專利名稱：純滾動軸承的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種一般工程領域軸承中的滾動軸承，特別是涉及一種無保持架無滑動摩擦、具有柱形滾動體或錐形滾動體的純滾動軸承。其取消了現(xiàn)有滾動軸承的保持架和內外圈的擋邊，用滾動約束結構代替了滑動約束結構，可以替換傳統(tǒng)帶保持架的具有滑動摩擦的滾動軸承，消除了現(xiàn)有滾動軸承存在的由于以保持架進行空間定位而產生的滑動摩擦以及軸承擋邊與滾動體兩側產生的滑動摩擦的缺陷，顯著地減少了阻力，降底了能耗和噪音，而具有結構簡單、加工安裝方便、成本較低、提高軸承極限轉速和使用壽命、容易推廣實施的優(yōu)良功效。
背景技術：
現(xiàn)有的使用圓柱形或帶錐形的圓柱形的滾動體的滾動軸承主要由內外套圈、滾動體和保持架所組成。為了滾動體相互之間以及滾動體在軸承中的相對定位，滾動軸承都設有保持架，該種保持架不管其結構采取什么樣的結構形式，亦不管其使用什么樣的材質和光潔度，都是通過滑動摩擦來制約高速運動的滾動體，而這種滑動摩擦的阻力對于軸承性能和壽命的影響均為至關重要。除此之外，該類軸承的內外圈上的擋邊與滾動體兩側的滑動摩擦進一步增加了軸承運轉時的滑動摩擦阻力，從而降低了軸承的使用壽命和運轉的可靠性。
該種滾動體與保持架之間的相對滑動摩擦及滾動體與軸承擋邊之間的相對滑動摩擦，使得軸承在運轉中，特別是在高速和超高速運轉時，產生了一系列的問題，例如潤滑非常困難、軸承的溫升提高、噪聲大等，且滾動體和保持架在高溫高速條件下，其應力會急劇增加，最終結果導致軸承損壞。而滾動摩擦阻力在軸承中相對其中的滑動摩擦阻力而言是微不足道的，這種滑道摩擦的存在也使得滾動軸承的承載能力大大減小，能耗顯著增加，另在高速運轉的條件下，滾動體和保持架之間由于離心力的作用而使其滑動摩擦力進一步急劇增加，該摩擦應力集中的情形也將導致軸承迅速破壞。因此，上述問題的存在，使得現(xiàn)有滾動軸承的極限速度的提高受到滑動摩擦力很大的限制。由此可見，上述現(xiàn)有的滾動軸承仍存在有諸多的缺陷，而丞待加以進一步改進。
有鑒于上述現(xiàn)有的滾動軸承結構在設計上未盡精良，本設計人基于豐富的實務經驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，經過不斷的研究、設計，并經反復試驗及改進后，終于發(fā)展創(chuàng)設出確具實用價值的本實用新型。

發(fā)明內容
本實用新型所要解決的主要技術問題在于，克服現(xiàn)有的滾動軸承存在的缺陷，而提供一種結構簡單、裝配方便且沒有滑動摩擦的純滾動軸承，使其取消了現(xiàn)有滾動軸承的保持架和內外圈的擋邊，并用滾動約束結構代替了滑動約束結構，從而可大大提高軸承的使用性能，并能夠延長其使用壽命。
本實用新型解決其主要技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據本實用新型提出的一種純滾動軸承，包括一內圈、一外圈以及設置在內圈和外圈之間的若干個滾動體，其主要是在每兩個相鄰的滾動體之間沿周向位置安裝設置有一個定位滾動體，該定位滾動體與兩相鄰滾動體之間呈滾動接觸的結構。
本實用新型解決其技術問題還可以采用以下技術措施來進一步實現(xiàn)。
