专利名称：高速重载新型推力向心滚动轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型推力向心滚动轴承，属于滚动轴承的技术领域，一般包括轴承外圈、内圈和滚动体。
本发明人在滚动轴承领域已有多年的苦心钻研和取得了一些成果，如《新型推力向心滚动轴承》专利号ZL90101361.7；《一种新型高速重载滚动轴承》专利号ZL94100808.8。这两项专利技术在转化为实用产品的试验中已经证明，与国内外现有的最先进的轴承相比，具有温升低，性能好，成本低的优点。
但是，在铁路机车或者重载货车，或其他超重载荷情况下，特别加之结构空间已经被限定的条件下，上述类型的轴承已不能满足这些特定的要求。
为此，本发明目的是提供一种高速重载新型推力向心滚动轴承，它能适应于铁路机车等重载高速运行工况下的受力要求，结构设置合理紧凑，制造成本低廉，且比同类产品性能优越，使用寿命大大加长。
对于上述目的，本发明是如此解决的一种铁路车辆用，特别是铁路机车等超重载高速用的新型推力向心滚动轴承，包括轴承外圈、内圈和滚动体，其特征在于至少一个圆柱滚子轴承和至少一个圆锥滚子轴承相组合；圆柱滚子轴承用于承受径向载荷；圆锥滚子轴承用于承受轴向载荷。圆柱滚子轴承的内圈与圆锥滚子的转动内圈构成一体；转动内圈上锥柱的滚道为一平面，其与轴承轴线相垂直；圆锥滚子的固定外圈设有一锥面滚道，其半锥角和圆锥滚子之锥角的和为90度，所述锥面滚道设有一个环凸缘，用于承受圆锥滚子作用的载荷。
本发明新型推力向心滚动轴承，既可采用已有的笼式或框式保持架，但最好应用本发明新创的销轴铆接环形圈的保持架；销轴可转动地置入圆柱滚子或圆锥滚子之中心孔内；还设有压花棒置于滚子之间以保持较多的润滑脂改善运行条件。
下面结合附图中的实施例详细阐述本发明。
图1是本发明新型推力向心滚动轴承的局部纵剖图；图2是本发明轴承之保持架的局部剖侧视图；图3是本发明圆锥滚子轴承部分之一种保持架局部侧视图；图4A是本发明圆锥滚子轴承之另一种保持架局部剖视图；图4B是图4A之保持架的局部侧视图；图中，1为轴承内圈；2为间隔环；3为圆柱滚子保持架；4为轴承外圈；5为空心圆柱滚子；6为轴承端圈；7为圆锥滚子保持架；8为空心圆锥滚子；9为圆柱滚子保持架销轴；10为存润滑脂压花棒；11为环形圈；12为圆锥滚子铆接保持架；13为圆锥滚子铆接保持架外环；14为圆锥滚子保持架销轴；15为定距套筒；16为圆锥滚子铆接保持架内环。
本发明具有下列明显的优点和特点由于圆锥滚子轴承用于承受轴向载荷，所以其承载能力大大优于球轴承，但为了使之能与圆柱滚子轴承相组合，本发明人独创地将转动内圈上的滚道设为一个平面而将固定圈上的滚道设为一个锥面，这样，固定圈滚道面的锥角加上圆锥滚子锥角的2倍等于180度。这样设计的目的，使转动圈滚道与圆锥滚子接触线上的各点理论上都是滚动摩擦。还使圆锥滚子轴承部分，不承受一点径向工作载荷；而且允许转动圈滚道沿圆锥滚子母线方向滑动。由于圆柱滚子轴承部分有径向游隙，及在径向载荷作用下的弹性变形，圆锥滚子轴承部分，转动圈滚道的中心，与固定圈滚道的中心不重合，有较大的偏心。因此在工作中，圆锥滚子轴承部分转动圈滚道沿圆锥滚子母线方向的滑动是不可避免的，本发明这种结构，正好满足了这种要求。
