專利名稱：多套圈軸承用中間層套圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承，特別是多套圈軸承的中間層套圈。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，多套圈軸承雖然可以大幅降低磨擦阻力，但是一般只能用于同時兩個方向相反運轉(zhuǎn)的設(shè)備或擺振設(shè)備，或用于轉(zhuǎn)速較低、軸心不要求穩(wěn)定性的大型輥筒使用， 以補嘗偏心和減小啟動阻力，因為，多套圈軸承在稍高的速度或大負(fù)荷情況下運轉(zhuǎn)時存在著致命的缺陷，例如(1)現(xiàn)有的多套圈軸承的兩層滾子為同圓周軌道線，中間層套圈夾在兩層滾子中間，其兩層滾子軌道的直徑差大，重心差別也大，套圈在運行中沒有軸或外殼的控制，它們在兩層或多層滾子的游隙中受到軸向、徑向及復(fù)雜綜合力矩的作用，會發(fā)生不規(guī)則的擺振， 隨著速度的增高這種擺振會發(fā)展為強烈的共振，因而加速了軸承的損壞；(2)多套圈軸承中的中間層套圈的縱剖面為直板承力結(jié)構(gòu)，中間層套圈同時受到了兩層滾動體內(nèi)、外支點垂直交變壓力，應(yīng)力集中在支點上，容易造成中間層套圈破碎，就像是將木板兩端支起后用錘砸中間一樣容易砸斷，所以現(xiàn)在采用的低轉(zhuǎn)速多套圈軸承，其中間層套圈都特別厚，以增加承載力，但是，這樣不僅增大了軸承的直徑，加大了重心差，還因中間層套圈重力的慣性原因，擺震起來更容易失去控制，危害更大。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種多套圈軸承用中間層套圈，采用變徑結(jié)構(gòu)， 改變多滾子層軸承中間層套圈力學(xué)結(jié)構(gòu)，無需增加厚度，且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、提高承載力，延長軸承的使用壽命。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是多套圈軸承用中間層套圈，中間層套圈主體內(nèi)外圓周上開設(shè)的內(nèi)軌道槽和外軌道槽，中間層套圈主體軸向斷面呈變徑結(jié)構(gòu)， 內(nèi)軌道槽和外軌道槽內(nèi)裝配的滾動體對中間層套圈徑向產(chǎn)生順向拉力。所述內(nèi)軌道槽與外軌道槽的軸向投影相交或相交錯。所述中間層套圈內(nèi)軌道槽和外軌道槽各設(shè)有兩排，其中兩內(nèi)軌道槽分別位于兩外軌道槽內(nèi)側(cè)，內(nèi)軌道槽間距小于外軌道槽間距，且對稱布置形成雙列對稱式中間層套圈。所述中間層套圈內(nèi)軌道槽和外軌道槽各設(shè)有兩排，其中兩內(nèi)軌道槽分別位于兩外軌道槽外側(cè)，內(nèi)軌道槽間距大于外軌道槽間距，且對稱布置形成雙列對稱式中間層套圈。所述中間層套圈的內(nèi)軌道槽和外軌道槽為軸向?qū)ΨQ間隔距離排列，其內(nèi)軌道槽和外軌道槽的數(shù)量相等，形成對稱式多級變徑中間層套圈。所述中間層套圈的內(nèi)軌道槽和外軌道槽數(shù)量不相同，形成非對稱稱多級變徑中間
層套圈。所述單級中間層套圈，外軌道槽一個，內(nèi)軌道槽二個分別位于外軌道槽兩側(cè)；或者內(nèi)軌道槽一個，外軌道槽二個分別位于內(nèi)軌道槽兩側(cè)。
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所述變徑中間層套圈的內(nèi)軌道槽和外軌道槽采用為角向接觸軌道槽、深溝球滾子軌道槽、或圓柱形滾子軌道槽、球面滾子軌道槽、圓錐滾子軌道槽、圓環(huán)滾子軌道槽或其中任意兩種混合滾子軌道槽。所述中間層套圈為半組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽采用圓柱形滾子軌道槽，外軌道槽采用角向接觸軌道槽、深溝球滾子軌道槽、或圓柱形滾子軌道槽、球面滾子軌道槽、圓錐滾子軌道槽或圓環(huán)滾子軌道槽。所述中間層套圈為全組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽和外軌道槽均采用圓柱形滾子軌道槽。所述中間層套圈主體上帶有臺肩，形成平衡套安裝座；或者所述內(nèi)軌道槽和外軌道槽均采用各種形式軌道槽，直接與滾動體裝配；或者所述平衡套安裝座位于中間層套圈主體的一端。本發(fā)明多套圈軸承用中間層套圈，與普通的多套圈軸承中間層套圈相比具有顯著的有益效果中間層套圈由軸向斷面呈同徑改為變徑后，內(nèi)軌道槽與外軌道槽軸向錯開設(shè)定，使中間層套圈內(nèi)軌道槽及其裝配的滾動體與外軌道槽及其裝配的滾動體的軸向投影相交或相交錯，從而改變中間層套圈的受力情況，即內(nèi)、外兩層滾動體對中間層套圈徑向點接觸的垂直剪切與彎折壓力，改變?yōu)閷χ虚g層套圈徑向的順向拉力，這一力學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，通過同樣截面積的金屬材料的極限抗剪切力與極限抗彎曲力及抗扭轉(zhuǎn)力分析研究發(fā)現(xiàn)，在材料截面幾何形狀不同時是有極大區(qū)別的，例如用同物質(zhì)截面積相同的圓柱和管形為粱頭載體，其環(huán)桶形截面的粱頭比圓柱形為粱頭載體，其承載力大近1倍抗扭轉(zhuǎn)力大3倍以上，研究分析還發(fā)現(xiàn)，鋼軸或其它物質(zhì)的軸在徑向受力時，由于剛性原因，其力沿圓周傳遞， 力很難達到軸心，而且隨軸密度和硬度的強化而強化，此時，鋼軸軸心處在較大半經(jīng)內(nèi)不受力，這不僅是一種浪費，還不利于散熱，所以，飛機的許多軸都采用空心軸，這種道理在大自進化的選擇中到處可見，例如麥桿的空心作用使它在風(fēng)中挺立不折，如果將其變成截面積相同的實心麥桿則很容易被風(fēng)吹斷。