[发明专利]一种机器人用双列薄壁密封球轴承

说明书

技术领域

本发明属于轴承机械技术领域，具体地说涉及一种机器人用双列薄壁密封球轴承。

背景技术

轴承（Bearing）是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。

薄壁密封球轴承是一种特殊的轴承，它具有等截面、占用空间小、极限转速高、可承受双向载荷、高回转定位精度、防污染等特点。由于具有上述特点，薄壁密封球轴承特别适用于机器人的应用场合。

图1是传统的薄壁密封球轴承的侧面剖视图。如图1所示，该薄壁密封球轴承包括由外圈1、内圈2、钢球3、保持架4、密封件5组成。其中外圈1指球轴承的外圈，内圈2指球轴承的内圈，钢球3为标准的滚动体。这种设计保证了在轴承运转时，外圈1相对于内圈2可以自由转动。此外，该轴承具有12.7mm×9.525mm的等截面设计，且钢球3的存在使其能够达到机器人的空间和转速的使用要求。

但是传统的薄壁密封球轴承中主要采用单列钢球结构、偏心设计，这就使该类轴承存在承载能力低、受力不均衡、动平衡差等缺陷。由于其自身结构特点，在薄壁密封球轴承领域，低承载是难以克服的缺陷。

在目前的一些研究中，通过将单列钢球替换为双列钢球来提高轴承的承载能力。这样做虽然可以显著提高这种薄壁密封球轴承的承载能力，但是在解决了承载能力缺陷的同时，带来了新的技术问题。在截面尺寸（12.7mm×9.525mm）固定、钢球直径不变的情况下，并没有将钢球调整为双列的空间；而一旦采用小直径钢球后，虽然可以将钢球调整为双列，但是又会出现保持架强度不够的新问题。

综上，对于传统的薄壁密封球轴承的优化并不能通过简单直接将单列钢球更换为双列钢球就能够实现。所以，目前薄壁密封球轴承还是采用单列偏心钢球结构。

因此，目前急需一种在轴承高速转动时动平衡性能良好，且又具有较大的承载能力的薄壁密封球轴承。

发明内容

针对现有的薄壁密封球轴承存在的缺陷，本发明提供一种双列薄壁密封球轴承。

根据本发明的一个方面，提供一种双列薄壁密封球轴承，其特征在于，所述球轴承包括：内圈、外圈、钢球、保持架和密封件；

所述内圈、所述外圈以及所述保持架均为环形结构，且所述内圈、外圈和所述保持架同心设置；

所述外圈并排设置有两个外滚道，所述两个外滚道为双列沟形结构；

所述两个外滚道靠近所述球轴承端面的一侧分别设置有朝向所述内圈方向的外滚道两侧凸起；所述两个外滚道的中间设置有朝向所述内圈方向的外滚道中部凸起；

所述内圈为双内圈结构，其中每一个内圈上设置有一个内滚道；所述内滚道与所述外滚道对应设置；上述两个内滚道为偏心设置；

所述内滚道靠近所述球轴承端面一侧具有朝向所述外圈方向的内滚道凸起；

所述保持架设置于所述外圈和所述内圈之间；所述保持架的内边缘与所述内圈同侧，所述保持架的外边缘与所述外圈同侧；

所述保持架上设置有两列球形兜孔，上述两列球形兜孔呈交替分布，所述球形兜孔的中心分布于一圆周上；

所述两列球形兜孔分别与所述保持架的两端面相交，形成兜孔锁口；

所述钢球设置于所述球形兜孔内；

可选的，所述密封件设置于所述外圈和所述内圈之间，所述保持架两端面外侧；所述密封件用于对所述球轴承的内部结构进行密封。

根据本发明的一个具体实施方式，上述两列球形兜孔中，其中每一列中的球形兜孔的数量均为奇数。

根据本发明的另一个具体实施方式，所述密封件为钢骨架和贴胶结合的接触式密封件。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述钢骨架的轴向厚度为所述钢球直径的0.10~0.11倍；

所述钢骨架的径向厚度为所述钢球直径的0.57~0.59倍。

根据本发明的又一个具体实施方式，在所述外圈的两侧设置有阶梯槽，在所述内滚道凸起上设置有定位R槽（密封件上有对应的R凸起）；

所述阶梯槽和所述定位R槽用于固定所述密封件。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述阶梯槽与外圈外径之间的径向距离是所述球轴承壁厚的0.24~0.25倍；

所述阶梯槽的轴向尺寸是所述钢球直径的0.41~0.43倍。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述定位R槽的曲率半径是钢球直径的0.032~0.034倍；