一种汽车转向器的深沟球轴承

专利摘要:
一种汽车转向器的深沟球轴承，属于轴承技术领域，包括轴承外圈、轴承内圈、多个钢球和保持架；轴承外圈套装在轴承内圈的外侧，在深沟球轴承的轴向截面，轴承外圈和轴承内圈相对置的周面上设置有桃形沟道，钢球设置在桃形沟道内，钢球与桃形沟道滚动配合；保持架套装在钢球上、将钢球隔开；钢球与桃形沟道的接触点和钢球中心组成连线m，连线m与钢球的垂直中心线之间的夹角为钢球与桃形沟道的接触角；在无载荷和纯径向载荷作用时，钢球与桃形沟道呈C点、D点、Q点和R点共四点接触；其中轴承外圈的桃形沟道与钢球形成C点和D点2个接触点，轴承内圈的桃形沟道与钢球形成Q点和R点2个接触点。本实用新型的有益效果是：提高轴承的承载载荷和使用寿命。
公开号:CN214331183U
申请号:CN202023026914.5U
申请日:2020-12-15
公开日:2021-10-01
发明作者:傅建波
申请人:Ningbo Youjia Bearing Co ltd；
IPC主号:F16C19-16

专利说明:
[n0001] 本实用新型为一种深沟球轴承，特别涉及一种汽车转向器的深沟球轴承，属于轴承技术领域。
[n0002] 众所周知,轴承结构包括外圈、内圈、多个钢球和保持架，钢球和保持架通过铆钉铆合成组件，该组件又与外圈、内圈合套构成整体轴承，在外圈、内圈相对应的侧面开设有供钢球滚动的沟道，在特殊场合，外圈和内圈的滚动沟道设计为桃形沟道，每个桃形沟道与钢球各形成2个接触点，并形成不同角度的接触角，接触角的大小对轴承在不同场合的应用性能起到至关重要的作用。
[n0003] 授权公告号为CN201301892Y、发明名称为“一种特殊结构四点接触球轴承”应用于机床和轧机轧辊设备中，其接触角30°，体现了承载能力强、刚性大的优点。授权公告号为CN104033489B、发明名称为“等截面超薄壁四点接触轴承满装球结构”的轴承结构中，其接触角为15-20°，轴承的承载能力可大大增加，装配钢球非常方便。授权公告号为CN206175471U、发明名称为“一种桃形滚道整体式四点接触球轴承”的轴承结构中，其接触角为35°，保证了钢球能够很好的锁在滚道内，防止脱落。
[n0004] 随着各类客、货运汽车的蓬勃发展，汽车转向器深沟球轴承的承载载荷不能满足使用需求，在超负荷运行中，使用寿命受到很大影响，如何设计汽车转向器深沟球轴承的桃形沟道，探讨其接触角的大小，成为汽车零部件设计人员的研究课题。
[n0005] 本实用新型的目的是针对上述现有技术中，承载载荷小、寿命短的缺陷，提供了一种汽车转向器的深沟球轴承，可以达到提高轴承的承载载荷和使用寿命的目的。
[n0006] 为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是：一种汽车转向器的深沟球轴承，包括轴承外圈、轴承内圈、多个钢球和保持架；所述轴承外圈套装在轴承内圈的外侧，在深沟球轴承的轴向截面，轴承外圈和轴承内圈相对置的周面上设置有桃形沟道，钢球设置在桃形沟道内，钢球与桃形沟道滚动配合，保证了钢球能够很好的锁在滚道内、不易脱落；所述保持架套装在钢球上、将钢球隔开，使钢球均匀分布，保持架连成一体；钢球与桃形沟道的接触点和钢球中心组成连线m，连线m与钢球的垂直中心线之间的夹角为钢球与桃形沟道的接触角；
[n0007] 桃形沟道与钢球的接触角为21-29°；
[n0008] 在无载荷和纯径向载荷作用时，所述钢球与桃形沟道呈C点、D点、Q点和R点共四点接触；其中轴承外圈的桃形沟道与钢球形成C点和D点2个接触点，轴承内圈的桃形沟道与钢球形成Q点和R点2个接触点，工作稳定可靠，提高轴承的承载载荷和使用寿命；
[n0009] 在纯轴向载荷作用下，钢球与沟道为两点接触，可承受轴向力F向左、或向右的双向轴向载荷，兼有单列和双列角接触球轴承的功能，并可承受较大的轴向力矩载荷。
[n0010] 所述深沟球轴承的外径为42mm，深沟球轴承的中心孔的孔径为20mm，深沟球轴承的高为12mm。
[n0011] 所述桃形沟道包括轴承外圈桃形沟道和轴承内圈桃形沟道；轴承外圈桃形沟道包括在钢球的垂直中心线两侧对称设置的左外圈桃形沟道和右外圈桃形沟道，左外圈桃形沟道与外圈内壁左侧相交于A点，右外圈桃形沟道与外圈内壁右侧相交于B点，左外圈桃形沟道与右外圈桃形沟道相交于顶部的O点；轴承内圈桃形沟道结构与轴承外圈桃形沟道结构相同、不再赘述；轴承内圈桃形沟道与内圈内壁相交于Q点和R点。
