[发明专利]具有带槽滚道和圆柱形滚道的高速轴承

说明书

一种高速轴组件包括：轴，由第一材料形成；以及外部构件，由第二材料形成并且绕着所述轴布置，所述轴或所述外部构件可绕着轴线旋转。这两种材料具有显著不同的热膨胀系数，使得在超过250°F的温度下以及在小于0°F的温度下，所述轴和/或所述外部构件可沿着所述轴线相对移动。轴承内圈绕着所述轴布置并且具有内滚道，所述内滚道是圆柱形表面或环形槽中。轴承外圈绕着所述内圈布置，并且与所述外部构件联接。所述外圈具有外滚道，所述外滚道是圆柱形表面和槽中的另一个。在所述轴和所述外部构件的相对位移期间，设置在滚道之间的多个球可沿着圆柱形滚道表面在轴向上移位。

技术领域

本发明涉及一种轴承，尤其涉及一种用于高速轴(high-speed shaft)应用中的轴承。

背景技术

通常，在相对高速应用(诸如，燃气涡轮发动机(/气轮机)(gas turbine engine))中使用的轴承包括一列或多列圆柱形滚子。当由这样的圆柱形滚子轴承支撑的组件之间存在相对轴向位移(displacement)(相对轴向位移可以是滚子长度的二分之一)时，滚子必须沿着滚子与轴承滚道之间的接触线轴向地滑动。

发明内容

本发明是一种高速轴组件，所述高速轴组件包括：轴，由第一材料形成并且具有中心轴线；外部构件，由第二材料形成并且绕着所述轴布置。所述轴和所述外部构件中的至少一者可绕着所述中心轴线旋转，所述第二材料的热膨胀系数与所述第一材料的热膨胀系数显著不同(substantially different)。这样，在大于250华氏度的温度下以及在小于0华氏度的温度下，所述轴和所述外部构件中的一者可相对于所述轴和所述外部构件中的另一者沿着所述中心轴线移位。轴承内圈绕着所述轴布置并且与所述轴联接，所述内圈具有提供内滚道的周向外表面，所述内滚道是大致圆柱形表面或环形槽。轴承外圈绕着所述内圈布置并且与所述外部构件联接，所述外圈具有提供外滚道的周向内表面，所述外滚道是大致圆柱形表面和环形槽中的另一者。此外，多个球布置在所述内滚道与所述外滚道之间，使得可旋转地联接所述内圈和所述外圈，在所述轴和所述外部构件的相对轴向移位期间，每个球可沿着圆柱形滚道表面在轴向上移位。

附图说明

当结合附图阅读时，将更好地理解上述发明内容以及本发明的优选实施方式的详细描述。为了说明本发明的目的，在附图中示出了目前优选的示意性实施方式。然而，应理解的是，本发明不限于所示出的精确布置和手段。在附图中：

图1是根据本发明的高速轴组件的轴向截面图，示出了具有深槽内滚道和圆柱形外滚道的高速轴承；

图2是示出为与轴和外部构件分离的图1的高速轴承的轴向截面图；

图3是图2的放大的剖开(/剖离)(broken-away)部分；

图4是根据本发明的高速轴组件的轴向截面图，示出了具有圆柱形内滚道和深槽外滚道的高速轴承；

图5是示出为与轴和外部构件分离的图4的高速轴承的轴向截面图；

图6是图5的放大的剖开部分；

图7是具有两个内圈和一个外圈的高速轴承的放大的剖开轴向截面图；

图8是具有带有两个滚道的内圈的高速轴承的放大的剖开轴向截面图；

图9是具有一个内圈和两个外圈的高速轴承的放大的剖开轴向截面图；以及

图10是具有带有两个滚道的外圈的高速轴承的放大的剖开轴向截面图。

具体实施方式