專利名稱：一種新型密封球軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軸承，具體是提供一種新型密封球軸承。
背景技術(shù)：
密封球軸承是應(yīng)用最為廣泛、用量最大的一種滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承(以下簡(jiǎn)稱軸承)的長(zhǎng)壽命性能是所有軸承應(yīng)用場(chǎng)合所期望的。軸承在選型、安裝正確前提下的常見(jiàn)失效形式主要有二種，一種是在潤(rùn)滑、維護(hù)正常前提下的疲勞剝落失效，即軸承零件的接觸滾動(dòng)表面在交變應(yīng)力作用下，首先在接觸滾動(dòng)表面或表面下一定深度處，強(qiáng)度較弱的部分形變或裂紋，繼而發(fā)展至表面金屬成片狀剝落下來(lái)，致使軸承不能正常工作，其主要發(fā)生在重載使用場(chǎng)合；另一種是潤(rùn)滑失去失效，潤(rùn)滑失去又分為潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑功能失去而致使?jié)櫥ズ蜐?rùn)滑劑量減少至不夠充分潤(rùn)滑而進(jìn)一步致使?jié)櫥ザN情況，潤(rùn)滑失去失效一般發(fā)生在輕載使用場(chǎng)合。故軸承在輕載使用場(chǎng)合的使用壽命與潤(rùn)滑壽命關(guān)聯(lián)密切，其關(guān)聯(lián)密切程度遠(yuǎn)大于與材質(zhì)、熱處理工藝的關(guān)聯(lián)程度，因?yàn)樵摱蛩赜绊懙闹饕禽S承的疲勞剝落壽命。也就是說(shuō)，輕載使用場(chǎng)合的軸承，其潤(rùn)滑壽命在很大程度上決定了其使用壽命。密封球軸承的主要使用場(chǎng)合極大部分均為輕載使用場(chǎng)合，為了延長(zhǎng)密封球軸承的使用壽命，人們進(jìn)行了諸如密封結(jié)構(gòu)、密封形式、潤(rùn)滑脂的類型等多方面創(chuàng)新，使密封球軸承的使用壽命得到了大幅延伸，但這些延伸仍然滿足不了人們的期望值。例如扶梯用密封球軸承，由于進(jìn)口軸承的密封結(jié)構(gòu)、密封形式、潤(rùn)滑脂均較優(yōu)秀，其基本能滿足6年，有的甚至能滿足12年的免維護(hù)使用壽命，而優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)密封球軸承僅能滿足6年的使用壽命，一般的國(guó)產(chǎn)密封球軸承只能達(dá)到3年的使用壽命，有的國(guó)產(chǎn)軸承就連3年使用壽命也很難達(dá)到。且80%以上軸承的失效形式均表現(xiàn)為潤(rùn)滑失效。故在現(xiàn)有技術(shù)下開(kāi)發(fā)一種長(zhǎng)壽命密封球軸承是許多輕載場(chǎng)合所期望的?，F(xiàn)有技術(shù)下的密封球軸承，其內(nèi)圈溝道載面均為單一曲率半徑^的弧形，見(jiàn)圖2所示，其外圈溝道截面均為單一曲率半徑匕的弧形，見(jiàn)圖3所示，其中r1、re分別為內(nèi)、外圈溝曲率半徑。該類形狀溝道 ，雖然能使從潤(rùn)滑脂中分離出來(lái)的潤(rùn)滑油分布在溝道底部區(qū)域，但其分布區(qū)域較大。其實(shí)密封球軸承工作時(shí)的滾動(dòng)區(qū)域是很小的，一般密封深溝球軸承的工作接觸角在溝底±3°范圍內(nèi)，潤(rùn)滑油在溝道底部分布的大部分區(qū)域是不需要潤(rùn)滑的，故寶貴的潤(rùn)滑油大部分處于非工作表面，但不處于工作表面的潤(rùn)滑油也照樣會(huì)逐漸揮發(fā)，并且分布面積越廣，其揮發(fā)速度越快。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)以上問(wèn)題，提供一種新型密封球軸承，其能夠增加軸承溝道底部滾動(dòng)區(qū)域附近的載油量，從而增強(qiáng)其潤(rùn)滑性能，延長(zhǎng)其使用壽命。