一种带调心功能的推力球轴承的制作方法

1.本发明涉及轴承技术领域，主要涉及一种带调心功能的推力球轴承。


背景技术：

2.现有推力球轴承，零件包括轴圈、座圈、钢球、保持架等，轴圈、座圈具有与钢球曲率匹配的沟形滚道，保持架通常由冲压钢板、尼龙或黄铜材质制成，仅可承受纯轴向载荷，受结构设计限制，目前的带平面座圈的推力球轴承不能承受轴与轴承座之间的任何对准误差，或轴承座内的支撑面与轴之间的角度误差，但轴与轴承座之间的对准误差、角度误差实际普遍存在，因此，在带平面座圈的推力球轴承实际应用中，不可避免的会出现因轴与轴承座之间的对准误差造成的推力球轴承受力不均，造成的轴承过早失效；该设计的推力球轴承不能承受任何径向载荷，实际应用中，径向载荷并不能完全避免。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种带调心功能的推力球轴承，内外圈极限相对倾斜角度可达5
°
，通过内部结构改变使其可以承受一定的径向载荷，具有低摩擦、高转速、自动补偿轴的不对中误差、允许承受径向载荷的显著优点。
4.本发明的目的可采用如下技术方案来实现：本发明的推力球轴承，包括轴圈、座圈、钢球、保持架。
5.所述轴圈为圆环形结构，轴圈滚道为偏心凸球面；所述座圈为圆环形结构，座圈外侧滚道面为平面，滚道面中部为与钢球曲率匹配的环形凹球面沟道，该环形凹球面沟道回转轴线与座圈回转轴线同轴，座圈环形凹球面沟道与钢球的曲率半径比值为1.02~1.04，座圈内侧滚道面为平面，其与座圈外侧滚道面具有高度差值，座圈内侧滚道面低于座圈外侧滚道面；所述保持架为圆环形结构，保持架内径侧厚度小于保持架外径侧厚度，保持架下端面为平面，保持架上端面外侧为平面，保持架上端面内侧为与轴圈滚道匹配的保持架环形凹球面设计。
6.所述轴圈滚道曲率r圆心与轴圈回转中线相交于一点。
7.所述钢球为轴承钢材质或陶瓷材质。
8.所述保持架为圆环形结构，尼龙材质或黄铜材质，由保持架一侧端面装配钢球。
9.所述保持架兜孔半径与钢球半径相匹配，两者比值为1.009~1.015。
10.所述保持架外径侧厚度为与钢球半径比值为1~1.2。
11.所述保持架内径侧厚度为与钢球半径比值为0.6~0.8。
12.所述保持架上端面与保持架环形凹球面的交点和钢球边界重合。
附图说明
13.附图1为现有标准设计的推力球轴承示意图。
14.附图2为本发明推力球轴承示意图。
15.附图3为本发明推力球轴承轴圈示意图。
16.附图4为本发明推力球轴承座圈示意图。
17.附图5为本发明推力球轴承保持架与钢球配合示意图。
18.图中：1轴圈，1.1轴圈滚道，1.2轴圈滚道曲率圆心，2座圈，2.1座圈外侧滚道面，2.2座圈环形凹球面沟道，2.3座圈内侧滚道面，3钢球，4保持架，4.1保持架内径，4.2保持架外径，4.3保持架下端面，4.4保持架上端面，4.5保持架环形凹球面，4.6保持架兜孔
具体实施方式
结合附图，说明本发明的具体实施例。
19.如附图2至附图5所示：本发明的推力球轴承，包括轴圈1、座圈2、钢球3、保持架4。
20.所述轴圈1为圆环形结构，轴圈滚道1.1为偏心凸球面；所述座圈2为圆环形结构，座圈外侧滚道面2.1为平面，滚道面中部为与钢球3曲率匹配的环形凹球面沟道2.2，该环形凹球面沟道2.2回转轴线与座圈2回转轴线同轴，座圈环形凹球面沟道2.2与钢球3的曲率半径比值为1.02~1.04，座圈内侧滚道面2.3为平面，其与座圈外侧滚道面2.1具有高度差值，座圈内侧滚道面2.3低于座圈外侧滚道面2.1；所述保持架4为圆环形结构，保持架内径4.1侧厚度小于保持架外径4.2侧厚度，保持架下端面4.3为平面，保持架上端面4.4外侧为平面，保持架上端面4.4内侧为与轴圈滚道1.1匹配的保持架环形凹球面4.5设计。
21.所述轴圈滚道曲率r圆心1.2与轴圈1回转中线相交于一点。
22.所述钢球3为轴承钢材质或陶瓷材质。
23.所述保持架4为圆环形结构，尼龙材质或黄铜材质，由保持架4一侧端面装配钢球3。
24.所述保持架兜孔4.6半径与钢球3半径相匹配，两者比值为1.009~1.015。
25.所述保持架外径4.2侧厚度为与钢球3半径比值为1~1.2。
26.所述保持架内径4.1侧厚度为与钢球3半径比值为0.6~0.8。
27.所述保持架上端面4.4与保持架环形凹球面4.5的交点和钢球3边界重合。
28.本发明的有益效果是：所述轴圈1为圆环形结构，轴圈滚道1.1由原来的沟形滚道设计为偏心凸球面，使得轴圈滚道1.1与钢球3由原来的面接触改变为点接触，显著降低了轴承运转时的摩擦阻力，提高了轴承的极限转速；另一方面，轴圈1偏心凸球面的设置，配合保持架上端面4.4、保持架环形凹球面4.5以及座圈内侧滚道面2.3与座圈外侧滚道面2.1存在高度差值的结构设计，在轴存在不对中误差时，因为轴圈1凸球面设置的原因，此时，钢球3、保持架4组成的组件在座圈环形凹球面沟道2.2中运转状态无任何影响，仅有轴圈1跟随轴一起产生一个角度倾斜；轴圈滚道1.1设置在整个滚道面上，因此，可以允许轴的更大的倾斜角度；轴圈滚道1.1凹球面、保持架内径4.1侧厚度小于保持架外径4.2侧厚度、座圈内圈滚道面2.3低于座圈外侧滚道面2.1的设置，使得本设计方案的轴承具备了一定的径向载荷承受能力。综上所述，本发明的推力球轴承具有低摩擦、高转速、自动补偿轴的不对中误差、允许承受径向载荷的显著优点。


