CN102937138A - 支承式滚子结构的滚动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支承式滚子结构的滚动轴承，属于轴承技术领域。其包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承内圈设置于轴承外圈内部，还包括滚子，滚子设置于轴承滚子支座或滚子连接盘上，所述轴承滚子支座或滚子连接盘上位于轴承外圈内侧，轴承内圈设置于轴承滚子支座或滚子连接盘上，位于轴承外圈内部；所述轴承外圈的内表面和轴承内圈的外表面与滚子的形状相吻合。本发明滚动轴承与传统结构轴承相比，一方面更适用于大尺寸轴承的设计生产，同时可以使得轴承便于生产、安装和拆卸，另一方面此种轴承结构简单，可设计性强，应用范围更为广泛。

Description

支承式滚子结构的滚动轴承

技术领域

本发明涉及一种支承式滚子结构的滚动轴承，具体涉及一种采用轴承支撑的支承式滚子结构和一种轴承内圈和外圈进行轴向分体的特种轴承，属于轴承技术领域。 

背景技术

目前，现有轴承的结构主要由内圈、外圈、滚子（圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、滚针等）以及滚子保持架等结构组成；且材料均为金属，如合金钢等。 

这种轴承对安装精度要求较高，首先对与之所装配的主轴的尺寸公差以及主轴的圆度、表面粗糙度等都有较高的要求；其次，由于轴承是一个圆环状，因此，安装轴承时，需要轴承在穿过轴到安装位置的过程中，轴的轴径须小于安装位置的直径，即类似阶梯轴；再者，其对运行环境要求较高，如润滑条件等。 

此外，现有的轴承尺寸较小，安装方式比较单一，通常是直接套在转动轴上面，两侧使用密封挡圈来固定位置，适合用在尺寸规格较常规的零部件上，如果遇到需要用在较高、较长或者径向尺寸较大的主轴上时，而且在主轴的尺寸不能进行修改的情况下，安装困难，且安装过程中可调控性不足。 

专利CN2237144“分体式滚动轴承”设计了一种分体式滚动轴承，用于汽车或一些特殊形状的轴上配套用轴承。它由轴承外圈、内圈及其内装的保持架、滚动体构成，特征是轴承的外圈和内圈为分体结构，其分体接触面与轴承轴线成某一角度。 

与本发明相比，其轴承内圈和外圈的分体方式不一致，其分体接触面与轴承轴线成某一角度，本发明的分体接触面与轴承轴线平行；其分体接触面的连接方式为对接，提供预紧力卡紧，本发明则是采用在分体端面增加连接平台，进行螺栓连接；其所采用的连接方式限制了他的尺寸，当轴承的尺寸规格较大或者载荷较大的时候，易出现失稳的现象。 

专利CN201621192U“分体式轴承装置”涉及的轴承是通过在轴承的内圈不设置滚子滚动的凹槽，方便轴承内圈从轴承的轴向抽离，从而实现分体；本发明采用的是轴承的内圈和外圈沿轴向分成多段，进行组装成轴承。 

专利CN202065355U“一种分体式轴承”涉及的轴承在轴承的外圈进行开口，开口的尺寸大于滚子的直径，方便取出滚子，进行更换；本发明所描述的分体式轴承是将轴承的内圈和外圈分成几段，在轴承使用的时候，将分体式的轴承内外圈在凸台处连接在一起。 

专利CN202251445U“液压分体轴承”涉及的轴套连接端与套接端的衔接处设有环状的油封体，该油封体的中部设有与轴套的套接端导通的通孔。本发明所描述的轴承是在传统轴承的基础上，对轴承的内圈和外圈进行分体处理，与上述专利存在本质差别。 

专利CN102242764A“四点接触球轴承”和CN201347952“基于分体式内圈的滑轮轴承”涉及的轴承采用的分体方式是沿着轴承的环向将轴承的内圈分成两段或多段；本发明描述的轴承是将轴承的内外圈在轴线方向上进行分段处理。 

发明内容

本发明的目的在于对传统的轴承滚子结构形式进行改进，将滚子通过螺栓以及嵌套小轴承的方式安装在滚子支座或滚子连接盘上，通过滚子支座或者滚子连接盘与轴承的内圈和外圈组装在一起，实现轴承的功能。 

按照本发明提供的技术方案，一种支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承内圈设置于轴承外圈内部，还包括滚子，滚子设置于轴承滚子支座或滚子连接盘上，所述轴承滚子支座或滚子连接盘上位于轴承外圈内侧，轴承内圈设置于轴承滚子支座或滚子连接盘上，位于轴承外圈内部；所述轴承外圈的内表面和轴承内圈的外表面与滚子的形状相吻合。 