前述的純滾動軸承，其中該滾動體，為圓柱形的滾動體，在中間部設有凹形的滑道，該滑道與定位滾動體圓弧形的滾輪相配合呈滾動接觸結構，該滾動體與軸承內圈、外圈的接觸為呈點接觸或線接觸的結構；該定位滾動體，其任一橫截面均為圓形，該定位滾動體上設有一與滾動體的滑道相配合滾動接觸的圓弧形的滾輪，沿周向設置在相鄰的兩個滾動體之間，在定位滾動體的二端部分別設有一滑道，該滑道上并分別設置有一定位環(huán)，該定位滾動體與滾動體、定位環(huán)與滑道呈為點接觸或線接觸的結構。
前述的純滾動軸承，其中所述的純滾動軸承，其中所述的滾動體和/或定位滾動體可設置為一體的整體式結構，滾動體的滑道和滾輪可設置在中間部，亦可設置在滾動體的兩端部；該滑道和滾輪可設置為分別設置有一個或設置有若干個。
前述的純滾動軸承，其中所述的滾動體和/或定位滾動體可設置為分體式的結構，該定位滾動體二端部的兩個滑道部分以及滾動體的中間滑道部分設置為分開制造的分體結構，該分體結構并以過盈配合或螺旋配合結構組合裝配為一整體，滾動體的滑道和滾輪可設置在中間部，亦可設置在滾動體的兩端部；該滑道和滾輪可設置為分別設置有一個或設置有若干個。
前述的純滾動軸承，其中所述的定位滾動體兩端的滑道設置成縱截面為凹形或凸形的結構，定位環(huán)的橫截面相應設置為圓弧形凸形或凹形的結構，二者形成滾動接觸結構。
前述的純滾動軸承，其中所述的定位環(huán)的橫截面可設置成凸形或凹形結構，且呈與定位滾動體的滑道相配合形狀而成滾動接觸定位結構，并且該定位環(huán)亦設置為整體式的或分體式的結構。
前述的純滾動軸承，其中所述的定位滾動體兩端的滑道及定位滾動體與滾動體滾動接觸的滾動體的中間滑道、滾輪的截面可設置為V字形、圓弧形或溝槽形形狀，該定位滾動體的滾輪的縱截面可設置為V字形、圓弧形或溝槽形多種形狀，且其可制成實心或空心結構，其任一橫截面的外形都是圓形；該滑道和滑道的截面形狀可設置為相同的截面形狀，亦可設置為上述不同截面相組合的組合截面形狀；該定位滾動體可制成設置在滾動體遠離軸承軸線一側的圓錐滾子軸承。
前述的純滾動軸承，其中所述的內圈和外圈可以同時做成整體式或分體式結構，亦可其中之一設置成整體結構，而另一個設置成分體結構，且其滾道縱截面形狀可設置為直線形或梯形溝槽形。
前述的純滾動軸承，其中所述的定位滾動體設置為軸線位置直徑大于或小于滾動體軸線距離軸承中心線位置的直徑，即定位滾動體設置為軸線與軸承中心軸線的距離a大于滾動體的軸線與軸承中心軸線的距離b，即a＞b，則該定位環(huán)與內圈的外側面的二側分別設有一固定環(huán)，且定位環(huán)與內圈剛性固定連接為一體；定位滾動體的軸線與軸承中心軸線的距離a亦可小于任一滾動體的軸線與軸承中心軸線距離b，即a＜b，則該定位環(huán)可與外圈剛性固定連接為一體，該定位環(huán)縱截面的圓弧凸形部設置在定位環(huán)的外側，且定位滾動體是設置在定位環(huán)的外側圓弧凸形部上呈滾動結構。
前述的純滾動軸承，其中所述的固定環(huán)與定位環(huán)可為制成一整體的結構，亦可與定位環(huán)、內圈或外圈設置為分體結構，并以螺絲、金屬膠或焊接結構固定連接為一整體，該固定環(huán)可設置為一整體封閉式結構，亦可進一步開設有通氣孔或通油孔，以使軸承工作運轉更為順暢。