本公開總體上涉及旋轉(zhuǎn)部件,并且更具體地涉及用于潤滑處于振蕩運(yùn)動(dòng)中的滾動(dòng)軸承元件的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
機(jī)械軸承在多種多樣的行業(yè)中被用于支撐旋轉(zhuǎn)設(shè)備,所述行業(yè)包括游樂園、制造業(yè)、汽車、計(jì)算機(jī)硬件、工業(yè)自動(dòng)化等等。軸承系統(tǒng)通常采用一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件,其被潤滑以使旋轉(zhuǎn)部件(例如,軸)和靜止部件(相對于旋轉(zhuǎn)部件總體上靜止的部件)之間的摩擦最小化。例如,滾動(dòng)軸承元件組件通常包括安放在旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間的多個(gè)滾動(dòng)軸承元件。
當(dāng)軸承系統(tǒng)被恰當(dāng)?shù)貪櫥瑫r(shí),軸承系統(tǒng)更有效地操作。潤滑油或者潤滑脂被施加于軸承以幫助防止在軸承、靜止部件和旋轉(zhuǎn)部件上形成凹痕或其它變形。這樣的變形能夠?qū)е螺S承系統(tǒng)和它們支撐的更大的機(jī)械系統(tǒng)的效率低下地操作。在帶有連續(xù)旋轉(zhuǎn)軸承的軸承系統(tǒng)中,一旦潤滑劑被施加于軸承系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)的軸承就遍及整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械地施加和分配潤滑劑。然而,在旋轉(zhuǎn)部件經(jīng)歷振蕩和/或非常小的旋轉(zhuǎn)的軸承系統(tǒng)中,現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到軸承可能不能夠恰當(dāng)?shù)胤峙錆櫥瑒?。因此,現(xiàn)在意識(shí)到需要促進(jìn)振蕩運(yùn)動(dòng)的用于潤滑軸承系統(tǒng)的改進(jìn)的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本公開的一方面,系統(tǒng)包括滾動(dòng)軸承元件組件,其被構(gòu)造成使得旋轉(zhuǎn)元件能夠相對于靜止元件旋轉(zhuǎn),該旋轉(zhuǎn)繞滾動(dòng)軸承元件組件的軸承系統(tǒng)軸線。滾動(dòng)軸承元件組件包括內(nèi)圈、外圈、布置于內(nèi)圈和外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)軸承元件和用于維持滾動(dòng)軸承元件間距的滾動(dòng)軸承元件保持架(cage)。滾動(dòng)軸承元件組件被構(gòu)造成促進(jìn)旋轉(zhuǎn)元件相對于靜止元件的振蕩運(yùn)動(dòng),使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沿第一方向繞軸承系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí),滾動(dòng)軸承元件繞軸承系統(tǒng)軸線沿第一方向回轉(zhuǎn),并且當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沿與第一方向相對的第二方向繞軸承系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí),阻止或防止止?jié)L動(dòng)軸承元件繞軸承系統(tǒng)軸線沿第二方向回轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的另一方面,軸承系統(tǒng)包括布置成與軸承系統(tǒng)軸線對齊的外圈和與外圈同心并具有小于外圈的內(nèi)直徑的內(nèi)直徑的內(nèi)圈。內(nèi)圈被構(gòu)造成相對于外圈繞軸承系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)。軸承系統(tǒng)也包括布置于內(nèi)圈和外圈之間并與其滾動(dòng)接觸的多個(gè)滾動(dòng)軸承元件,以及聯(lián)接至所述多個(gè)滾動(dòng)軸承元件的軸承保持架。軸承保持架被構(gòu)造成保持所述多個(gè)滾動(dòng)軸承元件繞軸承系統(tǒng)軸線周向地間隔開。軸承系統(tǒng)進(jìn)一步包括彈簧加載轉(zhuǎn)位(indexing)元件(例如,楔塊),其帶有可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至軸承保持架的第一端部和與內(nèi)圈的接觸表面接觸的第二端部。