[发明专利]纯滚动母子轴承

说明书

本发明涉及一种滚动轴承，特别是一种无保持架的纯滚动母子轴承，用以替换目前工业上通用的带有保持架、有明显滑动摩擦磨损的滚动轴承。

滚动轴承通常是由滚动体（滚柱、滚球、滚针等）、内圈、外圈和保持架所组成，保持架挡片将各滚动体隔开，使滚动体按固定的间距在内、外圈滚道中滚动。

现有滚动轴承都具有保持架，因而不可能完全消除滑动摩擦的存在，其滚动体的工作面紧贴在保持架的挡片上滑动，所有挡片都始终以极大的摩擦阻力阻止滚动体自由滚动，这必然要大量消耗掉有用的功而将它转变成有害的热能，造成滚动体工作面剥离磨损或使轴承温度急剧升高以至烧损切轴。

现有滚动轴承因其滚动体工作面有与保持架挡片产生局部摩擦阻力的不利因素存在，必然会使其负荷容量、转速极限、可靠性和使用寿命等方面性能都受到很大限制，使其效能难以发挥，同时处在多次循环的交变压缩应力和交变挤压分力作用下的轴承，常因力的传递不均、应力集中、冲击力过强或摩擦阻力过大以及温度应力等因素使保持架剧烈变形以至断裂等事故时有发生。为了尽量减少主要来自保持架的磨擦阻力，目前采取依赖于油脂的润滑作用来改变摩擦面的性质。以火车轴承为例虽采取了饱和油脂润滑，但其累计缺损率仍然很高，而且一旦发生轴承贫油、失油或油脂过多、油脂冻结等情况都有酿成重大事故的危险。由此可见，依赖油脂润滑还是未能从根本上解决问题，故现有滚动轴承仍然呈现阻力大，耗能大、转速极限低、噪声大、负荷容量小、缺损率高、可靠性差、使用寿命不长、更换周期短、犹须经常检修保养等缺点。

国内外轴承行业人员对轴承技术的现状和发展进行了广泛的探索和研究，先后出现了气浮轴承、静压轴承、含油轴承新型的轴承，在减少轴承的摩擦阻力、能量损耗和提高运转速度等方面起到了一定的作用。但它仍有许多美中不足之处，不仅负荷容量较小、精密度要求高、工艺复杂、多有附加件装置、可靠性差，更主要的共同缺点是缺乏普适性，不利于广泛应用，除特殊需要的仪器和专用设备外，不可能取代通用的现有滚动轴承。

此外，虽然最近也出现例如在欧洲专利EP0264264上介绍的带滚动保持体的滚动轴承，但这种轴承的结构上主要缺点是其滚动保持体的定位构造过于复杂，尤其是它需要更改或破坏传统滚动轴承的内、外圈构造，制造和装配都很繁琐，且不利于推广，其实用性差。

因此，本发明目的在于提供不带保持架，无滑动摩擦磨损因素，构造简单，宜于实施的纯滚动母子轴承。

本发明的目的是以如下方式完成的：

根据本发明的纯滚动母、子轴承，包括内圈、外圈、多个在内圈和外圈上形成的滚道上滚动、承载轴负荷的母滚动体，多个位于该母滚动体之间，和母滚动体接触，其外径比母滚动体外径小的子滚动体，使上述多个子滚动体沿规定轨道滚动的定位环装置。所述各母滚动体分别具有相同的旋转体形状，把在上述滚道上滚动时的任一母滚动体对称中心的公转轨迹圆称为“节圆”，所述各子滚动体分别具有中间部分和对称的两端部分的旋转柱状体形状，所述定位环装置包含分别位于轴承两侧，各具有面向轴承一侧的环形锁槽的定位环，通过分别将所述各子滚动体的各两端部可自由运动地嵌入所述各定位环的环形锁槽内，当所述轴承工作时，任一子滚动体对称中心的运动轨迹落在上述的“节圆”上，从而使所述各子滚动体沿规定轨道运动。

所述子滚动体端部有与定位环装置的定位环锁槽形状对应的环状端部。因此，定位环装置以母滚动体对称中心在内外圈滚道内的公转轨迹圆，即上述“节圆”作为子滚动体对称中心的公转轨迹圆而对其定位的，同时又是以比母滚动体直径小的子滚动体，通过其中介传动作用而使各母滚动体之间的间隔保持规定大小。

换句话说，把轴承工作时在滚道上滚动的任一母滚动体对称中心的运动轨迹圆称为“节圆”，那么通过本发明轴承的定位环装置，当轴承工作时，能使任一子滚动体对称中心的运动轨迹就是上述“节圆”，使所述各子滚动体沿规定轨道运动。

根据子滚动体的不同形式，定位环装置上亦有与其子滚动体相对应配合的定位槽，定位孔，且可以有子滚动体的装卸孔和定位保险键等机构或构件。本发明在生产实施中，除子滚动体和定位环装置须按其不同的规格型号单独设计外，其内圈，外圈和母滚动体均可遵照现有滚动轴承的国家统一标准和国际通用标准的规定设计，以便于改造和更新现有滚动轴承。

本发明的具体结构由下列实施例及附图给出。

图1-1是本发明的单列向心纯滚动滚柱轴承的剖视简图，图1-2是其母、子滚动体配合示意图（内圈有单挡边并带有平档圈）。

图2-1是本发明的单列推力纯滚动圆锥滚子轴承的剖视简图，图2-2是其母、子滚动体配合示意图。