一种自动锁紧定位的轴承装置的制作方法

本发明涉及机械零部件领域，具体是一种自动锁紧定位的轴承装置。

背景技术：

轴承是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数的零部件。轴承在装配的过程中，轴承与轴、轴承座之间往往会有间隙，轴承与轴之间存在间隙会导致轴的转动不稳定，轴承与轴承座之间存在间隙，可能会使得轴承与轴承座之间发生相对旋转和滑动，导致轴承的稳定性差。

因为，申请人致力于提供一种能够进行自动锁紧轴，并且轴承能够进行轴向定位的轴承装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动锁紧定位的轴承装置，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动锁紧定位的轴承装置，该轴承装置包括轴承和轴承座，轴承包括轴承外圈、轴承内圈和滚动体，轴承外圈与轴承内圈同轴设置，滚动体设置于轴承外圈和轴承内圈之间，轴承内圈内表面设置有锁紧环，轴承外圈外表面设置有限位凹槽，轴承座内表面设置有与限位凹槽配合使用的限位凸起。

通过上述技术方案，锁紧环使得轴承内圈把轴夹紧，防止轴承内圈与轴之间发生相对运动，减少轴承内圈与轴之间的磨损；轴承外圈外表面设置有限位凹槽，轴承座内表面设置有限位凸起，相比于轴承外圈外表面设置有限位凸起，轴承座内表面设置有限位凹槽，轴承座可以不必为限位凹槽留出厚度，可以使得轴承座变得稍微薄一些，节约了轴承座的用料，降低了成本，限位凸起和限位凹槽配合使用，限制轴承的轴向位移，防止轴承外圈在轴承座的轴线方向上晃动，提高轴承旋转时在轴承座内的稳定性。

作为优选方案，轴承座为分体式结构，其包括第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座上均设置有连接耳和连接槽，第一轴承座的连接耳与第二轴承座的连接耳结构相同，第一轴承座的连接槽与第二轴承座的连接槽结构相同，连接耳和连接槽上设置有螺栓孔，第一轴承座的连接耳与第二轴承座的连接槽配合使用,第二轴承座的连接耳与第一轴承座的连接槽配合使用。

通过上述技术方案，轴承座为分体式结构，便于进行拆卸和维护轴承座，在连接固定第一轴承座和第二轴承座时，螺栓穿过第一轴承座连接耳和第二轴承座连接槽的螺栓孔进行固定，螺栓穿过第二轴承座连接耳与第一轴承座连接槽的螺栓孔进行固定，利用螺栓直接进行连接固定，简单方便。

作为优选方案，轴承内圈内表面设置有两个锁紧环，两个锁紧环分别设置于轴承内圈内表面的两端，锁紧环的横截面为等腰三角形，锁紧环包括锁紧环尖端和锁紧环斜面，锁紧环尖端与轴承内圈内表面之间设置有弧形橡胶，轴承内圈内表面还设置有圆环，圆环设置有锁紧环斜面配合的圆环斜面，圆环与轴承内圈内表面螺纹连接。

通过上述技术方案，两个锁紧环分别设置于轴承内圈内表面的两端，使得轴承内圈在把轴夹紧的时候，夹得更加牢靠，也避免了锁紧环的压力聚集在轴的某一个地方，使得轴受到的锁紧环的压力更加均匀，锁紧环尖端与轴承内圈内表面之间设置有弧形橡胶可以防止锁紧环的尖端与轴承内圈发生摩擦，防止了锁紧环和轴承内圈发生磨损，延长锁紧环与轴承内圈的使用寿命；圆环与轴承内圈内表面螺纹连接，圆环与轴承内圈过盈配合，通过旋转圆环，使得圆环缩入轴承内圈，因为圆环与轴承内圈之间为过盈配合，所以轴承内圈对圆环有挤压力，圆环斜面与锁紧环斜面配合使用，圆环将受到的挤压力通过圆环斜面施加给锁紧环斜面；锁紧环包括锁紧环斜面，锁紧环的横截面为等腰三角形，锁紧环斜面位于锁紧环的两侧，两侧锁紧环斜面的倾斜角度、斜面的大小均相同，使得两侧锁紧环斜面受到圆环的挤压力的合力是指向轴心线方向的，并且该合力应当尽可能的大，才能使得锁紧环把轴锁紧。

