专利名称：自泵油润滑式径向力滚动轴承的制作方法
技术领域：
本发明是一种关于径向力滚动轴承，特别是关于具有自行泵油功能且能对滚动体及滚道进行强制润滑的径向力滚动轴承。
径向力滚动轴承(包括滚动体为球形、圆柱形、园锥形等各种径向力滚动轴承及径向推力滚动轴承)，由于具有许容转速高，起动及运转摩擦力矩小，可同时承受径向载荷及轴向载荷，工作可靠，转动精度高等优点，目前被广泛使用在机床，电机，航空，车辆，船舶，工程行走机械等各个领域中，是使用最广泛的滚动轴承之一。
在现有各种类型的径向力滚动轴承中，都有一个额定工作转速。虽然影响进一步提高转速的因素很多，但其中最重要也是最有效的手段之一便是改善轴承的润滑条件。目前常用的方法多是采用一套辅助设备，如离心式润滑油泵，射流喷油润滑装置等。这些方法固然可以大大改善轴承内部的润滑条件，提高其工作转速，但相应地使得设备成本、安装成本以及使用空间都有所增加并带来可靠性降低等问题。
针对这一现状，本发明的目的旨在提供一系列依靠轴承本身的相对运动自行泵油并对滚动体及滚道进行有效的强制润滑的径向力滚动轴承。
发明的意图由下述方法实现在轴承外圈两侧的内圆环面与内圈的外圆环面之间，设置一大小适当的(圆环形)间隙，然后在外圈的内圆环面(或者内圈的外圆环面)上开设一组与上述圆环面母线成一定夹角的泵油斜槽(或螺旋槽)。如果要求所有斜槽产生同样方向的流动效应，则应使两侧圆环面上泵油斜槽的倾斜方向一致。这样，当轴承内圈的外圆环面相对于外圈的内圆环面运动时，滚动体一侧的泵油斜槽便会把油从轴承的外部泵入轴承的内部，而另一侧的泵油斜槽则将轴承内部的油抽至外部，即两个油泵将方向一致地把油液从轴承的某一侧沿轴向压送到另一侧。当旋转方向相反时，油流的方向也相应改变。与此相对应，对于某些需要高速或超高速运转的轴承或多排滚动体式轴承，可以使滚动体两侧的复数个间隙式动压油泵的泵油方向同时从轴承两侧朝向滚动体或从轴承中部朝向两侧，或者使所有间隙式斜槽动压油泵的泵油方向始终一致。
另一种方法是，因为轴承的保持架与轴承的内外圈均存在相对运动且很多轴承的保持架本来就依靠内圈或外圈的表面定位，故可将上述泵油斜槽(螺旋槽)开设在保持架与内圈的外圆环面或外圈的内圆环面之间。当然，也可以同时在保持架与内圈和外圈形成的圆环形间隙内开设泵油斜槽(螺旋槽)。应当指出的是把泵油斜槽开在保持架圆环面的方法，对于密封式油脂润滑型轴承特别适用。因为在这种情况下，可以把保持架同内圈的外圆环面和外圈的内圆环面之间的间隙都做得较小而构成双面型间隙式动压油泵，这意味着对于单列滚动体轴承而言，可以方便地得到两个或四个间隙式动压斜槽泵而在轴承密封空间内形成环流型循环润滑。此外，把泵油斜槽开设在保持架的另一个好处是由于在保持架与定位面之间始终有一定的润滑媒体，可抑制其自激振动，有利于减少摩擦发热及噪音。
当把泵油斜槽开设在保持架的内、外圆环面上时，可以开设一组遍及整个圆环面的泵油斜槽，即滚动体分布于泵油斜槽区域内。这种方式一方面可以简化斜槽的加工，减少油泵所需的空间，同时又能保证足够的润滑流量。如附图
二中的(c)所示。
对于无内圈式滚针或滚柱轴承，一般可将泵油斜槽开在外圈或保持架的内圆环面上，而轴的表面则直接与开有泵油斜槽(或螺旋槽)的面构成间隙式动压油泵。
对于超高速轴承，可将上述开有泵油斜槽(或螺旋槽)的间隙面设计成园锥面或与轴线垂直的平面。换句话说，构成动压油泵的两个曲面之母线除了可以是与轴线平行的直线以外，也可以是与轴线成一定夹角的斜线，或者是与轴线垂直的直线甚至其他任意种型线，而间隙之间的泵油斜槽的特征是斜槽任意处的切线总是与上述曲面的母线有一定的角度。当该角度处处相等时，则意味着所论斜槽为螺旋槽。