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術方案可知，本實用新型是由內圈、外圈、滾動體、定位滾動體以及定位環(huán)組成，其主要是在每相鄰滾動體與滾動體之間沿周向安裝設有一個定位滾動體，該定位滾動體可同時保證相鄰滾動體之間的周向間隔距離以及可限制滾動體在軸承中的軸向位置，該定位滾動體的軸向定位和徑向定位是通過定位滾動體兩自由端滑道上的定位環(huán)以及相鄰的兩個滾動體來完成，定位環(huán)與滑道的接觸是點接觸，而定位滾動體中間和滾動體的接觸也是點接觸。定位滾動體內部可以做成實的或空心的，其任一橫截面的外形都是圓形，其兩端滑道的縱截面形狀可以為凹形或凸形，該凹形或凸形滑道又可以分別設置為V字形、圓弧形或溝槽形，該滾動體與定位滾動體接觸部分的滑道的縱截面也可以做成V字形、圓弧形或溝槽形。相應地，定位環(huán)橫截面可為凸形或凹形，該凸形或凹形也可以設置成V字形、圓弧形或是溝槽形，以便與定位滾動體兩端的滑道相配合作滾動接觸定位，該接觸是點接觸。由于其內、外圈的滾道截面可以制成直線形或梯形溝槽形，而可軸向定位。定位滾動體在使用中是運動的，其一方面進行自轉，一方面圍繞軸承的軸線公轉，滾動體與軸承內、外圈是線接觸，滾動體與定位滾動體接觸點的相對速度差為零，而定位滾動體與定位環(huán)的接觸點相對速度差也為零，因此該運動都是屬于純滾動，不存在相對滑動摩擦，而成為名符其實的“純滾動軸承”，從而可大大提高軸承的使用性能，并能夠延長其使用壽命。
綜上所述，本實用新型純滾動軸承，是一種無保持架的無滑動摩擦的具有柱形或帶錐形的柱形滾動體的純滾動軸承，其取消了現(xiàn)有滾動軸承的保持架和內外圈的擋邊，用滾動約束結構代替了滑動約束結構，可以替換傳統(tǒng)帶保持架的具有滑動摩擦的滾動軸承，消除了現(xiàn)有滾動軸承存在的由于以保持架進行空間定位而產生的滑動摩擦以及軸承擋邊與滾動體兩側產生的滑動摩擦的缺陷，顯著地減少了阻力，降底了能耗和噪音，而具有結構簡單、加工安裝方便、成本較低、提高軸承極限轉速和使用壽命、容易推廣實施的優(yōu)良功效，令使用本實用新型的機械、動力設備的精度和工作可靠性均可得到明顯的提高。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，不論在結構上或功能上皆有較大改進，且在技術上有較大進步，并產生了好用及實用的效果，而確實具有增進的功效，從而更加適于實用，誠為一新穎、進步、實用的新設計。


圖1是本實用新型純滾動軸承第一實施例的結構剖視圖。
圖2是本實用新型純滾動軸承第二實施例的結構剖視圖。
圖3是本實用新型純滾動軸承第三實施例的結構剖視圖。
圖4是本實用新型純滾動軸承第四實施例的結構剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的純滾動軸承其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱圖1所示，本實用新型純滾動軸承，其包括有一內圈3、一外圈4、若干個滾動體1、在每兩個相鄰的滾動體(1)之間沿周向位置安裝設有一個定位滾動體(2)，該定位滾動體(2)與兩相鄰滾動體(1)之間呈滾動接觸的結構，其中該若干個滾動體1，為圓柱形的滾動體，設置在內圈3與外圈4之間，滾動體1的中間部設有V字形凹形滑道7，該滑道7與定位滾動體2圓弧形凸形滾輪8相配合呈滾動接觸結構。根據需要，這些滑道7和滾輪8可以設置為若干個，可以設置在滾動體1的中間部，也可以設置在兩端部，滾動體1可以制成整體式或分體式結構。