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種新型密封球軸承，包括軸承本體,所述軸承本體的內(nèi)圈和外圈之間裝有鋼球和密封圈，鋼球外側(cè)設(shè)置有保持器，內(nèi)圈及外圈的溝底部設(shè)置有儲(chǔ)油槽。[0007]儲(chǔ)油槽截面形狀為弧形。密封軸承工作時(shí)的潤(rùn)滑是填裝在密封軸承腔內(nèi)的潤(rùn)滑脂隨著時(shí)間的推移逐漸分離出來(lái)的潤(rùn)滑劑(潤(rùn)滑油)提供的，故密封軸承的潤(rùn)滑是否充分與潤(rùn)滑脂的分油率有關(guān)，一般而言，分油率大的潤(rùn)滑脂單位時(shí)間內(nèi)分離出來(lái)的潤(rùn)滑油較多，軸承的潤(rùn)滑就較充分，但在定量潤(rùn)滑脂中潤(rùn)滑油的儲(chǔ)量是一定的，分油率大的潤(rùn)滑脂，在較短時(shí)間內(nèi)就將儲(chǔ)存在潤(rùn)滑脂內(nèi)的潤(rùn)滑油分離完畢，即潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑壽命終極，而分油率較小的潤(rùn)滑脂，能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持其潤(rùn)滑壽命，所以，人們總是在保證潤(rùn)滑油足夠的條件下盡可能選擇分油率小的潤(rùn)滑脂來(lái)延長(zhǎng)潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑壽命，從而達(dá)到延長(zhǎng)軸承使用壽命的目的。本實(shí)用新型在現(xiàn)有單一曲率半徑弧形截面的溝道底部開(kāi)設(shè)一條弧形儲(chǔ)油槽，使分布在較廣面積上的潤(rùn)滑油集中到該儲(chǔ)油槽內(nèi)來(lái)，減少了潤(rùn)滑油的分布面積，減小了潤(rùn)滑油的揮發(fā)速度，從而延長(zhǎng)了軸承的潤(rùn)滑壽命；另一方面潤(rùn)滑油集中在儲(chǔ)油槽內(nèi)，而儲(chǔ)油槽開(kāi)設(shè)在溝道底部，也就是說(shuō)潤(rùn)滑油集中在軸承滾動(dòng)面附近，較少的潤(rùn)滑油就能給滾動(dòng)面提供較充分的潤(rùn)滑，充分的潤(rùn)滑可使軸承滾動(dòng)磨損大為減小，從而延長(zhǎng)了滾動(dòng)軸承的使用壽命；再者，較少的潤(rùn)滑油需求，就使選擇分油率較小的潤(rùn)滑脂成為可能，分油率較小的潤(rùn)滑脂其潤(rùn)滑壽命較長(zhǎng)，從而也延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種新型密封球軸承，可以增加軸承溝道底部滾動(dòng)區(qū)域附近潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存量，而潤(rùn)滑油不容易發(fā)揮，使軸承滾動(dòng)表面長(zhǎng)期保持潤(rùn)滑條件，延長(zhǎng)軸承的使用壽命，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其更具有設(shè)計(jì)合理、滾動(dòng)面潤(rùn)滑充分、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)下的內(nèi)圈溝道截面形狀示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)下的外圈溝道截面形狀示意圖；圖4為本實(shí)用新型內(nèi)圈溝道截面形狀示意圖；圖5為本實(shí)用新型外圈溝道截面形狀示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的一種新型密封球軸承作進(jìn)一步的描述。如附圖1所示，一種新型密封球軸承，包括軸承本體，所述軸承本體的內(nèi)圈I和外圈2之間裝有鋼球4和密封圈3，鋼球4外側(cè)設(shè)置有保持器6，內(nèi)圈I及外圈2的溝底部設(shè)置有儲(chǔ)油槽5。儲(chǔ)油槽5截面形狀為弧形。