轉(zhuǎn)位元件是摩擦或互鎖機(jī)構(gòu),其被構(gòu)造成經(jīng)由第二端部接合內(nèi)圈,以使得當(dāng)內(nèi)圈沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí),軸承保持架能夠沿第一方向繞軸承系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)位元件被構(gòu)造成相對于內(nèi)圈的接觸表面滑動(dòng),以當(dāng)內(nèi)圈沿與第一方向相對的第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí),防止或者阻止軸承保持架沿第二方向繞軸承系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)前實(shí)施例也提供用于潤滑滑動(dòng)軸承組件的方法。該方法包括經(jīng)由滾動(dòng)軸承元件組件促進(jìn)旋轉(zhuǎn)元件繞軸承系統(tǒng)軸線和相對于靜止元件的振蕩旋轉(zhuǎn)。滾動(dòng)軸承元件組件包括被聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)元件的內(nèi)圈、被聯(lián)接至靜止元件的外圈和布置于內(nèi)圈和外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)軸承元件。該方法包括允許當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沿第一方向繞軸承系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí),滾柱(roller)元件軸承沿第一方向繞軸承系統(tǒng)軸線回轉(zhuǎn)的固有運(yùn)動(dòng)。此外,該方法包括當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沿第二方向繞軸承系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí),防止或阻止?jié)L柱元件軸承繞軸承系統(tǒng)軸線沿第二方向回轉(zhuǎn)。
附圖說明
當(dāng)參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí),將更佳地理解本公開的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn),其中貫穿附圖,同樣的字符表示同樣的零件,附圖中:
圖1是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例被構(gòu)造成在振蕩運(yùn)動(dòng)期間提供潤滑的滾動(dòng)軸承元件組件的主視圖;
圖2是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的圖1的滾動(dòng)軸承元件組件的立體剖視圖;
圖3是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的圖1的滾動(dòng)軸承元件組件的徑向橫截面視圖;
圖4是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的密封的滾動(dòng)軸承元件組件的徑向橫截面視圖;
圖5是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的圖1的滾動(dòng)軸承元件組件的示意性主視圖;
圖6是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例,用于在振蕩運(yùn)動(dòng)期間潤滑滾動(dòng)軸承元件組件的方法的工藝流程圖;
圖7是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例,被構(gòu)造成在振蕩運(yùn)動(dòng)期間提供潤滑的圓筒形滑動(dòng)軸承組件的分解立體圖;
圖8是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例,被構(gòu)造成在振蕩運(yùn)動(dòng)期間提供潤滑的圓筒形滑動(dòng)軸承組件的分解立體圖;
圖9是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例,被構(gòu)造成在振蕩運(yùn)動(dòng)期間提供潤滑的圓筒形滑動(dòng)軸承組件的分解立體圖;
圖10是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例,被構(gòu)造成在振蕩運(yùn)動(dòng)期間提供潤滑的球形滑動(dòng)軸承組件的分解立體圖;以及