該滾動體1與軸承內圈3、外圈4的接觸為呈點接觸或線接觸的結構；該定位滾動體2，其任一橫截面均為圓形，該定位滾動體2可以同時保證相鄰滾動體1之間的周向間隔距離，并可限制滾動體1在軸承中的軸向位置。該定位滾動體2的中間位置上設有一與滾動體1的滑道7相配合進行滾動接觸的圓弧形凸起滾輪8，其兩端分別設有相鄰連接的兩個滾動體1，以保證該定位滾動體2的徑向定位，在定位滾動體2的二端部分別設有一滑道5，該滑道5上并分別設置有一定位環(huán)6，以保證定位滾動體2的軸向定位；該定位滾動體2與滾動體1、定位環(huán)6與滑道5的接觸為呈點接觸或線接觸的結構；由于定位環(huán)6與滑道5、定位滾動體2與滾動體1以及滾動體1與軸承內圈3和外圈4的接觸均為呈點接觸或線接觸的結構，并且在所有這些接觸點的兩物體相對速度差都為零，因此該軸承屬于純滾動軸承。上述結構相組合，構成本實用新型純滾動軸承。
在本實施例中，定位滾動體2的滑道5縱截面為V字形凹形，定位環(huán)6的橫截面為圓弧形凸形，從而二者形成滾動接觸結構。相反地，令定位滾動體2的滑道5縱截面設置為凸形，而定位環(huán)6的橫截面設置為凹形，二者形成滾動接觸結構亦是可行的結構。
該定位滾動體2的滑道5以及定位滾動體2與滾動體1滾動接觸的中間滑道7的縱截面形狀可以是V字形、圓弧形或溝槽形等多種形狀。該滑道5和滑道7的截面形狀可以設置為相同的截面形狀，也可以設置為上述不同截面相組合的截面形狀。
該定位滾動體2的中間部位的凸起滾輪8，在本實施例中是設置為圓弧形，也可以設置為其它形狀，以保證與滾動體1的滑道7相配合作滾動接觸。
請參閱圖2所示，是本實用新型第二實施例，該內圈3和外圈4的滾道縱截面可設置為直線形(如圖1所示)或梯形溝槽形(如圖2所示)。
為了安裝和加工的便利，該滾動體1和/或定位滾動體2可以設置為分體的結構，例如定位滾動體2二端部的兩個滑道5部分以及滾動體1的中間滑道7部分設置為分開分別制造的分體結構，該分體結構并以過盈配合或螺旋配合等結構方式組合裝配起來；當然，該定位滾動體2亦可設置為一體整體式結構，而一體地組合安裝。
請參閱圖1所示，本實用新型中任一定位滾動體2的軸線2-2與軸承的中心軸線0-0的距離a大于任一滾動體1的軸線1-1與軸承中心軸線0-0的距離b，即a＞b；請參閱圖2所示，本實用新型中任一定位滾動體2的軸線2-2與軸承中心軸線0-0的距離a亦可小于任一滾動體1的軸線1-1與軸承中心軸線0-0距離b，即a＜b，此時定位環(huán)6縱截面的圓弧凸形設置在定位環(huán)6的外側，并且定位滾動體2是在定位環(huán)6的外側圓上滾動，在該實施例中，外圈4的縱截面是梯形溝槽形的截面形狀。
請參閱圖3所示，是本實用新型第三實施例，為了保證軸承的剛性和滾動體1與內圈3或外圈4之間的相對穩(wěn)定定位，當定位滾動體2軸線2-2與軸承中心軸線0-0距離a大于滾動體1的軸線1-1與軸承中心軸線0-0的距離b，即a＞b時，該定位環(huán)6與內圈3的外側面分別設有一固定環(huán)9，而將定位環(huán)6與內圈3剛性地連接為一體；而當a＜b時，該定位環(huán)6可與外圈4剛性地連接為一體(請參閱圖3，并結合參閱圖2所示)。該固定連接結構的固定環(huán)9可與定位環(huán)6制成一個整體結構，也可以與定位環(huán)6、內圈3或外圈4設置為分體結構，并以螺絲、金屬膠或焊接等結構方式固定連接為一整體。該固定環(huán)9可以設置為封閉式結構，以起到防塵、防污染作用，該固定環(huán)9還可以進一步開設有通氣孔或通油孔10，以使軸承工作運轉更為順暢。