圆柱滚子轴承部分的保持架(图2)。由两个架体，和与圆柱滚子数目相同的销轴，及压花棒组成。这样设计的目的设置压花棒是为了在轴承内存放更多的润滑脂，以利于圆柱滚子轴承部分在较长时期内具有充足的润滑脂。销轴是实现保持架功能的重要元件。保持架迫使滚子分布均匀，滚子推动保持架转动，都是通过销轴来实现的。滚子与销轴接触处，有相互作用力存在，也有相对运动，因而存在摩擦力。该摩擦力对滚子中心有一摩擦阻力矩。销轴穿过滚子中心的摩擦阻力矩比作用在滚子表面的摩擦阻力矩小四倍多。因而摩擦功率小，发热量小。
圆锥滚子轴承部分的保持架。有两种(1)实体式窗孔保持架；(2)销轴式铆接保持架(图4)。由于图4这种保持架，销轴要穿过滚子中心，滚子变成空心的，在同样大小的载荷作用下，滚子要产生较大的变形。由于图4保持架，效率高，并能减轻结构重量，所以在工作载荷作用下，产生的变形如果是允许的，应优先选用销轴铆接保持架。当采用空心圆锥滚子，产生的变形量不允许时，可选用图3保持架。
本发明方案决不局限于上面描述的几个具体实施例，而且本领域的技术人员在本发明构思的启示下可以作出各种变型，但都不能脱离本发明的保护范围。
权利要求
1.铁路车辆用，特别是铁路机车用的高速重载新型推力向心滚动轴承，其特征在于至少一个圆柱滚子轴承和至少一个圆锥滚子轴承相组合；圆柱滚子轴承用于承受径向载荷；圆锥滚子轴承用于承受轴向载荷。
2.按权利要求1所述的新型推力向心滚动轴承，其特征在于圆柱滚子轴承的内圈与圆锥滚子的转动内圈构成一体(1)；该转动内圈上的圆锥滚子滚道为一平面，并与轴承轴线垂直；圆锥滚子的固定外圈设有一锥面滚道；其半锥角和圆锥滚子之锥角的和为90°。
3.按权利要求2所述的新型推力向心滚动轴承，其特征在于圆锥滚子轴承的保持架为一环形板件，其上设有与圆锥滚子数目对应的截锥形孔；圆锥滚子之固定外圈上的锥面滚道设有一个环凸缘，用于承受圆锥滚子作用的载荷。
4.按权利要求2所述的新型推力向心滚动轴承，其特征在于圆柱滚子轴承的保持架包括两个环形圈和对应于圆柱滚子数目的销轴，圆柱滚子设有中心孔可动地置于上述销轴上；销轴两端与环形圈铆接；圆锥滚子轴承的保持架包括两个大小套置的环形圈和相应数目的销轴，圆锥滚子设有中心孔以可转动地置于上述销轴上，销轴与大小环形圈相铆接；圆锥滚子之固定外圈上的锥面滚道设有一个环凸缘以承受圆锥滚子作用的载荷。
5.按权利要求4所述的新型推力向心滚动轴承，其特征在于在圆柱滚子轴承的保持架上设有压花棒，与销轴平行配置并位于两个圆柱滚子之间但与其不接触且该压花棒中心线到轴承中心线的距离大于圆柱滚子中心线至轴承中心线的距离。
6.按权利要求1至5之一所述的新型推力向心滚动轴承，其特征在于两个圆柱滚子轴承和两个圆锥滚子轴承相组合。
全文摘要
本发明涉及高速重载新型推力向心流动轴承,是针对铁路机车之用而设计的,其特征在于:同一轴承内装有圆柱滚子及圆锥滚子两种滚动体,圆柱滚子承受纯径向工作载荷,圆锥滚子承受纯轴向工作载荷。圆锥滚子轴承部分,转动圈滚道为一平面,并与轴承轴线垂直。固定圈滚道是一锥面,其锥角与圆锥滚子锥角2倍之和,等于180度。保持架的销轴穿过滚动体中心,并设有存润滑脂压花棒。其优点在于:高速性能好,承载能力高,工作安全可靠,效率高,节约能源,寿命长,成本低等。
文档编号F16C19/49GK1188862SQ98100108
公开日1998年7月29日 申请日期1998年1月6日 优先权日1998年1月6日
发明者阎兆平 申请人:阎兆平