[发明专利]具有滚子端部与凸缘的增强接触的滚子轴承

说明书

滚子轴承（10）限定轴承轴线（34）和取向成与所述轴承轴线平行的径向平面（52）。所述滚子轴承（10）包括内圈（42），所述内圈包括内滚道（44）和从所述内滚道延伸的内凸缘（46）。所述内凸缘（46）包括内引导表面（48）。所述滚子轴承（10）还包括围绕所述轴承轴线（34）与所述内滚道（44）滚动接合的多个滚子（22）。每个滚子（22）包括第一端部表面（24a），所述第一端部表面在所述多个滚子（22）相对所述内圈（42）移动时与所述内凸缘（46）的所述内引导表面（48）接合。每个滚子（22）的所述第一端部表面（24a）限定曲率，使得在垂直于所述径向平面（52）的平面中的第一有效主曲率半径（Rx）与在所述径向平面（52）中的第二主曲率半径（Ry）的比不小于3.0。

相关申请

本申请是2017年7月10日提交的国际专利申请号PCT/US2017/041309的根据35U.S.C. § 371的国家阶段申请，其要求2016年7月19日提交的美国临时专利申请号62/363898的利益，在此通过援引将这两个申请的全部内容并入本文。

背景技术

在锥形滚子轴承中和在圆柱滚子轴承中通常见到滚子端部与轴承座圈凸缘之间的接合。该接触用于引导滚子并承受轴向载荷。接触的条件由凸缘和滚子端部几何形状确定，该几何形状转而影响轴承的轴向载荷承载能力以及凸缘扭矩和在滚子和凸缘的表面处的磨损速率。

对于锥形滚子轴承而言，滚子端部的接触部分经常被机加工成球面形状。球面滚子端部也被用于圆柱滚子轴承中（如美国专利号6530693中所公开的）。这导致内滚道凸缘与滚子端部之间的接触椭圆，该接触椭圆的长轴线设置成沿所述轴承的径向方向。当接触载荷增大时，所述接触椭圆可以被所述轴承凸缘的底切或外直径截断。为了减小截断滚子端部与凸缘之间的接触面积的风险并由此减小边缘负载，圆柱滚子端部经常被机加工成圆环面（如美国专利申请公布号2003/0091255中所公开的）以产生椭圆，该椭圆的长轴线位于沿着周向方向。

发明内容

本发明大体涉及滚子轴承，并且涉及具有滚子端部与凸缘的增强接触的滚子轴承。该增强接触提供滚子端部与轴承凸缘之间的最佳接触面积，对给定的表面抛光和预期的操作条件来讲，该最佳接触面积导致减小的轴承挡边扭矩。

在一方面，滚子轴承限定轴承轴线和取向成与所述轴承轴线平行的径向平面。所述滚子轴承包括具有内滚道和从所述内滚道延伸的内凸缘的内圈。所述内凸缘包括内引导表面。滚子轴承还包括围绕所述轴承轴线与所述内滚道滚动接合的多个滚子。每个滚子包括第一端部表面，所述第一端部表面在所述多个滚子相对所述内圈移动时与所述内凸缘的所述内引导表面接合。每个滚子的所述第一端部表面限定曲率，使得在垂直于所述径向平面的平面中的第一有效主曲率半径与在所述径向平面中的第二主曲率半径的比不小于3.0。

通过对详细的描述和附图的考虑，本发明的其他方面将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的滚子轴承的透视图，该滚子轴承包括外圈、内圈和滚动元件。

图2是沿图1的滚子轴承的径向平面截取的截面图。

图3A是图2的局部放大细节图，图3A示出了滚动元件中的一个与内圈之间的接合。

图3B是图2的局部放大细节图，图3B示出了滚动元件中的一个与外圈之间的接合。

图4示出了在垂直于径向平面的平面中的滚动元件中的一个与内圈之间的接合。

图5示出了在滚子端部与凸缘接触处摩擦系数与滚子轴承的lambda比之间的关系。

图6示出了作为滚子轴承的几何形状与lambda比的函数的最佳接触曲率比的示例。

具体实施方式