密封軸承工作時(shí)的潤(rùn)滑是填裝在密封軸承腔內(nèi)的潤(rùn)滑脂隨著時(shí)間的推移逐漸分離出來(lái)的潤(rùn)滑劑(潤(rùn)滑油)提供的，故密封軸承的潤(rùn)滑是否充分與潤(rùn)滑脂的分油率有關(guān)，一般而言，分油率大的潤(rùn)滑脂單位時(shí)間內(nèi)分離出來(lái)的潤(rùn)滑油較多，軸承的潤(rùn)滑就較充分，但在定量潤(rùn)滑脂中潤(rùn)滑油的儲(chǔ)量是一定的，分油率大的潤(rùn)滑脂，在較短時(shí)間內(nèi)就將儲(chǔ)存在潤(rùn)滑脂內(nèi)的潤(rùn)滑油分離完畢，即潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑壽命終極，而分油率較小的潤(rùn)滑脂，能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持其潤(rùn)滑壽命，所以，人們總是在保證潤(rùn)滑油足夠的條件下盡可能選擇分油率小的潤(rùn)滑脂來(lái)延長(zhǎng)潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑壽命，從而達(dá)到延長(zhǎng)軸承使用壽命的目的?，F(xiàn)有技術(shù)下的密封球軸承，其內(nèi)圈溝道載面均為單一曲率半徑^的弧形，見(jiàn)圖2所示，其外圈溝道截面均為單一曲率半徑的弧形，見(jiàn)圖3所示，其中r1、&分別為內(nèi)、外圈溝曲率半徑。該類形狀溝道，雖然能使從潤(rùn)滑脂中分離出來(lái)的潤(rùn)滑油分布在溝道底部區(qū)域，但其分布區(qū)域較大，其實(shí)密封球軸承工作時(shí)的滾動(dòng)區(qū)域是很小的，一般密封深溝球軸承的工作接觸角在溝底±3°范圍內(nèi)，潤(rùn)滑油在溝道底部分布的大部分區(qū)域是不需要潤(rùn)滑的，故寶貴的潤(rùn)滑油大部分處于非工作表面，但不處于工作表面的潤(rùn)滑油也照樣會(huì)逐漸揮發(fā)，并且分布面積越廣，其揮發(fā)速度越快。本實(shí)用新型在現(xiàn)有單一曲率半徑弧形截面的溝道底部開(kāi)設(shè)一條弧形儲(chǔ)油槽，使分布在較廣面積上的潤(rùn)滑油集中到該儲(chǔ)油槽內(nèi)來(lái)，減少了潤(rùn)滑油的分布面積，減小了潤(rùn)滑油的揮發(fā)速度，從而延長(zhǎng)了軸承的潤(rùn)滑壽命；另一方面潤(rùn)滑油集中在儲(chǔ)油槽內(nèi)，而儲(chǔ)油槽開(kāi)設(shè)在溝道底部，也就是說(shuō)潤(rùn)滑油集中在軸承滾動(dòng)面附近，較少的潤(rùn)滑油就能給滾動(dòng)面提供較充分的潤(rùn)滑，充分的潤(rùn)滑可使軸承滾動(dòng)磨損大為減小，從而延長(zhǎng)了滾動(dòng)軸承的使用壽命；再者，較少的潤(rùn)滑油需求，就使選擇分油率較小的潤(rùn)滑脂成為可能，分油率較小的潤(rùn)滑脂其潤(rùn)滑壽命較長(zhǎng)，從而也延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。其關(guān)鍵技術(shù)在于下述三個(gè)方面:1.儲(chǔ)油槽深度的控制:儲(chǔ)油槽的深度不能太深，一旦太深，鋼球滾動(dòng)時(shí)較少的存儲(chǔ)油帶不到軸承的滾動(dòng)表面上來(lái)，起不到潤(rùn)滑作用，只有較多的存儲(chǔ)油才能起到潤(rùn)滑作用，反而會(huì)造成潤(rùn)滑油的浪費(fèi)，從而縮短軸承的使用壽命，只有較淺的儲(chǔ)油槽才能使較少的潤(rùn)滑油保證軸承滾動(dòng)面的充分潤(rùn)滑。本實(shí)施例以6204-2RS密封深溝球軸承為例，其儲(chǔ)油槽深度tmax = 0.27mm,見(jiàn)圖4和圖5所示。2.