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CN101375074B - 轴承抗蠕动装置与方法 - Google Patents

轴承抗蠕动装置与方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗旋转蠕动轴承，包括在轴承内圈中设计的一种轴承承窝，用来部分容纳抗蠕动滚珠，另外，还包括一个纵向安装所述轴承的轴，包括了一个沿纵向形成的槽道，用来容纳伸出承窝的抗蠕动滚珠，其特征在于，承窝的深度加上槽道的深度至少等于抗蠕动滚珠的直径，这样，当轴承安装到轴上后，抗蠕动滚珠就可以防止沿旋转方向蠕动，但同时又允许其沿轴向方向运动。

Description

轴承抗蠕动装置与方法
技术领域
本发明涉及滚珠轴承的抗蠕动装置，特别涉及到一种轴承抗蠕动装置、系统和应用这种装置的方法。
背景技术
一般情况下，滚珠轴承、滚针轴承或其它类型轴承都是安装在轴上以及另外一个物体上，从而可以使该轴相对于所述物体转动。通常，轴承内圈压装在轴上，而轴承外圈则压入到箱体内所形成的轴承座上。由于轴和/或装有轴承的箱体会产生纵向或轴向热胀冷缩，为此必须留出轴承相对于轴和/或轴承箱体轴向运动的余量。为了这种纵向或轴向运动，轴承在安装时必须很松，以便适应轴承的纵向或轴向运动。在轴承转动或承受载荷时，外轴承圈和/或内轴承圈可能会出现旋转蠕动。例如，内轴承座圈可能会沿轴的外表面旋转蠕动(移动)，造成烧蚀、磨损、变形和/或沿轴承座接触表面形成腐蚀。
由于旋转蠕动会对轴承、安装轴承的箱体和/或轴等会带来损伤，所以这种旋转蠕动是人们不希望出现的。
旋转蠕动所导致的损坏可以是大范围的，由此而造成的修理成本常常很高，即需要对箱体和/或轴另外进行机加工，并更换轴承，这会造成设备停机，从而影响制造作业产量。
因此，人们希望能有一种装置和/或方法来防止旋转蠕动，确保外圈和内圈不会相对轴承旋转运动。
附图说明
图1为滚珠轴承的侧面立视图，图示为抗蠕动滚珠已装入内圈中。
图2为滚珠轴承的正面透视图，图示为抗蠕动滚珠已装入内圈中。
图3为轴的顶部透视示意图，图示轴内带有一个槽道。
图4为安装在轴上的滚珠轴承正面立视图，图示抗蠕动滚珠已装入内圈上。
图5为轴的正面透视图，图示滚珠轴承安装在轴的一端，并在一端带有一个槽道。
图6为图5所示装置的横断面示意图，所示滚珠轴承安装在轴上，并示出了抗蠕动滚珠。
图7为图5所示装置的局部剖面透视示意图，所示滚珠轴承安装在轴上，并示出了抗蠕动滚珠。
图8为滚珠轴承的正面透视图，图示抗蠕动滚珠已装入外圈内。
图9为图8所示轴承的透视示意图，图示抗蠕动滚珠已装入外圈内。
图10为轴承箱体正面透视图，图示箱体内带有一个槽道。
图11为轴承的正面示意图，所示轴承装在箱体轴承座内，图示抗蠕动滚珠已装入其内。
图12为图11所示装置的正面透视图。
图13为图12所示装置的横断面示意图，在所示装置内，轴承装入箱体内的轴承座上，并示出了抗蠕动滚珠。
图14为图13所示装置的正面局部剖面透视图。
图15为滚珠轴承的正面平面图，所示承窝位于轴承端面。
图16为滚珠轴承的透视示意图，图示承窝位于轴承端面。
图17为箱体正面透视示意图，图示承窝在箱体的突肩上。
图18为装配在一起的轴承和箱体的正面立视图。
图19为图18所示装置的正面透视图。
图20为图18和图19所示装配件的剖面图，所示滚珠轴承安装在与突肩相对接的轴承座内，另外，还示出了抗蠕动滚珠。
图21为图20所示装置的局部剖面透视图。
图22为另一种滚珠轴承的顶部透视示意图，图示为三种不同的承窝位置。
图23为图22所示滚珠轴承顶部透视示意图，图示抗蠕动滚珠已安装在承窝内。
具体实施方式
图1到图7示出了本发明的第一个实施方案。图1为滚珠轴承102，所示轴承包括外圈104和内圈106，装有滚珠110的轴承罩108。滚珠轴承102还包括一个抗蠕动滚珠100，所示抗蠕动滚珠置于滚珠轴承102内圈106的内表面111内。图2为滚珠轴承102的透视示意图，示出了抗蠕动滚珠100位于内圈106内表面111的宽度的大约中间位置。
图3示出的轴112，其内带有一个槽道114。图4和图5示出了安装在轴112上的滚珠轴承102。一般情况下，诸如滚珠轴承102的轴承都是按纵向122滑动安装在轴112上，和/或通过内圈106和轴112外表面113之间的摩擦装配而沿纵向122压装在轴112的端部。当滚珠轴承102被纵向推过轴112进入到图5所示安装位置时，抗蠕动滚珠100与纵向槽道114对准。现在参看图6和图7，这两张图剖面示出了沿纵向122安装在轴112上的滚珠轴承102。抗蠕动滚珠100最好是一种小型滚珠，座落在滚珠轴承102内圈106的承窝120内。槽道114优选为一个半圆形凹槽，适合实际容纳抗蠕动滚珠的一半。承窝120的深度是抗蠕动滚珠100直径的大约二分之一，因此，槽道114的深度也大约是抗蠕动滚珠100直径的大约二分之一。为了将滚珠轴承102装配到轴112上，抗蠕动滚珠100可以安装到承窝120内，例如，使用小量润滑脂使其保持不动。然后，在沿纵向122装配过程中，如果抗蠕动滚珠100与槽道114对准并沿其移动时，滚珠轴承102和置入其承窝120内的抗蠕动滚珠100可以滑动套装在轴112的端部。所属领域的技术人员将会明白，为了进行装配，抗蠕动滚珠100和槽道114之间必须留有足够的间隙。所属领域的技术人员将会注意到，由于与承窝120和槽道114同时安装的抗蠕动滚珠100的锁定功能，抗蠕动滚珠100的使用可以防止内圈106相对于轴112沿旋转方向124转动。抗蠕动滚珠100的使用使得滚珠轴承102可以沿纵向122移动，但却能阻止轴承沿图4所示旋转方向124蠕动。
