[发明专利]一种整体轴连式风扇离合器轴承

说明书

技术领域

本发明涉及整体轴连式风扇离合器轴承，属于用于旋转运动的滚动接触轴承领域。

背景技术

现有技术中的轴承结构如图1所示，芯轴1为多台阶结构，包括附图1中的附图标记11所示的螺纹M20，直径为30mm的第一台阶12，直径为40mm的第二台阶13，直径为51mm的端部大外径15，以及直径为80mm的大外径14

轴承工况条件一般为：

1、工作温度-40℃--180℃；

2、离合器的重量及载荷为：1600N

3、风扇重量为170N

4、轴向力为1500N

5、轴承额定转速：2600 r.p.m

根据轴承的外形结构图和轴承受力及工况条件，对轴承结构及受力进行分析，该轴承结构呈单方向阶梯台阶结构，尺寸规格较大，芯轴长度长，左端安装风扇及离合器呈悬臂结构，承受较大的径向载荷和轴向载荷，使用时由于受重心偏心等作用，有一定不平衡动载荷。轴承的受力状态为悬臂结构，轴承左端（前端）承受较大载荷。

现有技术中通常采用的结构为一风扇轴上采用一套向心短圆柱滚子轴承和一套双列角接触球轴承，例如型号分别为NU2208和5306，形成NU2208+5306+轴的轴承组件，其中NU2208主要承受径向载荷，5306双列角接触球轴承主要承受少量的径向载荷和较大的轴向载荷。

两种轴承的外形尺寸及额动定负荷为：

NU2208   内径d=40mm   外径D=80mm    厚度C=23mm

额定静载荷Cor=58000N

5306     内径d=30    外径D=72   厚度 C=30.2

额定静载荷Cor=40500N

现有技术中轴承均为开式结构，工作时需要对轴承进行特别润滑和密封设计。现有技术中的轴承在日常维护、保养等方面存在拆装等较大困难。

发明内容

本发明旨在对现有技术中的轴承组件进行集成化优化设计，进而增加轴连轴承的承载能力和可靠性，并简化装配工艺。

为了实现上述目的，本申请提供一种整体轴连式风扇离合器轴承，主体结构同样适用于汽车水泵轴连轴承，该轴承采用双列滚子和单列钢球，单列钢球几何形式上采用角接触结构，用于承受轴向载荷；双列滚子用于承受径向载荷；该轴承包括：

轴承外圈，该轴承外圈上加工有沟道和滚道，用于承载和导向滚动体的转动；所述的滚动体包括钢球和圆柱滚子；

芯轴，该芯轴轴向插入轴承外圈，芯轴外径上加工有内沟道，用于承载和引导钢球的转动；芯轴外径上还加工有内滚道，用于承载圆柱滚子；

钢球保持架，该钢球保持架设置在轴承外圈和芯轴之间，使钢球等距均布于沟道内；

滚子保持架，该滚子保持架采用筒形结构加弹簧挡圈的结构设计，该弹簧挡圈配合装配在轴承外圈上，防止圆柱滚子沿轴向窜出；

密封圈，该密封圈压装于轴承外圈端部的密封槽内，与轴承外圈保持静止。

其中，所述的单列钢球布置在双列滚子的中间位置，双列滚子布置为在单列钢球的左侧和右侧各一列。

所述的轴承外圈上还加工有卡环槽和滚道越程槽，卡环槽内装配有卡环，所述的轴承外圈的外径装配在轴承座或几座孔内，起基准作用，在轴承运转时，外圈固定不动，承受芯轴传递来的力。

所述的轴承外圈上的沟道和芯轴外径上的内沟道均为桃形沟，沟道和内沟道的位置对应，在轴承外圈和芯轴组装完成的时候，沟道和内沟道使轴承的钢球产生25°的接触角。

所述的芯轴上加工有若干个台阶，用于装配皮带轮和/或离合器，实现转矩的传递。

所述的钢球材料为GCr15优质高碳铬轴承钢，钢球采用单列角接触钢球的结构，钢球直径为13.494mm（即17/32英寸），单列8颗钢球 ，接触角为25°。

所述的钢球保持架材料为增强尼龙+25%玻璃纤维。

所述的圆柱滚子材料为GCr15优质高碳铬轴承钢，圆柱滚子与芯轴上的内滚道和轴承外圈上的滚道均为线接触，圆柱滚子的倒角同其外径过渡部分设计有修圆过渡处理，使圆柱滚子带有凸度。

所述的滚子保持架使圆柱滚子等距均布于滚道内并引导圆柱滚子沿着滚道做圆周运动，滚子保持架材料为增强尼龙+25%玻璃纤维。

所述的弹簧挡圈采用坡形开口且两侧坡口角度不一致，安装时坡口角度较小的一侧先进入设置在轴承外圈上的挡圈槽，取出时坡口角度较小一侧最后弹出。