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　　本发明公开了一种短圆柱滚子轴承用保持架及短圆柱滚子轴承,包括保持架本体,保持架本体设置为环状结构,且保持架本体上沿保持架本体的周向有间隔地均匀布置有多个依次交替分布的保持架窗口和过樑,多个保持架窗口中每一保持架窗口在保持架本体的同一径向平面上贯穿保持架本体的侧壁,过樑的侧壁面呈台阶结构,且与中心径向平面对称。滚子插入保持架窗口,滚子在近端部与过樑引导台阶接触,与过樑其它部分不接触,从而实现滚子在近端部的引导,将改善滚子在运转过程中运动精度,降低滚子产生“歪斜”的概率,并改善润滑油脂或润滑油的流动,且滚子与过樑的接触面积更小,从而使得相互之间的摩擦力也更小,轴承的运转温度也进一步有所降低。

　　[0002] 短圆柱滚子轴承根据应用要求,可以采用多种保持架,常采用的保持架包括塑料保持架、冲压保持架,车制保持架,广泛应用于各种工业和汽车部件。如图1a‑图1d所示,短圆柱滚子轴承有内圈20、外圈10、保持架30、短圆柱滚子40所组成,车制保持架30通常采用铝和铜,结构形式有两种,一体型和分离型,一体型如图1a所示,分离型如图1b所示,有一个端面环依靠铆钉结合成一体。塑料保持架如图1c所示,通常采用塑料注塑成型加工。冲压保持架如图1d所示。

　　[0004] 如图2a所示,当滚子40母线和内外圈滚道的接触应力沿滚子的轴向方向的分布,在滚子的两端会出现所谓的应力集中,从而降低滚子或/和滚道的疲劳寿命,因此,为了克服滚子两端的应力集中缺陷,通常对滚子表面或/和滚道表面的母线进行修型,即让滚子母线和/或道表面带有“凸度” ,滚子或滚道带有“凸度”后,滚子与滚道表面的接触应力分布沿滚子轴向的分布,如图2b所示,滚子的两端出现的所谓应力集中,将会显著降低。

　　[0006] 当滚子母线或滚道表面带有“凸度” ,保持架30过樑与滚子的相互作用力集中于滚子的中部,如图3a所示。当保持架30和滚子40在转动过程中,施加于滚子40中部的作用力(推力) ,使滚子40更容易发生“歪斜” ,滚子发生“歪斜”后,如图3b所示,滚子40的中心线窗口的中心线在周向平面内发生相交,使保持架30过樑与滚子的相互作用力集中于滚子的一端,从而使滚子40的中心线窗口的中心线在周向平面内相交线的角度方向发生交替变化,影响滚子轴承的速度性能。

　　[0007] 如图3a所示,滚子40与保持架30过樑沿轴线全长接触,且保持架过樑上的圆柱兜孔曲率半径与滚子曲率半径非常接近,是高吻合线接触,圆柱兜孔表面的润滑油(脂)不易流动或保持,容易造成保持架窗口圆柱兜孔接触区发生贫油润滑而烧伤保持架兜孔。同样,如图3a和图3b所示,滚子与保持架过樑沿轴线全长接触,且保持架窗口圆柱兜孔曲率半径与滚子曲率半径非常接近,是高吻合线接触,接触区面积较大,接触区摩擦力较大,从而造成轴承运转摩擦力矩较大,运转温升较高。因此,这种结构保持架存在下列几个缺陷,

　　[0017] 采用上述技术方案,本实施方式提供的短圆柱滚子轴承用保持架,由于过樑的侧壁面呈台阶结构,且过樑的侧壁面上形成两个引导台阶,在滚子插入保持架窗口内时,滚子与引导台阶接触,而与过樑中间部分不接触,从而实现滚子在近端部的引导,将改善滚子在运转过程中运动精度,降低滚子产生“歪斜”的概率。同时这种结构相比于滚子与保持架过樑沿轴线全长接触,还可避免表面的润滑油(脂)不易流动或保持,容易造成保持架过樑与滚子接触区发生贫油润滑而烧伤保持架窗口的风险,以及滚子与保持架过樑的接触区的受力集中于中间部分,容易发生保持架过樑断裂的风险。