[n0012] 所述AO弧段所在圆为圆X，钢球和圆X在C点的切线重合，圆X的圆心X在AO弧段的切线半径向圆心方向的延长线上；所述BO弧段所在圆为圆Y，钢球和圆Y在D点的切线重合，圆Y的圆心Y在BO弧段的切线半径向圆心方向的延长线上；圆心X和圆心Y在切线半径向圆心方向的延长线两侧呈对称状态。
[n0013] 所述桃形沟道与钢球的接触角为25°。
[n0014] 在纯轴向载荷作用下，钢球与沟道为C点和R点两点接触，可承受轴向力F向左的轴向载荷。
[n0015] 在纯轴向载荷作用下，钢球与沟道为D点和Q点两点接触，可承受轴向力F向右的轴向载荷。
[n0016] 径向游隙：5～20μm，轴向游隙：0～30μm，具有相对较小的轴向游隙，有很好的两个方向的轴向限位能力，使转向器在转向时更加平稳顺畅。
[n0017] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[n0018] (1)工作稳定可靠，提高轴承的承载载荷和使用寿命；
[n0019] (2)兼有单列和双列角接触球轴承的功能，并可承受较大的轴向力矩载荷；
[n0020] (3)保证了钢球能够很好的锁在滚道内、不易脱落。
[n0021] 图1是：本实用新型主视剖视图；
[n0022] 图2是：轴承外圈桃形沟道和轴承内圈桃形沟道示意图；
[n0023] 图3是：在无载荷和纯径向载荷作用时,钢球与桃形沟道为C、D、R、Q四点接触状态图；
[n0024] 图4是：图3的A部放大图；
[n0025] 图5是：在纯轴向力Fa载荷向左作用下，钢球与沟道为C、R两点接触状态图；
[n0026] 图6是：在纯轴向力Fb载荷向右作用下，钢球与沟道为D、Q两点接触状态图。
[n0027] 附图标记说明：轴承外圈1、轴承内圈2、钢球3、保持架4、桃形沟道5。
[n0028] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
[n0029] 实施例1：
[n0030] 如图1至图5所示，一种汽车转向器的深沟球轴承，包括轴承外圈1、轴承内圈2、多个钢球3和保持架4；所述轴承外圈1套装在轴承内圈2的外侧，在深沟球轴承的轴向截面，轴承外圈1和轴承内圈2相对置的周面上设置有桃形沟道5，钢球3设置在桃形沟道5内，钢球3与桃形沟道5滚动配合，保证了钢球3能够很好的锁在滚道内、不易脱落；所述保持架4套装在钢球3上、将钢球3隔开，使钢球3均匀分布，保持架4连成一体；钢球3与桃形沟道5的接触点和钢球3中心组成连线m，连线m与钢球3的垂直中心线n之间的夹角为钢球3与桃形沟道5的接触角α；
[n0031] 桃形沟道5与钢球3的接触角α为25°；
[n0032] 在无载荷和纯径向载荷作用时，所述钢球3与桃形沟道5呈C点、D点、Q点和R点共四点接触；其中轴承外圈1的桃形沟道5与钢球3形成C点和D点2个接触点，轴承内圈2的桃形沟道5与钢球3形成Q点和R点2个接触点，工作稳定可靠，提高轴承的承载载荷和使用寿命；
[n0033] 在纯轴向载荷作用下，钢球3与沟道为两点接触，可承受轴向力F向左、或向右的双向轴向载荷，兼有单列和双列角接触球轴承的功能，并可承受较大的轴向力矩载荷。
[n0034] 所述深沟球轴承的外径φa为42mm，深沟球轴承的中心孔的孔径φb为20mm，深沟球轴承的高H为12mm。
[n0035] 所述桃形沟道5包括轴承外圈1桃形沟道5和轴承内圈2桃形沟道5；轴承外圈1桃形沟道5包括在钢球3的垂直中心线两侧对称设置的左外圈桃形沟道5和右外圈桃形沟道5，左外圈桃形沟道5与外圈内壁左侧相交于A点，右外圈桃形沟道5与外圈内壁右侧相交于B点，左外圈桃形沟道5与右外圈桃形沟道5相交于顶部的O点；轴承内圈2桃形沟道5结构与轴承外圈1桃形沟道5结构相同、不再赘述；轴承内圈2桃形沟道5与内圈内壁相交于Q点和R点。
[n0036] 所述AO弧段所在圆为圆X，钢球3和圆X在C点的切线重合，圆X的圆心X在AO弧段的切线半径向圆心方向的延长线上；所述BO弧段所在圆为圆Y，钢球3和圆Y在D点的切线重合，圆Y的圆心Y在BO弧段的切线半径向圆心方向的延长线上；圆心X和圆心Y在切线半径向圆心方向的延长线两侧呈对称状态。