圖11是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例,用于在振蕩運(yùn)動(dòng)期間潤滑滑動(dòng)軸承組件的方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
目前公開的實(shí)施例涉及用于潤滑在被構(gòu)造成在振蕩運(yùn)動(dòng)中支撐旋轉(zhuǎn)元件(例如,軸)的滾動(dòng)軸承元件組件內(nèi)的滾動(dòng)軸承元件的系統(tǒng)和方法。滾動(dòng)軸承元件組件包括內(nèi)圈、外圈和布置于其間的多個(gè)滾動(dòng)軸承元件。內(nèi)圈和外圈可以是彼此同心地對齊且與被支撐的旋轉(zhuǎn)設(shè)備同心地對齊的環(huán)狀盤(disk)。滾動(dòng)軸承元件經(jīng)由布置在內(nèi)圈和外圈之間的環(huán)形容積中的軸承保持架繞軸承系統(tǒng)軸線周向地間隔開(例如,被定位在相等地間隔開的角度處)。滾動(dòng)軸承元件組件通常被構(gòu)造成使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備沿第一方向繞軸承系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí),處于其周向間距中的滾動(dòng)軸承元件也圍繞軸承系統(tǒng)軸線沿第一方向回轉(zhuǎn)。不過,當(dāng)使旋轉(zhuǎn)設(shè)備沿與第一方向相對的第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí),滾動(dòng)軸承元件組件防止或阻止?jié)L動(dòng)軸承元件繞軸承系統(tǒng)軸線沿第二方向的回轉(zhuǎn)。具體地,滾動(dòng)軸承元件可以繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)并且甚至滑動(dòng),使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí),它們沿第二方向繞軸承系統(tǒng)軸線略微回轉(zhuǎn)。然而,相比于滾動(dòng)軸承元件沿第一方向的回轉(zhuǎn),這種回轉(zhuǎn)的距離可以是能夠被忽略的。因此,當(dāng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備振蕩時(shí),布置于內(nèi)圈和外圈之間的滾動(dòng)軸承元件通常繞軸承系統(tǒng)軸線沿單個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。
相比于允許滾動(dòng)軸承元件本身繞軸承系統(tǒng)軸線振蕩以適應(yīng)振蕩運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng),當(dāng)前公開的實(shí)施例可以提供潤滑劑(例如,潤滑油、潤滑脂等等)在內(nèi)圈和外圈及滾動(dòng)軸承元件之間的相對增加的分配和重復(fù)施用?,F(xiàn)在認(rèn)識(shí)到,允許滾動(dòng)軸承元件在內(nèi)圈和外圈之間往復(fù)振蕩的傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承元件系統(tǒng)可以遇到導(dǎo)致效率低下的軸承操作的某些困難。例如,如果旋轉(zhuǎn)設(shè)備繞軸承系統(tǒng)軸線的角度旋轉(zhuǎn)小,則滾動(dòng)軸承元件會(huì)繞軸承組件運(yùn)動(dòng)不足夠遠(yuǎn)以拾取并重新分配殘留在鄰近滾動(dòng)軸承元件上的潤滑劑。這能夠?qū)е聺L動(dòng)軸承元件的不恰當(dāng)潤滑和滾動(dòng)軸承元件組件的效率低下的操作。當(dāng)前公開的實(shí)施例包括促進(jìn)軸承僅沿單個(gè)方向繞軸承系統(tǒng)軸線回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)而不是如上文所描述的振蕩運(yùn)動(dòng)的完全機(jī)械的部件,由此遍及軸承系統(tǒng)增加潤滑劑的機(jī)械施用。
圖1是一種這樣的軸承組件10的示意圖示,其將附接的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的振蕩運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成布置于其中的滾動(dòng)軸承元件12的單向運(yùn)動(dòng)。圖示的軸承組件10包括內(nèi)圈14、外圈16、布置于內(nèi)圈14和外圈16之間的多個(gè)滾動(dòng)軸承元件12、軸承保持架18和多個(gè)轉(zhuǎn)位元件(例如楔塊20)。整個(gè)軸承組件10同心地繞軸承系統(tǒng)軸線22設(shè)置。
