[发明专利]一种低摩擦力矩圆锥滚子轴承

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及机械配件轴承，尤其涉及一种圆锥滚子轴承。

背景技术

圆锥滚子轴承的特点就是额定负荷大、旋转精度高、使用寿命长，并且在承受径向负荷的同时，还能承受较大的轴向负荷，目前，圆锥滚子轴承广泛用于汽车、轧机、矿山、冶金、塑料机械等行业。但是圆锥滚子轴承的滚子端面和内圈大挡边在承受接触载荷时常伴有滑动，比球轴承摩擦力矩大，易导致轴承早期失效。失效形式主要是接触疲劳、磨损。为了改进这些不足，国外一些著名轴承制造商，在20世纪80年代已经研究圆锥滚子轴承的低力矩化，开发了低力矩的挡边结构，但仍存在滚动体、滚道表面接触压力大，摩擦力矩大，挡边和球基面的粗糙度过大的问题。

发明内容

本发明的的目的就是针对以上圆锥滚子轴承存在的问题，提供一种低摩擦力矩圆锥滚子轴承，它具有在不改变其设计结构、不减小轴承额定负荷的前提下，通过加大内滚道、外滚道和滚子凸度，合理选择凸度形状，有效控制滚子球基面半径散差和挡边角度，降低挡边和球基面粗糙度，可大幅度降低圆锥滚子轴承摩擦力矩。减少轴承的疲劳损坏，提高其寿命。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，在额定动负荷最大值时，求得外圈滚道凸度值，内圈滚道直径、凸度值、角度、内圈挡边尺寸和挡边形状，滚子尺寸、角度、球面半径和滚动面凸度值。

所述的低摩擦力矩圆锥滚子轴承包括内圈、外圈、滚子和保持架，所述轴承外圈滚道、轴承内圈滚道与轴承滚子都呈对数双曲线形状接触，所述轴承内圈与轴承外圈之间设有保持架，所述内滚道凸度为2～6μm；外滚道凸度为3～7μm；滚子凸度为3～7μm，所述设计滚子球基面半径SR时，参数取0.86，ρ＝107.702mm.{ρ＝0.95(Δ/2sinψ)＝120.615mm(Δ为滚子直径)}；所述降低降低挡边和球基面的粗糙度，内圈挡边的粗糙度Ra为0.2μm；滚子球基面粗糙度Ra为0.2μm。

本发明的有益效果：本发明的圆锥滚子轴承与同类市售普通圆锥滚子轴承比，其摩擦力矩明显降低。试验结果如下：

表一摩擦力矩对比

从上表中可以看出，在1900rpm时，改进后的摩擦力矩仅是改进前的59％，说明降低摩擦力矩是显著的。

表二总体性能与同类产品比较

  主要性能指标  同类产品  本发明轴承  备注  额定负荷(kN)  Cr＝122.7  Cor＝88.5  Cr＝153.4  Cor＝110.6  极限转速(rpm)  脂润滑：3000  油润滑：4000  脂润滑：3400  油润滑：4500  耐久寿命(L10t/L10)  3.5  4  摩擦力矩(N.m)  (1900rpm时)  3.13  1.85  可靠度  Re＝90  Re＝99