CN115325023B - 一种新型滚珠式汽车轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型滚珠式汽车轴承，包括：外环、内环、若干主滚珠、第一固定架、密封片、若干第一导片、若干第二导片，外环的内缘设置第一凹陷槽，内环的外缘设置第二凹陷槽，主滚珠放置于第一凹陷槽以及第二凹陷槽之间并支撑第一凹陷槽以及第二凹陷槽，第一固定架位于第一凹陷槽以及第二凹陷槽之间，第一固定架均匀分布若干第一固定槽，第一固定槽用于限制主滚珠的位置并保持主滚珠之间的距离，密封片设置于外环与内环之间的空档处，任意相邻的两个第一固定槽之间的第一固定架的部分的任意侧面设置有若干第一导片，第一导片在正式面的弯曲方向与转轴转动方向相反，外环的第一凹陷槽上与第一导片位于同侧的侧面设置有第二导片。

Description

一种新型滚珠式汽车轴承

技术领域

本发明涉及汽车轴承领域，尤其涉及一种新型滚珠式汽车轴承。

背景技术

轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数(friction coefficient)，并保证其回转精度(accuracy)，早期的直线运动轴承形式，就是在一排撬板下放置一排木杆。现代直线运动轴承使用的是同一种工作原理，只不过有时用球代替滚子。最简单的旋转轴承是轴套轴承，它只是一个夹在车轮和轮轴之间的衬套。这种设计随后被滚动轴承替代，就是用很多圆柱形的滚子替代原先的衬套，每个滚动体就像一个单独的车轮。

然而，即便是将滑动摩擦改为了滚动摩擦，仍然存在相当可观的摩擦力，即，现有的轴承的不足之处在于：动力的相当一部分会损失在轴承运转时产生的阻力上，该阻力主要源于轴承内滚子与保持架之间的摩擦，轴承越大，其保持架产生的阻力就越大，进而损耗的动力就越大。

发明内容

发明目的：

发明目的：为了克服背景技术中指出的缺点，本发明实施例提供了一种新型滚珠式汽车轴承，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：一种新型滚珠式汽车轴承，包括：外环、内环、若干主滚珠、第一固定架、密封片、若干第一导片、若干第二导片，所述外环的内缘设置第一凹陷槽，所述内环的外缘设置第二凹陷槽，所述主滚珠放置于所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽之间并支撑所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽，所述第一固定架位于所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽之间，所述第一固定架均匀分布若干第一固定槽，所述第一固定槽用于限制所述主滚珠的位置并保持所述主滚珠之间的距离，所述密封片设置于所述外环与所述内环之间的空档处，所述密封片用于密封所述外环与所述内环之间的空间，任意相邻的两个所述第一固定槽之间的所述第一固定架的部分的任意侧面设置有若干所述第一导片，所述第一导片在正视面以及侧视面皆呈弯曲状，所述第一导片在正式面的弯曲方向与转轴转动方向相反，所述外环的所述第一凹陷槽上与所述第一导片位于同侧的侧面设置有所述第二导片，所述第二导片在正视面呈直线状、在侧视面呈弯曲状，所述第二导片连接有延伸片，所述延伸片横向弯曲。

作为本发明的一种优选方式，两个所述第一固定槽之间的所述第一导片的外缘固定于同一个挡板上，所有所述第二导片固定于同一个挡板上。

作为本发明的一种优选方式，所述第一固定槽由两个弧面构成，所述第一固定槽上与所述第一导片位于同侧的一侧的高度低于所述第一固定槽上与所述第一导片位于异侧的一侧的高度，所述第一固定槽上较低的一侧的高度低于所述第二导片的最低高度。

作为本发明的一种优选方式，所述第一导片与所述第二导片中存在间隙，所述间隙宽度大于所述内环偏转后的最大偏移距离，所述最大偏移距离为所述内环偏转后，所述内环上各个点发生位移后在轴承轴向上移动的距离中的最大值。

作为本发明的一种优选方式，所述外环的所述第一凹陷槽设置有第一弧形槽，所述第一弧形槽内放置有副滚珠，所述副滚珠与所述主滚珠之间设置桥箍，所述桥箍呈环状的弧形，所述桥箍的曲率半径大于所述主滚珠的半径，所述桥箍的外缘设置有第三凹陷槽，所述副滚珠放置于所述第一弧形槽与所述第三凹陷槽之间的空间。

