上设有磁体50,第一挡圈40a朝向第一圈10的内周面上设有容纳槽41a。其中,容纳槽41a与磁体50径向相对设置,且容纳槽41a内填充有磁流体60。

设置于第一圈10的磁体50能够产生磁场,位于容纳槽41a中的磁流体60在磁场的作用下表现出磁性,与磁体50相互吸引,朝向第一圈10运动。当滚动轴承100应用于冲击、振动或行星轮等场合,第一挡圈40a和第一圈10之间的间隙变小时,因磁体50吸引而位于第一挡圈40a、第一圈10之间的磁流体60能够起到阻尼的作用,以吸收振动能量,减轻第一圈10对第一挡圈40a的冲击,从而使保持架40不易发生断裂。

在其他变形例中,磁体50也可以设置在第一挡圈40a的内周面,此时,可以在第一圈10与第一挡圈40a径向相对的外周面设置容纳槽,并在容纳槽中填充磁流体。为避免第二挡圈40b和第一圈10发生碰撞而损坏保持架40,可以在第二挡圈40b的内周面、第一圈10的外周面中的其中一个面上设置磁体,另一个面上设置容纳槽,并在容纳槽中填充磁流体。

虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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