[发明专利]具有开槽的轴承圈和轴承

说明书

本发明公开了一种具有开槽的轴承圈和轴承。所述轴承圈具有两个朝向轴向的对置的端面，根据本发明，在至少一个所述端面上设有在轴向上深入所述轴承圈的开槽。本发明所涉及的轴承的外圈和/或内圈设计为具有开槽的轴承圈。

技术领域

本发明涉及一种用于轴承的轴承圈，具有两个朝向轴向的对置的端面。本发明还涉及一种具有这种轴承圈的轴承。

背景技术

滚动轴承，尤其圆柱滚子轴承由于具有较高的承载径向负荷和一定的轴向负荷能力，被广泛应用于铁路、轧钢、大型电机、风力发电机组等。

例如用于铁路单元，尤其用于火车车轮中的大型滚珠轴承组，它们被安置在轴箱的壳体中，且具有左轴承和右轴承，所述两个轴承中心对齐(共轴)并且两轴承相对于外部载荷成对称分布，以确保轴承承受均匀负载。由于不同的国家有不同的铁路宽度标准，火车车轮的间距可能为了适应不同地区的标准而进行调整。因此，轴承组能够轴向移动，以适应不同的轨道宽度。车轮间距的变化并不会影响整车重心的移动，所以在壳体发生轴向移动后，轴承会受到偏心荷载，使得一侧轴承受到的荷载明显大于另一侧轴承受到的荷载，从而造成受到较大荷载的轴承的使用寿命会被明显降低，容易使得整个轴箱失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于轴承的轴承圈以及轴承，借助所述轴承圈或者具有这种轴承圈的轴承在发生偏心荷载的情况下能够将荷载均匀化并且由此提高轴承的承载能力和使用寿命。

所述技术问题首先通过一种用于轴承的轴承圈所解决，该轴承圈具有两个朝向轴向的对置的端面，优选具有两个与轴向垂直的对置的端面，根据本发明，在至少一个所述端面上设有在轴向上伸入轴承圈的开槽。在此，“朝向轴向”的方向可以理解为与轴向成一定角度，优选与轴向垂直的方向。由于开槽的设置，降低了轴承圈的刚度，使得内应力可以一定程度地释放，故可以降低最大的边缘应力，改善滚子滚道应力分布，由于降低了边缘应力和内应力，从而使得应力分布更均匀，因此提高了轴承的使用寿命。

根据本发明的优选实施方式，具有开槽的轴承圈是轴承外圈和/或轴承内圈。因此，能够制成这样的轴承，它的外圈或者内圈具有开槽，或者它的外圈和内圈都具有开槽。根据本发明的另外实施方式，能够在轴承圈一侧或两侧设置开槽。因此，能够根据实际需求设置开槽的位置和数量。

根据本发明的另外的优选实施方式，轴承圈仅一个端面设有开槽，该开槽的轴向深度小于轴承圈的轴向长度，优选小于轴承圈的轴向长度二分之一，尤其小于轴承圈的轴线长度的四分之一；若轴承圈的两个端面均设有开槽，则两个开槽的轴向深度长度之和小于轴承圈的轴向长度，优选小于轴承圈的轴向长度二分之一，尤其小于轴承圈的轴线长度的四分之一。有利的是，在保证轴承圈的足够的刚度和强度的情况下，也可以根据需要任意设置开槽的轴向深度。

根据本发明的另外的优选实施方式，轴承圈尤其用于滚动轴承并且具有用于滚动体的滚道，其中，在轴承圈的端面和滚道之间设有挡肩。有利的是，开槽的轴向深度大于挡肩的轴向宽度，从而使滚动体的端部接触相对较软的区域。由于开槽的设置，降低了边缘应力，在受到同样大小的外部荷载的情况下，能够增加承担荷载的滚动体的数目，避免了应力的相对集中并使得应力的分布更均匀，因而提高了轴承的使用寿命。

虽然轴承圈在开槽端侧的整体刚度被降低，但因为开槽的结构设置，改变了轴承圈负载情况下，即改变了开槽端侧的应力分布，减小了应力集中，因而提高了应力分布均匀性。开槽需要具有一定的深度和宽度，优选超过挡肩的宽度。但是为了保证轴承圈的支承强度，开槽的深度优选不超过轴承圈轴向宽度的二分之一。