因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)改進后能夠大幅度提高中間層套圈的承載力；應(yīng)用到軸承時，能夠大幅度減小多滾子層軸承的直徑，使兩層滾子的重心接近一致，形成角向受力，有效地控制軸承中間層在高速轉(zhuǎn)動時的穩(wěn)定性；能夠使各滾子層間的摩擦阻力(或摩擦系數(shù))趨向一致性式或基本一致性，這是使軸承各套圈能同步運轉(zhuǎn)或基本同步運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)降低摩擦系數(shù)的重要條件之一。


圖1為本發(fā)明雙列對稱式結(jié)構(gòu)示意圖(方式一)。圖2為本發(fā)明雙列對稱式結(jié)構(gòu)示意圖(方式二)。圖3為圖1的左視圖。圖4為本發(fā)明二級對稱式結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明三級結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明非對稱式結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明單級結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明半組合式結(jié)構(gòu)示意圖。
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圖9是本發(fā)明全組合式結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明帶平衡的全組合式結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明帶平衡式結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是本發(fā)明小端帶平衡套組合式結(jié)構(gòu)示意圖。圖13是本發(fā)明圖1為例的使用狀態(tài)圖。圖中1、中間層套圈主體，2、內(nèi)軌道槽，3、外軌道槽，4、滾動體，5、成品軸承，6、臺肩，7、平衡套安裝座。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于具體實施例。實施例1 如圖1所示的多套圈軸承用中間層套圈，中間層套圈主體1內(nèi)外圓周上開設(shè)的內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3，中間層套圈主體1軸向斷面呈變徑結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽2與外軌道槽3 的軸向投影相交或相交錯，內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3內(nèi)裝配的滾動體對中間層套圈徑向產(chǎn)生順向拉力；中間層套圈內(nèi)軌道槽和外軌道槽各設(shè)有兩排，其中兩內(nèi)軌道槽分別位于兩外軌道槽外側(cè)，內(nèi)軌道槽間距大于外軌道槽間距，且對稱布置形成雙列對稱式中間層套圈。使用時如圖13所示的多套圈軸承，滾動體4分別與內(nèi)軌道槽和外軌道槽配合，對中間層套圈主體徑向產(chǎn)生拉力。實施例2基本結(jié)構(gòu)與實施例相同，中間層套圈內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3各設(shè)有兩排，其中兩內(nèi)軌道槽2分別位于兩外軌道槽3內(nèi)側(cè)，內(nèi)軌道槽間距小于外軌道槽間距，且對稱布置形成雙列對稱式中間層套圈。實施例3如圖4所示的中間層套圈，中間層套圈的內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3為軸向?qū)ΨQ間隔距離排列，其內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3的數(shù)量均為二排，形成二級對稱式中間層套圈。也可以如圖5所示其內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3的數(shù)量均為三排，形成三級對稱式中間層套圈。實施例4 如圖6所示的中間層套圈，中間層套圈的內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3數(shù)量不相同，軌道槽大小也不相同，外軌道槽3為三個，中間一個為大徑外軌道槽，兩側(cè)為小徑外軌道槽， 內(nèi)軌道槽2位于大徑和小徑外軌道槽之間，形成非對稱角向接觸軌道槽。實施例5如圖7所示的中間層套圈為單級中間層套圈，外軌道槽3 —個，內(nèi)軌道槽2 二個分別位于外軌道槽3兩側(cè)。實施例6如圖8所示的中間層套圈，中間層套圈為半組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽2采用圓柱形滾子軌道槽，可以直接與現(xiàn)有成品軸承裝配，外軌道槽3采用角向接觸軌道槽、深溝球滾子軌道槽、或圓柱形滾子軌道槽、球面滾子軌道槽、圓錐滾子軌道槽或圓環(huán)滾子軌道槽，外軌道槽3與滾動體4裝配。