在一些實(shí)施例中,在滾動(dòng)軸承元件組件10的操作期間,內(nèi)圈14被聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)設(shè)備(諸如旋轉(zhuǎn)軸),并且外圈16被聯(lián)接至用于支撐旋轉(zhuǎn)設(shè)備的靜止設(shè)備。雖然以下討論大體關(guān)注由聯(lián)接至內(nèi)圈14的旋轉(zhuǎn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的軸承組件10,但是應(yīng)當(dāng)注意到,在其它實(shí)施例中,滾動(dòng)軸承元件組件10可以由聯(lián)接至外圈16的旋轉(zhuǎn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
布置在圈14和16之間的滾動(dòng)軸承元件12可以包括(以單行或雙行設(shè)置的)球軸承、圓筒形軸承(例如,銷)、圓錐滾子軸承、滾針軸承、球面滾柱軸承和被構(gòu)造成布置于滾動(dòng)軸承元件組件10的內(nèi)圈和外圈之間的任何其它類型的滾動(dòng)軸承元件12??梢曰诩虞d在滾動(dòng)軸承元件組件10上的預(yù)期負(fù)載確定所用的滾動(dòng)軸承元件12的類型??梢源嬖诙ㄎ辉跐L動(dòng)軸承元件組件10中的任意期望數(shù)量的滾動(dòng)軸承元件12。
滾動(dòng)軸承元件組件10的不同構(gòu)造也可以被用在不同的實(shí)施例中。例如,公開的滾動(dòng)軸承元件組件10可以被用在徑向加載構(gòu)造(例如,支撐旋轉(zhuǎn)軸)中或者用在推力加載(thrust loading)構(gòu)造(例如,豎直對齊的旋轉(zhuǎn)設(shè)備)中。滾動(dòng)軸承元件組件10可以推進(jìn)在滾動(dòng)軸承元件組件10的振蕩運(yùn)動(dòng)期間以及預(yù)加載期間圈14和16之間的滾動(dòng)軸承元件12的單向回轉(zhuǎn)。
如圖1中圖示為直線的軸承保持架18可以包括在滾動(dòng)軸承元件12之間延伸且被聯(lián)接至所有滾動(dòng)軸承元件12的任意期望結(jié)構(gòu)。軸承保持架18可以允許滾動(dòng)軸承元件12相對于軸承保持架18旋轉(zhuǎn),同時(shí)保持滾動(dòng)軸承元件12周向地繞軸承系統(tǒng)軸線22定位。這可以推進(jìn)在軸承組件10被旋轉(zhuǎn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)時(shí)力在軸承組件10內(nèi)的平衡分布。在圖示實(shí)施例中,多個(gè)楔塊20被聯(lián)接至軸承保持架18。應(yīng)當(dāng)注意的是,任意期望數(shù)量的楔塊20可以周向地繞軸承組件10定位。每個(gè)楔塊20可以在第一端部24處可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至軸承保持架18(例如,經(jīng)由銷23)并且被構(gòu)造成在與第一端部24相對的第二端部26處接合從動(dòng)圈(例如,內(nèi)圈)。楔塊20可以被彈簧加載以繞該旋轉(zhuǎn)聯(lián)接件沿特定方向旋轉(zhuǎn)。在圖示實(shí)施例中,例如,楔塊20可以被彈簧加載以繞旋轉(zhuǎn)聯(lián)接件(例如,銷23)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),以便維持第二端部26與內(nèi)圈14接合。在一些實(shí)施例中,楔塊20中的每一個(gè)均可以包括一體式彈簧機(jī)構(gòu)以便繞旋轉(zhuǎn)聯(lián)接件彈簧加載楔塊。在其它實(shí)施例中,每一個(gè)楔塊20均可以經(jīng)由聯(lián)接至楔塊20的單獨(dú)彈簧被彈簧加載。
術(shù)語"楔塊"可以指代形狀不對稱的轉(zhuǎn)位元件,其被彈簧加載且其形狀適合于接觸軸承組件10的另一部件的至少一個(gè)接觸表面。所圖示的實(shí)施例包括若干不對稱(例如,淚滴)形楔塊20,每一個(gè)均在第一端部24處帶有圓形前邊緣并在第二端部26處帶有漸縮后邊緣。后邊緣的形狀可以具體地適合于與齒互鎖或者增加楔塊20和楔塊接觸表面之間的摩擦力。雖然被圖示為使用一個(gè)或多個(gè)楔塊20使?jié)L動(dòng)軸承元件組件10的部件轉(zhuǎn)位,但是應(yīng)當(dāng)注意到的是,在其它實(shí)施例中,可以使用任何其它期望的彈簧加載的轉(zhuǎn)位元件。