作为本发明的一种优选方式，所述第一弧形槽与所述第三凹陷槽之间的空间放置有第二固定架，所述第二固定架上均匀分布若干第二固定槽，所述第二固定槽用于限制所述副滚珠之间的距离以及所述副滚珠的活动范围。

作为本发明的一种优选方式，所述内环的所述第二凹陷槽设置有第二弧形槽，所述第二弧形槽的曲率半径大于所述主滚珠的曲率半径。

作为本发明的一种优选方式，所述桥箍的曲率半径与所述第二弧形槽的曲率半径一致。

本发明实现以下有益效果：延伸片之间的小范围区域内的润滑油流速越到两个延伸片之间的区域的出口处越快，其结果就相当于在一定的范围内对一定量的润滑油起到加速的作用，而得到加速的润滑油会从两个延伸片之间的区域加速流入第一导片之间的区域，从而使得从两个延伸片末端构成的开口中流出的经过加速的润滑油会对第一导片产生一定的推力。在转轴转动的过程中，由于轴承和内环属于主动状态、主滚珠处于从动状态、外环处于静止状态，这样便使得主滚珠对于内环的摩擦力需要内环承担，同时由于外环静止，外环对于主滚珠的摩擦力实质上也是由内环承担，所以内环所承受的阻力比理想中的要大，而从两个延伸片末端构成的开口中流出的经过加速的润滑油会对第一导片产生一定的推力，由于外环静止，则实际上相当于第一导片获得了一部分额外的力，即主滚珠获得了一部分额外的力，因此主滚珠相对于静止的外环而言，该部分额外的推力与一部分滚动摩擦力为主体的阻力形成了互相抵消的情况，即施加于内环和转轴上的阻力会减小，从而便于转轴转动，减小动力损耗。

附图说明

图1为本发明截面第一示意图；

图2为本发明截面第二示意图；

图3为图1中A方向第一导片示意图；

图4为图1中B方向第二导片示意图；

图5第二导片俯视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-4所示。本发明其中一个实施例提供了一种新型滚珠式汽车轴承，包括：外环1、内环2、若干主滚珠3、第一固定架4、密封片、若干第一导片6、若干第二导片7，所述外环1的内缘设置第一凹陷槽，所述内环2的外缘设置第二凹陷槽，所述主滚珠3放置于所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽之间并支撑所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽，所述第一固定架4位于所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽之间，所述第一固定架4均匀分布若干第一固定槽，所述第一固定槽用于限制所述主滚珠3的位置并保持所述主滚珠3之间的距离，所述密封片设置于所述外环1与所述内环2之间的空档处，所述密封片用于密封所述外环1与所述内环2之间的空间，任意相邻的两个所述第一固定槽之间的所述第一固定架4的部分的任意侧面设置有若干所述第一导片6，所述第一导片6在正视面以及侧视面皆呈弯曲状，所述第一导片6在正式面的弯曲方向与转轴转动方向相反，所述外环1的所述第一凹陷槽上与所述第一导片6位于同侧的侧面设置有所述第二导片7，所述第二导片7在正视面呈直线状、在侧视面呈弯曲状，所述第二导片7连接有延伸片，所述延伸片横向弯曲。

其中一个实施例，两个所述第一固定槽之间的所述第一导片6的外缘固定于同一个挡板上，所有所述第二导片7固定于同一个挡板上。

其中一个实施例，所述第一固定槽由两个弧面构成，所述第一固定槽上与所述第一导片6位于同侧的一侧的高度低于所述第一固定槽上与所述第一导片6位于异侧的一侧的高度，所述第一固定槽上较低的一侧的高度低于所述第二导片7的最低高度。

其中一个实施例，所述第一导片6与所述第二导片7中存在间隙，所述间隙宽度大于所述内环2偏转后的最大偏移距离，所述最大偏移距离为所述内环2偏转后，所述内环2上各个点发生位移后在轴承轴向上移动的距离中的最大值。