所述滚子包括圆柱形滚子、导轨型滚子或滚轮型滚子中的一种。 

所述轴承滚子支座安装或焊接在轴承外圈内表面，滚子与轴承内圈外表面接触，于轴承外圈的内表面上滚动； 

或所述轴承滚子支座安装或焊接在轴承内圈外表面，滚子与轴承外圈内表面接触，于轴承内圈外表面滚动。

若干个滚轮型滚子通过滚轮连接盘串联在一起，滚轮型滚子与轴承内圈的外表面和轴承外圈的内表面接触，于两者之间滚动。 

所述轴承外圈的内表面和轴承内圈的外表面为相互平行的斜面，两者配合连接后构成圆锥状。 

所述滚子为单排滚子、双排滚子或多排滚子。 

所述轴承外圈和轴承内圈沿轴向呈多段状，每段之间通过轴承径向的连接螺栓、连接螺母和螺栓垫片固定连接。 

所述轴承外圈上设置有若干个轴承外圈连接凸台；每段轴承外圈和轴承内圈通过轴承径向的连接螺栓、连接螺母和螺栓垫片固定每个轴承外圈连接凸台之间的相对位置； 

或所述每段轴承外圈的一个端面设置有一个用于连接的轴承外圈连接凸台，对应的轴承内圈设有通孔，轴承外圈连接凸台和通孔之间通过连接螺栓、连接螺母和螺栓垫片固定；轴承外圈和轴承内圈内部还通过内外圈连接螺栓、内外圈连接垫片和内外圈连接螺母固定连接。

所述轴承内圈可直接固定于主轴上，或将轴承外圈或轴承内圈集成简化至轴承安装部位上。 

所述滚子的材料为尼龙或橡胶，或在滚子的接触面包裹尼龙或橡胶。 

本发明具有如下优点：本发明滚动轴承与传统结构轴承相比，一方面更适用于大尺寸轴承的设计生产，同时可以使得轴承便于生产、安装和拆卸，另一方面此种轴承结构简单，可设计性强，应用范围更为广泛。 

支承式滚子结构的滚动轴承，在表面加工精度上面，只需要轴承的内圈的外表面或者外圈的内表面其中之一的表面有较高的要求，而传统的轴承则需要内外圈表面同时满足高精度加工要求和润滑要求，从而减小轴承的生产成本和部分表面的精度要求。 

本发明中描述的滚动轴承可以将轴承的内圈集成在主轴的圆柱表面上，可以将滚子支承座安装在主轴上，也可以将滚子的滚道设计在主轴表面上，这样，主轴也成了轴承的一部分，节省了内圈的成本。 

本发明设计性强，可以根据产品的具体尺寸，以及安装轴承的空间大小，进行轴承滚子的数量和尺寸设计，调整滚子的直径和内外圈的厚度来生产轴承进行装配。 

本发明提出了一种分体式结构的特种轴承：分体式内外圈结构的滚动轴承，对轴承的内圈和外圈结构形式进行改进，采用特种支承形式的滚子结构或者传统的滚子结构，可以有效的解决大型轴承应用上的设计、量产、使用和维护等问题。其具有如下优点： 

1、结构可设计性强，使用范围广。分体式结构的特种轴承可以根据实际使用的需求，对轴承的结构和安装形式进行多元化设计，如需要安装到多边形的柱体，可以将轴承的内圈分成多段，采用桁架的形式支撑内圈，并固定在方形柱体上。

2、结构简单，安装维护方便。分体式结构的特种轴承既可以使用传统轴承的过盈配合安装在主轴上或者圆柱形塔架上，亦可以使用支承架等焊接或者螺栓连接到目标产品上；分体式轴承在安装过程中，只需要对安装部位进行操作，不影响原有产品的正常使用，节约了成本；分体式轴承的内圈和外圈每段之间通过螺栓或铆接连接，安装过程简便，性能可靠。 

3、生产成本低。现有大型轴承，仍采用整体锻造，尺寸越大，加工难度越大，尺寸精度越难以控制，对产品工艺技术是项挑战，且不适合批量生产；而分体式轴承，在设计时可以一方面考虑产品需求，另一方面考虑生产工艺要求，可以将大尺寸的内圈和外圈，分成小尺寸的组合件，这样一方面可以提高生产效率，批量化生产，另一方面可以提高尺寸精度，甚至做成标准件，降低成本。 