圖示的軸承組件10可以使?jié)L動(dòng)軸承元件12能夠繞軸承系統(tǒng)軸線22沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),而不論從動(dòng)內(nèi)圈14的旋轉(zhuǎn)方向如何。具體地,當(dāng)內(nèi)圈14沿由箭頭28所指示的第一方向(例如,順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)時(shí),楔塊20與內(nèi)圈14的接觸表面接合。在當(dāng)前公開的實(shí)施例中,楔塊20可以被彈簧加載。更具體地,彈簧或者其它偏壓特征抵靠接觸表面偏壓每個(gè)楔塊20,并且摩擦力也將楔塊20、附接的軸承保持架18和滾動(dòng)軸承元件12鎖定為沿第一方向28旋轉(zhuǎn)。當(dāng)內(nèi)圈14繞軸承系統(tǒng)軸線22沿與第一方向28相對的第二方向30(例如,逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)圈14滑過楔塊20。楔塊20可以的形狀可以具體地適合于使楔塊20和內(nèi)圈14之間的摩擦最小化,從而使得能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)圈14和楔塊20之間沿一個(gè)方向的這種滑動(dòng)運(yùn)動(dòng),并且增加楔塊20和內(nèi)圈14之間沿相對方向的摩擦。在一些實(shí)施例中,如下文所描述的,楔塊20和由楔塊20所接合的接觸表面可以包括主動(dòng)(positive)互鎖(例如,棘輪)機(jī)構(gòu),以提供這種單向接合。
圖2是圖1的滾動(dòng)軸承元件組件10的實(shí)施例的剖視立體圖。圖示的實(shí)施例示出經(jīng)由銷23可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至軸承保持架18的楔塊20的設(shè)置。軸承保持架18可以沿內(nèi)圈14和外圈16之間的環(huán)形區(qū)域的整個(gè)圓周延伸。在圖示的實(shí)施例中,軸承保持架18被構(gòu)造成圍繞滾動(dòng)軸承元件12并且填充每對相鄰的滾動(dòng)軸承元件12之間的空間,以便保持滾動(dòng)軸承元件12繞軸承系統(tǒng)軸線22周向地間隔開。
在圖示的實(shí)施例中,形成在內(nèi)圈14中的溝槽48為楔塊20提供接觸表面50。在一些實(shí)施例中,不包括溝槽48并且接觸表面50與內(nèi)圈14(或者在其它實(shí)施例中與外圈16)的外邊界齊平??梢猿蚪佑|表面50偏壓楔塊20,使得在內(nèi)圈14沿第一方向28旋轉(zhuǎn)時(shí),楔塊20和接觸表面50之間的摩擦力維持這兩個(gè)部件彼此接合。在一些實(shí)施例中,接觸表面50可以是帶紋理的,以增加接觸表面50和楔塊20之間的摩擦力。如上文討論的,楔塊20的形狀適合于在內(nèi)圈14沿相對方向旋轉(zhuǎn)時(shí)允許內(nèi)圈14滑過楔塊20。
應(yīng)當(dāng)注意的是,內(nèi)圈14和外圈16二者在圖示實(shí)施例中均有擋圈(collar)。即,內(nèi)圈14和外圈16中的每一個(gè)均包括在滾動(dòng)軸承元件12的兩側(cè)上限定溝槽48的擋圈。這可以使得能夠?qū)崿F(xiàn)楔塊20/接觸表面50界面的相對靈活的設(shè)計(jì),以適應(yīng)滾動(dòng)軸承元件組件10的不同構(gòu)造。比如,在外圈16而不是內(nèi)圈14被驅(qū)動(dòng)的實(shí)施例中,楔塊20可以沿相對方向可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至軸承保持架18,使得它們延伸進(jìn)入外圈16的溝槽48以接合外圈16的接觸表面。在任一構(gòu)造(內(nèi)圈14被驅(qū)動(dòng)或者外圈16被驅(qū)動(dòng))中,楔塊20均可以在內(nèi)圈14和外圈16之間布置于軸承保持架18的兩側(cè)上。這可以提供滾動(dòng)軸承元件組件10內(nèi)的內(nèi)部力的冗余和平衡。
在其它實(shí)施例中可以使用楔塊20和接觸表面50的其它變型。例如,圖3圖示滾動(dòng)軸承元件組件10的實(shí)施例的徑向橫截面視圖,該滾動(dòng)軸承元件組件10的特征在于楔塊20可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至內(nèi)圈14和接觸表面50布置于軸承保持架18上。更具體地,滾動(dòng)軸承元件組件10可以包括延伸部分56,其聯(lián)接至內(nèi)圈14并且朝向外圈16延伸。楔塊20經(jīng)由銷58或一些其它可旋轉(zhuǎn)連接聯(lián)接至延伸部分56。此外,應(yīng)當(dāng)注意到,在外圈16是滾動(dòng)軸承元件組件10的驅(qū)動(dòng)部分的實(shí)施例中,楔塊20可以被附接至外圈16。