总而言之，在本发明中，利用了轴承本身零件之间的相对运动，由相对运动零件某些特定的曲面(圆环面，锥面，与轴线垂直的平面等)构成的间隙以及开在这些间隙中的倾斜油槽或螺旋槽，形成一个或一个以上的间隙式动压油泵，油泵的出口端即泵出的油液为一个理想的圆环面或部分圆环面。所论油泵具有三个基本元素，第一个元素是基本曲面，第二个元素是与基本曲面具有相对运动的、构成工作间隙的曲面，第三个元素则是开设在上述任意一个曲面上的复数条与曲面母线具有一定夹角的泵油斜槽，当所论夹角处处相等时，斜槽便为螺旋槽。基本曲面可以是固定的也可以是运动的。显然，这种油泵具有结构简单，可靠性高，输油特性正好符合轴承工作要求等优点。
考虑到轴承工作时，由于离心力的作用，首先失油的部分是内滚道与滚动体之间，故一般情况下，可把间隙式动压油泵设置在靠近内圈滚道的地方。另一方面，因为实际使用轴承时，在许多场合，要求润滑油的油量只到一定高度即轴承只有一部分侵泡在油中，故可将泵油斜槽开设在与外圈固定在一起的有关零件上。对于轴承全部侵泡在油中的使用情况如各种油泵及油马达，由本发明提出的轴承将更显优越性。
间隙油泵中的斜槽断面的形状可以是矩形，三角形，梯形，圆弧形等各种形状。斜槽的数目，宽度，深度，倾斜角度等几何参数，则应视轴承的转速及其他条件等决定。至于斜槽的类型，则以螺旋槽的加工最为便利。
在要求润滑油量不大的场合，可只在轴承滚动体的一侧或保持架的一个圆环面上开设一组泵油斜槽而构成一个间隙式斜槽动压油泵，而对于要求润滑油量尽可能大或高速运转的情况，则可将所有间隙式动压油泵的泵油方向设计得始终一致，如图三中的(b)所示。
因为所论油泵属粘性动压式油泵即流量与油液的粘度及转速密切相关且成正比增加，正好与解决轴承高速时滚动体与滚道之间失油这一问题的要求所一致，而在起动或低速时则几乎不会有什么附加扭矩损失。另外，如上所述，因为泵油斜槽或螺旋槽是沿整个滚道面均匀分布即油液将以一圆环形或部分圆环形射流面的形式向滚动体等喷射，故可形成很理想的润滑方式。在某些要求超高速运转的场合，可把间隙式油泵中的两个曲面设计成园锥形或与轴线垂直的平面，如附图三中的(c)及(d)所示。这样，一方面能保证泵入油泵吸油口处不会发生气蚀，另一方面可使呈园锥面的射流以一定的角度把油喷向内滚道面及滚动体。当然，所论泵油面也可以是曲面构成母线为非直线的各种曲面。
与形成轴向流动所需要的、发生在滚动体两侧的压差相比，由滚动体与滚道之间的弹性动压效应产生的压力数量级别要大得多，因此，前者的存在不致引起轴承在承载能力方面的问题。
对于某些难于从整体结构布置上实现油液大循环加冷却的使用场合，可考虑在轴承外圈的外表面或内圈的内表面上开设连通轴承两侧的导油槽，以便在轴承的两侧流场范围内形成油液的循环流动。另一方面，由于所论导油槽的存在特别是当导油槽为螺旋槽时，对于某些并不要求特别精密转动的场合，可将轴或轴承孔与轴承设计成滑动配合。这样，即使当配合表面发生微小滑动，因为始终有油液被导入配合表面，润滑该表面并带走热量，故可有效地避免微滑磨损。
与现有的各种径向滚动轴承相比，本发明具有自润滑能力强，许容转速高，可靠性好，噪音小，寿命长等优点。
本发明用于各种径向滚动轴承的实施例由附图一-附图九给出。
图一为间隙式斜槽动压油泵的工作原理说明示意图。
图二为具有间隙式动压油泵的单列径向力滚动球轴承，图中的(a)表示将泵油斜槽开在内外圈之间的结构示例，(b)表示泵油斜槽开在保持架与内、外圈之间的情况，(c)表示了在保持架的内、外圈环面开设所谓全面积非连续式泵油斜槽(螺旋槽)的实施例。
图三为具有间隙式斜槽动压泵的双列式径向滚动球轴承，图中(a)表示了将泵油斜槽开在轴承内、外圈之间的结构例，(b)表示当把泵油斜槽开设在保持架与内圈及外圈之间的结构例，(c)表示了使斜槽式动压泵以一定夹角向内圈滚道喷油润滑时的结构例，(d)则表示了动压油泵的间隙面与轴线垂直的结构示例，图中的(e)为“A-A”剖面视图，表示了平面螺旋槽泵油面的具体结构。图三中的(f)及(g)表示了位于滚动体两侧的两个间隙式动压油泵同时把油从轴承外部泵向轴承中部的实施例。不过，此种情况下的轴承一般只适应于单向高速旋转。