4、维修成本低，检测方便。现有轴承产品通常固定在产品的内部，安装困难，不方便检修，只有损坏时才能发现问题，维修成本高，且轴承滚子或滚道稍有损坏，就需要整体更换；而本发明描述的分体式特种轴承，安装在产品的外周，方便实施检查，可以提前发现风险，并对损坏的那一段进行维修更换，其余部位检查正常后，可继续使用，减少维修成本。 

5、运输便捷，运输效率高。传统的轴承都是在生产车间里组装完成后，运送到客户处，小型尺寸的轴承可以成箱的运送，但大型尺寸的轴承及其保护用的附件，占用的体积比较大，每辆车可以装运的数量有限。因而采用本发明的分体式轴承，可以将一个轴承拆成若干个小的零件进行运送，到现场安装，大大提高了运输的便捷性。 

6、可采用新型支承式滚子结构，满足不同产品运行的需求，使用范围更加广泛。 

附图说明

图1 实施例1所述轴承结构；1-A，轴承结构俯视图，1-B，轴承结构主视图，1-C，轴承结构分解示意图。 

图2 实施例2所述轴承结构；2-A，轴承结构俯视图，2-B，轴承结构主视图，2-C，轴承结构分解示意图。 

图3 实施例3所述轴承结构；3-A，轴承结构俯视图，3-B，A-A截面结构示意图，3-C，轴承结构分解示意图。 

图4 实施例3所述轴承滚子和轴承内圈图；4-A，滚子结构示意图，4-B，轴承内圈结构示意图。 

图5 实施例4所述轴承结构；5-A，轴承结构俯视图，5-B，轴承结构主视图，5-C，轴承结构分解示意图。 

图6 实施例6所述轴承结构；6-A，轴承结构俯视图，6-B，轴承结构主视图，6-C，轴承结构剖视图。 

图7 实施例7所述轴承结构；7-A，轴承结构俯视图，7-B，轴承结构主视图，7-C，轴承结构立体图。 

图8 实施例8所述轴承结构；8-A，轴承结构俯视图，8-B，轴承结构主视图，8-C，轴承结构立体图。 

附图标记说明：1、轴承外圈；2、轴承滚子支座；3、圆柱形滚子；4、导轨型滚子；5、滚轮型滚子；6、轴承内圈；7、连接螺栓；8、连接螺母；9、螺栓垫片；10、第一滚子连接盘；11、第二滚子连接盘；12、轴承外圈连接凸台；13、轴承内圈连接凸台；14、内外圈连接螺栓；15、内外圈连接垫片；16、内外圈连接螺母；17、滚子，18、滚轮连接盘。 

具体实施方式

本发明在传统使用的轴承的基础上，提出了一种新型的用于轴承支撑的支承式滚子结构，这种轴承不仅满足了原有轴承的功能性要求，还可以满足大尺寸轴承的设计要求，降低生产制造成本，方便工程安装拆卸，且设计性强，应用范围更加广泛。 

实施例1 

如图1所示，支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈1和轴承内圈6，所述轴承内圈6设置于轴承外圈1内部，还包括圆柱形滚子3，圆柱形滚子3设置于轴承滚子支座2上，所述轴承滚子支座2位于轴承外圈1内侧，轴承内圈6设置于轴承滚子支座2内；所述轴承外圈1的内表面和轴承内圈6的外表面与圆柱形滚子3的形状相吻合。

所述轴承外圈1、轴承内圈6和轴承滚子支座2之间通过连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定连接。 

轴承滚子支座2螺栓连接或焊接在轴承内圈6的外表面上，滚动轴承的圆柱形滚子3安装在轴承滚子支座2上，与轴承外圈1的内表面接触。 

实施例2 

如图2所示，支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈1和轴承内圈6，所述轴承内圈6设置于轴承外圈1内部，还包括圆柱形滚子3，圆柱形滚子3设置于轴承滚子支座2上，所述轴承滚子支座2位于轴承外圈1内侧，轴承内圈6设置于轴承滚子支座2内；所述轴承外圈1的内表面和轴承内圈6的外表面与圆柱形滚子3的形状相吻合。

所述轴承外圈1、轴承内圈6和轴承滚子支座2之间通过连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定连接。 

将轴承滚子支座2安装或焊接在轴承外圈1的内表面上，滚动轴承的圆柱形滚子3安装在轴承滚子支座2上，与轴承内圈6的外表面接触。 

实施例3 

如图3-4所示，支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈1和轴承内圈6，所述轴承内圈6设置于轴承外圈1内部，还包括导轨型滚子4，导轨型滚子4设置于轴承滚子支座2上，所述轴承滚子支座2位于轴承外圈1内侧，轴承内圈6设置于轴承滚子支座2内；所述轴承内圈6的外表面与导轨型滚子4的形状相吻合。

