专利名称：凹面滚子轴承的制作方法
技术领域：
机械工程部，一般工程分部，滚动轴承类(F16C19／00)。
技术背景滚动轴承是机械工程旋转部件中常用元件的一种。凹面滚子轴承，是一种新颖结构的滚动轴承。查阅了下列资料1－6，未发现有关凹面滚子轴承的资料。
1李传武主编《世界轴承型号对照手册》，中国物资出版社，19902王振华主编《实用轴承手册》，上海科学技术文献出版社，19903洛阳轴承厂编《国内外滚动轴承型号对照手册》4李次公主编《滚动轴承专业词汇》，机械部滚动轴承专业词汇编委会出版，1985机械部轴承研究所编《滚动轴承结构型式》6机械电子工业部编《机械产品目录·滚动轴承部分》，机械工业出版社1991·8本实用新型的目的现有滚子轴承中的滚子有圆柱滚子、圆锥滚子和凸面滚子(图1)三种。由于结构原因，在直母线滚子的边缘，在套圈的越程槽和挡边处运转时产生边缘应力集中效应，所以国际GB4661、机标JB／T58001及其他技术标准中规定了滚子的直母线仅允许凸起不允许凹陷，还有具体数值。
带凸度的滚子可减轻应力集中，但并不理想。有关滚子凸度的理论分析、设计计算、制造工艺及设备进行了大量工作，成为热点和难点。
再加上现有轴承套圈上有越程槽和挡边，尤其在振动机械中，可靠性和寿命问题十分严重。本实用新型的目的在于解决上述问题，并同时改善工艺性。
内容滚子轴承中最基本的三个零件是滚子和带有滚道的两个套圈，至于保持架和其他零件，有时可以没有。凹面滚子轴承，就是三个基本零件的改进设计，图3、图5、图7、图9四类现有滚子轴承，经改进设计后，变为相应的图4、图6、图8、图10表示的四类凹面滚子轴承。
凹面滚子(图2)的凹面，是一段圆弧线绕滚子的中心线旋转而形成的。
套圈的凸面滚道也是由一段圆弧线绕轴承轴的中心线旋转形成的。形成滚子凹面的圆弧线的曲率半径和形成套圈凸面滚道的圆弧线曲率半径不是相等，而是相近，即凹凸互相匹配。图4、图6、图8、图10都是凹面滚子轴承的纵切面图，在四个图中三个基本零件的特征是相同的，即滚子的凹面与两个套圈的凸面滚道相对滚动并承受主载荷。主载荷是外载荷引起的。由于外载荷的不同，同列凹面滚子，其中每个滚子的中心线在轴承中的分布亦不同分布在同一个圆柱面上(图4)，承受纯径向外载荷；分布在同一个圆锥面上(图6和图8)，承受轴向径向联合外载荷；分布在同一个平面上(图10)，承受纯轴向外载荷。
包函轴承轴中心线的切面剖切轴承，可得到纵切面图，图3－图10都是纵切面图。
凹面滚子轴承的优点(1)不存在困扰轴承行业的难点现有滚子轴承的凸度问题，越程槽在制造和应用时产生应力集问题、挡边的加工问题等；(2)调心性由制造安装或主机变形引起的误差可以自动调整；(3)简化了套圈断面形状无挡边、无越程槽、也无装滚子缺口，改善了工艺性，便于冲、轧、碾，增加了强度，特别适用于振动机械；(4)接触应力小由于套圈无挡边和越程槽，可加长滚子，增加接触线的长度；(5)滚动体可兼有隔离作用现有无保持架满装滚子轴承在运转时，滚子表面中部互相接触滑动摩擦(图11)，该表面还要与滚道接触承受主应力。满装凹面滚子的轴承在运转时，凹面滚子两端表面接触滑动摩擦(图12)，该表面不与套圈滚道接触，可涂镀抗磨材料。简化到仅有两个套圈和凹面滚子(兼有隔离作用)的轴承，其运转性能高于相应的现有满装滚子轴承。
(6)滚道外排异物作用，减少了轴承卡死的可能性。由于滚道断面为凸状，异物落上后，可自动滑向两侧，如果一个凹面滚子断为两段，则每段都会自动跑向两侧，轴承尚可运转。
图1.现有滚子轴承中使用的三种滚子图2.凹面滚子轴承中使用的两种凹面滚子图3.现有带装滚子缺口的圆柱滚子轴承图4.凹面滚子轴承，滚子的中心线分布在同一个圆柱面上图5.现有调心滚子轴承图6.双列凹面滚子轴承，同列凹面滚子中，每个滚子的中心线分布在同一个圆锥面上图7.现有圆锥滚子轴承图8.圆锥凹面滚子轴承，滚子的中心线分布在同一个圆锥面上图9.现有推力滚子轴承图10.推力凹面滚子轴承，滚子中心线分布在同一个平面上图11.现有滚子轴承满装滚子在运转时，滚子中部接触图12.凹面滚子轴承满装凹面滚子运转时，滚子两边接触图3至图10.图中标号1，2－套圈3－滚子T－套圈挡边C－越程槽实施例图6内径100外径215宽73可用在振动筛上图8内径150外径270宽77可用于锤式破碎机上
权利要求1.一种用于机械旋转部件中的凹面滚子轴承，其特征在于凹面滚子轴承的纵切面图中，凹面滚子的凹面与匹配的两个套圈的凸面滚道相对滚动并承受主载荷。
2.根据权利要求1所述的凹面滚子轴承，其特征在于同列凹面滚子中，每个滚子的中心线在轴承中的分布，或在同一个圆柱面上、或在同一个圆锥面上、或在同一个平面上。
专利摘要现有滚子轴承，滚子边缘、滚道越程槽处，运转中产生应力集中(滚子带凸度可以减轻)。越程槽和挡边使套圈断面复杂化、难制造、并影响轴承的可靠性和寿命。
凹面滚子轴承纵切面图中，滚子带凹面，两个套圈滚道为凸面，凹凸相互匹配。该轴承套圈无挡边，无越程槽，形状简单易制造，无应力集中，无滚子凸度工艺难点，特别适用于振动机械，寿命和可靠性都可提高。
文档编号F16C19/00GK2193946SQ9324684
公开日1995年4月5日 申请日期1993年12月9日 优先权日1993年12月9日
发明者李民安 申请人:李民安