一种杠铃滚子轴承的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械领域，特别是一种杠铃滚子轴承，是替換第一代滑动瓦轴承和第 二代圆柱滚子、双列圆柱滚子轴承，是用在同一个光电机一体化中的第三代高新技术轴承。
【背景技术】
[0002] 在全球工业飞速向前发展的今天，现有传统轴承结构支承技术已经远远满足不了 科学飞速发展的需求。现有工业机器与各种装备中安装的都是第一代滑动瓦轴承和第二 代滚动体轴承。第一代滑动瓦轴承，至今已经延用了五千多年的历程。以关节轴承为例， 结构支承技术其特征在于是：转子内套圈与定子外套圈相对组合成一套关节轴承。其中内 套圈外圆滑道面凸起呈一种图'
中形状滑道沟，相对的外套圈内圆凹陷滑道面呈一种 图I
中形状滑道沟；滑道面之间是间隙配合，靠一层薄薄的油膜作为旋转支承。最大的 技术缺点在于是：①滑道面只有一个滑动游隙，贫油时容易温升；②起动时阻力摩擦很大 不够灵活，消耗能源也多；③滑道矩阵应力切换面积较大，阻力磨损也大；④容易把滑道面 磨损成椭圆形状，空气中的灰尘容易从椭圆形的空隙中侵入到滑道面上；⑤油垢也会沉积 在滑道面上，阻碍了旋转的速度；⑥滑动摩擦系数较大，轴承钢容易提前进入疲劳；⑦滑道 面贫油时温升，抱瓦现象很难以克服。第二代滚动体轴承，至今已经延用了一百四十多年的 历程。滚动体轴承是依靠滚子作旋转支撑，其特征在于是：内套圈、滚子、保持器、外套圈 相对组合成一套滚动体轴承。这种滚动体支承技术，虽然起动很灵活，强于第一代滑动瓦轴 承。但是还存在着很多难以克服的技术难题。传统滚动体支承技术其特征在于是：（1)传 统实体铜保持器占滚子空间约12% -22%以上。因此，滚子支承重载荷的能力要比满装滚 子减少了三分之一；（2)滚子端面直角档肩与套圈直角档边在旋转中难免偏摆刮蹭；（3)滚 子在滚道面上应力切换点集中在几粒滚子上面，增加滚子受保持器的体积限制；(4)滚子 通过应力区时，瞬间释放滚子冲击保持器兜孔与滚道面的震动值非常大；（5)实体铜保持 器兜孔表面非常粗糙容易把滾子表面油膜刮光；(6)滚道沟贫油时保持器兜孔划伤滚子表 面无法克服；（7)滚子表面被保持器兜孔刮成伤痕以后会把滚道面碾成龟纹；(8)滚道面龟 纹剥落铁销会滞留在上面，滚子通过时会发生骚动，轴颈摆头无法克服；(9)传统实体铜保 持器兜孔包容滚子表面较大，滑动摩擦温升快散热慢；（10)传统实体铜保持器舜间急刹车 回转，扯断齿孔现象经常发生。传统滚动体轴承结构支承存在着很多难以克服的技术难题， 希望科学家们，发明出世界第三代高新技术轴承来替代它们。
【发明内容】
[0003] 为了克服第一代滑动瓦轴承和第二代滚动体轴承结构支承存在难以克服的技术 难题。全球科学家们从来就没有放弃过努力，中国已经在上个世纪九十年代就破解了传统 滚动体支承存在难以解决的技术方法。
[0004] 一种杠铃滚子轴承，是采用了一种"H C?无穷大滑模控制理论和模糊论"作为理论 依据，重新组合了轴承结构支承技术的设计方案，并取得了重大的科技成果。轴承外型尺寸 是与现行的ISO国际通用滚动体轴承外型技术标准相同，统一接轨。创新杠铃滚子轴承结 构支承技术，克服了前两代传统轴承结构支撑难以解决的技术难题。
[0005] 采用高新技术设计方案是：一种杠铃滚子，包括内套圈、外套圈和齿形保持架；在 内套圈和外套圈的滚道沟中满装一排杠铃滚子，用一片齿形保持架把滚子捆绑在滚道沟 上。
[0006] 进一步说明内套圈的外圆滚道面凹陷呈一种图
中形状和另一种图
形状滚道沟；两头档边设计有防尘盖安装槽。外套圈的内圆滚道面凹陷呈一种图
形状和另一种图
中形状滚道沟；两头档边设计有防尘盖安装槽。杠铃滚子的两头向 外倾斜呈一种图'__ '中形状圆锥面档肩，滚子中间腰径粗大两头细小。杠铃滚子中间