所述轴承外圈1、轴承内圈6和轴承滚子支座2之间通过连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定连接。 

将轴承滚子支座2安装或焊接在轴承外圈1的内表面上，轴承内圈6外表面采用导轨的结构形式，导轨型滚子4采用与其相配的尺寸，滚动轴承的导轨型滚子4安装在轴承滚子支座2上，与轴承内圈6导轨接触。 

实施例4 

如图5所示，支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈1和轴承内圈6，所述轴承内圈6设置于轴承外圈1内部，还包括滚轮型滚子5，滚轮型滚子5设置于第一滚子连接盘10和第二滚子连接盘11之间，所述滚子连接盘位于轴承外圈1内侧，轴承内圈6设置于滚子连接盘内；所述轴承外圈1内表面和轴承内圈6的外表面与滚轮型滚子5的形状相吻合。

所述轴承外圈1、轴承内圈6和滚子连接盘之间通过连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定连接。 

滚轮型滚子5之间通过滚子连接盘串联在一起，滚轮型滚子5与轴承外圈1和轴承内圈6的弧形表面接触。 

实施例5 

如图6所示，支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈1和轴承内圈6，所述轴承内圈6设置于轴承外圈1内部，还包括滚轮型滚子5，滚轮型滚子5设置于第一滚子连接盘10和第二滚子连接盘11之间，所述滚子连接盘位于轴承外圈1内侧，轴承内圈6设置于滚子连接盘内；所述轴承外圈1内表面和轴承内圈6的外表面与滚轮型滚子5的形状相吻合。

所述轴承外圈1、轴承内圈6和滚子连接盘之间通过连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定连接。 

滚轮型滚子5之间通过滚子连接盘串联在一起，滚轮型滚子5与轴承外圈1和轴承内圈6的弧形表面接触。 

轴承的内圈或外圈集成简化到产品上，如将产品轴承安装部位的内表面作为轴承外圈1的内表面，或者将产品主轴表面作为轴承内圈6的外表面。 

实施例6 

支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈1和轴承内圈6，所述轴承内圈6设置于轴承外圈1内部，还包括圆柱形滚子3，圆柱形滚子3设置于轴承滚子支座2上，所述轴承滚子支座2位于轴承外圈1内侧，轴承内圈6设置于轴承滚子支座2内；所述轴承外圈1的内表面和轴承内圈6的外表面与圆柱形滚子3的形状相吻合。

所述轴承外圈1、轴承内圈6和轴承滚子支座2之间通过连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定连接。 

轴承滚子支座2螺栓连接或焊接在轴承内圈6的外表面上，滚动轴承的圆柱形滚子3安装在轴承滚子支座2上，与轴承外圈1的内表面接触。 

滚动轴承的滚子结构可以采用单排滚子、双排滚子或多排滚子结构，其中双排支承滚子结构的轴承形式如图6所示。 

实施例7 

如图7所示，支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈1和轴承内圈6，所述轴承内圈6设置于轴承外圈1内部，还包括滚轮型滚子5，滚轮型滚子5设置于第一滚子连接盘10和第二滚子连接盘11之间，所述滚子连接盘位于轴承外圈1内侧，轴承内圈6设置于滚子连接盘内；所述轴承外圈1内表面和轴承内圈6的外表面与滚轮型滚子5的形状相吻合。

所述轴承外圈1和轴承内圈6沿轴向呈多段状，每段之间通过轴承径向的连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定连接。 

所述每段轴承外圈1的一个端面设置有一个用于连接的轴承外圈连接凸台12，通过连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定；轴承外圈1、轴承内圈6内部还通过内外圈连接螺栓14、内外圈连接垫片15和内外圈连接螺母16固定连接。 

分体式内外圈滚动轴承，采用与实施例4相同的滚子结构，并且轴承内圈6和轴承外圈1均匀分成多段，每段之间通过轴承径向的螺栓连接凸台对接连接。此种轴承根据实际使用的要求，通过支架或者支座来固定轴承内圈6或者轴承外圈1。 

实施例8 

如图8所示，支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈1和轴承内圈6，所述轴承内圈6设置于轴承外圈1内部，还包括圆柱形滚子3，圆柱形滚子3设置于轴承滚子支座2上，所述轴承滚子支座2位于轴承外圈1内侧，轴承内圈6设置于轴承滚子支座2内；所述轴承外圈1的内表面和轴承内圈6的外表面与圆柱形滚子3的形状相吻合。

