[发明专利]多层多排滚动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种属于轴承领域的新型轴承, 即一种新型的多层多排滚动轴承。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。

滚动轴承优点包括摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易起动，一般适应于高转速的应用。但是滚动轴承的转速也有一定的限制，尤其是如果它的滚动体是圆柱滚子或者圆锥滚子。滚动体是圆柱滚子或者圆锥滚子的滚动轴承承载力比滚球大，但通常很难胜任高转速的要求。传统的滚动轴承的承载能力也有一定的限制。

以前曾经有用双层滚动轴承来调整轴承转速的。实用新型专利CN_2081914_U用双层滚动轴承来降低滚动体的运动速度。实用新型专利CN_202140431_U用双层滚动轴承来提高轴承的速度。但是双层滚动轴承最多只能提速一倍。并且这样的双层滚动轴承无助于提高轴承的承载能力。这样的双层滚动轴承由于多了一层外层的滚动体，使得轴承的外径（也即轴承体积）增加很多，不能满足在紧凑的空间内的应用。

普通滚动轴承一般只能承受径向力或径向力和单向轴向力。在实际应用中许多场合会遇到有双向轴向力的，有时必须用两个单向轴承来解决。

在实际应用中，轴的中心线与轴承座中心线有时会有些角度误差，或因轴的两支承间距较大且轴的刚性不足而产生受力弯曲或倾斜，这时就需要轴承能有调心的性能。

所以传统滚动轴承的以上所述的局限及不足之处，有需改进和解决。

发明内容

本发明用一种新型的多层多排滚动轴承，解决了上述传统滚动轴承局限及不足之处，可以胜任更高转速，提高轴承承载力，减小轴承体积，能承受双向轴向力，并具有一定的自动调心功能。该多层多排滚动轴承由二个或多个滚动层组成。其中各层滚动体可以是单排，二排或多排，但其中至少有一层滚动体是二排或二排以上。滚动层与滚动层之间的隔离层可以是单弧，多弧或波浪形的，后二者可缩短滚动层之间的距离，减少轴承的高度和体积；但每间隔二个滚动层的隔离层必须是单弧的。在双层的情况下最简单的形式是1，2上下二层的品字形结构（上层1排滚动体, 下层2排滚动体)：这是第一级的品字形单元，这个单元也可以倒品字形的2,1形式应用（即上层2排滚动体, 下层1排滚动体)。在三层情况下的品字形单元可以是用第一级的品字形结构，也可以是用再进一级（即第二级）的1,2,3上中下三层的（上层1排滚动体, 中层2排滚动体，下层3排滚动体) 品字形结构，也可以倒品字形的3，2，1形式应用，当然也可以用第一级和第二级品字形单元的混合，包括品字形和倒品字形结构的混合应用。按照每间隔二个滚动层的隔离层必须是单弧的限定，在三层结构里上层滚动体和中层滚动体之间的隔离层及在中层滚动体和上层滚动体之间的隔离层，其中隔离层之一必须是单弧的。在多于三层的情况下由此类推，比如四层情况下的品字形单元可以是1,2,3,4四层的品字形结构。在四层结构里第二层滚动体和第三层滚动体之间的隔离层就必须是单弧的。多个多级品字形单元及其混合应用可推广至更多层更多排的情况。品字形交叉结构可缩小内外径的厚度而缩小机械设计结构；品字行交叉结构可多层结合而不会发生侧向错位现象；品字形交叉结构可用调整每排滚动体的尺寸大小来满足设计尺寸要求。在二排滚动体且滚动体不是滚珠的情况下第1排与第2排滚动体相对于轴承中线的角度是对称的。在有n排的多排滚动体且滚动体不是滚珠的情况下, 第1排与第n排滚动体, 第2排与第n-1排滚动体, 第3排与第n-2排滚动体, 余此类推，相对于轴承中线的角度是对称的。

在由内外二层滚动体组成的情况下，该双层多排滚动轴承形成双层滚动，由以下部分组成，轴承内层滚动体和轴承外层滚动体；内层滚动体与外层滚动体中间有一隔离层，其与滚动体之间是零间隙配合；轴承的内圈与内层滚动体及轴承的外圈与外层滚动体之间也分别是零间隙配合，保证产品不会串动。内外层滚动体可以是单排，二排或多排，但其中有一层滚动体必须是二排或多排。内层与外层之间的隔离层可以是单弧，多弧或波浪形。该轴承内部主要结构也可是由单个或多个品字形单元所组成的，品字形单元的构成和优点已在前面章节详细阐述。在二排滚动体且滚动体不是滚珠的情况下第1排与第2排滚动体相对于轴承中线的角度是对称的。在有n排的多排滚动体且滚动体不是滚珠的情况下, 第1排与第n排滚动体, 第2排与第n-1排滚动体, 第3排与第n-2排滚动体, 余此类推，相对于轴承中线的角度是对称的。该双层式滚动轴承的旋转速度为二个滚动层旋转速度之和。