腰径设计有圆周凹陷槽，槽的底部清根呈一种" U "字形状滑动沟。滚子腰槽的边沿磨呈 圆弧形状、三角形状、圆锥形状。杠铃滚子腰径凹陷槽，采用内齿形或是外齿形保持架作为 滚子隔离支撑。其优点在于是：①单片齿形保持架在滚道中隔离杠铃滚子腰间距离比较均 匀；②齿形保持架齿口是防止杠铃滚子表面接触，避免逆方向高频率摩擦，防止了滚子表面 刮蹭；③杠铃滚子腰槽与保持架齿口接触摩擦面积很小，散热快。单片齿形保持架是采用刚 性、柔性、弹性材料制造，其特征在于是：（1)刚性材料：适用于高温，高速环境中使用；（2) 柔性材料：适用于震动，低噪音的环境中使用；（3)弹性材料：适用于高速度.低噪音的环 境中使用；保持架齿口与杠铃滚子腰槽之间是松动配合。齿形保持架是由一片和多片组合 而成，单片圆周设计有切断口。内套圈外圆滚道面、外套圈内圆滚道面和杠铃滚子表面曲率 与半径尺寸相同统一；在每粒滚子的两头端面都设计呈一种"V"字形状凹陷坑，作基准 面的标记。
[0007] -种杠铃滚子轴承，所提供的有益效果是：采用了 ISO国际统一的轴承技术标准 和模糊理论，重新设计结构支撑技术方案；从而获得了国际轴承工业前沿创新技术的重大 突破。发明一种杠铃滚子其结构特征在于是：①滚子延长与增加数量来提高支承能力； ②取消了传统实体铜保持器和花栏钢保持器，避免了兜孔刮伤滚子表面，提高了旋转灵活 性；③创新了一种齿形保持架，避免了滚子的跳动和串动；④齿形保持架适宜舜间逆方向 旋转，滚子拉扯齿口不易断裂；⑤内套圈与外套圈轴向柔韧缓冲量是滾子长度的10% ;⑥ 取消了传统保持器，滚子沒有摩擦阻力，能提高旋转速度约30% -100%左右；⑦取消了传 统保持器滚子表面油膜保持均匀，安全可靠性提升到99. 9%以上；⑧取消了传统保持器， 滚子表面没有划痕，寿命延长50% -100%左右；⑨取消了传统保持器腾出的空间延长滚 子增加数量，支承能力提高了 10-30%左右；⑩生产工艺程序减少了三分之一，成本降低了 15%-25%左右。组合安装简单，维护更便捷。这一种发明杠铃滚子轴承，是世界轴承工业 前沿高新技术产品。它适用在不同领域和装备行业中使用，是工业高科技术发展中不可缺 少的核心产品。杠铃滚子轴承报送国家轴承质量监督检验中心，检验结论技术达到了设计 要求。产品投入市场，会给社会带来具大的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0008] 图1、杠铃滚子轴承结构零件匹配示意图；
[0009] 图2A、齿形保持架断口示意图；
[0010] 图2B、齿形保持架对称形断口示意图；
[0011] 图3A、杠铃滚子与齿形保持架匹配示意图；
[0012] 图3B、杠铃滚子结构示意图；
[0013] 图4、杠铃滚子轴承零件组合安装步骤图；
[0014] 图5、杠铃滚子轴承结构零件解剖示意图。
[0015] 图中，1内套圈、2外套圈、3杠铃滚子、5杠铃滚子腰颈凹陷槽、6齿形保持架、8密 封盖安装槽、9套圈外圆油沟、10套圈外圆油沟注油孔、11齿形保持架切断口、12杠铃滚子 端面小凹陷坑、13杠铃滚子端面大凹陷坑。
【具体实施方式】
[0016] 如图1-5所示；一种杠铃滚子轴承，其特征在于是：包括内套圈1、外套圈2、杠铃 滚子3、齿形保持架6,在内套圈1和外套圈2的滚道沟中用齿形保持架6把一排杠铃滚子 3捆绑在滚道沟上。
[0017] 其安装步骤：是在外套圈2的内圆滚道沟上，安装一种齿形保持架6,在齿形保持 架6的齿口中插满了杠铃滚子3,再把左内套圈1和右内套圈1面对面插在一排杠铃滚子3 的内孔中，实现的是一种发明杠铃滚子轴承。
【主权项】