作为优选方案，限位凹槽为环形限位凹槽，限位凸起为环形限位凸起，限位凹槽上设置有第一锯齿，第一锯齿相邻两个齿牙间的角为角a，角a的角度为60-90度，限位凸起上设置有与第一锯齿相配合的第二锯齿。

通过上述技术方案，将起限制轴承轴向位移作用的限位凹槽和限位凸起分别设置为环形限位凹槽和环形限位凸起，可以使得在某一处的限位凹槽和限位凸起发生磨损，即第一锯齿和第二锯齿上的锯齿发生磨损，无法起到限位作用时，其他地方的限位凹槽和限位凸起依然能够起到限位的作用；第一锯齿和第二锯齿除了能够在轴向上进行限位作用，还能够防止轴承座与轴承外圈的相对旋转。第一锯齿相邻两个齿牙间的角为角a，要想轴承座与轴承外圈之间不发生相对旋转选择，第一锯齿相邻两个齿牙间的角即角a应当尽可能小，所以选择角a为锐角，但是如果角a的角度太小的话，会使得锯齿过尖，加快锯齿的磨损，大大缩减轴承座和轴承外圈的使用寿命，因此选择角a的角度范围为60-70度。

作为优选方案，连接槽上设置有第三锯齿，第三锯齿相邻两个齿牙间的角为角b，角b的角度为120-130度，连接耳上设置有与第三锯齿配合的第四锯齿。

通过上述技术方案，第一轴承座和第二轴承座除了可以通过螺栓进行定位，还可以通过连接槽上的第三锯齿和第四锯齿相配合来进行定位，第三锯齿和第四锯齿相互配合，一定程度上减小了螺栓和螺栓孔在固定轴承座时受到的压力，减少了螺栓与螺栓孔之间的磨损，从而延长了螺栓和螺栓孔的使用寿命；以及第一锯齿相邻两个齿牙间的角即角b的角度不适宜过小，一方面是因为第一轴承座与第二轴承座之间主要通过螺栓和螺栓孔来连接固定，另一方面角b过小的话，会使得会使得锯齿过尖，加快锯齿的磨损，缩短轴承座的使用寿命，角b的角度也不适宜过大，角b的角度过大的话，无法起到减小螺栓和螺栓孔在固定轴承座时受到的压力，因此选择角b的角度范围为120-130度，既能够起到减小压力和定位的作用，也不易导致磨损。

作为优选方案，锁紧环上设置有缺口，缺口处设置有橡皮筋，橡皮筋的宽度等于锁紧环的宽度。

通过上述技术方案，因为锁紧环上设置有缺口，所以当锁紧环受到圆环指向轴心线的合力时，锁紧环缩小，从而使得轴承内圈把轴夹紧；缺口处设置有橡皮筋，初始状态下，橡皮筋是处于拉伸状态下的，因为橡皮筋有弹性，处于拉伸状态的橡皮筋要恢复弹性，所以橡皮筋对锁紧环也有使得锁紧环收缩的弹力，这个弹力使得锁紧环进一步缩小，进一步使得轴承把轴夹紧。

作为优选方案，轴承外圈的一端设置有定位凸起，第一轴承座和第二轴承座上设置有定位凸起配合使用的定位开口。

通过上述技术方案，定位突起和定位开口相配合使用，一方面使得轴承外圈和轴承座不发生相对旋转，防止轴承外圈与轴承座之间发生错位，减少轴承外圈与轴承座之间的滑动摩擦，从而减少轴承外圈和轴承座之间的磨损，另一方面，在第一次装配使用后，第一锯齿中的锯齿与第二锯齿中的锯齿经过了磨合期，从而达到了互相协调、紧密配合的效果，轴承座与轴承外圈的配合更加稳定，当把轴承外圈和轴承座拆卸后重新进行组装，如果不设置有定位凸起和定位开口，可能会使得第一锯齿中的锯齿与第二锯齿中的锯齿需要重新经历磨合期，或者可能第一锯齿与第二锯齿中的锯齿无法进行磨合，影响轴承座和轴承外圈的配合效果，从而影响第一锯齿和第二锯齿的限位的效果。

