[实用新型]一种超薄密封轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轴承，更具体地说，它涉及一种超薄密封轴承。

背景技术

近几年市面上推出了一种带有储能装置的节能自行车，在节能自行车的储能装置中，轴承轴向安装空间极小，同时还要求轴承旋转力矩低，保持器强度大，具有良好的密封能力，普通规格的轴承难以满足上述要求，如果仅仅为了适应安装时的轴向尺寸而将轴承整体减薄，保持器的轴向尺寸也会相应压缩，在未特别改用更高强度材料的前提下，保持器尺寸的消减会带来承力强度的减弱。公开号为CN203412945U的实用新型于2014年1月29日公开了提供了一种轴承保持架，属于机械技术领域。它解决了现有轴承保持架结构强度不好的问题。该轴承保持架包括两个对称设置的环形保持架部件，每个保持架部件的内壁上具有若干个兜孔，两个保持架部件通过多个铆钉铆接在一起且两个保持架部件上的兜孔一一对应，保持架部件的外壁上具有凸出的加强筋，加强筋周向均匀分布。该实用新型具有结构强度高、使用寿命长等优点。该实用新型通过并联保持架来提高保持器的结构强度，但在节能自行车的储能装置中，安装轴承的轴向空间非但没有充裕到可容许两个保持架并列，反而要在正常水平基础上进一步减小，因此如何在减小轴承的轴向尺寸的同时确保轴承具备必要的轴向承力强度，成为一个亟待解决的问题。除此之外，轴向尺寸偏小的轴承上如何保证较低的轴承旋转力矩和良好的密封能力，这些问题也需要一并解决，这样才能为节能自行车等对这些轴承有特别要求的新产品更好的走进市场提供可靠保证。

实用新型内容

现有的普通轴承难以在轴承轴向安装空间低于常规水平的场合使用，为克服这一缺陷，本实用新型提供了一种能确保必要的轴承轴向承力强度、轴承旋转力矩和密封能力的超薄密封轴承。

本实用新型的技术方案是：一种超薄密封轴承，包括轴承套圈和滚珠，轴承套圈内设有沟道，滚珠嵌置于沟道中，轴承套圈的内、外圈之间设有保持器，沟道偏置于轴承套圈的一侧，保持器上设有偏置的球兜，滚珠穿连于球兜中。在常规的轴承结构中，沟道、球兜都处于居中位置，如果为适应节能自行车储能装置的较小轴向安装空间而压缩轴承的轴向尺寸，沟道、球兜轴向支持结构尺寸也要相应压缩，轴向承力强度也减弱。在本超薄密封轴承中，轴承套圈为非对称结构，沟道、球兜都偏置，轴向空间较多的一侧仍能够有足够的尺寸来保证保持器强度，因此采用本超薄密封轴承的结构可以满足节能自行车储能装置这一轴向安装空间较小的特殊场合轴承的特别承力要求。

作为优选，沟道宽度中分线与轴承套圈的宽度中分线的距离为轴承套圈宽度的10%～11%。在这个数值范围内，轴承的轴向主承力侧有足够的轴向宽度来保证保持器强度，而另一侧的强度也足以应对轴承运转时的振动。

作为优选，保持器的厚度为滚珠直径的0.22～0.26倍。在这个数值范围内，保持器球兜与滚珠间存在合适的曲率差，通过球兜同滚珠曲率之差的调整，可把保持器和滚珠的接触面积控制在一合适的水平上，这样可增强润滑性。

作为优选，球兜的弧面直径为滚珠直径的1.56～1.58倍。在这个数值范围内，保持器和滚珠接触椭圆面较小，可减轻摩擦。

作为优选，球兜与轴承套圈的中心距为滚珠与轴承套圈的中心距的0.92～0.96倍。保持器外径大而径向厚度过小，随着温度和时间变化，尺寸容易出现膨胀；设计上优先考虑到轴承使用之后将要发生的保持器胀大，避免保持器膨胀后干涉滚珠运转。

作为优选，沟道的每个支承面为双弧面结构，包括两个相交的弧面，且两个弧面关于沟道的环形腔体的中分剖面对称。轴承沟道采用双圆弧设计代替常规设计，两端圆弧的中心错开一定距离，形成“桃心”弧形的沟道结构，滚珠不再和轴承沟底接触，此种结构具有以下优点：轴承沟道曲率半径可以无限大，也不会引起轴承轴向窜动量过大；由于沟道曲率增大，滚珠和沟道的接触面积降低，单点的摩擦发热量降低；可以使轴承的径向游隙和轴向游隙比值约为1：1，同样的径向游隙，本结构的轴向游隙仅相当于常规结构的1/8～1/10，因此可以在保证径向游隙的同时，尽量减少轴向游隙，这对于实现轴承的密封至关重要；本结构使滚珠和轴承沟道具有双倍的接触点，每个接触点分配到的压应力减小，从而使成套轴承具有更大的承载能力。