[实用新型]一种抗高速轴向冲击的轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高速涡轮转子平衡技术领域，特别是内圈端面承受高速轴向冲击载荷的滚动轴承。 

背景技术

标准圆锥轴承内圈孔径恒定，轴承内圈和芯轴一般采用过盈配合，从而使轴承内圈承受预应力(包括轴向预应力、径向预应力和周向预应力)，各向预紧力随着过盈量的增大而增大。当轴承高速旋转，如果内圈端面承受轴向冲击载荷时，该冲击载荷将加速由预紧作用(周向预应力)导致的周向裂纹萌生和裂纹扩展，影响轴承精度，并最终导致轴承内圈开裂，轴承寿命下降，可靠性降低，维修成本增加。对现有技术专利检索发现，已经公开的授权专利中，有一些相关技术，如实用新型专利CN88210217和200420018617.8公开了两种抗冲击轴承结构。在CN88210217公开的结构中，通过改变油沟形状实现在受冲击情况下自动微调心功能；在200420018617.8公开的结构中，通过采取将止推圈和承载圈用外套连接一体，承载圈上采用螺旋油沟，实现承受载荷的目的。但两者都没有涉及由过盈配合产生的周向预紧力在轴向冲击载荷作用下轴承内圈端面疲劳裂纹萌生和扩展问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗高速轴向冲击的轴承，其可以承受高速轴向冲击载荷。 

一种抗高速轴向冲击的轴承，包括轴承外圈、滚动体、保持架和轴承内圈，其中，保持架和滚动体套在轴承内圈的外侧，轴承外圈又套在滚动体的外侧，其特征在于，所述的轴承内圈内圈孔径呈阶梯形，即，直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔径为D1，轴承另一端内圈孔径为D2，其满足D1＞D2。 

所述的直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔径D1，轴承内圈长H，直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔长a，满足1/5H≤a≤2/3H，轴承另一端内圈孔径D2，满足0.2mm≤D1-D2≤1.2mm。 

所述的直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔径D1，轴承另一端内圈孔径D2，满足0.3mm≤D1-D2≤0.6mm。 

所述的直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔径D1，轴承长H，直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔长a，满足2mm≤a≤5mm，轴承另一端内圈孔径D2，满足0.2mm≤D1-D2≤1.2mm。 

所述的直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔长a，满足2mm≤a≤5mm，直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔径D1，轴承另一端内圈孔径D2，满足0.3mm≤D1-D2≤0.6mm。 

所述的直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔长a为3.5mm。 

本发明的优点：由于承受冲击载荷端面附近内圈与芯轴的配合采用间隙配合，降低了装配预紧力，从而改善了在轴向冲击条件下轴承内孔端面的受力状况，减缓了其疲劳裂纹萌生和扩展状况，能够保障轴承的精度，提高轴承的使用寿命。 

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明 

图1是本发明的结构示意图。 

其中：1-轴承外圈、2-滚动体、3-保持架、4-轴承内圈； 

图2是轴承内圈4和芯轴5配合的几何模型； 

图3是传统轴承内圈和芯轴在三种过盈配合工况下，接触面应力分布图； 

图4是阶梯长度a为2mm阶梯轴承内圈和芯轴在三种过盈配合工况下，接触面应力分布图； 

图5是阶梯长度a为3.5mm阶梯轴承内圈和芯轴在三种过盈配合工况下，接触面应力分布图； 

图6是阶梯长度a为5mm阶梯轴承内圈和芯轴在三种过盈配合工况下，接触面应力分布图； 

图7是不同阶梯长度轴承和芯轴在工况1配合下，轴承内圈下端应力分布图； 

图8是不同阶梯长度轴承和芯轴在工况1配合下，轴承内接触区域应力分布图。 

具体实施方式

一种抗高速轴向冲击的轴承，包括轴承外圈1、滚动体2、保持架3和轴承内圈4，其中，保持架3和滚动体2套在轴承内圈4的外侧，轴承外圈1又套在滚动体2的外侧，其特征在于，所述的轴承内圈4内圈孔径呈阶梯形，即，直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔径为D1，轴承另一端内圈孔径为D2，其满足D1＞D2。 

所述的直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔径D1，轴承内圈4长H，直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔长a，满足1/5H≤a≤2/3H，轴承另一端内圈孔径D2，满足0.2mm≤D1-D2≤1.2mm。 

所述的直接承受轴向冲击载荷的轴承端部内圈孔径D1，轴承另一端内圈孔径D2，满足0.3mm≤D1-D2≤0.6mm。