其中一个实施例，所述外环1的所述第一凹陷槽设置有第一弧形槽，所述第一弧形槽内放置有副滚珠8，所述副滚珠8与所述主滚珠3之间设置桥箍9，所述桥箍9呈环状的弧形，所述桥箍9的曲率半径大于所述主滚珠3的半径，所述桥箍9的外缘设置有第三凹陷槽，所述副滚珠8放置于所述第一弧形槽与所述第三凹陷槽之间的空间。

其中一个实施例，所述第一弧形槽与所述第三凹陷槽之间的空间放置有第二固定架，所述第二固定架上均匀分布若干第二固定槽，所述第二固定槽用于限制所述副滚珠8之间的距离以及所述副滚珠8的活动范围。

其中一个实施例，所述内环2的所述第二凹陷槽设置有第二弧形槽，所述第二弧形槽的曲率半径大于所述主滚珠3的曲率半径。

其中一个实施例，所述桥箍9的曲率半径与所述第二弧形槽的曲率半径一致。

在具体实施过程中，可以对轴承内部的空间进行区分，将除了第一导片6以及第二导片7所在的部分以外的空间填入润滑脂，而第一导片6以及第二导片7所在空间采用润滑油进行润滑。

在轴承工作的过程中，内环2会随着转动轴的转动而转动，而外环1是相对固定的，则在内环2与外环1之间的空间里会形成一定的离心力，从而使得第一导片6与第二导片7之间的润滑油也受到离心力的作用，由于第一导片6是设置在第一固定架4上的，而第二导片7设置在外环1的第一凹陷槽内，则第一导片6相对于第二导片7而言产生的是主动力，因此润滑油在第一导片6与第二导片7之间的行动轨迹可以描绘成在第一导片6处受到离心力作用向第一导片6外沿流动，然后从第二导片7的外沿向第二导片7的内沿流动，从而进一步回到第一导片6的内沿，从而形成一个循环。

由于延伸片横向弯曲设置，并且延伸片可以设置为从连接在第二导片7的一端开始往自由端厚度逐渐增加，从而使得延伸片和延伸片之间的距离缩短，从而导致两个延伸片的自由端之间形成的小范围的“出口”的可流通量小于两个第二导片7末端之间的可流通量，而从两个第二导片7之间的小范围区域流入两个延伸片之间的小范围区域的润滑油的总量是一定的，而两个延伸片之间的空间是逐渐缩小的，从而使得在相同流量的情况下，两个延伸片之间的小范围区域内的润滑油流速越到两个延伸片之间的区域的出口处越快，其结果就相当于在一定的范围内对一定量的润滑油起到加速的作用，而得到加速的润滑油会从两个延伸片之间的区域加速流入第一导片6之间的区域。

由于第一导片6的弯曲方向与连接在轴承上的转轴的转动方向相反，因此将延伸片的弯曲方向设置为两个延伸片末端形成的开口朝着第一导片6由于弯曲而形成的凹陷部分即可，从而使得从两个延伸片末端构成的开口中流出的经过加速的润滑油会对第一导片6产生一定的推力。

在转轴转动的过程中，即使轴承将滑动摩擦变成了滚动摩擦从而减小了摩擦力，实际上由于轴承和内环2属于主动状态、主滚珠3处于从动状态、外环1处于静止状态，这样便使得主滚珠3对于内环2的摩擦力需要内环2承担，同时由于外环1静止，外环1对于主滚珠3的摩擦力实质上也是由内环2承担，所以内环2所承受的摩擦力比理想中的要大，即内环2以及主滚珠3所承受的阻力比理想中的要大，而从两个延伸片末端构成的开口中流出的经过加速的润滑油会对第一导片6产生一定的推力，由于外环1静止，则实际上相当于第一导片6获得了一部分额外的力，即主滚珠3获得了一部分额外的力，因此主滚珠3相对于静止的外环1而言，该部分额外的推力与一部分滚动摩擦力为主体的阻力形成了互相抵消的情况，即施加于内环2和转轴上的阻力会减小，从而便于转轴转动。