在又一些其它實(shí)施例中,滾動(dòng)軸承元件組件10可以經(jīng)由密封件60被密封,如圖4圖示的,該密封件60被構(gòu)造成隨內(nèi)圈14(或者外圈16,取決于哪一個(gè)被驅(qū)動(dòng))一起旋轉(zhuǎn),并且楔塊20可以被安裝到密封件60的內(nèi)側(cè)表面,并被構(gòu)造成接合軸承保持架18的接觸表面50。在圖示實(shí)施例中,包括兩個(gè)密封件60,在滾動(dòng)軸承元件組件10的每一側(cè)上各有一個(gè)。然而,在其它實(shí)施例中,密封件60可以僅位于滾動(dòng)軸承元件組件10的一側(cè)上。在圖示的實(shí)施例中,密封件60被聯(lián)接至內(nèi)圈14并且朝向外圈16延伸。不過,在其它實(shí)施例中這可以顛倒。在一些實(shí)施例中,滾動(dòng)軸承元件組件10的密封件60可以由鋼、線、橡膠或者其一些組合制成。此外,一些實(shí)施例可以包括從一個(gè)圈(例如,內(nèi)圈14或者外圈16)延伸至與相對的圈(例如,外圈16或者內(nèi)圈14)接觸的一個(gè)或多個(gè)密封件60。
如上所述,滾動(dòng)軸承元件組件10的一些實(shí)施例可以利用主動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)以使?jié)L動(dòng)軸承元件12繞軸承系統(tǒng)軸線22沿單個(gè)方向回轉(zhuǎn)。圖5圖示滾動(dòng)軸承元件組件10的一個(gè)這樣的實(shí)施例。在該實(shí)施例中,主動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)是棘輪組件,其包括楔塊20和裝備有棘齒70的接觸表面50。每個(gè)楔塊20均可以被彈簧加載以保持朝向齒70偏壓楔塊20的第二端部26,使得當(dāng)內(nèi)圈14沿第一方向28旋轉(zhuǎn)時(shí),楔塊20與齒70互鎖,同時(shí)當(dāng)內(nèi)圈14沿第二方向30旋轉(zhuǎn)時(shí),允許齒70滑過楔塊20。
如上文所討論的,在其它實(shí)施例中可以使用滾動(dòng)軸承元件組件10的其它設(shè)置。例如,在由旋轉(zhuǎn)部件驅(qū)動(dòng)外圈16的實(shí)施例中,齒70可以布置在外圈16的表面上,并且可以將楔塊20倒置,使得楔塊20的第二端部26與齒70互鎖。又進(jìn)一步地,在其它實(shí)施例中,齒70可以布置于軸承保持架18的表面上,同時(shí)楔塊20可以聯(lián)接至內(nèi)圈14、外圈16或者被構(gòu)造成隨從動(dòng)圈一起旋轉(zhuǎn)的密封件60。
針對期望的旋轉(zhuǎn)應(yīng)用,可以適當(dāng)?shù)卮_定齒70的大小并且使其圍繞內(nèi)圈14的接觸表面50間隔開。即,齒70可以被設(shè)置成繞內(nèi)圈14相對于彼此關(guān)于軸承系統(tǒng)軸線22成某一度數(shù)。度數(shù)可以是可縮放的并且涉及滾動(dòng)軸承元件系統(tǒng)10中的部件的相對大小,諸如內(nèi)圈14的半徑、外圈16的半徑、滾動(dòng)軸承元件12的半徑和楔塊20的形狀。
圖6圖示用于潤滑在振蕩旋轉(zhuǎn)應(yīng)用中使用的滾動(dòng)軸承元件組件10的方法90。方法90包括促進(jìn)(框92)旋轉(zhuǎn)元件(例如,聯(lián)接至內(nèi)圈14的軸)繞軸承系統(tǒng)軸線22的振蕩旋轉(zhuǎn)。方法90也包括當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沿第一方向28旋轉(zhuǎn)時(shí),允許(框94)滾動(dòng)軸承元件12繞軸承系統(tǒng)軸線22沿第一方向28回轉(zhuǎn)(經(jīng)由相對于靜止圈的旋轉(zhuǎn))。如上文所討論的,這可以包含當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沿第一方向28旋轉(zhuǎn)時(shí)將聯(lián)接至軸承保持架18(和滾動(dòng)軸承元件12)的彈簧加載的楔塊20與內(nèi)圈14的接觸表面50接合。此外,方法90包括當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沿第二方向30旋轉(zhuǎn)時(shí),提供阻力至或者阻止(框96)滾動(dòng)軸承元件12繞軸承系統(tǒng)軸線22沿第二方向30回轉(zhuǎn)。這可以包含當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沿第二方向30旋轉(zhuǎn)時(shí),使內(nèi)圈14的接觸表面50相對于楔塊20滑動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)注意的是,在上文公開的實(shí)施例中,滾動(dòng)軸承元件12可以響應(yīng)于旋轉(zhuǎn)元件沿第二方向30的旋轉(zhuǎn)而沿第二方向30稍微回轉(zhuǎn)。不過,相比于滾動(dòng)軸承元件12沿第一方向28的回轉(zhuǎn)(如由楔塊20和接觸表面50所容許的),這種回轉(zhuǎn)的距離可以是能夠忽略的。此外,容許滾動(dòng)軸承元件12本身繞其自身軸線旋轉(zhuǎn),而不論軸承保持架18和滾動(dòng)軸承元件12是否繞軸承系統(tǒng)軸線22回轉(zhuǎn)或者軸承保持架18和滾動(dòng)軸承元件12沿何方向繞軸承系統(tǒng)軸線22回轉(zhuǎn)。
