轴承套圈和轴承的制作方法

本实用新型涉及轴承领域，特别地涉及具有冷却结构的轴承套圈和轴承。

背景技术：

众所周知，越来越多的机器需要在高速、高负荷或者长时间的条件下工作。作为最重要的部件之一的轴承如果在高速下运行，会产生大量的热。该热会导致轴承温度升高，从而对轴承乃至机器的性能产生重大影响。因此，必须冷却轴承。

目前的解决方案是在轴承的两侧增加翅片(fin)，如图1所示。轴承左侧的翅片非常薄，因为翅片能够增大轴承与空气或外界环境的接触面积，所以容易散热。

技术实现要素：

已知如果轴承在高负荷下长时间高速运行，温度将急剧上升。传统的解决方案，如同图1所示的那样，只是简单地通过增加翅片从而增大散热面积来向周围散热。但是，该解决方案的效果有限。为了增大散热效率，必须通过额外增加风扇来增大气流。但是很多时候由于空间有限而不容易增加风扇。因此，在不增大气流的情况下仅增加翅片得不到期望的散热效率。

为了优化轴承的散热而作出了本实用新型。本实用新型的一个目的是提供一种具有冷却结构的轴承套圈和轴承，其能够改善轴承的散热性能进而提高轴承的使用寿命。

本实用新型可以采用、但不限于下述方案。

一种轴承套圈，在所述轴承套圈的轴向端面设置有冷却结构，其特征在于，所述冷却结构包括：

多个离心翅片，其用于聚集冷却用的气流并增大冷却用的气流的压力；

和

盖，其从轴向外侧覆盖所述离心翅片。

优选地，所述多个离心翅片沿所述轴承套圈的周向排列于所述轴承套圈的轴向端面。

优选地，所述多个离心翅片包括成对的内侧离心翅片和成对的外侧离心翅片，每一对外侧离心翅片位于对应的一对内侧离心翅片的周向外侧，所述外侧离心翅片的沿径向的延伸长度大于所述内侧离心翅片的沿径向的延伸长度。

优选地，所述成对的内侧离心翅片和所述成对的外侧离心翅片沿所述轴承套圈的周向周期性地排列于所述轴承套圈的轴向端面。

优选地，成对的所述内侧离心翅片的翅片彼此对称且均包括沿周向延伸的头部和沿径向延伸的根部，所述内侧离心翅片的头部布置在沿径向比所述内侧离心翅片的根部靠外侧的位置，所述内侧离心翅片的头部之间的沿周向的开口距离大于所述内侧离心翅片的根部之间的沿周向的开口距离。

优选地，成对的所述外侧离心翅片的翅片彼此对称且均包括沿周向延伸的头部和沿径向延伸的根部，所述外侧离心翅片的头部布置在沿径向比所述外侧离心翅片的根部靠内侧的位置，所述外侧离心翅片的头部之间的沿周向的开口距离小于所述外侧离心翅片的根部之间的沿周向的开口距离。

优选地，所述盖为圆环状，所述盖的外径与所述内侧离心翅片所在假想圆环的外径大致相同，并且所述盖的内径与所述外侧离心翅片所在假想圆环的内径大致相同。

优选地，所述离心翅片与所述轴承套圈一体成形，或者所述离心翅片通过焊接或粘接的方式设置于所述轴承套圈。

一种轴承，其特征在于，所述轴承的内圈和/或外圈为上述的轴承套圈。

优选地，所述轴承为滑动轴承或者滚动体为球、圆柱滚子、滚针或圆锥滚子的滚动轴承。

通过在轴承套圈上设置包括离心翅片和盖的冷却结构，使得无论轴承沿哪个方向(顺时针或逆时针)转动，离心翅片均能够迫使空气流经离心翅片。离心翅片一方面起到增大散热面积的作用，另一方面能够增大当流经离心翅片时能够从轴承带走热量的气流。

因此，本实用新型提供了具有良好的散热性能的轴承套圈和具有该轴承套圈的轴承。

附图说明

图1是示出了根据现有技术的具有冷却结构的轴承的局部截面图；

图2a是示出了根据本实用新型的实施方式的具有冷却结构的轴承的截面图；

图2b是示出了根据本实用新型的实施方式的具有冷却结构的轴承的主视图；

图2c是示出了根据本实用新型的实施方式的具有冷却结构的轴承的立体图；

图3是示出了图2a至图2c所示的具有冷却结构的轴承在移除了盖的情况下的主视图；

图4是示出了根据本实用新型的实施方式的轴承的冷却结构的放大细节图；

图5是当根据本实用新型的实施方式的轴承的内圈顺时针转动时气体流动情况的说明图；

图6是当根据本实用新型的实施方式的轴承的内圈逆时针转动时气体流动情况的说明图。

附图标记说明

10内圈；12右侧内圈半部；14左侧内圈半部；16连接构件；20外圈；22安装孔；30滚动体；40离心翅片；42内侧离心翅片；42a和42b翅片；422头部；424根部；44外侧离心翅片；44a和44b翅片；442头部；444根部；50盖；60密封件；100轴承

具体实施方式

下面参照附图描述本实用新型的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本实用新型，而不用于穷举本实用新型的所有可行的方式，也不用于限制本实用新型的范围。

在下面的说明中，轴向是指轴承的轴向，轴承的轴向与外圈、内圈的轴向一致；径向是指轴承的径向，轴承的径向与外圈、内圈的径向一致；周向是指轴承的周向，轴承的周向与外圈、内圈的周向一致。

