[实用新型]一种机器人用推力角接触球轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴承领域，具体涉及一种机器人用推力角接触球轴承。

背景技术

近几年，随着先进制造业的发展，大型工程机械、汽车、家电等自动化生产线对工业机器人的需求日益增加。自从20世纪60年代，机器人进入工业领域以来，无论是机器人的数量，还是机器人的技术都有了迅猛的发展。作为机器人关键零配件的专用配套轴承，国外一些轴承公司，如日本的IKO、THK、NSK和美国Koydon等在20世纪80年代就已研制出用于机器人各部位的系列化专用配套轴承，为机器人产业提供了能满足机器人需要的基础元器件，为工业机器人的迅速发展奠定了坚实的配套技术基础。国内工业机器人配套轴承大部分依靠进口，少数厂家虽然生产制造工业机器人配套轴承，但批量小、品种规格少，零部件通用化程度低，供货周期长，成本高，而且质量不稳定，这些因素严重制约了国内工业机器人产业的正常发展。为促进国内工业机器人的长远发展，我国政府使用各种办法加大中国装备制造业在市场中占据的份额，并提供优惠措施鼓励更多企业投入到机器人及零部件的研发上来。

作为工业机器人的关键配套专用轴承，对机器人的运转平稳性、重复定位精度、动作精确度以及工作的可靠性等关键性能指标具有重要影响。目前，机器人用轴承种类较多，如薄壁深沟球轴承、薄壁角接触球轴承、薄壁四点接触球轴承、薄壁交叉滚子轴承和谐波减速机轴承等。由于薄壁交叉滚子轴承具有承受联合载荷能力强、精度高、摩擦力矩小、重量轻、运转平稳等特点，以及出色的旋转精度，操作安装简化，承受较大的轴向和径向负荷，大幅节省安装空间等，因此大多被应用于工业机器人的腰部、肘部、腕部等部位。

作为工业机器人用的推力角接触球轴承，需要满足以下技术要求：

（1）轴承承受的径向载荷和轴向载荷基本相等；

（2）轴承外圈轴向尺寸有限，但轴向载荷端要有良好的刚性；

（3）轴承要有长寿命和高可靠性；

（4）轴承要有高的旋转精度，旋转时无异响和卡滞现象。

传统的推力角接触球轴承的结构如图1-图4所示，其轴承的沟道中心居中，沟道中心距离两端面的距离相等，且内外圈的端面平齐，其接触角为60°。然而，上述传统推力角接触球轴承运用于工业机器人时具有以下不足：

（1）接触角为60°，主要承受轴向载荷，而机器人用推力角接触球轴承要求承受的径向载荷和轴向载荷基本相等；

（2）承受载荷端壁太薄，刚性不够；

（3）机器人轴承工作时，润滑油压力不可能太大，而传统推力角接触球轴承的沟道与挡边相割（见图3），润滑油沿箭头所示方向进入时不是正对沟底，轴承内部工作面（钢球和沟道接触面）润滑不充分，导致轴承寿命可靠性不高，失效几率较大；

（4）因沟道与挡边相割处有尖角（见图3），装入钢球时易钢球易被其划伤，影响轴承的旋转精度，并带来异响和卡滞。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于工业机器人的推力角接触球轴承。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种机器人用推力角接触球轴承，包括外圈、内圈、保持架和钢珠，所述外圈的沟道中心与外圈承载端端面之间的间距大于所述外圈的沟道中心与外圈非承载端端面之间的间距；所述内圈的沟道中心与内圈承载端端面之间的间距大于所述内圈的沟道中心与内圈非承载端端面之间的间距；所述推力角接触球轴承的接触角为45°。

进一步的，配合状态下，所述内圈承载端的端面凸出于所述外圈非承载端的端面。

进一步的，所述外圈的沟道中心与外圈承载端端面之间的间距为所述外圈厚度的0.7倍。

进一步的，所述内圈的沟道中心与内圈承载端端面之间的间距为所述内圈厚度的0.6倍。

进一步的，所述外圈的沟道与所述外圈非承载端一侧的挡边相切。

本实用新型的机器人用推力角接触球轴承的有益效果在于：

（1）接触角为45°，轴承承受的轴向载荷和径向载荷基本相等，更加符合工业机器人的技术要求；

（2）轴承外圈和内圈的沟道中心距承载端端面的距离大于距非承载端端面的距离，即轴承内圈和外圈的承载端加厚，则轴承外圈和内圈承载端的刚性增强，而虽然非承载端虽然减薄，却不影响轴承的功能，优化了轴承的结构；