作为优选方案，第一轴承座的定位开口与第二轴承座的定位开口形状不相同，定位开口的形状为长方形、梯形或圆弧型。

通过上述技术方案，因为第一轴承座和第二轴承座在结构上很相似，所以将第一轴承座的定位开口的形状和第二轴承座的定位开口形状设置为不同的形状，使得轴承外圈和轴承座拆卸后重新进行组装时，第一锯齿中的锯齿对应的第二锯齿中的锯齿是第一次装配使用时相互配合的锯齿，保证了轴承外圈和轴承座进行良好的配合。

作为优选方案，锁紧环横截面的等腰三角形为钝角三角形，钝角的角度为150-160度。

通过上述技术方案，锁紧环是设置于轴承内圈的内表面，锁紧环的使用不应该影响轴承内圈的使用，所以锁紧环的厚度要设计得比较薄，在相同厚度的情况下，锁紧环尖端的角越大，锁紧环与轴的接触面积也就越大，锁紧环对轴的压力更加均匀，锁紧环锁紧轴的效果也就越好，因此我们选取等腰三角形为钝角三角形，但是该钝角三角形的钝角也不能太大，如果钝角角度太大的话，锁紧环受到两边的指向轴心线的合力会变小，锁紧环把轴锁紧的力就会变小，锁紧环把轴锁紧的效果会减弱，所以选择钝角的角度为150-160度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过环形限位凹槽和环形限位凸起来进行轴承外圈与轴承座之间的轴向定位，通过第一锯齿和第二锯齿相互配合、定位凸起与定位开口向相互配合，来防止轴承外圈与轴承座之间发生相对旋转，通过轴承内圈、锁紧环、圆环三者相互配合，来使得锁紧环锁紧轴，从而保证轴能够稳定的转动。该装置结构简单，应用范围广泛。

附图说明

图1为本发明一种自动锁紧定位的轴承装置的结构示意图；

图2为本发明一种自动锁紧定位的轴承装置的剖视图；

图3为本发明一种自动锁紧定位的轴承装置的轴承的结构示意图；

图4为本发明一种自动锁紧定位的轴承装置的第一轴承座或第二轴承座的结构示意图；

图5为本发明一种自动锁紧定位的轴承装置的第三锯齿和第四锯齿的连接示意图；

图6为本发明一种自动锁紧定位的轴承装置的b处的放大示意图。

图中：1-轴承、2-第一轴承座、3-第二轴承座、4-轴承外圈、5-滚动体、6-轴承内圈、7-圆环、8-锁紧环、9-橡皮筋、10-弧形橡胶、11-定位开口、12-定位凸起、13-限位凸起、13a-第二锯齿、14-连接耳、14a-第四锯齿、15-连接槽、15a-第三锯齿、16-限位凹槽、16a-第一锯齿、角a-第一锯齿相邻两个齿牙间的角、角b-第三锯齿相邻两个齿牙间的角。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种自动锁紧定位的轴承装置，如图1所示，该轴承装置包括轴承1和轴承座，轴承1包括轴承外圈4、轴承内圈6和滚动体5，轴承外圈4与轴承内圈6同轴设置，滚动体5设置于轴承外圈4和轴承内圈6之间，轴承内圈6内表面设置有锁紧环8，轴承外圈4内表面设置有限位凹槽16，轴承座外表面设置有与限位凹槽16配合使用的限位凸起13。

通过上述技术方案，锁紧环8使得轴承内圈6把轴夹紧，防止轴承内圈6与轴之间发生相对运动，减少轴承内圈6与轴之间的磨损，轴承外圈4外表面设置有限位凹槽16，轴承座内表面设置有限位凸起13，相比于轴承外圈4外表面设置有限位凸起13，轴承座内表面设置有限位凹槽16，轴承座可以不必为限位凹槽16留出厚度，可以使得轴承座变得稍微薄一些，节约了轴承座的用料，降低了成本。限位凸起13和限位凹槽16配合使用，限制轴承的轴向位移，防止轴承外圈4在轴承座的轴线方向上晃动，提高轴承1在轴承座内旋转的稳定性。

轴承座为分体式结构，其包括第一轴承座1和第二轴承座2，第一轴承座1和第二轴承座2上均设置有连接耳14和连接槽15，第一轴承座1的连接耳14与第二轴承座2的连接耳14结构相同，第一轴承座1的连接槽15与第二轴承座2的连接槽15结构相同，连接耳14和连接槽15上设置有螺栓孔，第一轴承座1的连接耳14与第二轴承座2的连接槽15配合使用,第二轴承座2的连接耳14与第一轴承座1的连接槽15配合使用。