1. 一种杠铃滚子轴承，其特征在于：包括内套圈（I)、外套圈（2)、杠铃滚子（3)和齿形 保持架(6)，在内套圈（1)和外套圈（2)的滚道沟中满装一排杠铃滚子（3)，用齿形保持架 (6)捆绑在滚道沟上。2. 根据权利要求1所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：内套圈（1) 一个套圈设计 呈一种图中形状滚道沟，两个可分离内套圈设计呈一种图中形状滚道沟，两头 档边设计有防尘盖安装槽（8)。3. 根据权利要求1所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：外套圈（2)两个可分离套 圈设计呈一种图中形状滚道沟，一个套圈设计呈一种图_.中形状滚道沟；两头边 沿设计有防尘盖安装槽（8)，套圈外圆一周设计有凹陷油沟（9)沟底有注油孔（10)。4. 根据权利要求2所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：内套圈（1)整体套圈外圆 滚道面是呈一种图中形状滚道沟，两头档边向滚道面倾斜呈一种圆锥形状档边。5. 根据权利要求2所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：内套圈（1)分左内套圈和 右内套圈，两头档边向滚道面倾斜呈一种图中形状圆锥档边，两头边沿设计有防尘 盖安装槽（8)。6. 根据权利要求1所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：杠铃滚子（3)的两头向外 倾斜呈一种图中形状圆锥档肩，滚子两头端面分别设计呈一种"V"字形状小凹陷 坑（12)和大凹陷坑（13)铃滚子（3)的两头向外倾斜呈一种图1中形状圆锥档肩，滚 子两头端面分别设计呈一种"V"字形状小凹陷坑（12)和大凹陷坑（13)是基准面的标记。7. 根据权利要求6所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：杠铃滚子（3)的腰径中间 设计有圆周凹陷槽（5)呈一种图?形状腰槽，槽的底部磨成一种"U"字形状圆沟。8. 根据权利要求1所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：一种齿形保持架（6)分内 齿形和外齿形两种，内齿形局部轮廓呈一种图中形状收敛齿口；外齿局部轮廓呈一种中形状收敛齿口，收敛齿口尺寸小于滚子腰槽（5)沟底直径尺寸。9. 根据权利要求8所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：齿形保持架(6)圆周有一 个字形状断开口（11)或是两个相对称"z "字形状断开口。10. 根据权利要求2所述的一种杠铃滚子轴承，其特征在于：内套圈（1)分体左内套圈 呈一种图'中形状内套圈，分体右内套圈呈一种图#形状内套圈，分体内档圈呈 一种围中形状内档圈，它们都是面对面组合呈一种图中形状内套圈（1)和另一 种图中形状内套圈（1)。
【专利摘要】本发明公开一种杠铃滚子轴承，包括内套圈、外套圈、杠铃滚子和齿形保持架，在内套圈和外套圈的滚道沟中满装一排杠铃滚子，用齿形保持架捆绑在滚道沟上。通过延长滚子与增加数量来提高支承能力，安全可靠性提升到了99.9％以上，制造工艺程序减少降低了成本；零件组合安装简单，保修更便捷。
【IPC分类】F16C33/46, F16C33/58, F16C19/22, F16C33/34
【公开号】CN104976226
【申请号】CN201410134007
【发明人】王守彬, 于卓琦
【申请人】王守彬, 于卓琦
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月4日