儲(chǔ)油槽截面形狀的設(shè)計(jì):本實(shí)用新型在單一曲率半徑或re)內(nèi)、外圈溝道底部開(kāi)設(shè)儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)油槽的截面形狀由三段或re、)r1、r2不同曲率的圓弧組成，三段圓弧之間、以及兩側(cè)二段圓弧與溝道圓弧之間，均采用圓滑過(guò)度連接，內(nèi)圈溝道底部?jī)?chǔ)油槽的截面形狀見(jiàn)圖4所示，外圈溝道底部?jī)?chǔ) 油槽的截面形狀見(jiàn)圖5所示。因?yàn)樵谏顪锨蜉S承旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，鋼球接觸在套圈溝道底部，在無(wú)軸向預(yù)緊情況下(一般深溝球軸承在使用時(shí)均無(wú)軸向預(yù)緊)，鋼球不可避免地會(huì)與儲(chǔ)油槽兩側(cè)邊緣接觸，有時(shí)與兩側(cè)邊緣中的一邊緣接觸，有時(shí)與兩側(cè)邊緣同時(shí)接觸，儲(chǔ)油槽截面三段圓弧或re、)r1、r2間及兩側(cè)二段圓弧與溝道圓弧間采用圓滑過(guò)渡連接，能減小鋼球與儲(chǔ)油槽邊緣的接觸應(yīng)力，避免儲(chǔ)油槽邊緣應(yīng)力集中和劃傷鋼球表面。另一方面，鋼球同時(shí)與儲(chǔ)油槽二側(cè)邊緣接觸時(shí)，在相同徑向載荷Fr作用
下，鋼球與滾道的最大接觸應(yīng)力Smax (A)降低為Smax，見(jiàn)圖5所示，由于α
2mb2cosa
一般小于3°，故當(dāng)鋼球同時(shí)與儲(chǔ)油槽二側(cè)邊緣接觸時(shí)，鋼球與滾道的最大接觸應(yīng)力δ_接近減小二分之一，從而延長(zhǎng)了軸承的接觸疲勞壽命。3.儲(chǔ)油槽截面寬度b的設(shè)計(jì)。內(nèi)圈儲(chǔ)油槽截面寬度匕=sina，外圈儲(chǔ)油槽截面寬度\ = 2resina，深溝球軸承的工作接觸角a —般在±3°范圍內(nèi)，故a —般取^ 3°。a太小，則可能會(huì)發(fā)生儲(chǔ)油量不夠，a太大，則會(huì)改變軸承的工作接觸角，增大軸承工作時(shí)的晃動(dòng)。本實(shí)施例以6204-2RS密封深溝球軸承為例，取儲(chǔ)油槽寬度b = 0.5mm。本發(fā)明的應(yīng)用需要說(shuō)明二點(diǎn)，一是一般密封球軸承的應(yīng)用場(chǎng)合是一個(gè)套圈固定，另一個(gè)套圈旋轉(zhuǎn)，為減小軸承工作時(shí)的軸向晃動(dòng)，一般在固定套圈溝道底部開(kāi)設(shè)儲(chǔ)油槽，而旋轉(zhuǎn)套圈溝道截形仍沿用單一曲率半徑圓弧結(jié)構(gòu)；二是儲(chǔ)油槽可在磨溝時(shí)采用成型砂輪一次磨削出來(lái)，不會(huì)增加軸承的加工成本。以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型密封球軸承,包括軸承本體,所述軸承本體的內(nèi)圈和外圈之間裝有鋼球和密封圈，所述的鋼球外側(cè)設(shè)置有保持器，其特征在于，所述內(nèi)圈及外圈的溝底部設(shè)置有儲(chǔ)油槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型密封球軸承，其特征在于，所述的儲(chǔ)油槽截面形狀為弧形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種軸承，具體是提供一種新型密封球軸承。其結(jié)構(gòu)包括軸承本體，所述軸承本體的內(nèi)圈和外圈之間裝有鋼球和密封圈封，內(nèi)圈及外圈的溝底部設(shè)置有儲(chǔ)油槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、潤(rùn)滑效果佳、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16C33/58GK202914539SQ201220381248
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者王永清 申請(qǐng)人:江西宏偉軸承有限公司