图四表示了密封式油脂润滑的单列及双列径向力滚动球轴承的结构例。
图五为本发明用于径向滚柱轴承的结构例，图中的(a)表示间隙式动压油泵设置在内外圈之间的双列滚柱轴承结构，(b)表示把间隙式动压油泵设置在保持架与内圈之间的单列滚柱轴承结构。(c)则表示了本发明用于具有四列滚柱的重载轴承的实施例，对应于不同的转向，轴承中的四个动压油泵将分别把油液从轴承的两侧泵向其中部或从轴承的中部泵向两侧。
图六为本发明用于无内圈的滚针或滚柱轴承的结构示例，图中的(a)表示既无内圈也无外圈即只是保持架与滚针组合的结构，泵油斜槽可同时开设在保持架的内、外圆环面上。图中的(b)表示具有外圈的滚针轴承且泵油斜槽开在保持架的内圆柱面上的情况，(c)表示了一种具有内、外圈的双列滚针轴承且泵油斜槽开设在保持架的内、外圆柱面上时的结构例。
图七表示本发明用于滚锥轴承的实施例，(a)为单列滚锥轴承结构，(b)为双列滚锥轴承结构，两者的泵油斜槽都没有开设在保持架上。
图八表示本发明用于滚珠及球面滚柱自动调心式径向力滚动轴承的实施例。图中的(a)表示双列自动调心式滚珠轴承的结构，(b)则表示了双列自动调心式球面滚柱轴承的结构示例。
图九表示了一种在轴承外圈两侧的内圆柱面上开设有泵油斜槽的无内圈式滚针轴承的立体图。
下面，参照附图一-附图九，详细说明依据本发明提出的自泵油润滑式径向力滚动轴承的结构特征及工作原理等。
如图一所示，如果把图二(a)中的轴承的外圈(1)〈假设两侧挡板(5)与外圈(1)为一个整体〉，内圈(3)沿园周方向展开并表示成三维图形，则得开设在外圈两侧的数条倾斜泵油槽(Cl)，(Cr)与内外圈及滚动体之间的位置关系。图中上部分为内圈的展开平面(1A)，下部分为外圈的展开平面(3A)。当上部分平面(1A)以速度“V”沿“X”轴的反方向移动时，由于粘性的作用，在(1A)及(3A)之间的油液便沿“X”轴的反方向移动，粘附在(3A)面上的油液速度与内圈的运动速度“V”一致，而在(1A)槽底面上的油液速度则为零。因为油槽(Cl)与运动方向有一个夹角(D)，故槽中底面以上的油液便被源源不断地从“a-a”面被推向“b-b”面，实现了将油从一个地点泵向另一个地点的要求。泵油斜槽的几何参数如图(1)中的(c)，(t)，(h)，(w)，(D)，斜槽数目，间隙高度(hc)，间隙面半径(Rc)，油液粘度及相对运动速度“V”等都对泵油能力有一定的影响。
图二表示本发明用于单列径向力滚动球轴承时的实施例，轴承由内圈(1)，滚动体(2)，保持架(3)，外圈(4)，两侧挡板(5)构成，该挡板与外圈固定在一起。图中的(a)表示将间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)开设在挡板(5)与内圈之间时的情形，泵油斜槽开设在挡板的内圆环面上。当轴承以顺时针方向“Wc”旋转时，油液便以速度“V”从轴承的左侧流向右侧，然后经开设在轴承外圈端面上的径向到油槽(Ld)及外圈表面上的螺旋导油槽(Lc)构成循环(图中未画出“Ld”及“Lc”)。当旋转方向为反时针方向时，两个油泵“CHP1”及“CHP2”则将油液以速度“V”从轴承的右侧压向左侧。此时仍可通过上述导油槽(Ld)及(Lc)构成循环。图中的(b)表示将四个间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)，及(CHP3)，(CHP4)开设在保持架与内、外圈之间时的情况。