[发明专利]一种外引导高速球轴承用保持架

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速滚动轴承组件，特别涉及一种外引导高速球轴承用保持架。

背景技术

滚动轴承广泛应用于各种旋转机械之中，是旋转机械的重要组成部件。随着高速、超高速机床的发展，对支承主轴的轴承的高速运转稳定性的要求也越来越高。滚动轴承其运行状态对旋转机械的整体性能具有决定性的影响。

保持架结构参数直接影响轴承的动态性能，无论何种润滑方式以及引导方式下，保持架兜孔、钢球及引导挡边之间均被一层弹性流体动力润滑油膜隔开，保持架对润滑油产生牵引力，同时由于存在引导间隙和兜孔间隙，致使保持架旋转中心与轴承中心存在偏心运动。因此，保持架在润滑油的拖动力作用下产生振摆、回跳的偏心碰撞运动。

此外，轴承在高速运转时，滚珠受到较大的离心力作用。为了减小滚动体的离心力，高速轴承中滚珠的直径通常较小，同时为了满足一定的承载要求，滚珠的数量较多，这使得保持架的相邻兜孔间的横梁宽度变窄，因而强度较弱。当滚珠推动保持架转动时，在接触点上滚珠相对于兜孔侧壁由内向外运动，在接触间隙入口处由于润滑油的冲刷作用，兜孔底部容易发生磨损。当磨损发展到一定程度后，横梁会断裂。

高速主轴轴承通常采用油气润滑，无论内、外圈均为单挡边，或其中一个是双挡边。由于高速轴承的保持架兜孔间隙较小，并且润滑油的供给仅在轴承单边挡边处，因此，在保持架的内外侧之间，润滑油的流动性较差，常常会引起保持架局部温度过高。此外，当保持架采用外引导结构时，保持架外径与外圈挡边产生的微滑动摩擦还会引起自激振动。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，解决目前现有高速机床主轴轴承服役的可靠性问题，保证滚动轴承高速运转时润滑良好、温升较低，具有较高的稳定性，本发明的目的在于提供一种外引导高速球轴承用保持架，能够减少高速旋转时的保持架和外圈之间的接触碰撞所引起的振动，抑制保持架和外圈之间的微滑动摩擦、降低轴承转矩。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种外引导高速球轴承用保持架，包括设置在轴承外圈1和轴承内圈2之间的本体5，本体5由环状体4以及环状体4上的兜孔9构成，兜孔9在环状体4上周向等间隔设置，兜孔9内装有旋转支承轴承外圈1与轴承内圈2的滚珠3；所述兜孔9的内面上设置有4个径向槽12，径向槽12将兜孔9周向上分割成相对设置的一对球形内面6b、一对圆柱形内面7b；径向槽12将兜孔9轴向上分割成相对设置的一对球形内面6a、一对圆柱形内面7a；圆柱形内面7b的内径侧端部设置了凸台11；圆柱形内面7b的内径侧端部设有圆柱形导向面8，圆柱形导向面8为滚珠3提供导向。

所述的兜孔9外端口的半径r2小于滚珠半径r1，兜孔9圆柱形内面的半径r3大于滚珠半径r1。

所述的圆柱形导向面8的曲率半径r4等于兜孔的圆柱形内面7b的半径r3。

本发明的有益效果：

1、由于圆柱形内面7b的内径侧端部设置了凸台11，所以增加了保持架兜孔之间的横梁强度，防止保持架横梁发生磨损与断裂。

2、由于兜孔9的内面上设置有4个径向槽12，径向槽12将兜孔9周向上分割成相对设置的一对球形内面6b、一对圆柱形内面7b；径向槽12将兜孔9轴向上分割成相对设置的一对球形内面6a、一对圆柱形内面7a；因此能够使保持架本体5的外径侧10a与内径侧10b相互间的润滑油的流动性提高，可以减小本体5和轴承外圈1之间的微滑动摩擦以及抑制因润滑油搅拌而引起的发热。

3、由于设置有圆柱形导向面8，因此滚珠3与圆柱形导向面8为点接触，所以在接触部位剪切润滑油时的剪切力小，轴承转矩能够大幅度降低。

附图说明

图1为本发明的结构示意剖面图。

图2为本发明图1的纵断侧视图。

图3为本发明图1所示保持架的俯视图。

图4为本发明在角接触球轴承高速旋转状态的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步表述。