[发明专利]一种往复摆动式四点接触球转盘轴承

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种转盘轴承，尤其是涉及一种往复摆动式四点接触球转盘轴承。

背景技术

四点接触球转盘轴承是一种结构特殊的大型回转支承，其内圈、外圈滚道由两段中心不重合的圆弧构成，当无载荷或是纯径向载荷作用时，钢球和套圈呈现为四点接触。四点接触球转盘轴承可以承受轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩等综合载荷，四点接触球轴承只有形成两点接触时才能保证正常工作，因此广泛应用于起重机械、采掘机械、建筑机械、港口机械、船舶机械以及高精度的雷达机械和导弹发射架等大型回转装置上纯轴向载荷或轴向载荷大的合成载荷下呈两点接触的场合，以及高速运转的场合。四点接触球转盘轴承结构特殊，加工工序繁多，桃型截面的内圈、外圈滚道需要借助仿形磨来完成，工作量重，耗资巨大；由于四点接触球转盘轴承体积大，质量重，加工场合的变化，一方面使加工精度降低，另一方面也使生产成本增加。四点接触球转盘轴承工作时，一般作回转运动。在一些特殊场合中，四点接触球转盘轴承只进行简单的摆动运动，且摆动角度有限。在工作载荷不大的情况下，每个钢球所承受的载荷非常小。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种结构简单、易于加工的往复摆动式四点接触球转盘轴承。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种往复摆动式四点接触球转盘轴承，其主要由外圈、内圈和钢球组成，外圈、内圈均由两条平行的直线段和两条圆弧段连接组成，两条圆弧段分别位于两条直线段两端且与之相连，连接处为平滑的圆弧过渡，外圈圆弧段和内圈圆弧段的曲率相等，内圈圆弧段角度小于外圈圆弧段角度；在外圈圆弧段和内圈圆弧段上加工有桃型滚道，在滚道内设有钢球承窝块、弹簧、限位块、弹簧承装块，钢球在滚道上被装于两端钢球承窝块中间的圆弧段上，弹簧的一端设置在弹簧承装块上，另一端装于钢球承窝块上，限位块设置在钢球承窝块和弹簧承装块之间的外圈滚道内。

所述的钢球承窝块具有球形的凹窝，与钢球形状契合。

所述的限位块和弹簧承装块均通过连接件固定于外圈上。

本发明的有益效果是：

其一、该往复摆动式四点接触球转盘轴承，其结构简单，构思新颖，工作系统运动后，钢球作回转运动的角度有限，限位块保证钢球运动的极限角度位置；套圈直线段不作加工，起支撑作用，其回转中心不变，达到与传统轴承结构同样的回转精度；外套圈圆弧段的角度大于内套圈圆环段的角度，内套圈小角度范围的摆动，不会出现运动干涉。

其二、该往复摆动式四点接触球转盘轴承，其滚道只加工圆弧段，直线段不进行加工，加工工序大大简化，在数控加工中心上加工完成，不用更换加工场合，工作量减少，加工精度提高。所述加工滚道曲面形状规则、滚道表面粗糙度低、滚道边口圆弧倒角半径一致，且与滚道面平衡连接。规则的滚道曲面，使淬硬层加工深度的均匀成为可能。数控车削的滚道曲面，除表面粗糙度外，其余尺寸与磨削后的滚道曲面完全一致，因此滚道的磨削余量很小。相比传统的加工方式中采用仿形磨加工桃型滚道，具有更好的经济性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面示意图。

附图标记：1、外圈，2、内圈，3、钢球，4、钢球承窝块，5、弹簧，6、限位块，7、弹簧承装块。

具体实施方式

如图所示，本发明的具体实施方式如下：

如图所示，一种往复摆动式四点接触球转盘轴承，其主要由外圈、内圈和钢球组成，外圈、内圈均由两条平行的直线段和两条圆弧段连接组成，两条圆弧段分别位于两条直线段两端且与之相连，连接处为平滑的圆弧过渡，外圈圆弧段和内圈圆弧段的曲率相等，一般采用曲率系数为0.55，就是圆弧沟道圆弧半径是钢球直径的0.55倍，内圈圆弧段角度小于外圈圆弧段角度；在外圈圆弧段和内圈圆弧段上加工有桃型滚道， 在每一个滚道内设有钢球承窝块、弹簧、限位块、弹簧承装块，钢球承窝块、弹簧、限位块和弹簧承装块在每一个滚道内均设有两组并对称分布在滚道的两侧，钢球在滚道上被装于两端钢球承窝块中间的圆弧段上，弹簧的一端设置在弹簧承装块上，另一端装于钢球承窝块上，限位块设置在钢球承窝块和弹簧承装块之间的外圈滚道内。

所述的钢球承窝块具有球形的凹窝，与钢球形状契合。

所述的限位块和弹簧承装块均通过连接件固定于外圈上，例如：限位块、弹簧承装块经加工光孔由螺栓固定于外圈上。

结合附图详细描述如下：限位块6、弹簧承装块7安装于外圈1上，且在外圈1的两个圆弧段上对称布置，经连接螺栓固定。弹簧5一端装于弹簧承装块7的安装孔内，另一端装于钢球承窝块4的安装孔内。为保证所述支承轴承的承载能力，两个钢球承窝块之间的钢球3在外圈1、内圈2之间满装。钢球3随工作系统的摆动运动在滚道内运动，弹簧5随钢球3的运动压缩、放松。限位块6保证钢球3运动的极限位置，钢球承窝块4到达此位置后不再运动，弹簧5不再被压缩。外圈1、内圈2的几何形状为两条圆弧段与两条直线段相接，其中在外圈圆弧段的内圆周面上和内圈圆弧段的外圆周面上加工有桃型滚道，钢球3与滚道为四点接触。滚道的加工范围，是所述支承轴承套圈的圆弧段，圆弧滚道角度大于钢球3运动的极限角度，满足钢球3运动的要求。另外，外圈1的圆弧段角度大于内圈2圆弧段的角度，保证内圈2在进行小角度摆动时不会与外圈1发生干涉。所述圆弧段与直线段相接的结构，保证其与传统结构的回转中心一致。