請參閱圖4所示，是本實用新型的第四實施例，其是定位滾動體2在滾動體1靠近軸承軸線一側的圓錐滾子軸承的一個實施例，為了軸承剛性方面的考慮，定位環(huán)6也可設置為與外圈4剛性連接為一體的結構；該定位滾動體2可以制成為設置在滾動體1遠離軸承軸線一側的圓錐滾子軸承，類似于a＞b的情況(如圖4所示)，此時為了軸承剛性方面的考慮，該定位環(huán)6可設置為與內圈3剛性連接的結構，該剛性連接的結構可設置為多種固定連接的結構方式。該剛性連接的結構，可以設置為與定位環(huán)6制成一個整體的結構，也可以設置成與定位環(huán)6、內圈3或外圈4制成為分體結構，然后再加設固定環(huán)9，并以螺絲、金屬膠或焊接等結構方式相連接為一體。
以上所述，是結合五個較佳實施例對本實用新型的較佳實施方式進行了說明，但其僅是本實用新型較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本項技術的人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例，凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種純滾動軸承，包括一內圈(3)、一外圈(4)以及設置在內圈(3)和外圈(4)之間的若干個滾動體(1)，其特征在于其在每兩個相鄰的滾動體(1)之間沿周向位置安裝設置有一個定位滾動體(2)，該定位滾動體(2)與兩相鄰滾動體(1)之間呈滾動接觸的結構。
2.根據權利要求1所述的純滾動軸承，其特征在于其中該滾動體(1)，為圓柱形的滾動體，在中間部設有凹形的滑道(7)，該滑道(7)與定位滾動體(2)圓弧形的滾輪(8)相配合呈滾動接觸結構，該滾動體(1)與軸承內圈(3)、外圈(4)的接觸為呈點接觸或線接觸的結構；該定位滾動體(2)，其任一橫截面均為圓形，該定位滾動體(2)上設有一與滾動體(1)的滑道(7)相配合滾動接觸的圓弧形的滾輪(8)，沿周向設置在相鄰的兩個滾動體(1)之間，在定位滾動體(2)的二端部分別設有一滑道(5)，該滑道(5)上并分別設置有一定位環(huán)(6)，該定位滾動體(2)與滾動體(1)、定位環(huán)(6)與滑道(5)呈為點接觸或線接觸的結構。
3.根據權利要求2所述的純滾動軸承，其特征在于其中所述的滾動體(1)和/或定位滾動體(2)可設置為一體的整體式結構，滾動體(1)的滑道(7)和滾輪(8)可設置在中間部，亦可設置在滾動體(1)的兩端部；該滑道(7)和滾輪(8)可設置為分別設置有一個或設置有若干個。
4.根據權利要求2所述的純滾動軸承，其特征在于其中所述的滾動體(1)和/或定位滾動體(2)可設置為分體式的結構，該定位滾動體(2)二端部的兩個滑道(5)部分以及滾動體(1)的中間滑道(7)部分設置為分開制造的分體結構，該分體結構并以過盈配合或螺旋配合結構組合裝配為一整體，滾動體(1)的滑道(7)和滾輪(8)可設置在中間部，亦可設置在滾動體(1)的兩端部；該滑道(7)和滾輪(8)可設置為分別設置有一個或設置有若干個。
5.根據權利要求3或4所述的純滾動軸承，其特征在于其中所述的定位滾動體(2)兩端的滑道(5)設置成縱截面為凹形或凸形的結構，定位環(huán)(6)的橫截面相應設置為圓弧形凸形或凹形的結構，二者形成滾動接觸結構。