所述轴承外圈1和轴承内圈6沿轴向呈多段状，每段轴承外圈1的一个端面设置有一个用于连接的轴承外圈连接凸台12，对应的轴承内圈6设有通孔，轴承外圈连接凸台12和通孔之间通过连接螺栓7、连接螺母8和螺栓垫片9固定；轴承外圈1和轴承内圈6内部还通过内外圈连接螺栓14、内外圈连接垫片15和内外圈连接螺母16固定连接。 

分体式内外圈滚动轴承，采用与实施例1相同的滚子结构，轴承内圈6和轴承外圈1均匀分成多段，轴承内圈6每段之间通过内圈厚度方向的螺栓连接凸台对接；轴承外圈1每段在其中一个端面，切削出一个用于螺栓连接的凸台，在另一端面对应的进行钻孔，用于两段之间的螺栓连接。此种轴承可以将内圈直接固定在主轴上使用，不会产生干涉影响，具体实现形式如图8所示。 

本发明对传统的轴承滚子结构形式进行改进，将滚子通过螺栓以及嵌套小轴承的方式安装在滚子支座或滚子连接盘上，通过滚子支座或者滚子连接盘与轴承的内圈和外圈组装在一起，实现轴承的基础功能，同时滚子和内外圈表面采用特殊的弧面形式，增加轴承径向的承载能力。 

滚动轴承结构设计性强，可以根据结构设计需要，自由定制满足强度要求的滚子大小和数量，同时可以采用单排滚子、双排滚子或三排滚子等多排滚子结构承担多种载荷形式。 

轴承滚子的材料可以是尼龙、橡胶等，或者在金属滚子的接触面包裹尼龙、橡胶等材料，可以实现减振的效果，同时提高耐磨特性。 

Claims (10)

1.一种支承式滚子结构的滚动轴承，包括轴承外圈（1）和轴承内圈（6），所述轴承内圈（6）设置于轴承外圈（1）内部，其特征是：还包括滚子（17），滚子（17）设置于轴承滚子支座（2）或滚子连接盘（18）上，所述轴承滚子支座（2）或滚子连接盘上（18）位于轴承外圈（1）内侧，轴承内圈（6）设置于轴承滚子支座（2）或滚子连接盘（18）上，位于轴承外圈（1）内部；所述轴承外圈（1）的内表面和轴承内圈（6）的外表面与滚子（17）的形状相吻合。

2.如权利要求1所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：所述滚子（17）包括圆柱形滚子（3）、导轨型滚子（4）或滚轮型滚子（5）中的一种。

3.如权利要求1~2之一所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：所述轴承滚子支座（2）安装或焊接在轴承外圈（1）内表面，滚子（17）与轴承内圈（6）外表面接触，于轴承外圈（1）的内表面上滚动；

或所述轴承滚子支座（2）安装或焊接在轴承内圈（6）外表面，滚子（17）与轴承外圈（1）内表面接触，于轴承内圈（6）外表面滚动。

4.如权利要求2所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：若干个滚轮型滚子（5）通过滚轮连接盘（18）串联在一起，滚轮型滚子（5）与轴承内圈（6）的外表面和轴承外圈（1）的内表面接触，于两者之间滚动。

5.如权利要求1所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：所述轴承外圈（1）的内表面和轴承内圈（6）的外表面为相互平行的斜面，两者配合连接后构成圆锥状。

6.如权利要求2所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：所述滚子（17）为单排滚子、双排滚子或多排滚子。

7.如权利要求1所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：所述轴承外圈（1）和轴承内圈（6）沿轴向呈多段状，每段之间通过轴承径向的连接螺栓（7）、连接螺母（8）和螺栓垫片（9）固定连接。

8.如权利要求7所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：所述轴承外圈（1）上设置有若干个轴承外圈连接凸台（12）；每段轴承外圈（1）和轴承内圈（6）通过轴承径向的连接螺栓（7）、连接螺母（8）和螺栓垫片（9）固定每个轴承外圈连接凸台（12）之间的相对位置；

或所述每段轴承外圈（1）的一个端面设置有一个用于连接的轴承外圈连接凸台（12），对应的轴承内圈（6）设有通孔，轴承外圈连接凸台（12）和通孔之间通过连接螺栓（7）、连接螺母（8）和螺栓垫片（9）固定；轴承外圈（1）和轴承内圈（6）内部还通过内外圈连接螺栓（14）、内外圈连接垫片（15）和内外圈连接螺母（16）固定连接。

9.如权利要求8所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：所述轴承内圈（6） 可直接固定于主轴上，或将轴承外圈（1）或轴承内圈（6）集成简化至轴承安装部位上。

10.如权利要求1~9之一所述支承式滚子结构的滚动轴承，其特征是：所述滚子（17）的材料为尼龙或橡胶，或在滚子（17）的接触面包裹尼龙或橡胶。

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