图8到图14示出了本发明的第二个实施方案。图8和图9示出的滚珠轴承103中，抗蠕动滚珠100安装在滚珠轴承103外圈104的外表面115内。在这种用途中，滚珠轴承103安装到带有轴承座142、突肩144和槽道114的箱体140内。如图11和图12所示装配位置，通过沿纵向122滑动推进滚珠轴承103至轴承座142直至与箱体140内的突肩144齐平，从而将滚珠轴承103滑动安装到轴承座142上。图13和图14以局部剖面图的形式示出了滚珠轴承103在箱体140内的安装情况。通过将抗蠕动滚珠100与槽道114对准，滚珠轴承103沿纵向122滑动推进到轴承座142内，从而将滚珠轴承103装入箱体140内。按照与上一个实施方案相似的方式，抗蠕动滚珠100可同时装入承窝120和槽道114内。承窝120的深度是抗蠕动滚珠100直径的大约二分之一，而槽道114的深度也是抗蠕动滚珠100直径的大约二分之一。因此，滚珠轴承103就可以自由地沿纵向122移动，但同时又防止了沿旋转方向124的旋转蠕动。
图15到图21示出了本发明的第三个实施方案，其中，滚珠轴承105包括了在外圈104轴承端面131内形成的承窝120。带有突肩144和轴承座142的箱体141在肩部144上设有一个承窝120。承窝120呈球形罩的形式，适合容纳抗蠕动滚珠的最多一半。正如图20和图21剖面图清楚所示，突肩144内承窝120的深度是抗蠕动滚珠100直径的大约二分之一，而在轴承105外圈104内的承窝120的深度也是抗蠕动滚珠100直径的大约二分之一。因此，轴承105可以沿纵向122自由运动，便于安装。为了进行安装，沿轴承座142纵向推进滚珠轴承105直至滚珠轴承105的外圈104与轴承座142的突肩144对接。为了使得滚珠轴承105外圈104的外端面131与突肩144接触，突肩144内的承窝120和外圈104内的承窝120必须对准，以便容纳抗蠕动滚珠100。此外，固定装置用来将滚珠轴承105固定到轴承座142内，从而最大限度地限制了滚珠轴承105的纵向移动。固定装置(图中未示)可以是一个弹性挡圈、固定板，或者任何其它装置，以便将滚珠轴承105固定到轴承座142内。所属领域的技术人员将会了解到，穿过内座圈106的轴可相对于滚珠轴承105纵向运动。
内表面111、外表面115和轴承端面131都是轴承安装表面的示例。安装表面可以是用来将轴承固定到位的轴承的任何端面。突肩144、轴承座142、轴外表面113都是用来与将轴承固定到位的安装端面相匹配的配合表面示例。
所属领域技术人员将会注意到，滚珠轴承102和103都属于在典型安装情况下如何安装抗蠕动滚轴的示例。读者会注意到，抗蠕动滚轴和这种防止蠕动旋转的方法可以应用于滚针琢成、推力轴承、滚柱轴承和/或会易受旋转蠕动的任何其它类型的轴承。读者也还会注意到，防止旋转蠕动的这种方法和装置可以允许轴承沿纵向122移动，但却不允许轴承沿旋转方向124移动，即相对于轴承座和/或轴的旋转蠕动。
因此，所属领域的技术人员将会注意到，滚珠轴承102和103可以沿纵向122自由移动，但同时，抗蠕动滚珠100和承窝120的使用可防止旋转蠕动。
现在参看图22和图23，这两张图所示滚珠轴承201带有三个位于轴承不同位置的承窝，即外表面230上的承窝220，内圈206内径向端面236上的承窝222和内圈206的内表面232上的承窝224。图中所示，这种特别的滚珠轴承201带有一个防尘罩208，盖住了位于防尘罩208下面的轴承罩和滚珠轴承。滚珠轴承201包括一个外圈204，该外圈带有外表面230和内径向端面238。承窝220就在外圈204的外表面230内。滚珠轴承201还包括一个内圈206，带有内径向端面236以及内表面232。承窝222就位于内圈206的内径向端面236上。承窝224就位于内圈206的内表面232上。
所属领域的技术人员将会注意到，承窝220、222和224的尺寸都适合容纳抗蠕动滚珠250的大约二分之一。
滚珠轴承201给出了一个示例，说明了一个轴承是如何可在其不同位置设置承窝，目的是在前面所述实施方案的任何一种布置中能够在滚珠轴承使用抗蠕动滚珠250。
另外，读者也还会注意到，滚珠轴承的原始设备制造商在制造滚珠轴承时，可能不在其上加工承窝，在这种情况下，就必须在现有轴承上加工承窝。人们还可以将滚珠轴承加工成带有一个和/或多个承窝，这样就可以方便利用抗蠕动滚珠250。