相似的技術(shù)可以被應(yīng)用于包括被直接布置在軸或者其它旋轉(zhuǎn)元件之上的圓筒形滑動(dòng)軸承的軸承系統(tǒng)。作為示例,圖7是滑動(dòng)軸承組件110的分解立體圖,其使用圓筒形滑動(dòng)軸承元件的設(shè)置以允許軸112相對于支撐軸112的靜止部件旋轉(zhuǎn)。滑動(dòng)軸承組件110可以被用于徑向加載、推力加載或者任意其它期望的軸承構(gòu)造。除其它特征之外,圖示的滑動(dòng)軸承組件110可以包括軸112、附接至軸112的擋圈114、中間圓筒形軸承116和外部圓筒形軸承118。擋圈114布置成圍繞軸112且被聯(lián)接至軸112,并且擋圈114被構(gòu)造成布置成鄰近繞軸112布置的中間軸承116。中間軸承116被構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)軸112和靜止外部軸承118之間自由地旋轉(zhuǎn),以便減少旋轉(zhuǎn)軸112和靜止設(shè)備之間的摩擦。潤滑脂或者一些其它潤滑劑可以被泵送至中間軸承116和外部軸承118之間的空間、中間軸承116和軸112之間的空間或者兩者內(nèi)。當(dāng)軸112以振蕩運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),滑動(dòng)軸承組件110鼓勵(lì)中間軸承116繞軸承系統(tǒng)軸線22的單向旋轉(zhuǎn),以便保持潤滑劑均勻地分布在軸承元件之間。
如上文參考滾動(dòng)軸承元件組件實(shí)施例所討論的,楔塊20和適當(dāng)?shù)慕佑|表面50的組合可以使得旋轉(zhuǎn)部件(例如,軸112)的振蕩旋轉(zhuǎn)能夠轉(zhuǎn)變成軸承部件(例如,滾動(dòng)軸承元件12或者中間軸承116)的單向旋轉(zhuǎn)。在圖示的實(shí)施例中,楔塊20被布置于軸112的擋圈114上且被聯(lián)接至該擋圈114。楔塊20被構(gòu)造成接合作為中間軸承116的一部分的接觸表面50。在圖示的實(shí)施例中,接觸表面50包括齒70以便提供楔塊20和接觸表面50之間的棘輪(例如,互鎖)接合。在其它實(shí)施例中,諸如在圖8中圖示的實(shí)施例中,接觸表面50可以是相對平坦的表面119,并且該接觸表面50和楔塊20之間的摩擦力可以提供中間軸承116的單向旋轉(zhuǎn)。
在圖7和圖8中,滑動(dòng)軸承組件110被構(gòu)造成使得當(dāng)軸112沿第一方向28(例如,順時(shí)針方向)繞軸承系統(tǒng)軸線22旋轉(zhuǎn)時(shí),楔塊20接合接觸表面50并且驅(qū)使或允許中間軸承116隨旋轉(zhuǎn)軸112一起沿第一方向28旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸112沿第二方向30(例如,逆時(shí)針方向)繞軸承系統(tǒng)軸線22旋轉(zhuǎn)時(shí),楔塊20滑過接觸表面50,從而防止或阻止中間軸承116與旋轉(zhuǎn)軸112一起沿第二方向30旋轉(zhuǎn)。因此,圖示的實(shí)施例促進(jìn)中間軸承116主要沿第一方向28旋轉(zhuǎn),即使在軸112呈現(xiàn)繞軸承系統(tǒng)軸線22振蕩旋轉(zhuǎn)時(shí)也是如此。
為了促進(jìn)潤滑劑在滑動(dòng)軸承組件110內(nèi)的增加的分配和機(jī)械施用,中間軸承116可以包括分配特征,其被構(gòu)造成在中間軸承116和外部軸承118之間、中間軸承116和軸112之間或者兩者分配潤滑劑。例如,在圖示的實(shí)施例中,中間軸承116包括形成在其中的方向性流動(dòng)溝槽120,不過在其它實(shí)施例中也可以使用其它類型的分配特征。在一些實(shí)施例中,溝槽120可以在中間軸承116的一部分上進(jìn)入中間軸承116延伸。相似的溝槽120也可以沿中間軸承116面向軸112的表面存在,以便提供軸112、中間軸承116和外部軸承118之間的潤滑。在滑動(dòng)軸承組件110上帶有相對更輕的負(fù)載的實(shí)施例中,溝槽120可以完全延伸通過中間軸承116,使得中間軸承116具有以圓筒形狀設(shè)置的橫檔(rung)。
