[发明专利]自泵油润滑式轴向推力滚动轴承

说明书

本发明是一种关于轴向推力滚动轴承，特别是一种关于具有自行泵油功能且能对滚动体及滚道进行强制循环润滑的轴向推力滚动轴承。

轴向推力滚动轴承（包括滚动体为球形，园柱形，园锥形等各种轴向推力滚动轴承及径向推力滚动轴承），由于具有起动及运转摩擦力矩小，工作可靠等优点，目前被广泛使用在机电，航空，车辆，船舶，工程行走机械系统中，是一种使用广泛的滚动轴承。

在现有各种类型的轴向推力滚动轴承中，都有一个额定工作转速。虽然影响进一步提高转速的因素很多，但其中最重要也是最有效的手段之一便是改善轴承的润滑条件。目前常用的方法多是采用一套辅助设备，如离心式润滑油泵，射流喷油润滑装置等。这些方法固然可以大大改善轴承内部的润滑条件，提高其工作转速，但相应地使得设备成本、安装成本及使用空间都有所增加且带来可靠性降低等问题。

针对这一现状，本发明的目的旨在提供一系列依靠轴承零件本身的相对运动自行泵油并对滚动体及滚道进行强制润滑的轴向推力滚动轴承。

发明的意图由下述方法实现：在轴承保持架的两侧平面上，开设至少一组比如说四组泵油斜槽（或螺旋槽），其中两组斜槽位于滚动体内侧的两个圆环面上，两组斜槽位于滚动体外侧的两个圆环面上，位于同一平面上的两组斜槽的倾斜方向一致但与另一个平面上的倾斜方向相反。另一方面，使上述两平面分别与轴承的内、外圈的滚道平面之间的间隙足够小，由此而形成四个间隙式斜槽（螺旋槽）动压油泵。因为轴承的保持架与轴承的内外圈均存在相对运动，所以，当轴承转动时，一个平面上的两个油泵便把油液从轴承滚动体的内侧泵向外侧，而另一个平面上的两个油泵则把油液从轴承滚动体的外侧泵向内侧，形成环流式循环，对滚动体及上下滚道进行有效的润滑。当轴承的转动方向改变时，环流的方向也相应改变。此外，也可以分别在保持架的两面各开设一组遍及整个环形面的泵油斜槽（或螺旋槽），即滚动体分布在泵油斜槽所占区域内，如图三中的（b）所示，从而与内、外圈构成两个间隙式斜槽动压油泵。

在需要较大润滑油液流量的场合，可以将保持架两面的泵油斜槽设计得始终同时向一个方向泵油。

如果采用在轴承外侧安设整体式保持圈结构，则更有利于油液的循环（详见后述）。只要设计得当，无论是采用空心式保持架还是采用实心式保持架，都可构成令人满意的间隙式动压油泵。应该提及的是，在保持架的两面开设泵油斜槽的好处还在于不仅使间隙式动压油泵的结构非常简单而且由于在保持架与滚道面之间始终有一定的油液，可抑制其自激振动，减少摩擦及噪音。当然，也可以利用外圈和内圈之间的相对运动，设置适当的间隙面，在构成间隙的某一个面上开设泵油斜槽，形成工作原理与前面所述相同的间隙式动压油泵。

简而言之，在本发明中，利用了轴承本身零件之间的相对运动，由相对运动零件某些特定的曲面（可以是平面，圆环面，锥面等）构成的间隙以及开在构成这些间隙的曲面上的倾斜油槽如螺旋槽，形成一个或一个以上的间隙式动压油泵，该油泵打出的油液可对轴承的滚动体及滚道进行有效的强制循环润滑。所论油泵具有三个基本元素，第一个元素是基本曲面，第二个元素是与基本曲面具有相对运动的、构成间隙的曲面，第三个元素则是开设在上述任意一个曲面上的复数条与曲面母线构成一定夹角的泵油斜槽，基本曲面可以是固定的也可以是运动的。显然，这种油泵具有结构简单，可靠性高，输油特性正好符合轴承要求等优点。

间隙油泵中的斜槽断面的形状可以是矩形，三角形，梯形，圆弧形等各种形状。斜槽的数目，宽度，深度，倾斜角度等几何参数，则应视轴承的转速及其他条件等决定。至于斜槽的类型，则以螺旋槽的加工最为便利。

与现有的各种轴向推力滚动轴承相比，本发明具有自润滑能力强，许容转速高，可靠性好，噪音小，寿命长等优点。

本发明用于各种轴向推力滚动轴承的实施例由附图一-附图四给出。

图一为间隙式斜槽动压泵的工作原理说明示意图。图二为具有间隙式斜槽动压油泵的单列轴向推力滚动球轴承。图中的（a）表示采用空心式保持架的情况，（b）表示保持架为实心式的结构例。图三为具有间隙式斜槽动压泵的轴向推力滚柱轴承，图中的（a）为单列滚柱结构，（b）为双列滚柱轴承的结构例。考虑到轴向推力滚针轴承的情况基本与轴向推力滚柱轴承的相似，故予省略。图四表示了本发明用于轴向推力滚锥轴承的结构例，图中的（a）为内外圈均带有锥面的结构，（b）为仅外圈带有锥面的结构。

下面，参照附图一-四，详细说明依据本发明提出的自泵油润滑轴向推力滚动轴承的结构特征及工作原理等。