技术特征：
1.一种带调心功能的推力球轴承，其零件包括轴圈、座圈、钢球、保持架。所述轴圈为圆环形结构，轴圈滚道为偏心凸球面；所述座圈为圆环形结构，座圈外侧滚道面为平面，滚道面中部为与钢球曲率匹配的环形凹球面沟道，该环形凹球面沟道回转轴线与座圈回转轴线同轴，座圈环形凹球面沟道与钢球的曲率半径比值为1.02~1.04，座圈内侧滚道面为平面，其与座圈外侧滚道面具有高度差值，座圈内侧滚道面低于座圈外侧滚道面；所述保持架为圆环形结构，保持架内径侧厚度小于保持架外径侧厚度，保持架下端面为平面，保持架上端面外侧为平面，保持架上端面内侧为与轴圈滚道匹配的保持架环形凹球面设计。2.根据权利要求1所述的带调心功能的推力球轴承，其特征是所述轴圈滚道曲率r圆心与轴圈回转中线相交于一点。3.根据权利要求1所述的带调心功能的推力球轴承，其特征是所述钢球为轴承钢材质或陶瓷材质。4.根据权利要求1所述的带调心功能的推力球轴承，其特征是所述保持架为圆环形结构，尼龙材质或黄铜材质，由保持架一侧端面装配钢球。5.根据权利要求1所述的带调心功能的推力球轴承，其特征是所述保持架兜孔半径与钢球半径相匹配，两者比值为1.009~1.015。6.根据权利要求1所述的带调心功能的推力球轴承，其特征是所述保持架外径侧厚度为与钢球半径比值为1~1.2。7.据权利要求1所述的带调心功能的推力球轴承，其特征是所述保持架内径侧厚度为与钢球半径比值为0.6~0.8。8.据权利要求1所述的带调心功能的推力球轴承，其特征是所述保持架上端面与保持架环形凹球面的交点和钢球边界重合。

技术总结
一种带调心功能的推力球轴承，其零件包括轴圈、座圈、钢球、保持架。所述轴圈为圆环形结构，滚道为偏心凸球面；座圈为圆环形结构，外侧滚道面为平面，滚道面中部为与钢球曲率匹配的环形凹球面沟道，该环形凹球面沟道回转轴线与座圈回转轴线同轴，座圈内侧滚道面为平面，其与座圈外侧滚道面具有高度差值，座圈内侧滚道面低于座圈外侧滚道面；保持架为圆环形结构，内径侧厚度小于保持架外径侧厚度，下端面为平面，上端面外侧为平面，保持架上端面内侧为与轴圈滚道匹配的保持架环形凹球面设计。应用本发明设计方案的带调心功能的推力球轴承，具有低摩擦、高转速、自动补偿轴的不对中误差、允许承受径向载荷的显著优点。承受径向载荷的显著优点。承受径向载荷的显著优点。


技术研发人员：燕敬祥 燕修磊 张士玉 冯冰
受保护的技术使用者：山东凯美瑞轴承科技有限公司
技术研发日：2022.06.27
技术公布日：2022/9/2