方向性流動(dòng)溝槽120的形狀可以具體地適合于在中間軸承116沿第一方向28旋轉(zhuǎn)時(shí)輔助潤滑劑的施用。在圖示的實(shí)施例中,例如,溝槽120遵循彎曲的輪廓,其中彎曲輪廓的凹側(cè)面向第一方向28(中間軸承116被構(gòu)造成沿該第一方向28旋轉(zhuǎn))。在其它實(shí)施例中,溝槽120可以被成形為"人字形形狀(Chevron shape)",類似于V形圖案。在不同實(shí)施例中可以使用其它形狀和輪廓的溝槽120以推進(jìn)潤滑劑在滑動(dòng)軸承組件110中的分配。
在一些實(shí)施例中,可以期望為軸安裝的擋圈114和中間軸承116之間的主要楔塊20和接觸表面50機(jī)構(gòu)提供冗余。圖9圖示滑動(dòng)軸承組件110的實(shí)施例,其包括被構(gòu)造成與另一接觸表面50接合的一組附加楔塊20。更具體地,聯(lián)接在軸112和中間軸承116之間的第一楔塊20和接觸表面50可以經(jīng)由聯(lián)接在中間軸承116和外部軸承118之間的第二楔塊20和接觸表面50補(bǔ)充。在圖示的實(shí)施例中,第二組楔塊20經(jīng)由擋圈122被安裝到中間軸承116,該擋圈122布置在中間軸承116上且聯(lián)接至中間軸承116,并且第二接觸表面50包括布置于外部軸承118的邊緣上的相對平坦的表面124。不過,在其它實(shí)施例中,可以使用這些部件的不同設(shè)置。例如,外部軸承118的第二接觸表面50可以包括齒70,類似于中間軸承116的第一接觸表面。
聯(lián)接在中間軸承116和外部軸承118之間的第二組楔塊20和接觸表面50可以被定位成防止或阻止中間軸承116沿第二方向30繞軸承系統(tǒng)軸線22的旋轉(zhuǎn)。如果當(dāng)軸112沿第二方向30旋轉(zhuǎn)時(shí),如所期望的那樣,第一組楔塊20不滑過第一接觸表面50的齒70,則第二組楔塊20可以接合外部軸承118的接觸表面50以防止或者阻止中間軸承116隨軸112一起沿第二方向30旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸112和中間軸承116一起沿第一方向28旋轉(zhuǎn)時(shí),第二組楔塊20可以簡單地在外部軸承118的接觸表面50上滑過。因此,第二組楔塊20和接觸表面50可以為軸112和中間軸承116之間的一組主要楔塊20和對應(yīng)的接觸表面50提供冗余。
相似的技術(shù)可以應(yīng)用于除滑動(dòng)圓筒形軸承之外的其它類型的滑動(dòng)軸承組件110。例如,圖10圖示被用于提供中間軸承116相對于球形外部軸承130的單向運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)軸承組件110的實(shí)施例。在這種實(shí)施例中,軸112可以沿任一方向旋轉(zhuǎn),而圓筒形中間軸承116可以主要在球形外部軸承130和軸112之間沿第一方向28旋轉(zhuǎn)。如上文參考圖9所討論的,球形軸承130的外部部分可以包括齒70、摩擦性平坦表面124或者被構(gòu)造成與球形軸承130的中間部分接合的楔塊20,以便保持該中間部分不繞軸承系統(tǒng)軸線22沿第二方向30旋轉(zhuǎn)。
圖11圖示用于潤滑在振蕩旋轉(zhuǎn)應(yīng)用中使用的滑動(dòng)軸承組件110的方法150。方法150包括促進(jìn)(框152)軸112繞軸承系統(tǒng)軸線22的振蕩旋轉(zhuǎn)。方法150也包括當(dāng)軸112沿第一方向28旋轉(zhuǎn)時(shí),允許(框154)中間軸承116繞軸承系統(tǒng)軸線22沿第一方向28旋轉(zhuǎn)。此外,方法150可以包括當(dāng)中間軸承116沿第一方向28旋轉(zhuǎn)時(shí),經(jīng)由形成在中間軸承116中的溝槽120拾取和重新分配(框156)中間軸承116和外部軸承118之間的潤滑劑。進(jìn)一步地,方法150包括當(dāng)軸112沿第二方向30旋轉(zhuǎn)時(shí),提供阻力至或者阻止(框158)中間軸承116繞軸承系統(tǒng)軸線22沿第二方向30旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)注意的是,在上文公開的實(shí)施例中,中間軸承116可以響應(yīng)于軸112沿第二方向30旋轉(zhuǎn)而沿第二方向30稍微旋轉(zhuǎn)。然而,相比于中間軸承116沿第一方向28的旋轉(zhuǎn)的距離(如楔塊20和接觸表面50所容許的),這種回轉(zhuǎn)的距離可以是能夠忽略的。
雖然本文已經(jīng)示出和描述了本實(shí)施例的僅僅某些特征,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多改型和變化。因此,應(yīng)當(dāng)理解的是,所附權(quán)利要求旨在覆蓋落入本公開的真實(shí)精神內(nèi)的所有這種改型和變化。