当轴承内圈以顺时针方向“Wc”转动时，保持架将以相同的方向但不同的速度与内圈一起转动。这意味着，保持架与内、外圈同时存在着速度差。如果按一定规律在保持架的内、外圆环面上开设四组泵油斜槽，则可形成四个间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)，(CHP3)及(CHP4)。当轴承内圈以“Wc”方向转动时，油泵(CHP1)，(CHP2)便把油液从轴承的左侧压送到右侧，而油泵(CHP3)及(CHP4)则把油液从右面泵回左面，形成有效的循环。当转动方向改变时，油液流动方向也相应改变。由于这种结构的循环油量充足且能对内外圈及滚动体同时进行润滑，故可在更高的转速下运转。另一方面，因为在保持架与内、外圈的相对运动面之间，容易始终保有油液，对减轻摩擦发热及抑制保持架的振动均有好处。当然，也可以把四个间隙式动压油泵的(沿轴向的)泵油方向设计得一致。
应该强调指出的是如图二中的(c)所示，可以在轴承保持架的内、外圆环面上分别开设一组遍及整个圆环面的泵油斜槽(螺旋槽)(Ga)，(Gb)，与轴承内圈和外圈构成两个泵油方向不同的间隙式斜槽动压油泵(CHP1)，(CHP2)。虽然这意味着因为滚动体分布在泵油斜槽所占区域内而使得泵油面成为非连续的圆环面，但并不会因此而严重破坏间隙式动压油泵的有效泵油能力。实际上，这种形式的泵油斜槽对于实心式保持架轴承是非常适用的，尤其是当滚动体两侧的宽度较小时。图二中的(d)及(e)分别表示了开设有所论全面积非连续式泵油斜槽的保持架内、外圆环面的展开图。在保持架外圈表面上开设沉孔(Kc)的目的，是便于高速保持架与滚珠的接触高度。不言而喻，这种所谓全面积非连续式泵油斜槽的原理，同样也适应于滚动体为滚柱、滚针等的滚动轴承。
图三表示了本发明用于双列式径向力滚动球轴承的结构。图中的(a)表示了将两个间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)开设在两侧挡板(5)与内圈之间的情况。轴承由内圈(1)，两组滚动体(2)，保持架(3)，外圈(4)两侧挡板(5)构成。两个间隙式斜槽动压油泵开设在挡板(5)的内圆环面上，当轴承内圈以顺时针方向“Wc”旋转时，油液由(CHP1)抽入轴承内部，而另一个间隙式动压油泵(CHP2)则将油液抽到轴承外部，形成沿轴向的循环。当旋转方向改变时，油流的方向也相应改变。图中的(b)表示将四个间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)，(CHP3)及(CHP4)开设在保持架与内外圈之间的情况，四个油泵将始终方向一致地将油液从轴承的一侧泵向另一侧。如上所述，此种结构有利于高速运转。对于某些超高速运转的情况，为了进一步克服离心力的影响，改善润滑条件，可将间隙式动压泵设计成如图三中的(c)及(d)所示的结构。如图三中的(c)所示，当轴承的内圈以速度“Wc”顺时针方向旋转时，位于轴承外部的油液被间隙式动压油泵(CHP1)从入口(In)抽入，并以角度“A”喷向轴承的内滚道及滚动体，(CHP2)则把油液从轴承内部抽至轴承外部。油液的循环既可通过端面径向导油槽(Ld)及外圈圆柱面上的螺旋槽(Lc)构成，也可以通过其他途径进行冷却循环。图三中的(d)为采用两个平面式螺旋槽间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)的结构示例。图中的(e)同时表示了“A-A”及“B-B”剖面。当轴承内圈以顺时针方向“Wc”转动时，(CHP1)便把油液从轴承的外部泵入中部并以角度“A”喷向内滚道及滚动体，而(CHP2)则把油液抽出轴承外。反之亦然。因为平面上的斜槽(螺旋槽)沿流向长度可以设计得很长，故可在较高的压力条件下输出较大的油量，所以这种结构尤其适应于超高速运转。
