一种球轴承低振动双兜孔中心保持架的制作方法

1.本实用新型涉及轴承设计及制造技术领域，具体的说是一种球轴承低振动双兜孔中心保持架。


背景技术：

2.滚动轴承在旋转过程中，内圈带动滚动体，滚动体带动保持架高速旋转，由于目前保持架兜孔采用直兜孔，滚动体比如钢球旋转方向与保持架兜孔壁有一个夹角；同时，所有兜孔的圆心都在一个平面内的环线上，在使用过程中出现以下问题：
3.（1）保持架兜孔采用直兜孔，滚动体比如钢球旋转方向与保持架兜孔壁有一个夹角，因此，钢球施加保持架上的力存在径向分力，使得保持架和钢球碰撞的瞬间产生涡动，如果是高速轴承，滚动体为钢球、保持架为金属如黄铜，则高速工作时引起轴承显著振动和碰撞噪声，造成轴承过早失效；对于重大型轴承，如风电偏航四点接触球轴承，一个套圈有140个钢球，保持架采用的是三块钢板焊接的实体保持架，每个钢球和保持架兜孔钢板内壁的碰撞并不大，但140个钢球与保持架碰撞的累加就有很大的力，使得保持架涡动明显，并且出现保持架挤压甚至断裂现象。
4.（2）保持架所有兜孔的圆心都在一个平面内的环线上，对轴承内钢球的轴向约束较小，特别是兜孔与钢球间隙较大时，在高速工况下，钢球在轴承内部飘逸较大，引起主机显著振动和噪声；对于内径3500mm以上的重大型轴承，如风电偏航四点接触球轴承，钢球和兜孔之间的间隙超过30mm，而且钢板比较薄，保持架尺寸较大，保持架在轴承内轴向窜动很大，影响装机后整机的稳定性。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决上述问题，提供了一种球轴承低振动双兜孔中心保持架。
6.本实用新型通过以下技术方案来实现：
7.一种球轴承低振动双兜孔中心保持架，保持架圆周面上的兜孔采用锥形兜孔，该锥形兜孔壁与滚动体的垂直面的夹角为3-12
°
，实现保持架兜孔壁与兜孔内的滚动体接触点在滚动体运动方向线上，且受力方向与滚动体和保持架运转方向一致，以保持架中心线为对称轴形成两排兜孔。
8.进一步优化，所述滚动体为钢球。
9.进一步优化，所述锥形兜孔为上宽下窄。
10.进一步优化，所述两排兜孔中心线的距离不大于钢球与兜孔之间的间隙距离。
11.本实用新型的有益效果在于：
12.1、保证钢球与保持架兜孔壁接触时，受力方向与钢球和保持架运转方向一致，避免了碰撞时产生的径向分力，也减小了瞬间能量损失，降低了保持架与钢球碰撞瞬间涡动引起的振动和噪声，也降低了碰撞能量损耗引起的发热。
13.2、对于重大型轴承，如风电偏航四点接触球轴承，避免了因多个球与保持架碰撞
累加的能量，造成保持架挤压甚至断裂现象。
14.3、双排保持架的结构，减小了高速工况下球的飘逸，降低主机振动和噪声，对于内径3500mm以上的重大型轴承，如风电偏航四点接触球轴承，钢球和兜孔之间的间隙超过30mm，而且钢板比较薄，保持架尺寸较大，避免了保持架在轴承内轴向窜动，减小了对装机后整机稳定性的影响。
附图说明
15.图1为球轴承结构示意图；
16.图2为保持架兜孔接触面改进示意图；
17.图3为保持架兜孔接触面改进前后结构对比示意图；
18.图4为保持架双排兜孔结构示意图；
19.图5为滚动体与保持架兜孔的间隙示意图；
20.附图标记：1、轴承内圈，2、轴承外圈，3、保持架，4、滚动体。
具体实施方式
21.下面根据附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
22.一种球轴承低振动双兜孔中心保持架，保持架3安装在轴承内圈1与轴承外圈2之间，保持架3圆周面上的兜孔采用锥形兜孔，所述锥形兜孔为上宽下窄，该锥形兜孔壁与滚动体4的垂直面的夹角为3-12
°
，实现保持架兜孔壁与兜孔内的滚动体4接触点在滚动体4运动方向线上，且受力方向与滚动体4和保持架3运转方向一致，以保持架3中心线为对称轴形成两排兜孔。所述两排兜孔中心线的距离不大于钢球与兜孔之间的间隙距离。
23.进一步优化，所述滚动体4为钢球。
24.保持架圆周面上的兜孔采用锥形兜孔，改进后的锥形兜孔壁标记为cd面，cd面与垂直面夹角约7
°
，相比较改进前ab面与垂直面的夹角较小，以保证保持架3兜孔壁的cd面与钢球的接触点在钢球运动方向线上，且受力方向与钢球和保持架3运转方向一致，从而避免了碰撞时产生的径向分力，也减小了瞬间能量损失，降低了保持架3与钢球碰撞瞬间涡动引起的振动和噪声，也降低了碰撞能量损耗引起的发热。同时，相邻两个保持架的兜孔中心在标记为x的保持中心线两侧相等距离，形成了双兜孔中心，既以保持架中心线x为对称轴形成两排兜孔，标记为m、n的两排兜孔中心线的距离不大于钢球与标记为h的保持架兜孔间隙。
25.钢球与保持架兜孔壁接触时，受力方向与钢球和保持架3运转方向一致，避免了碰撞时产生的径向分力，也减小了瞬间能量损失，降低了保持架3与钢球碰撞瞬间涡动引起的振动和噪声，也降低了碰撞能量损耗引起的发热。
26.双排保持架的结构，减小了高速工况下球的飘逸，降低主机振动和噪声，对于内径3500mm以上的重大型轴承，如风电偏航四点接触球轴承，钢球和兜孔之间的间隙超过30mm，而且钢板比较薄，保持架尺寸较大，避免了保持架3在轴承内轴向窜动，减小了对装机后整机稳定性的影响。
27.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种球轴承低振动双兜孔中心保持架，其特征在于，保持架圆周面上的兜孔采用锥形兜孔，该锥形兜孔壁与滚动体的垂直面夹角为3-12
°
，实现保持架兜孔壁与兜孔内的滚动体接触点在滚动体运动方向线上，且受力方向与滚动体和保持架运转方向一致，以保持架中心线为对称轴形成两排兜孔。2.如权利要求1所述的一种球轴承低振动双兜孔中心保持架，其特征在于，所述滚动体为钢球。3.如权利要求1所述的一种球轴承低振动双兜孔中心保持架，其特征在于，所述锥形兜孔为上宽下窄。4.如权利要求1所述的一种球轴承低振动双兜孔中心保持架，其特征在于，所述两排兜孔中心线的距离不大于钢球与兜孔之间的间隙距离。

技术总结
一种球轴承低振动双兜孔中心保持架，保持架圆周面上的兜孔采用锥形兜孔，该锥形兜孔壁与滚动体的垂直面夹角为3-12


技术研发人员：王东峰 袁巨龙 吕冰海 李省伟 楚德娜 毛斐然 崔璇
受保护的技术使用者：洛阳轴研科技有限公司
技术研发日：2022.10.19
技术公布日：2023/3/21