Claims (20)

1.一种轴承抗蠕动系统，其包括：a)一种抗蠕动滚珠；b)一个在轴承安装表面形成的第一承窝，用来部分容纳抗蠕动滚珠；c)一个在配合表面形成的第一承窝附近的第二承窝，用来部分容纳抗蠕动滚珠；d)当所述安装表面安装到配合表面和抗蠕动滚珠同时安装到毗邻的第一和第二承窝内时，抗蠕动滚珠就会防止轴承安装表面相对于配合表面旋转蠕动，但同时又允许轴承纵向运动。
2.根据权利要求1所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，安装表面为轴承外圈的轴承端面。
3.根据权利要求1所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，安装表面为轴承内圈的轴承端面。
4.根据权利要求1所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，配合表面是安装轴承的箱体内所形成的一个突肩。
5.一种轴承抗蠕动系统，其包括：a)一种抗蠕动滚珠；b)一个在轴承安装表面形成的承窝，用来容纳部分抗蠕动滚珠；c)一个在配合表面形成的纵向延伸槽道，用来容纳部分抗蠕动滚珠；d)当所述安装表面安装到配合表面和抗蠕动滚珠同时安装到承窝和槽道内时，抗蠕动滚珠可防止轴承安装表面相对于配合表面旋转蠕动，但同时又允许轴承纵向运动。
6.根据权利要求5所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，安装表面为轴承内圈的轴承内表面。
7.根据权利要求5所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，安装表面为轴承外圈的轴承外表面。
8.根据权利要求5所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，配合表面是安装轴承的轴的轴外表面。
9.根据权利要求5所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，配合表面是内装轴承的箱体内所形成的轴承座。
10.根据权利要求1所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，承窝是一种球形罩，用来实际上容纳抗蠕动滚珠的一半。
11.根据权利要求5所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，承窝是一种球形罩，用来实际上容纳抗蠕动滚珠的一半。
12.根据权利要求5所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，所述槽道是一种半圆形凹槽，用来实际上容纳抗蠕动滚珠的一半，其特征在于，该凹槽面向纵向方向，从而允许抗蠕动滚珠沿槽道在纵向运动。
13.根据权利要求1所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，抗蠕动滚珠是一个球形滚珠轴承。
14.根据权利要求5所述的轴承抗蠕动系统，其特征在于，抗蠕动滚珠是一个球形滚珠轴承。
15.一种抗旋转蠕动轴承，包括一个在轴承内圈设计的承窝，用来部分容纳抗蠕动滚珠，还包括一个纵向安装轴承的轴，包括沿纵向形成的槽道，用来容纳伸出承窝的抗蠕动滚珠，其特征在于，承窝的深度加上槽道的深度至少等于抗蠕动滚珠的直径，这样，当轴承安装到轴上后，抗蠕动滚珠就可以防止沿旋转方向蠕动，但又允许沿轴向方向运动。
16.一种抗旋转蠕动轴承，包括至少两个在轴承不同位置形成的承窝，所述承窝包括一个在外圈形成的承窝和一个在内圈形成的承窝，其特征在于，每个承窝的尺寸设计成可以容纳抗蠕动滚珠的大约一半。
17.根据权利要求16所述的抗旋转蠕动轴承，所述在外圈形成的承窝是形成在外圈外表面，所述在内圈形成的承窝形成在内圈内表面，其特征在于，每个承窝的尺寸设计成可以容纳抗蠕动滚珠的大约一半。
18.根据权利要求17所述的抗旋转蠕动轴承，其还包括一个在内圈内径向端面形成的承窝，其特征在于，每个承窝的尺寸设计成可以容纳抗蠕动滚珠的大约一半。
19.根据权利要求17所述的抗旋转蠕动轴承，其还包括一个在外圈外径向端面形成的承窝，其特征在于，每个承窝的尺寸设计成可以容纳抗蠕动滚珠的大约一半。
20.根据权利要求16所述的抗旋转蠕动轴承，其特征在于，所述承窝为-种球形罩，用于实际上容纳抗蠕动滚珠的一半。
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