[发明专利]一种新型高速高铁轮轴动力轴承

说明书

本发明涉及轴承，特别是设有中置球变径中圈的高铁动力轴承，一种新型高速高铁轮轴动力轴承由一个设有中置球的变径中圈、两个双半外套圈、一个深沟球轴承外套圈、两个双半内套圈和内外两层滚动体组成，将双列角接触球轴承或深沟球轴承的力学结构设置在变径中圈内、外圆周的中部，设置在双列圆环滚子或双列圆柱滚子之间，利用球滚动体两点接触纯滚动摩擦的优势承载双向联合负荷，形成中置球的力学结构，能够大幅度提高轴承的径向承载力，有效提高轴承的转动速度和旋转精度，使轴承实现高速、低摩擦、低温升、长寿命。

技术领域

本发明涉及高铁轴承、各类悬浮列车的辅助轴承。

背景技术

目前：世界发达国家制造的高铁轴承仍然是依托先进的轴承材料和工艺技术制造的全程摩擦传统单层圆锥滚子轴承，研究资料显示：传统圆锥滚子轴承的力学结构存在许多致命缺陷，例如：

1、传统单层圆锥滚子轴承内的滚子与内、外套圈滚道之间、滚子与保持架之间、滚子与润滑脂之间在旋转做功过程中会将作用在轴承上约1/2的驱动力转化为摩擦热能，因此：传统轴承产生的摩擦阻力和磨耗必然大，极易发热，高速性能差，并可直接引致轴承高速转动中的许多安全隐患，

2、应力集中：圆锥滚子轴承滚子端部的应力集中是无法根治的先天致命缺陷，其常见的主要危害就是造成滚道压痕和剥离，

3、滚子容易歪斜：圆锥滚子轴承最大的先天致命缺陷就是滚子接触线在转动中的受力不均极易使滚子发生歪斜，滚子歪斜的力学概念是：滚子发生歪斜时，其滚动面不再与滚道呈线接触，而是呈一定角度像楔子一样紧卡在内外套圈滚道之间，并且在与内外套圈的咬啃之中滑动摩擦，造成滚动体一端压痕或剥落，另一端严重磨损，直接引致套圈滚道压痕、剥离、保持架崩裂或挡边崩裂，这在重载汽车的轮轴轴承中经常出现，目前发达国家都在采用增加滚子凸度量的方法减少滚子端头应力集中，但仍然不能改变应力集中的力学本质，也不能从根本上纠正其先天力学结构的缺陷，

根据传统高铁轴承存在的技术不足，在自己前实用新型ZL201621332291、5“一种新型高铁动力轴承”中曾采用了中置球四点接触的力学结构替代了圆锥滚子利用倾斜角承受双向轴向载荷的设计方案，有效的减少了圆锥滚子的摩擦擦阻力和滚子歪斜，但是：四点接触球轴承在承受纯径向载荷时仍存在轻微的滑动摩擦，不能承受更高的运行速度，随着人们对出行更高的需求，目前中国高铁正在向时速400公里以上的高铁和时速600公里到1000公里的磁悬浮列车进军，因此：本发明对高铁轴承进行了深入的技术创新，

发明内容

鉴于高铁速度不断提升的需求和现有技术的不足，在自己前实用新型动力学理论技术的基础上进一步的深入研究、提出了一种新型高速高铁轮轴动力轴承，在变径中圈内、外圆周中部设置的中置球采用双列深沟球轴承(摩擦系数0、0010--0012)、双列角接触球轴承、深沟球轴承等力学结构，能够使球滚动体在联合负荷中始终保持两点接触纯滚动摩擦的优势，以大幅度提高轴承的旋转精度和稳定性、大幅度提高中置球的转动速度、大幅度减少中置球的滑动摩擦与磨耗、大幅度减少轴承的摩擦发热、大幅度提高中置球的径向承载力和联合负荷承载力，并在中圈内外圆周上将承载径向力的滚子采用了圆柱滚子(摩擦系数0、0008--0010)和圆环滚子(摩擦系数0、0010--0012)的力学结构，特别是圆环滚子的采用使轴承具有良好的微调心功能和强大的径向承载能力，并具有滚针轴承的紧凑截面，因为：圆环滚子特殊的环形弧面能使滚子承受的负荷均匀地分布在滚子与滚道接触面上，所以：新型高速重载高铁动力轴承不存在滚子应力集中与滚子歪斜等故障的发生，具有低摩擦、低温升、长寿命的特性(摘自SKF综合型录P776页)。