[n0037] 在纯轴向载荷作用下，钢球3与沟道为C点和R点两点接触，可承受轴向力F向左的轴向载荷。
[n0038] 径向游隙：5～20μm，轴向游隙：0～30μm，具有相对较小的轴向游隙，有很好的两个方向的轴向限位能力，使转向器在转向时更加平稳顺畅。
[n0039] 实施例2：
[n0040] 如图6所示，在纯轴向载荷作用下，钢球3与沟道为D点和Q点两点接触，可承受轴向力F向右的轴向载荷。
[n0041] 余同实施例1。
[n0042] 以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的实施方式，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

权利要求:
Claims (8)
[0001] 1.一种汽车转向器的深沟球轴承，包括轴承外圈、轴承内圈、多个钢球和保持架；所述轴承外圈套装在轴承内圈的外侧，在深沟球轴承的轴向截面，轴承外圈和轴承内圈相对置的周面上设置有桃形沟道，钢球设置在桃形沟道内，钢球与桃形沟道滚动配合；所述保持架套装在钢球上、将钢球隔开；钢球与桃形沟道的接触点和钢球中心组成连线，连线与钢球的垂直中心线之间的夹角为钢球与桃形沟道的接触角；其特征在于：
桃形沟道与钢球的接触角为21-29°；
在无载荷和纯径向载荷作用时，所述钢球与桃形沟道呈C点、D点、Q点和R点共四点接触；其中轴承外圈的桃形沟道与钢球形成C点和D点2个接触点，轴承内圈的桃形沟道与钢球形成Q点和R点2个接触点；
在纯轴向载荷作用下，钢球与沟道为两点接触，可承受轴向力F向左、或向右的双向轴向载荷，兼有单列和双列角接触球轴承的功能。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种汽车转向器的深沟球轴承，其特征在于：所述深沟球轴承的外径为42mm，深沟球轴承的中心孔的孔径为20mm，深沟球轴承的高为12mm。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种汽车转向器的深沟球轴承，其特征在于：所述桃形沟道包括轴承外圈桃形沟道和轴承内圈桃形沟道；轴承外圈桃形沟道包括在钢球的垂直中心线两侧对称设置的左外圈桃形沟道和右外圈桃形沟道，左外圈桃形沟道与外圈内壁左侧相交于A点，右外圈桃形沟道与外圈内壁右侧相交于B点，左外圈桃形沟道与右外圈桃形沟道相交于顶部的O点；轴承内圈桃形沟道结构与轴承外圈桃形沟道结构相同、不再赘述；轴承内圈桃形沟道与内圈内壁相交于Q点和R点。
[0004] 4.根据权利要求3所述的一种汽车转向器的深沟球轴承，其特征在于：A点到O点为AO弧段，AO弧段所在圆为圆X，钢球和圆X在C点的切线重合，圆X的圆心X在AO弧段的切线半径向圆心方向的延长线上；B点到O点为BO弧段，BO弧段所在圆为圆Y，钢球和圆Y在D点的切线重合，圆Y的圆心Y在BO弧段的切线半径向圆心方向的延长线上；圆心X和圆心Y在切线半径向圆心方向的延长线两侧呈对称状态。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种汽车转向器的深沟球轴承，其特征在于：所述桃形沟道与钢球的接触角为25°。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种汽车转向器的深沟球轴承，其特征在于：在纯轴向载荷作用下，钢球与沟道为C点和R点两点接触，可承受轴向力F向左的轴向载荷。
[0007] 7.根据权利要求1所述的一种汽车转向器的深沟球轴承，其特征在于：在纯轴向载荷作用下，钢球与沟道为D点和Q点两点接触，可承受轴向力F向右的轴向载荷。
[0008] 8.根据权利要求1所述的一种汽车转向器的深沟球轴承，其特征在于：径向游隙：5～20μm，轴向游隙：0～30μm。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023026914.5U|CN214331183U|2020-12-15|2020-12-15|一种汽车转向器的深沟球轴承|CN202023026914.5U| CN214331183U|2020-12-15|2020-12-15|一种汽车转向器的深沟球轴承|