通过上述技术方案，轴承座为分体式结构，便于进行拆卸和维护轴承座，在固定连接第一轴承座1和第二轴承座2时，将螺栓穿过第一轴承座1的连接耳14与第二轴承座2的连接槽15的螺栓孔进行固定，将螺栓穿过第二轴承座2的连接耳14与第一轴承座1的连接槽15的螺栓孔进行固定，利用螺栓直接进行连接固定，简单方便。

如图2所示，轴承内圈6内表面设置有两个锁紧环8，两个锁紧环8分别设置于轴承内圈6内表面的两端，锁紧环8的横截面为等腰三角形，锁紧环8包括锁紧环尖端和锁紧环斜面8a，锁紧环尖端与轴承内圈6内表面之间设置有弧形橡胶10，轴承内圈6内表面还设置有圆环7，圆环7设置有锁紧环斜面8a配合的圆环斜面，圆环7与轴承内圈6内表面螺纹连接。

通过上述技术方案，两个锁紧环8分别设置于轴承内圈6内表面的两端，使得轴承内圈6在夹紧轴的时候，夹得更加牢靠，也避免了锁紧环8的压力聚集在轴的某一个地方，使得轴的受到的锁紧环8的压力更加均匀，锁紧环尖端与轴承内圈6内表面之间设置有弧形橡胶10可以防止锁紧环尖端与轴承内圈6发生摩擦，防止了锁紧环8和轴承内圈6发生磨损，延长锁紧环8与轴承内圈6的使用寿命；圆环7与轴承内圈6内表面螺纹连接，圆环7与轴承内圈6过盈配合，通过旋转圆环7，使得圆环7缩入轴承内圈6，因为圆环7与轴承内圈6之间为过盈配合，所以轴承内圈6对圆环7有挤压力，圆环7斜面与锁紧环8斜面配合使用，圆环7将受到的挤压力通过圆环7斜面施加给锁紧环斜面8a；锁紧环8包括锁紧环斜面8a，锁紧环8的横截面为等腰三角形，锁紧环斜面8a位于锁紧环8的两侧，两侧锁紧环斜面8a的倾斜角度、斜面的大小均相同，使得两侧锁紧环斜面8a受到圆环7的挤压力的合力是指向轴心线方向的，并且该合力应当尽可能的大，才能使得锁紧环8把轴锁紧。

如图3-6所示，限位凹槽16为环形限位凹槽16，限位凸起13为环形限位凸起13，限位凹槽16上设置有第一锯齿16a，第一锯齿16a相邻两个齿牙间的角为角a，角a的角度为60-90度，限位凸起13上设置有与第一锯齿16a相配合的第二锯齿13a。

通过上述技术方案，将起限制轴承1轴向位移作用的限位凹槽16和限位凸起13分别设置为环形限位凹槽16和环形限位凸起13，可以使得在某一处的限位凹槽16和限位凸起13发生磨损，即第一锯齿16a和第二锯齿13a上的锯齿发生磨损，无法起到限位作用时，其他地方的限位凹槽16和限位凸起13依然能够起到限位的作用；第一锯齿16a和第二锯齿13a除了能够在轴向上进行限位作用，还能够防止轴承座与轴承外圈4的相对旋转。第一锯齿16a相邻两个齿牙间的角为角a，要想使得轴承座与轴承外圈4的之间不发生相对旋转选择，第一锯齿16a相邻两个齿牙间的角即角a应当尽可能小，所以选择角a为锐角，但是如果角a的角度太小的话，会使得锯齿过尖，加快锯齿的磨损，大大缩减轴承座和轴承外圈4的使用寿命，因此选择角a的角度范围为60-70度。

连接槽15上设置有第三锯齿15a，第三锯齿15a相邻两个齿牙间的角为角b，角b的角度为120-130度，连接耳14上设置有与第三锯齿15a配合的第四锯齿14a。

通过上述技术方案，第一轴承座1和第二轴承座2除了可以通过螺栓进行定位，还可以通过连接槽15上的第三锯齿15a和第四锯齿14a相配合来进行定位，第三锯齿15a和第四锯齿14a相互配合，一定程度上减小了螺栓和螺栓孔在固定轴承座时受到的压力，减少了螺栓与螺栓孔之间的磨损，从而延长了螺栓和螺栓孔的使用寿命；以及第一锯齿16a相邻两个齿牙间的角角b的角度不适宜过小，一方面是因为第一轴承座1与第二轴承座2之间起连接固定主要通过螺栓和螺栓孔，另一方面角b过小的话，会使得会使得锯齿过尖，加快锯齿的磨损，缩短轴承座的使用寿命，角b的角度也不适宜过大，过大的话，无法起到减小螺栓和螺栓孔在固定轴承座时受到的压力，因此选择角b的角度范围为120-130度，既能够起到减小压力和定位的作用，也不易导致磨损。