对于某些只要求一个方向高速或超高速运转的轴承，可将位于轴承滚动体两侧的两个间隙式动压油泵的泵油方向设计成同时朝向滚动体。如图三中的(f)所示，被泵入轴承内部的油液，首先润滑滚动体及滚道，在离心力的作用下，进入环形槽(Ch)，然后经开设在轴承外圈上的径向导油孔(Jd)及轴向导油槽(Cz)将油引出轴承外部。当轴承的旋转方向改变时，油液的循环方向也相应改变。当然，也可将轴向导油槽改为径向导油槽(Cj)，而将油液引至冷却器(Co)冷却后进行循环，参见图三中的(g)。这种结构的好处在于既无须安置任何射流润滑装置，又可获得相当于或好于采用射流润滑装置时的润滑效果。这对于简化整个润滑系统，增加其可靠性，降低综合成本都有好处。不言而喻，图三中(f)，(g)所示的两侧油泵同时向轴承中部泵油的方法同样适用于滚柱轴承，滚针轴承，滚锥轴承等。
图四为本发明用于密封式油脂润滑径向力滚动球轴承的实例。图中的(a)表示了自位式单列滚动体结构例，轴承由内圈(1)，滚动体(2)，保持架(3)，球面型外圈(4)，油封(5)等零件构成。在保持架(3)的内、外圆环面上，开设有四组泵油斜槽，与内外圈的两个圆环面一起构成四个间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)，(CHP3)及(CHP4)。当轴承内圈(1)以顺时针方向“Wc”转动时，四个油泵的共同作用使轴承内部的油脂产生如图所示的循环。当内圈的转动方向相反时，油脂在轴承内的流动方向也随之改变。图中的(b)表示了双列滚动体径向力球轴承的结构例。在该轴承中，采用了两个半边式保持架(3)。四个泵油斜槽(CHP1)，(CHP2)，(CHP3)及(CHP4)分别开设在两个保持架上。因其工作原理与(a)的情况基本类似，故不在此赘述。
图五表示自泵油润滑式圆柱型滚子轴承即滚柱轴承的结构实例。图中的(a)为双列式滚柱结构，轴承由内圈(1)，两列滚柱(2)，一个保持架(3)，外圈(4)，两侧挡板(5)构成，挡板(5)与外圈固定在一起。挡板(5)与内圈(1)构成两个间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)。对应于轴承内圈的不同转向，(CHP1)及(CHP2)使油液分别产生如图所示的“V-V”及“U-U”循环。图中的(b)表示单列滚柱轴承的应用例。两个间隙式斜槽动压油泵(CHP1)，(CHP2)设置在保持架及轴承的内圈之间。当然，根据需要，也可在保持架的内、外圆环面上开设四组泵油斜槽而构成四个间隙式动压油泵。由于滚柱轴承滚动体的轴向尺寸较大，故本发明提出的自泵油润滑方法比使用在滚动球轴承的情况更为有效。为了改善滚柱两端面的润滑条件，在两侧挡板上开设了环型油槽(Ch)。
对于多列滚动体式重载轴承，为了获得更好的润滑效果，可以将多个间隙式动压油泵的泵油方向设计得有所不同。图五中的(c)表示本发明用于四列滚柱轴承的实施例。轴承由一个内圈(1)，四列圆柱形滚子(2-1)，(2-2)，(2-3)，(2-4)，两个保持架(3-1)，(3-2)，两个外圈(4-1)，(4-2)，两块侧板(5-1)，(5-2)，一个组合环(6)构成。四组泵油斜槽分别开设在两块侧板及组合环上，与轴承内圈表面的间隙一起构成四个间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)，(CHP3)，(CHP4)。其中，(CHP1)与(CHP2)的泵油方向即泵油斜槽(或螺旋槽)的方向一致，而(CHP3)与(CHP4)的泵油方向一致但与前者不同。当轴承内圈以顺时针方向“Wc”转动时，(CHP1)及(CHP2)把油液从轴承的左侧泵入中部，(CHP3)及(CHP4)则把油液从右侧泵入轴承的中部，经环形槽(C1)，(C2)构成循环。当轴承内圈的转向相反时，油液便被四个油泵从轴承的中部分别泵至轴承的左侧及右侧。显然，这种多个油泵的配置方式同样也适用于多列式滚针及滚锥重载轴承等。