實施例7如圖9所示的中間層套圈，中間層套圈為全組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3 均采用圓柱形滾子軌道槽，均可以直接與現(xiàn)有成品軸承5裝配。實施例8如圖10所示的中間層套圈，中間層套圈為全組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽2和外軌道槽 3均采用圓柱形滾子軌道槽，均可以直接與現(xiàn)有成品軸承5裝配，中間層套圈主體上帶有臺肩6，形成平衡套安裝座。也可以如圖11所示，內(nèi)軌道槽2和外軌道槽3均采用各種形式軌道槽，直接與滾動體裝配，中間層套圈主體上帶有臺肩6，形成平衡套安裝座7?；蛘呷鐖D12所示，平衡套安裝座7位于中間層套圈主體的小端。本發(fā)明所述變徑中間層套圈的內(nèi)、外圓周設(shè)置的滾動體軌道槽為角向接觸軌道槽、深溝球滾子軌道槽、或圓柱形滾子軌道槽、球面滾子軌道槽、圓錐滾子軌道槽、圓環(huán)滾子軌道槽或它們的混合滾子軌道槽，以適應(yīng)不同類型滾子軸承的需要。同時也適用于中間層套圈內(nèi)、外圓周上各設(shè)有多排軌道槽，形成帶變徑中間層套圈的多級軸承。
權(quán)利要求
1.多套圈軸承用中間層套圈，中間層套圈主體內(nèi)外圓周上開設(shè)的內(nèi)軌道槽和外軌道槽，其特征是中間層套圈主體軸向斷面呈變徑結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽和外軌道槽內(nèi)裝配的滾動體對中間層套圈徑向產(chǎn)生順向拉力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述內(nèi)軌道槽與外軌道槽的軸向投影相交或相交錯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述中間層套圈內(nèi)軌道槽和外軌道槽各設(shè)有兩排，其中兩內(nèi)軌道槽分別位于兩外軌道槽內(nèi)側(cè)，內(nèi)軌道槽間距小于外軌道槽間距，且對稱布置形成雙列對稱式中間層套圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述中間層套圈內(nèi)軌道槽和外軌道槽各設(shè)有兩排，其中兩內(nèi)軌道槽分別位于兩外軌道槽外側(cè)，內(nèi)軌道槽間距大于外軌道槽間距，且對稱布置形成雙列對稱式中間層套圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述中間層套圈的內(nèi)軌道槽和外軌道槽為軸向?qū)ΨQ間隔距離排列，其內(nèi)軌道槽和外軌道槽的數(shù)量相等，形成對稱式中間層套圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述中間層套圈的內(nèi)軌道槽和外軌道槽數(shù)量不相同，軌道槽大小也不相同，外軌道槽為三個，中間一個為大徑外軌道槽，兩側(cè)為小徑外軌道槽，內(nèi)軌道槽位于大徑和小徑外軌道槽之間，形成角向接觸軌道槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述單級中間層套圈， 外軌道槽一個，內(nèi)軌道槽二個分別位于外軌道槽兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述變徑中間層套圈的內(nèi)軌道槽和外軌道槽采用為角向接觸軌道槽、深溝球滾子軌道槽、或圓柱形滾子軌道槽、球面滾子軌道槽、圓錐滾子軌道槽、圓環(huán)滾子軌道槽或其中任意兩種混合滾子軌道槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述中間層套圈為半組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽采用圓柱形滾子軌道槽，外軌道槽采用角向接觸軌道槽、深溝球滾子軌道槽、或圓柱形滾子軌道槽、球面滾子軌道槽、圓錐滾子軌道槽或圓環(huán)滾子軌道槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套圈軸承用中間層套圈，其特征是所述中間層套圈主體上帶有臺肩，形成平衡套安裝座；或者所述內(nèi)軌道槽和外軌道槽均采用各種形式軌道槽，直接與滾動體裝配；或者所述平衡套安裝座位于中間層套圈主體的一端。
全文摘要
本發(fā)明涉及軸承，特別是多套圈軸承的中間層套圈。多套圈軸承用中間層套圈，中間層套圈主體內(nèi)外圓周上開設(shè)的內(nèi)軌道槽和外軌道槽，中間層套圈主體軸向斷面呈變徑結(jié)構(gòu)，內(nèi)軌道槽和外軌道槽內(nèi)裝配的滾動體對中間層套圈徑向產(chǎn)生順向拉力。本發(fā)明采用變徑中間層套圈，中間層套圈的內(nèi)、外圓周上設(shè)置的軌道槽軸向錯開設(shè)定，使套圈內(nèi)軌道槽與外軌道槽的軸向投影相交或相交錯，它能夠?qū)?nèi)、外兩層滾子對中間層套圈徑向點接觸的垂直剪切與彎折壓力，改變?yōu)閷χ虚g層套圈徑向的順向拉力，這一力學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，能夠大幅度提高中間層套圈的承載力；有效地控制軸承中間層在高速轉(zhuǎn)動時的穩(wěn)定性。
文檔編號F16C33/58GK102221047SQ201110156930
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者趙忠 申請人:趙忠