[发明专利]纯滚动轴承

说明书

本发明涉及一种纯滚动轴承，特别是涉及一种无滑动摩擦的滚动轴承。

现有的滚动轴承主要用内外套圈、滚动体和保持架所组成。为了滚动体相互之间以及滚动体在轴承中的相对定位，现有的滚动轴承都具有保持架装置，这种保持架不管它的结构采取什么样的形式，不管它使用什么样的材质和光洁度都是通过滑动摩擦来制约高速运动的滚动体。而这种滑动摩擦阻力对于轴承性能和寿命的影响是至关重要的。

这种滚动体与保持架之间的相对滑动摩擦使轴承在运转中，特别是在高速和超高速运转时，产生一系列的问题，如润滑很困难；轴承的温升提高，噪声大。滚动体和保持架在高温高速条件下，应力会急剧增加，结果导致轴承损坏。而滚动摩擦阻力在轴承中相对其中的滑动摩擦阻力而言是微不足道的。这种滑道摩擦的存在也使得滚动轴承的承载能力大大减小，能耗显著增加，在高速运转条件下，滚动体和保持架之间由于离心力的作用而使滑动摩擦力进一步急剧增加，摩擦应力集中也可导致轴承的迅速破坏。因此，滚动轴承的极限速度的提高也受到这种滑动摩擦力很大的限制。

本发明的目的是提供一种新的纯滚动轴承，它取消了通常的保持架，用滚动约束代替了滑动约束，从而大大提高轴承的使用性能并延长其使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了一种纯滚动轴承，包括一内圈、一外圈以及设置在内圈和外圈之间的若干个滚动体，其特征在于，它还包括设置在每两个相邻滚动体之间并与它们滚动接触的定位滚动体，以及设置在定位滚动体两端的滑道上并与之滚动接触的定位环。

本发明是这样完成的，在每相邻滚动体与滚动体之间沿周向安装一定位滚动体，该定位滚动体同时保证相邻滚动体之间的周向间隔距离以及限制滚动体在轴承中的轴向位置，该定位滚动体的轴向定位和径向定位是通过定位滚动体两自由端滑道上的定位环完成。定位环与滑道的接触是点接触，而定位滚动体中间和滚动体的接触也是点接触。定位滚动体可以做成整体式的或分体式的，定位滚动体内部可以做成实的或空心的。它的任一横截面的外形都是圆形，该滚动体两端滑道的纵截面5形状可以做成凹形或凸形。该凹形或凸形又可以分别是V字形、单圆弧形、双圆弧形或沟槽形，该滚动体中间与滚动体接触部分的中间滑道的纵截面7也可以做成V字形、单圆弧形、双圆弧形或沟槽形。相应地，定位环横截面做成凹形或凸形。该凹形或凸形也可以做成V字形、单圆弧形、双圆弧形或沟槽形，以便与定位滚动体的两端滑道相配合作滚动接触定位(该接触是点接触)。

本发明的轴承的内、外圈的滚道横截面做成单圆弧形、双圆弧形、V字形或沟槽形。并且该内、外圈考虑到加工和装配方面的问题，也可以做成整体式或分体式，即整体加工或分成若干分体，加工后装配成内、外圈。定位滚动体在使用中是运动的，一方面进行自转，一方面围绕轴承轴线公转。滚动体与轴承内、外圈是点接触，其所有接触点的相对速度差为零。滚动体与定位滚动体接触点的相对速度差为零，而定位滚动体与定位环的接触点相对速度差也为零，因此该运动都属于纯滚动，而不存在相对滑动摩擦，是名符其实的“纯滚动轴承”。本发明加工安装方便，成本较低，容易推广实施。

下面将结合三个较佳的实施例及附图对本发明作进一步详细描述：

图1、图2和图3是根据本发明的三个较佳实施例的滚动轴承的剖视图

如图1所示，在每两个相邻的滚动体1之间沿周向位置安装一个定位滚动体2，该定位滚动体同时保证相邻滚动体之间的周向间隔距离以及限制滚动体在轴承中的轴向位置。而该定位滚动体的轴向定位和径向定位是通过设置在定位滚动体两端滑道5上定位环6完成。定位环6与滑道5、定位滚动体2与滚动体1以及滚动体1与轴承内圈3和外圈4的接触都是点接触，并且在所有这些接触点的两物体相对速度差都为零。因此，该轴承属于纯滚动轴承。