图六为本发明用于几种不同结构的滚针轴承的实施例。图中的(a)表示了既无内圈也无外圈的结构即只是滚针(2)与保持架(3)的组合体。这种形式的轴承多用在径向空间很小的场合，滚动体将直接与轴承孔和轴产生接触及滚动。在保持架两侧，开设了四组泵油斜槽(G1)，(G2)，(G3)及(G4)。当轴承被安装在孔与轴之间后，保持架的内圆环面(Ic)及泵油斜槽(G1)，(G2)将与轴的外表面构成两个间隙式动压泵(CHP1)，(CHP2)。保持架的外圆环面(Oc)及泵油斜槽(G3)，(G4)则与孔的内圈环面构成另外两个间隙式动压油泵(CHP3)，(CHP4)。对应于轴承内圈的顺时针转向“Wc”，(G1)，(G2)及(G3)，(G4)将使油液产生如图所示的自循环。轴的转向相反时，油液的循环方向也相应改变。图六中的(b)表示了无内圈式滚针轴承的结构例。轴承由滚针(2)，保持架(3)，外圈(4)等零件构成。两组泵油斜槽(G1)，(G2)开设在保持架(3)的内圆环面上，当轴承与轴被装配在一起后，所论内圆环面与泵油斜槽便与轴的表面构成两个间隙式动压油泵。图中的(c)表示了本发明用于双列式滚针轴承的实施例。轴承由内圈(1)，两组滚针(2)，两副保持架(3)，外圈(4)，两侧挡板(5)等零件组成。八个间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)，(CHP3)，(CHP4)，(CHP5)，(CHP6)，(CHP7)，(CHP8)由开设在两个保持架上的八组泵油斜槽与内、外圈的圆环面构成。因为后两种情况下的工作原理基本上与(a)中的相同，故不在此赘述。应该指出的是与滚动球轴承相比，因为滚针轴承中滚动体的“长径比”比较大，从而导致至少两个问题一是滚针容易相对于轴线偏移，二是轴承中部在高速转动时较难获得良好的润滑，所以，一般情况下，滚针轴承的性能因数“Dn”(滚动体的分布圆直径与转速的乘积)小于滚动球及滚柱轴承。采用本发明制造的滚针轴承，可望大大提高“Dn”值及延长使用寿命。
图七为本发明用于滚锥轴承的实例。图中的(a)表示了单列滚锥轴承的结构例。轴承由内圈(1)，外圈(2)，滚锥(3)，保持架(4)，两侧挡板(5)等零件构成。两个间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)由挡板(5)及内圈的外圆环面构成。泵油斜槽(或螺旋槽)开设在两侧挡板(5)的内圆环面上。当轴承内圈以顺时针方向“Wc”转动时，两个油泵便将油液从轴承的左侧压送到右侧。轴的转动方向改变时，油流的方向也随之改变。
图中的(b)为自泵油润滑式双列滚锥轴承结构示例。因为这种轴承一般多用于工作载荷较重的场合，故需要较好的润滑条件。为此，可采用如图所示的结构。轴承由整体式内圈(1)，两组滚锥(2)，两个保持架(3)，两个分离式外圈(4)，两块侧板(5)，一个组合圈(6)等零件构成。在两个外圈及组合圈的内圆环面上，开设了四组泵油斜槽(或螺旋槽)，与内圈上的相应外圆环面组成四个间隙式斜槽动压油泵(CHP1)，(CHP2)，(CHP3)，(CHP4)，同时，在组合圈(6)上，还开设了径向通油孔(Kj)及环形槽(Hc)。当轴承的内圈以顺时针方向“Wc”旋转时，(CHP1)及(CHP3)分别把油从轴承的左侧和右侧压送至轴承中心部，而(CHP2)及(CHP4)则把油液从轴承中部抽向轴承外部。油液可以通过开设在外圈上的轴向通油槽(Zc)进行循环。如轴承的旋转方向改变，在所论四个间隙式动压油泵的共同作用下，油液的流动方向也相应改变。