6.根據權利要求5所述的純滾動軸承，其特征在于其中所述的定位環(huán)(6)的橫截面可以設置成凸形或凹形結構，且呈與定位滾動體(2)的滑道(5)相配合形狀而成滾動接觸定位結構，并且該定位環(huán)(6)亦設置為整體式的或分體式的結構。
7.根據權利要求6所述的純滾動軸承，其特征在于其中所述的定位滾動體(2)兩端的滑道(5)以及定位滾動體(2)與滾動體(1)滾動接觸的滾動體(1)的中間滑道(7)、滾輪(8)的截面可設置為V字形、圓弧形或溝槽形形狀，該定位滾動體(2)的滾輪(8)的縱截面可設置為V字形、圓弧形或溝槽形多種形狀，且其可制成實心或空心結構，其任一橫截面的外形都是圓形；該滑道(5)和滑道(7)的截面形狀可設置為相同的截面形狀，亦可設置為上述不同截面相組合的組合截面形狀；該定位滾動體(2)可制成設置在滾動體(1)遠離軸承軸線一側的圓錐滾子軸承。
8.根據權利要求7所述的純滾動軸承，其特征在于其中所述的內圈(3)和外圈(4)可以同時做成整體式或分體式結構，亦可其中之一設置成整體結構，而另一個設置成分體結構，且其滾道縱截面形狀可設置為直線形或梯形溝槽形。
9.根據權利要求8所述的純滾動軸承，其特征在于其中所述的定位滾動體(2)設置為軸線位置直徑大于或小于滾動體(1)軸線距離軸承中心線位置的直徑，即定位滾動體(2)設置為軸線與軸承中心軸線的距離a大于滾動體的軸線與軸承中心軸線的距離b，即a＞b，則該定位環(huán)(6)與內圈(3)的外側面的二側分別設有一固定環(huán)(9)，且定位環(huán)(6)與內圈(3)剛性固定連接為一體；定位滾動體(2)的軸線與軸承中心軸線的距離a亦可小于任一滾動體的軸線與軸承中心軸線距離b，即a＜b，則該定位環(huán)(6)可與外圈(4)剛性固定連接為一體，定位環(huán)(6)縱截面的圓弧凸形部設置在定位環(huán)(6)的外側，且定位滾動體(2)是設置在定位環(huán)(6)的外側圓弧凸形部上呈滾動結構。
10.根據權利要求9所述的純滾動軸承，其特征在于其中所述的固定環(huán)(9)與定位環(huán)(6)為制成一整體的結構，亦可與定位環(huán)(6)、內圈(3)或外圈(4)設置為分體結構，并以螺絲、金屬膠或焊接結構固定連接為一整體，該固定環(huán)(9)可設置為一整體封閉式結構，亦可進一步開設有通氣孔或通油孔(10)。
專利摘要一種純滾動軸承,是一無保持架、無滑動摩擦的具有柱形或帶錐形的柱形滾動體的純滾動軸承,其包括一內圈、一外圈以及設在內圈和外圈間的若干滾動體,在每兩相鄰滾動體間沿周向設有一定位滾動體,其與兩相鄰滾動體間呈滾動接觸結構;滾動體中間部設有凹形滑道,與定位滾動體的滾輪相配合;定位滾動體設有與滾動體滑道配合的滾輪,二端部設有滑道,該滑道并設有定位環(huán)。其取消了現(xiàn)有滾動軸承的保持架和內外圈的擋邊,可消除傳統(tǒng)軸承存在的滑動摩擦及軸承擋邊與滾動體兩側產生的滑動摩擦的缺陷,顯著減少了阻力,降底了能耗和噪音,而具有結構簡單、加工及安裝方便、成本較低、可提高軸承極限轉速和使用壽命及適于產業(yè)應用的功效。
文檔編號F16C19/22GK2508047SQ0121100
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月7日 優(yōu)先權日2001年3月7日
發(fā)明者俞大邦 申請人:俞大邦