进一步的，由于设置了桥箍9和第二弧形槽，且桥箍9和第二弧形槽的曲率半径大于主滚珠3的半径，而主滚珠3放置在第二弧形槽和桥箍9之间的位置在于桥箍9和第二弧形槽的弧形的顶点是承接着主滚珠3的上下顶点的，从而使得桥箍9和第二弧形槽实质上对主滚珠3起到一定的限制作用。同时，如果受到颠簸使得轴承产生偏差时，由于桥箍9和第二弧形槽的曲率半径较大，使得桥箍9和第二弧形槽与主滚珠3之间确实存在一定的空间给予桥箍9、第二弧形槽与主滚珠3之间作为缓冲，避免机械式的接触从而导致主滚珠3被磨损。对于副滚珠8而言也是同理。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

上述所提及的附图中：

外环-1；

内环-2；

主滚珠-3；

第一固定架-4；第一导片-6；第二导片-7；副滚珠-8；

桥箍-9。

Claims (8)

1.一种新型滚珠式汽车轴承，其特征在于，包括：外环、内环、若干主滚珠、第一固定架、密封片、若干第一导片以及若干第二导片；

其中，所述外环的内缘设置第一凹陷槽，所述内环的外缘设置第二凹陷槽，所述主滚珠放置于所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽之间并支撑所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽，所述第一固定架位于所述第一凹陷槽以及所述第二凹陷槽之间，所述第一固定架均匀分布若干第一固定槽，所述第一固定槽用于限制所述主滚珠的位置并保持所述主滚珠之间的距离；所述密封片设置于所述外环与所述内环之间的空档处且用于密封所述外环与所述内环之间的空间；任意相邻的两个所述第一固定槽之间的所述第一固定架的部分的任意侧面设置有若干所述第一导片，所述第一导片在正视面以及侧视面皆呈弯曲状，所述第一导片在正式面的弯曲方向与转轴转动方向相反，所述外环的所述第一凹陷槽上与所述第一导片位于同侧的侧面设置有所述第二导片，所述第二导片在正视面呈直线状、在侧视面呈弯曲状，所述第二导片连接有延伸片，所述延伸片横向弯曲。

2.根据权利要求1所述的一种新型滚珠式汽车轴承，其特征在于，两个所述第一固定槽之间的所述第一导片的外缘固定于同一个挡板上，所有所述第二导片固定于同一个挡板上。

3.根据权利要求2所述的一种新型滚珠式汽车轴承，其特征在于，所述第一固定槽由两个弧面构成，所述第一固定槽上与所述第一导片位于同侧的一侧的高度低于所述第一固定槽上与所述第一导片位于异侧的一侧的高度，所述第一固定槽上较低的一侧的高度低于所述第二导片的最低高度。

4.根据权利要求3所述的一种新型滚珠式汽车轴承，其特征在于，所述第一导片与所述第二导片中存在间隙，所述间隙宽度大于所述内环偏转后的最大偏移距离，所述最大偏移距离为所述内环偏转后，所述内环上各个点发生位移后在轴承轴向上移动的距离中的最大值。

5.根据权利要求4所述的一种新型滚珠式汽车轴承，其特征在于，所述外环的所述第一凹陷槽设置有第一弧形槽，所述第一弧形槽内放置有副滚珠，所述副滚珠与所述主滚珠之间设置桥箍，所述桥箍呈环状的弧形，所述桥箍的曲率半径大于所述主滚珠的半径，所述桥箍的外缘设置有第三凹陷槽，所述副滚珠放置于所述第一弧形槽与所述第三凹陷槽之间的空间。

6.根据权利要求5所述的一种新型滚珠式汽车轴承，其特征在于，所述第一弧形槽与所述第三凹陷槽之间的空间放置有第二固定架，所述第二固定架上均匀分布若干第二固定槽，所述第二固定槽用于限制所述副滚珠之间的距离以及所述副滚珠的活动范围。

7.根据权利要求6所述的一种新型滚珠式汽车轴承，其特征在于，所述内环的所述第二凹陷槽设置有第二弧形槽，所述第二弧形槽的曲率半径大于所述主滚珠的曲率半径。

8.根据权利要求7所述的一种新型滚珠式汽车轴承，其特征在于，所述桥箍的曲率半径与所述第二弧形槽的曲率半径一致。