图八中的(a)表示具有间隙式斜槽动压油泵的自动调心式滚珠轴承的实施例。轴承由内圈(1)，两组滚珠(2)，两个保持架(3)，滚动面为球面的外圈(4)等零件组成。两个间隙式动压油泵(CHP1)，(CHP2)由保持架及内圈的圆环形间隙构成。两组泵油斜槽(或螺旋槽)开设在保持架的内圆环面上。当轴承以顺时针方向“Wc”旋转时，油液便产生如图所示的轴向流动。轴承旋向改变时，油流的方向也相应改变。
图八中的(b)为本发明用于自动调心球面滚柱式轴承的实施例。轴承由内圈(1)，两排呈腰鼓状的球面滚柱(2)，两个保持架(3)，外圈滚道为球面的外圈(4)等零件组成。两组泵油斜槽(或螺旋槽)开设在两个保持架的内圆环面上，与内圈两侧的外圆环面一起构成两个间隙式斜槽动压油泵(CHP1)，(CHP2)。当轴承以顺时针方向“Wc”旋转时，在两个油泵的共同作用下，油液便产生如图所示的轴向流动。如轴承的旋转方向改变，则油液的流向也将相应改变。
为进一步清楚地表示泵油斜槽与轴承各部件之间的位置关系，图九给出了一种无内圈滚针轴承的立体图。轴承由外圈(1)，滚针(2)等零件组成，在外圈两侧的内圆环面上(A)，(B)上，各开设了十六条泵油斜槽(或螺旋槽)(G1)，(G2)，传动轴(4)直接与滚针及(A)，(B)两个圆环面配合，构成两个间隙式动压油泵(CHP1)及(CHP2)。当传动轴(4)以顺时针方向“Wc”转动时，(CHP1)及(CHP2)便把油液以速度“V”从轴承的右侧泵向左侧。当传动轴的转向相反时，油液的流向也将随之改变。
综上所述，利用轴承本身的运动及有关间隙面所构成的间隙式动压油泵可以有各种各样的布置和设计。虽然开设油泵油斜槽(或螺旋槽)的零部件既可以是轴承的零部件也可以是放置在轴承滚动体两侧的独立部件如附图五中的(c)及附图七中的(b)所示的组合环，但这些零件都属于所论轴承的一部分。在某些场合，可以把几个间隙式斜槽动压油泵的泵油能力设计得有所不同而得到不同的排油量以及各种组合。
顺便指出，利用本发明的基本原理，还可以设计出其他许多不同结构的径向力滚动轴承如多列式滚锥轴承、自位式滚针轴承、径向力与轴向力复合式滚动轴承、不同类型滚动体的组合(如滚珠与滚针，滚柱与滚针组合的)轴承等。依据本发明基本原理所制造的各种材料、形式的径向力滚动轴承，也可以被用于其他各种润滑媒体之中。
此外，本发明提出的基本原理，还可以用于制造出各种以滚动体作为传力元件的单向离合器如自泵油润滑式滚针单向离合器、自泵油润滑滚针斜置式单向离合器等。
权利要求
自泵油润滑式径向力滚动轴承，包括滚动体为球型、圆柱型、园锥型等的径向力滚动轴承，主要由滚动体(2)，保持架(3)以及内圈(1)，外圈(4)等零件组成。本发明的特征是1、在轴承中，设有至少一个间隙式斜槽或螺旋槽动压式油泵。
2.根据权利要求“1”所述的轴承，其油泵的构成元素包括相对运动零件之间的特定几何间隙，以及开设在构成上述间隙之曲面上的数条泵油斜槽或螺旋槽，每条斜槽或螺旋槽相对于所论曲面之母线都有一个夹角。该油泵的功能是将润滑媒体从滚动体的一侧压送到另一侧，对滚动体及滚道进行强制润滑。
3.根据权利要求“1”所述的轴承，其油泵可以设置在内、外圈之间或保持架与内、外圈之间。
全文摘要
自泵油润滑式径向力滚动轴承，为一种具有自行泵油功能的滚动轴承。本发明的特征是利用轴承本身零件之间的相对运动及特定间隙以及开设在构成上述间隙之曲面上的泵油斜槽或螺旋槽，构成至少一个对滚动体及滚道进行强制润滑的间隙式斜槽动压油泵。本发明具有自润滑功能强，许容转速高，寿命长，噪音小等优点。
文档编号F16C33/66GK1084619SQ9310469
公开日1994年3月30日 申请日期1993年4月19日 优先权日1993年4月19日
发明者杜长春 申请人:杜长春