　　[0021 ] 采用上述技术方案,本发明将每一保持架窗口设置为矩形,如此可以保证滚子与台阶接触线位于滚子节圆直径上,不会随保持架的径向、轴向和周向窜动而改变。矩形台阶面与滚子的接触进而使得滚子相对于台阶的内壁面自转时不存在刮去油脂的问题,且降低滚子与窗口过樑的线接触的接触面积。因此,采用本发明提供的这种短圆柱滚子轴承用保持架,不仅可以改善圆柱滚子轴承的高速性能,而且可以提高滚子轴承的润滑效果,降低滚子在转动时的受力波动量和摩擦阻力,从而能够降低滚子轴承锈蚀和漏脂发生的概率,提高滚子轴承的使用寿命。

　　[0026] 采用上述技术方案,在一种方案中,台阶面呈平面结构,限位窗口的内壁面设置为锥面结构,通过将台阶面呈平面结构,这样使得窗口主体部为矩形窗口,有利于滚子与台阶面更加平稳地接触,将限位窗口的内壁面设置为锥面结构,在保持架存在径向和周向窜动时,滚子和保持架限位窗口的内壁面的接触面在转动过程中始终与滚子相切。这样不仅有利于滚子与限位窗口内壁面平稳接触,在窗口主体部和限位窗口的交接部分还有利于储存润滑油和润滑脂,有利于内圈转动时,在离心力作用下的润滑油或润滑脂进入窗口主体部,提高滚子的润滑性能。

　　的轴向上呈台阶结构,且过樑的侧壁面上形成两个引导台阶,在滚子插入保持架窗口内时,滚子与引导台阶接触,而与过樑中间部分或/和过樑的两端部分不接触,从而实现滚子在近端面的引导,将改善滚子在运转过程中运动精度,降低滚子产生“歪斜”的概率。同时这种结构相比于滚子与保持架过樑沿轴线全长接触,还可避免表面的润滑油(脂)不易流动或保持,容易造成保持架窗口接触区发生贫油润滑而烧伤保持架窗口的风险,以及滚子与过樑的接触点的受力集中于中间部分,容易发生保持架过樑断裂的风险。如此,不仅能够提高轴承的高速运转性能,还能提高轴承的使用寿命。

　　[0095] 该结构的短圆柱滚子轴承用保持架由于过樑的侧壁面在保持架本体的轴向上呈台阶结构,且过樑的侧壁面上形成两个引导台阶并对称于滚子中心所在的径向平面,在滚子插入保持架窗口内时,滚子与引导台阶接触,而与过樑中间部分不接触,从而实现滚子在近端面的引导,将改善滚子在运转过程中运动精度,降低滚子产生“歪斜”的概率。同时这种结构相比于滚子与保持架过樑沿轴线全长接触,还可避免表面的润滑油(脂)不易流动或保持,容易造成保持架窗口接触区发生贫油润滑而烧伤保持架窗口的风险,以及滚子与过樑的接触点的受力集中于中间部分,容易发生保持架过樑断裂的风险。

　　[0097] 此外,每一窗口设置为矩形,如此可以保证滚子与台阶接触线位于滚子节圆直径上,不会随保持架相对滚子存在径向、轴向和周向窜动而改变。矩形台阶面与滚子的接触进而使得滚子相对于台阶的内壁面自转时不存在刮去油脂的问题,且降低滚子与窗口过樑的线接触的接触面积。因此,采用本发明提供的这种短圆柱滚子轴承用保持架,不仅可以改善圆柱滚子轴承的高速性能,而且可以提高滚子轴承的润滑效果,降低滚子在转动时的受力波动量和摩擦阻力,从而能够降低滚子轴承锈蚀和漏脂发生的概率,提高滚子轴承的使用寿命。