[实用新型]一种用于高速陀螺电机的专用轴承

说明书

技术领域

本实用新型属于轴承技术领域，尤其是一种用于高速陀螺电机的专用轴承。

背景技术

在航空、航海、航天导航系统中经常使用液浮陀螺电机，该陀螺电机的电机轴由两套分离型角接触球轴承支撑，具体结构参见图1。陀螺电机由电机轴1、线圈2、外转子3、磁钢4构成，角接触球轴承5安装在陀螺电机的两端，轴承5外圈随陀螺电机外转子3一块旋转，安装时轴承5内径和电机轴1配合、外径和外转子3配合。由于电机轴1结构呈两个对称台阶，故所安装的轴承5内径也较小。

陀螺电机的转速比较高，一般均在10000转/分以上，在24000转/分转速下工作的陀螺电机也很多。由于陀螺电机与主机重量有所要求，轴承5不允许附带其它外接供油装置，所以在高速状态下均存在有轴承5润滑不足的问题，其使用寿命也受到很大影响，所以这种结构的轴承5寿命一般不高，难以满足使用要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种用于高速陀螺电机的专用轴承，该专用轴承采用陀螺电机外转子配合L型端盖与轴承内圈大内径相配合、陀螺电机轴与轴承外圈小内径配合的独特的双内径配合方式，巧妙的把轴承外圈旋转方式变成了轴承内圈旋转方式，从而引起了该轴承结构的改变，可降低轴承滚动体转速近60％，提高使用寿命50％以上。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

所述的用于高速陀螺电机的专用轴承，其专用轴承的外圈断面呈对称Z字型，在外圈的单边斜槽内装配有数个滚动体，数个滚动体由保持架隔离开来并与滚动体半径匹配具有凹圆滚道的轴承内圈支撑，凹圆滚道的内圈宽度以及保持架的总宽均小于外圈单边斜槽和直线段的内宽，与该内宽相邻的外圈小内径小于内圈的大内径，内圈的大内径及宽度上还紧配合有与陀螺电机外转子台阶面相配的L型端盖。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型产生如下积极效果：

1、专用轴承应用在高速液浮陀螺电机中，由于滚动体实际转速的降低，电机的振动、摩擦力矩以及电机的使用寿命、功耗都有明显降低，陀螺仪的逐次启动稳定性好，动态随机漂移量小，环境振动及冲击振动前后陀螺仪性能没有发生变化，各项动态性能指标均明显优于使用标准普通轴承结构的陀螺电机。

2、专用轴承的内圈大内径比普通轴承内径增大，可以和陀螺电机的外转子台阶面配合，变静止运动为随着外转子一起旋转。

3、通过专用轴承内圈大内径上紧配合的L型端盖与陀螺电机的外转子台阶面配合，变原来随电机外转子运动的外圈为内圈。

4、专用轴承外圈小内径与陀螺电机轴配合一起保持相对静止状态，改变了轴承设计结构。

5、专用轴承双内径配合支撑陀螺电机形式，可以降低轴承滚动体的实际转速60％以上。

6、通过滚动体转速的降低，有效的减小了轴承滚动体和滚道的摩擦次数，降低了滚动体和滚道的磨损，同时还可以有效改善滚动体和滚道的高速贫油现象，延长轴承磨损寿命50％以上。

附图说明

图1是普通轴承在陀螺电机中的安装示意图；

图2是本实用新型的专用轴承结构示意图；

图3是本实用新型发明的专用轴承安装在陀螺电机中的结构示意图；

上述图中：1—电机轴；2—线圈；3—外转子；4—磁钢5—角接触球轴承；6—外圈；7—内圈；8—保持架；9—滚动体；10—L型端盖。

具体实施方式

结合图2，木实用新型的用于高速陀螺电机的专用轴承，其专用轴承的外圈6断面呈对称Z字型，在外圈6的单边斜槽内装配有数个滚动体9，数个滚动体9由保持架8隔离开来并与滚动体9半径匹配具有凹圆滚道的轴承内圈7支撑，凹圆滚道的内圈7宽度以及保持架8的总宽均小于外圈6单边斜槽和直线段的内宽，与该内宽相邻的外圈6小内径小于内圈7的大内径，内圈7的大内径及宽度上还紧配合有与陀螺电机外转子3台阶面相配的L型端盖10。

图3是本实用新型的专用轴承安装在陀螺电机中的结构示意图，安装时只需将本实用新型的专用轴承按图3方式与陀螺电机联接即可，可使陀螺电机寿命提高50％以上。

本实用新型的专用轴承是依据陀螺电机的实际工况，将轴承外圈的小内径设计成与静止的陀螺电机轴直径相配合的尺寸，也就是说轴承外圈的小内径的设计可以考虑成载荷相对静止状态；将轴承内圈的大内径上所配的过渡L型端盖与旋转的陀螺电机外转子相配合的尺寸，也就是说轴承内圈的大内径及L型端盖的设计可以考虑成载荷相对运动状态，这样就形成了双内径支撑高速陀螺电机的轴承设计；由于轴承内圈的大内径直径增大，通过与其相配的L型端盖与陀螺电机的外转子台阶面配合，变静止运动为随着外转子一起旋转运动，而轴承外圈的小内径与陀螺电机轴配合一起保持相对静止状态，这样使得轴承外圈旋转内圈静止相对轴承内圈旋转外圈静止时其轴承滚动体的转速之比为1.25/0.75＝1.67，即滚动体实际转速内圈旋转比外圈旋转小67％，也就是说滚动体转速降低与滚道之间的摩擦次数也减少67％左右，同理滚动体和滚道之间的的磨损也相应减少，延长轴承磨损寿命50％以上。