[发明专利]一种二自由度转动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及轴承，尤其涉及一种具有两个垂直方向旋转自由度的二自由度转动轴承，该轴承可以用于斜盘或摇摆盘等轴向式传动机构中。

背景技术

轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。一般所说的轴承多为滚动轴承(ball and roller bearing)，滚动轴承就是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成，内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中，其具有有很好的起动性能和承载能力，广泛应用于机床、汽车、铁路等工业机械和民用器具，是现代化机械设备的重要配套基础件。但传统的轴承只能满足一个自由度的旋转运动，对于某些特殊的应用场合，如斜盘或摇摆盘等传动机构的斯特林发动机领域，往往涉及两个自由度的转动，传统的轴承就难以满足应用需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可实现两个自由度转动的轴承组件，解决目前的轴承只能满足一个运动自由度的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种二自由度转动轴承，包括轴承内圈、 轴承外圈和内滚珠，其还包括中心轴、外滚珠；轴承外圈内腔为或含有两端对称切平的球形，球形内腔的球心位于轴承内圈的回转轴线上；在轴承内圈和外圈之间，通过球形内腔的球心且与轴承内圈轴线垂直的平面上，均匀布置有一圈或多圈内滚珠；在轴承外圈内腔靠近两个端面附近，轴承外圈内腔的内表面与轴承内圈的外表面之间有一定的间隙；中心轴穿置在轴承内圈中，在中心轴上有一个与轴承内圈端面平行的周向凸台，在周向凸台与外圈一端面之间，在中心轴的轴线平面内，沿中心轴的轴线对称布置有一对外滚珠；中心轴带动轴承内圈，沿轴承外圈的中心回转轴线转动，和/或以轴承外圈的球形内腔的球心为中心，沿与中心轴轴线和两个外滚珠的中心连线形成的平面垂直的方向，在一定角度内转动。

优选地，上述的二自由度转动轴承，所述的轴承外圈为分体式结构。

优选地，上述的二自由度转动轴承，在所述的轴承外圈的一端面，也就是与外滚珠配合处，设置有用于放置外滚珠的球形凹槽。

优选地，上述的二自由度转动轴承，所述的中心轴为阶梯轴，小端插入轴承内圈中形成过盈配合，轴承内圈的一端通过轴肩定位，另一端通过端盖和螺栓或其他形式的紧固连接件实现定位。

优选地，上述的二自由度转动轴承，所述的轴承内圈外表面上有若干用于放置内滚珠的凹槽，凹槽为与内滚珠相适配的球形，凹槽位于轴承内圈的外表面上，并沿圆周均布分布。

本发明的有益效果是：

本发明基于传统滚珠轴承的原理，设计了球形的轴承外圈内腔，使得滚珠不仅能沿径向圆周方向滚动，还可以沿球形内腔的横向切面方向在一定角度内滚动，外滚珠起到支撑传递作用。本发明具有结构简单、紧凑，零部件少，维 修保养方便的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的结构外形图(与连杆安装在一起，并示意了一定的转动角度)。

图2是本发明的横向剖视图(仅示意了轴承部分)。

图3是本发明的一端面视图(与连杆安装在一起)。

图4是本发明的纵向剖视图(与连杆安装在一起)。

图5是本发明的横向剖视图(与连杆安装在一起)。

其中：

1-端盖；2-螺栓；3-轴承内圈；4-轴承外圈；5-内滚珠；6-外滚珠；7-中心轴；8-连杆；9-挡圈；A-中心连线；B-轴线；C-中心连线。

具体实施方式