[实用新型]一种对数修形的滚轮滚针轴承外圈及滚轮滚针轴承

说明书

本实用新型公开了一种对数修形的滚轮滚针轴承外圈及滚轮滚针轴承，滚轮滚针轴承外圈呈中空的回转体结构，形成所述回转体的母线为对数曲线，以通过对数曲线对该轴承外圈的外周侧轮廓进行凸度优化，改善应力集中现象。滚轮滚针轴承具有前述轴承外圈。本实用新型的有益效果是，通过对滚轮滚针轴承的外图外部进行了对数凸度优化，改善了滚轮滚针轴承外圈外表面的线型，使具有本对数修形的轴承外圈相对于现有技术中采用简单直线与端部圆弧过渡为母线的轴承外圈而言，消除了外图在滚道上滚动时产生的应力集中现象，提高了滚轮滚针轴承外圈的承载能力和疲劳寿命。滚轮滚针轴承的承载能力，工作精度和疲劳寿命也相应得到提高。

技术领域

本实用新型涉及一种轴承结构，特别涉及一种对数修形的滚轮滚针轴承外圈及滚轮滚针轴承。

背景技术

滚轮滚针轴承是一种滚轮采用外圈壁较厚的满装圆柱滚子的轴承，滚轮的外侧轮廓面有圆柱形和圆弧形，可根据使用场合的滚道面设计成相配合的结构。利用这种外圈，滚轮可以直接在滚道上滚动，并可以承受较重负荷和冲击负荷。

近年来，随着轴承行业的发展和产品质量的稳步提升，传统轴承行业保持着快速发展势头。但轴承质量仍存在“高端轴承技不如人，普通轴承质不如人”的现状。高端轴承主要依赖进口，如目前轿车、高铁、风电、精密机床主轴配套轴承等高端轴承一直是中国轴承行业的软肋，长期依靠进口；还有我国生产的轴承产品在性能与性价比、高精度、低噪音、长寿命与高可靠性等方面与国外知名企业存在着较大差距，高端轴承国产化亟待加速。对于滚轮滚针轴承的外圈滚动，应力集中现象会使轴承疲劳，产生裂纹，影响工作精度和轴承寿命，使轴承振动和噪声增大。为此，需要使滚轮滚针轴承的噪声振动减小，工作精度和寿命增加，就必然要求对滚轮滚针轴承外圈进行优化。

虽然针对滚轮滚针轴承的振动噪声，工作精度和寿命等问题，已经对滚轮滚针轴承的滚针，内外滚道都进行了凸度优化，可以使滚针和内外滚道之间的应力集中现象有所改善。但现有滚轮滚针轴承中外圈的外周侧轮廓仍采用中间段为直线，两端采用简单圆弧过渡的结构，使滚轮滚针轴承外圈在滚道上滚动时，会在两端存在明显的应力集中现象，导致轴承外圈出现早期疲劳损坏、裂纹或断裂类早期失效，降低精度、加剧振动和噪声，降低疲劳寿命，难以达到许用要求。为此，需要进一步改进。

发明内容

本实用新型的第一目的就是针对现有滚轮滚针轴承难以达到许用要求的不足，提供一种对数修形的滚轮滚针轴承外圈，该轴承外圈的外周侧轮廓采用对数修形进行凸度优化的母线形成，相对于现有采用简单直线与端部圆弧过渡的母线轴承外圈而言，减少了外圈外表面在滚道上受载荷滚动时的应力集中现象，提高了精度和疲劳寿命。本实用新型的第二目的是提供一种具有前述对数修形轴承外圈的滚轮滚针轴承。

为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种对数修形的滚轮滚针轴承外圈，呈中空的回转体结构，形成所述回转体的母线为对数曲线，以通过对数曲线对该轴承外图的外周侧轮廓进行凸度优化，改善应力集中现象。

采用前述技术方案的滚轮滚针轴承外圈，其外周侧轮廓采用对数修形进行凸度优化的母线形成，以改善滚轮滚针轴承外圈外表面的线型，使具有本对数修形的轴承外圈相对于现有技术中采用简单直线与端部圆弧过渡为母线的轴承外圈而言，消除了外圈在滚道上滚动时产生的应力集中现象，提高了滚轮滚针轴承外圈的承载能力和疲劳寿命。从而提高了滚轮滚针轴承的承载能力，工作精度和疲劳寿命，进而可满足高速、高精度应用环境的许用要求。

优选的，所述对数曲线被定义为：以平行于滚轮滚针轴承外圈轴线为X轴，以滚轮滚针轴承外圈宽度的中点为原点，建立的XOY平面坐标系中，并形成以Y轴为对称轴线呈两端向上延伸的对数曲线，其方程表达式为：

其中，b通过以下方程联立求解获得：