[发明专利]一种设置交叉滚子中置球的重载荷高铁轴承

说明书

本发明涉及重载荷高铁轴承。提出了一种设置交叉滚子中置球的重载荷高铁轴承，包括一个外套圈、两个双半内套圈、一排交叉球面滚子和两排圆柱滚子：在外套圈内圆周轴向距离的中部设有一圈十字交叉椭圆球面滚子轨道，在该椭圆球面滚子轨道内交叉设置球面滚子，在该交叉椭圆球面滚子轨道的两端间隔距离各设置一圈圆柱滚子轨道，在圆柱滚子轨道内各设置圆柱滚子，双半内套圈外圆周的中部各设有一圈圆柱滚子轨道，在轨道内各设置圆柱滚子，在该圆柱滚子轨道内端外圆周的端头各设置交叉椭圆球面滚子轨道，该交叉椭圆球面滚子轨道分别与外套圈内圆周中部设置的十字交叉球面滚子组合，形成交叉球面滚子中置球的重载荷高铁轴承，本发明将交叉滚子轴承与圆柱滚子的优势互补组合，使轴承具备高精度、高刚度、高承载力、低摩擦长寿命的效果。

技术领域

本发明涉及高铁轴承。

背景技术

目前：世界发达国家制造的高铁轴承仍然是依托先进的轴承材料和工艺技术制造的双节圆锥滚子轴承，研究资料显示：双节圆锥滚子轴承的力学结构存在许多致命缺陷，例如：

(1)应力集中：圆锥滚子轴承滚子端部的应力集中是无法根治的先天致命缺陷，其常见的主要危害就是造成滚道压痕和剥离；

(2)滚子容易歪斜：圆锥滚子轴承最大的先天致命缺陷就是滚子接触线在复杂力矩的转动中受力不均引致的滚子歪斜，滚子发生歪斜时，其接触面不再与滚道呈线接触，而是呈一定角度像楔子一样紧卡在内外套圈滚道之间，直接引致套圈滚道压痕、剥离、保持架崩裂或挡边崩裂，采用增加滚子凸度量的方法仍然不能纠正其先天力学结构的缺陷和改变滚子端头应力集中的力学本质，

(3)由圆锥滚子接触角引致的危害：

A：因为：圆锥滚子轴承的摩擦阻力随着滚子接触角的增大而增大，所以，随着滚子的接触角的增大，其启动摩擦阻力可增大4--8倍，可直接引致启动时的滑动摩擦，因为：圆锥滚子轴承联合载荷的力学原理是通过滚子接触角的大小实现的，即：圆锥滚子直接将受到的载荷按接触角的大小分配在轴承径向与轴向两个方向，所以：圆锥轴承直接派生出恒定的轴向力，并引致先天严重的缺陷，由接触角引致的轴向力与火箭喷气发动机的侧向调节喷嘴的原理一样，当火箭不需要侧向喷气调节方向时却始终侧向喷气，那将是多大的危害，高铁轴承也是同样的原理，例如：高铁长时间直线运行而无需较大的轴向载荷时，而圆锥滚子仍然按滚子接触角派生出恒定轴向力，并将由此产生的摩擦阻力与摩擦发热始终强加在轴承上，这将是多麽不合理的情况，直接引致轴承摩擦阻力和摩擦发热无谓的增大、促使滚子产生歪斜滑动等多种危害。

B：圆锥滚子大端的端面与套圈挡边之间为承受重力的滑动摩擦，这是无法纠正的先天缺陷，SKF资料阐述：因为作用在挡边的负荷不能平均分布，会增加磨损甚至可能造成挡边断裂(SKF轴承综合型录P506页)，滚子接触角越大其挡边承载的摩擦阻力也随之增大，不仅造成脂润滑困难、高速性能差，还极易造成轴承滚子歪斜、轴承发热、崩边，可直接引致轴承高速转动中的许多安全隐患，

发明内容

鉴于双节圆锥滚子高铁轴承存在的技术不足，本发明利用十字交叉滚子轴承具有的高承载力、高精度、高刚度的力学性能，利用圆环滚子、球面滚子、圆柱滚子承载力大摩擦小和圆环滚子、球面滚子的调心功能、在任何力矩工况时都能够将压力均匀分布于滚子各处的特性，提出一种设置交叉滚子中置球的重载荷高铁轴承，使十字交叉滚子轴承与双节圆柱滚子、双节圆环滚子、双节球面滚子形成优势互补，以使轴承具备高精度、高刚度、高承载力、长寿命的效果，本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种设置交叉滚子中置球的重载荷高铁轴承，包括：一个外套圈、两个双半内套圈、一圈中置球面滚子和两圈圆柱滚子：其特征是：所述的外套圈内圆周轴向距离的中部设有一圈十字交叉椭圆球面滚子轨道，在该十字交叉椭圆球面滚子轨道内交叉设置中置球面滚子，在该十字交叉椭圆球面滚子轨道的两端间隔距离分别设置一圈圆柱滚子轨道，在该圆柱滚子轨道内分别设置圆柱滚子，