[发明专利]一种适用于轴向及径向偏载工况的调心滚子轴承及热处理工艺

说明书

本发明公开了一种适用于轴向及径向偏载工况的调心滚子轴承及热处理工艺，属于轴承技术领域，其包括：外圈；内圈；以及通过保持架保持在两条内滚道和共用的外滚道之间的两列对称球面型滚子，两列滚子的长度不同以使两列滚子分别构成长滚子和短滚子，短滚子的最大直径小于长滚子的最大直径；所述外滚道所在球面的球心沿轴承的轴向向短滚子一端偏离轴承的轴向中心。本发明公开的适用于轴向及径向偏载工况的调心滚子轴承及热处理工艺，增大了轴承的偏转角，使两侧滚子和滚道的接触应力均匀，提高轴承的整体寿命，轴承在高温下仍有高硬度，尺寸稳定，耐磨损性能高，适用于海洋工程装备、冶金机械、电力装备、特种车辆、轴流风机等主传动箱输出端轴承。

技术领域

本发明涉及一种适用于轴向及径向偏载工况的调心滚子轴承及热处理工艺，属于轴承技术领域。

背景技术

调心滚子轴承具有良好的调心性能，主要承受径向载荷，同时也能承受一定的轴向载荷。常规的双列对称型调心滚子轴承(如图1所示)主要由外圈(1)、内圈(2)，以及通过保持架(31)保持在外圈(1)和内圈(2)之间的两列滚子(3)组成，通常允许内圈轴线相对于外圈轴线转动的最大偏转角为1.5°。当使用过程中内圈轴线相对于外圈轴线的偏转角大于1.5°时，会造成滚子突出外圈端面，使滚子承载面积缩小、接触应力不均匀，导致轴承提前疲劳失效；而且，内圈轴线相对于外圈轴线的偏转角增大还可能导致滚子转出轴承端面，导致滚子与周边零件干涉。

此外，海洋工程装备、冶金机械、电力装备、特种车辆、轴流风机等设备中，主传动齿轮箱输出轴经常处于一边承受大的偏载径向、轴向载荷，而另一边承受小轴向、径向载荷的工况。常规双列对称型调心滚子轴承每列滚子所能承受的径向载荷或者单向轴向载荷能力相同，在上述场合使用时两列滚子和对应滚道的受载不均匀，接触应力相差大，会导致承受大的径向、轴向载荷一端的轴承滚子及滚道出现早期疲劳剥落而损坏，导致轴承的整体寿命缩短。

因此，亟需一种具有大偏转角，能承受较大轴向及径向偏载的适用于轴向及径向偏载工况的调心滚子轴承来解决上述问题。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供了一种适用于轴向及径向偏载工况的调心滚子轴承及热处理工艺，得到的调心滚子轴承能够在具有相同外形尺寸条件下承受更大的轴向以及径向偏载；或者在承受相同载荷情况下，使轴承尺寸缩小，实现轻量化设计，节能环保。

本发明通过采取以下技术方案实现上述目的：

一方面，本发明提供了一种适用于轴向及径向偏载工况的调心滚子轴承，包括：

外圈，所述外圈的内周面形成有球面的外滚道；

内圈，所述内圈的外周面形成有两条内滚道；

通过保持架保持在两条内滚道和共用的外滚道之间的两列对称球面型的滚子，两列滚子的长度不同以使两列滚子分别构成长滚子和短滚子，短滚子的最大直径小于长滚子的最大直径；

以及设置在所述长滚子和短滚子之间的中挡圈；

所述外滚道所在球面的球心沿轴承的轴向向短滚子一端偏离轴承的轴向中心。

可选的，所述中挡圈设置在两条内滚道之间，位于所述保持架的周向内侧。

可选的，所述中挡圈为固定中挡圈，中挡圈的纵截面呈类似等腰或非等腰梯形形状，梯形的短边与内圈的外周面固定连接，梯形的两侧腰对称或非对称倾斜。

可选的，所述中挡圈为浮动中挡圈，中挡圈的纵截面呈梯形形状，长滚子一侧的梯形侧腰与轴承轴向中心线的夹角小于或等于短滚子一侧的梯形侧腰与轴承轴向中心线的夹角。

可选的，所述长滚子与中挡圈接触的端面边缘，以及短滚子与中挡圈接触的端面边缘均呈球基面。