[实用新型]工程机械变速箱用圆柱滚子轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及圆柱滚子轴承，特别涉及工程机械变速箱用圆柱滚子轴承。

背景技术

变速箱式工程机械最重要的部件之一，按其齿轮系分为行星式变速箱和定轴式变速箱两种，内部具有多根传动轴配合多根活动齿轮实现输入与输出之间传动比的转换，活动齿轮与传动轴之间会设置轴承，来减少活动齿轮与传动轴之间的相对摩擦，变速箱内的轴承要求较高，除要求加工精度外对于疲劳寿命也有较高的要求，轴承的使用寿命长短对于整个变速箱的使用寿命起到重要的影响。

轴承一般由外圈、内圈、保持架以及滚子组成，其中滚子是滚子轴承中的薄弱零件，滚子的设计和制造质量对轴承的工作性能有很大影响，是影响轴承使用寿命的主要因素，滚子在受载后其两端不可避免地存在边缘应力集中，即所谓的“边缘效应”，而“边缘效应”的产生是轴承疲劳寿命大大降低的重要原因，为克服“边缘效应”现在工程中采用对滚子进行修形曲线。例如在公告号为CN203348329U的实用新型专利中就公开了一种“高精度双列圆柱滚子轴承”，其滚子的母线采用了中间凸度较小，两端凸度较大的对数曲线形状，使得滚子受到的载荷分布均匀，来克服 “边缘效应”提高轴承的使用寿命。

采用对滚子母线凸度的设计方式主要考虑到加工成本低、加工工序少的优点，但对于整个轴承来讲即使滚子受载均匀，但外圈以及内圈对于轴承来讲同样重要，工作中外圈与内圈同样会存在应力集中的情况，因此上述的轴承在疲劳寿命上还是不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工程机械变速箱用圆柱滚子轴承，通过对外圈、内圈以及滚子的滚道有效减少边缘效应的产生提高整个轴承的使用寿命。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种工程机械变速箱用圆柱滚子轴承，包括外圈、内圈、保持架以及多个滚子，所述外圈的两端面分别设置有第一挡圈，两第一挡圈之间形成外圈滚道，外圈滚道与第一挡圈的内圆面形成阶梯面；所述内圈的其中一端面水平向外延伸形成第二挡圈，所述第二挡圈的内端面与第一挡圈的内端面平齐，内圈外壁相邻第二挡圈部分形成内圈滚道，外圈滚道与内圈滚道组合形成用于限位滚子的保持腔，其中外圈滚道的中部向上凸起形成第一凸度，内圈滚道的中部向上凸起形成第二凸度以及两端的第三凸度，第三凸度要大于第二凸度，所滚子的母线中部段为直线段，首、尾段与直线段之间具有第四凸度，且滚子置于保持腔后，其两端面分别抵接在第一挡圈以及第二挡圈的内端面上。

通过采用上述技术方案，对轴承的内圈与外圈上的滚道进行凸度设计，配合滚子母线的凸度设计使得整个轴承受载分布更为均匀，而滚子利用保持架限位在由外圈滚道与外圈滚道所形成的保持腔内进行限位，滚子的两端通过第一挡圈与第二挡圈抵接限位，能避免滚子在滚动时偏转，并能将滚子两端的偏载载荷部分通过第一挡圈与第二挡圈对滚子的轴向力抵消掉，整个轴承的使用寿命。

作为优选地，所述内圈远离第二挡圈的一端设置有与内圈滚道连接的第一锥形段，所述第一锥形段与端面之间通过第一圆弧段连接。

通过采用上述技术方案，内圈滚道所受到的一侧边缘载荷利用第一锥形段配合连接的第一圆弧段均匀分摊，避免内圈滚道一侧出现应力集中的情况，提高了内圈的使用疲劳寿命。

作为优选地，所述阶梯面与外圈滚道的交界处以及第二挡圈的端面与内圈滚道的交界处均开设有内凹的油槽。

通过采用上述技术方案，油槽能储存润滑油对滚子进行润滑，能减少滚子与外圈、内圈之间的摩擦磨损，提高三者的使用寿命。

作为优选地，所述油槽的槽壁由内凹的第二圆弧段以及与第二圆弧段两端连接的第二锥形段和第三锥形段组成，所述第二锥形段与内圈滚道连接，第三锥形段与第二挡圈的端面连接。

通过采用上述技术方案，内圈滚道与第二挡圈的交界处再通过油槽的设置降低交界处的应力集中，并且利用第三锥形段与第四锥形段将应力分散，使得内圈滚道的另一侧同样避免了应力集中的情况，进一步提高内圈的使用寿命。

作为优选地，所述内圈轴孔的内壁两端均设置有第三圆弧段，第三圆弧段的两端分别通过第四锥形段与内圈的端面以及内圈的内壁连接。

通过采用上述技术方案，内圈的内壁与两端面之间利用第三圆弧段结合第四锥形段避免交界处的应力集中，进一步提高内圈的使用寿命。

作为优选地，所述滚子的两端面均包括位于中部的平面段以及与平面段连接的第四圆弧段，第四圆弧段通过圆弧过渡段与滚子的母线连接。