锁紧环8上设置有缺口，缺口处设置有橡皮筋9，橡皮筋9的宽度等于锁紧环8的宽度。

通过上述技术方案，因为锁紧环8上设置有缺口，所以当锁紧环8受到圆环7指向轴心线的合力时，锁紧环8缩小，从而使得轴承内圈6夹紧在轴上；缺口处设置有橡皮筋9，初始状态下，橡皮筋9是处于拉伸状态下的，因为橡皮筋9有弹性，处于拉伸状态的橡皮筋9要恢复弹性，所以橡皮筋9对锁紧环8也有使得锁紧环8收缩的弹力，这个弹力使得锁紧环8进一步缩小，进一步使得轴承1把轴夹紧。

轴承外圈4的一端设置有定位凸起12，第一轴承座1和第二轴承座2上设置有定位凸起12配合使用的定位开口11。

通过上述技术方案，定位突起和定位开口11相配合使用，一方面使得轴承外圈4和轴承座不发生相对旋转，防止轴承外圈4与轴承座之间发生错位，减少轴承外圈4与轴承座之间的滑动摩擦，从而减少轴承外圈4和轴承座之间的磨损，另一方面，第一锯齿16a中的锯齿与第二锯齿13a中的锯齿在第一次装配使用后经过了磨合期，从而达到了互相协调、紧密配合的效果，使得轴承座与轴承外圈4的配合更加稳定，当把轴承外圈4和轴承座拆卸后重新进行组装，如果不设置有定位凸起12和定位开口11，可能会使得第一锯齿16a中的锯齿与第二锯齿13a中的锯齿需要重新经历磨合期，或者可能第一锯齿16a与第二锯齿13a中的锯齿无法进行磨合，影响轴承座和轴承外圈4的配合效果，影响第一锯齿16a和第二锯齿13a的限位的效果。

第一轴承座1的定位开口11与第二轴承座2的定位开口11形状不相同，定位开口11的形状为长方形、梯形或圆弧型。

通过上述技术方案，因为第一轴承座1和第二轴承座2在结构上很相似，所以将第一轴承座1的定位开口11的形状和第二轴承座2的定位开口11形状设置为不同的形状，进一步使得轴承外圈4和轴承座拆卸后重新进行组装时，第一锯齿16a中的锯齿对应的第二锯齿13a中的锯齿是第一次装配使用时相互配合的锯齿，保证了轴承外圈4和轴承座进行良好的配合。

锁紧环8横截面的等腰三角形为钝角三角形，钝角的角度为150-160度。

通过上述技术方案，锁紧环8是设置于轴承内圈6的内表面，锁紧环8的使用不应该影响轴承内圈6的使用，所以锁紧环8的厚度要设计得比较薄，在相同厚度的情况下，锁紧环8尖端的角越大，锁紧环8与轴的接触面积也就越大，锁紧环8对轴的压力更加均匀，锁紧环8锁紧轴的效果也就越好，因此我们选取等腰三角形为钝角三角形，但是该钝角三角性也不能太大，如果钝角角度太大的话，锁紧环8受到两边的指向轴心线的合力会变小，锁紧环8把轴锁紧的力就会变小，锁紧环8把轴收紧的效果会减弱，所以选择钝角的角度为150-160度。

在装配该轴承装置时，首先将滚动体5放在轴承外圈4和轴承内圈6之间，接着依次将圆环7、锁紧环8旋转进轴承内圈6，最后将第一轴承座2和第二轴承座3固定在轴承的外面。

该轴承装置在工作时，两侧锁紧环斜面8a受到圆环7的挤压力的合力，橡皮筋9对锁紧环8也有使得锁紧环8收缩的弹力，这些合力使得锁紧环8把轴锁紧，从而使得轴能够稳定转动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。