图2a至图2c是示出了根据本实用新型的实施方式的具有冷却结构的轴承100的图，其中图2a是截面图，图2b是主视图，图2c是立体图。

如图2a至图2c所示，轴承100包括内圈10、外圈20、滚动体30和密封件60。内圈10和外圈20有时也被统称为轴承套圈。外圈20具有沿周向等间隔设置的多个安装孔22。内圈10包括通过连接构件16沿轴向连接在一起的两个半部(即，右侧内圈半部12和左侧内圈半部14)。

下面将参照图3和图4具体说明本实用新型的冷却结构。图3是示出了图2a至图2c所示的具有冷却结构的轴承100在移除了盖50的情况下的主视图；图4是示出了根据本实用新型的实施方式的轴承100的冷却结构的放大细节图。

本实用新型的冷却结构包括多个离心翅片40和盖50。

如图3和图4所示，多个离心翅片40沿周向排列于内圈10的轴向端面。多个离心翅片40包括成对的内侧离心翅片42和成对的外侧离心翅片44。每一对外侧离心翅片44位于对应的一对内侧离心翅片42的周向外侧。成对的内侧离心翅片42和成对的外侧离心翅片44沿内圈10的周向周期性地排列于内圈10的轴向端面。离心翅片40与内圈10一体成形。离心翅片40由铝、铜等散热性能优异的材料制成。

每一对内侧离心翅片42均由对称布置的两个翅片42a和42b构成。翅片42a和42b均包括沿周向延伸的头部422和沿径向延伸的根部424。头部422布置在沿径向比根部424靠外侧的位置。内侧离心翅片42的头部422之间的沿周向的开口距离大于内侧离心翅片42的根部424之间的沿周向的开口距离。当轴承100运行时，较大的开口能够聚集气流，并迫使气流流过较小的开口，从而增大空气压力。

类似地，每一对外侧离心翅片44均由对称布置的两个翅片44a和44b构成。翅片44a和44b均包括沿周向延伸的头部442和沿径向延伸的根部444。头部442布置在沿径向比根部444靠内侧的位置。外侧离心翅片44的头部442之间的沿周向的开口距离小于外侧离心翅片44的根部444之间的沿周向的开口距离。外侧离心翅片44的沿径向的延伸长度大于内侧离心翅片42的沿径向的延伸长度。当轴承100运行时，较大的开口能够聚集气流，并迫使气流流过较小的开口，从而增大空气压力。

另外，如图2a和图2c所示，圆环状的盖50从轴向外侧覆盖离心翅片40并通过粘接剂等粘接固定至离心翅片40。盖50的外径与内侧离心翅片42所在假想圆环的外径大致相同。盖50的内径与外侧离心翅片44所在假想圆环的内径大致相同。因此，盖50能够覆盖所有离心翅片40。盖50能够防止轴承100运行时通过离心翅片40聚集的气流沿轴承100的轴向离开内圈10的轴向端面，从而能够迫使气流流经离心翅片40并散热。

下面将参照图5和图6简单说明本实用新型的效果。图5是当根据本实用新型的实施方式的轴承100的内圈10顺时针(沿箭头A所示的方向)转动时气体流动情况的说明图，图6是当根据本实用新型的实施方式的轴承100的内圈10逆时针(沿箭头B所示的方向)转动时气体流动情况的说明图。

如图5和图6所示，无论内圈10沿哪个方向(顺时针或逆时针)转动，离心翅片40均能够迫使空气流经离心翅片40。离心翅片40一方面起到增大散热面积的作用，另一方面能够增大当流经离心翅片40时能够从内圈10带走热量的气流。

通过上述实施方式，本实用新型能够提供具有良好的散热性能的轴承内圈10和具有该内圈10的轴承100。

然而，本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员可以在上述实施方式的基础上对本申请作出各种变型和组合，而不脱离本实用新型的范围。例如，可进行如下变型以及组合这些变型。

(1)上面以滚动体30为球的轴承为例说明了本实用新型。然而，本实用新型还可适用于滚动体为圆柱滚子、滚针、圆锥滚子等的轴承以及滑动轴承。

(2)上面以冷却结构设置于内圈10为例说明了本实用新型。然而，本实用新型的冷却结构还可以设置于外圈20。也就是说，冷却结构可以设置于轴承套圈(即，内圈10和/或外圈20)。

(3)上面以离心翅片40与内圈10一体成形为例说明了本实用新型。然而，离心翅片40还可以通过焊接、粘接等方式设置于内圈10的轴向端面。

(4)上面以离心翅片40设置于内圈10的轴向一侧的端面为例说明了本实用新型。然而，离心翅片40可以设置于轴承套圈的轴向两侧的端面。

(5)上面以盖50通过粘接剂等粘接固定至离心翅片40为例说明了本实用新型。然而，盖50也可以通过螺钉等紧固件固定至离心翅片。

(6)上面以翅片42a、42b、44a和44b的头部和根部各自大致直线状延伸为例说明了本实用新型。然而，翅片42a、42b、44a和44b的头部和根部也可以沿曲线延伸。

(7)离心翅片40不限于包括成对的内侧离心翅片42和成对的外侧离心翅片44这两种成对的离心翅片，可替换地，还可以包括沿周向周期性地或非周期性地设置的其他离心翅片，只要该离心翅片能够用于聚集冷却用的气流并增大冷却用的气流的压力即可。