[发明专利]完全滚动推力轴承

说明书

技术领域

本发明是对推力轴承的设计制造提出一种新的技术方案，其产品用于各种机械。

背景技术

一、关于轴承内部的完全滚动，当轴承运转时，横截面为圆形的滚动体与轴承内外圈滚道间实现的是完全滚动，因为滚动体相对于内圈(以内圈作为相对静止的参考系)作平面运动(平动与圆周运动叠加)，单个的滚动体的平动不影响滚动体与内外圈的完全滚动，当滚动体作圆周运动时，滚子相对于内圈向左滚动一段弧长时，滚子相对于外圈则是向右滚动了同等的一段弧长，两段弧长是相等的，是通过纯滚动完成的，外圈相对于内圈旋转的弧长可以看成是由两个部分组成，第一部分为滚子在外圈向右滚动的弧长，第二部分以滚子在内圈向左滚动的弧长为参考，在外圈上具有同等圆心角的一段弧长，这是由于滚子与内圈接触的支点的移动产生的摆动的效应，也就是滚子平动的效果。一般的轴承没有实现内部的完全滚动主要是指柱形(或锥形)滚动体端面与内外圈档边之间的滑动，以及球形滚动体表面与内外圈滚道表面接触的不协调(接触面积不等)滑动部份。

二、“CN201010584308.7”公布了“完全滚动轴承”，轴承的运转进入了无摩擦的新时代，完全滚动轴承既能承受轴向和径向两个方向的受力，又能实现真正意义上的纯滚动。虽然是第一次提出完全滚动轴承概念，但误打误撞，在美国已出现雷同的设计方案，所以该发明未被中国国家专利局授权。

三、“CN201210147146.X”公布了“完全滚动向心轴承”，它是在“完全滚动轴承”基础上侧重于径向受力而发明的向心轴承，在径向受力方面，三组滚子互不干扰。

四、“CN201110303239.2”公布了“完全滚动推力轴承”，它是在“完全滚动轴承”基础上侧重于轴向受力而发明的推力轴承，该方案是科学正确的，但结构比较复杂，该方案被专利局错误地否决驳回。

五、以上三个关于纯滚动轴承的设计方案，都是由发明人冯立友提出，本发明人仍然在“完全滚动轴承”基础上重新提出完全滚动推力轴承方案，比“CN201110303239.2”公布的方案更科学更实用。

发明内容

一、这里先提出一种“不对称两组圆锥滚子完全滚动轴承”的设计方案，如图1，该轴承包括外圈1、内圈2、两组菱锥体滚动体3和4、保持架5，它的设计方案是在“完全滚动轴承”的基础上衍变而来，区别在于3和4的大小尺寸和锥角都不是一样的，3和4不是呈轴对称背靠背安装，为了保证轴承内部各元件同步完全滚动运转，3和4的设计必须互相协调。设计步骤如下：①先确定滚子3的圆台体的大小形状，再确定滚子安装的倾角α；②标定剖面图1中菱锥体3的两个菱角点A和B，过B点作WV//ZZ’，根据滚动体4的倾角β的要求，在WV上选择一点C，A和C作为菱锥体4剖面图的两个菱角点，进而确定滚动体4的圆台体的大小形状；③再完善滚动体3和4背靠背的两锥顶的设计两锥顶点重合于O点；④再完成内外圈滚道的设计。在轴承运转时，由于滚动体3和4中A点及O点的重合，无论两滚动体锥角是否一致，3和4与2接触运转，只考虑3和4的自转，不考虑3和4的平动，两滚动体B处和C处的线速度等于两滚动体在2上滚动的A点的线速度。由于WV//ZZ’，B点和C点与轴承中线ZZ’的距离相等，滚动体3和4的平动对于B点和C点产生的平动线速度也是相等的，所以在轴承运转过程中，B点和C点互为同步运动点，外圈1的运转速度取决于B点和C点的自转速度和平动速度，所以外圈1也能与3、4同步运转。综上所述，只要满足BC//ZZ’，不对称的两组背靠背的菱锥体滚子轴承也能够实现完全滚动。

二、完全滚动推力轴承，如图2，包括外圈1、内圈2、两组菱锥体滚动体3和4、保持架5，3和4各自锥体的锥角不等，大小不等，与轴承中心线ZZ’的倾角α、β不等，但3和4背靠背接触安装，具有共同的接触面OA，OA不垂直于轴承中心线ZZ’，A、B、C三点为3和4菱锥体剖面的两对菱角点，经过B、C的连线WV//ZZ’，由于B、C受O点、A点以及与轴承中心线ZZ’距离相等因素制约，B、C点为轴承运转中的同步运动点，O1B、O2C为3和4与1接触的同步运动面。通过设计滚动体3的倾斜角α，使得滚动体3尽量平卧于外圈1，以便直接承受轴向推力，轴向推力一部份分解的力传递至滚动体4，再由4传递至外圈1，在传递力的接触面都实现完全滚动，不生产摩擦阻力及磨损。

三、本发明有益的效果是克服了圆锥推力轴承大端面与内外圈扣弦间的摩擦问题，结构简单，容易实施。

附图说明

图1是不对称两组圆锥滚子完全滚动轴承的示意简图。

图2是本发明的示意简图。