[发明专利]纯滚动通用轴承

说明书

本发明提供了一种全新的相对运动的装置，特别是一种纯滚动摩擦的通用轴承。用以代替传统的带保持架和/或具有滑动摩擦的轴承，而且不仅仅适用于替代球状滚动体轴承，更适用于替代广泛使用的、承载能力大的、但缺点是滑动摩擦力更大的带挡边的圆柱、圆锥、腰鼓形滚子轴承和滚针轴承。本发明由内圈、外圈、滚动体、间隔滚动体以及自由环组成。不仅消除了现有球形滚动体滚动轴承由于用保持架进行隔离而产生的滑动摩擦和陀螺运动产生的滑动摩擦；不仅消除了带挡边的圆柱、圆锥、腰鼓形滚子轴承的保持架和滚动体之间的滑动摩擦；而且消除了轴承内、外圈挡边和滚子之间所产生的较大的滑动摩擦阻力。从而显著地减少了阻力，降低了能耗和噪音，提高了承载能力、极限转速和使用寿命，可以令使用本发明产品的机械、设备的精度和可靠性得到明显提高。

一、技术领域

本发明涉及一种全新的相对运动的装置，特别是一种纯滚动摩擦的通用轴承。

二、背景技术：

现有的滚动轴承主要用内外套圈、滚动体和保持架所组成。为了滚动体相互之间以及滚动体在轴承中的相对定位，现有的滚动轴承都具有保持架装置，这种保持架不管它的结构采取什么样的形式，不管它使用什么样的材质和光洁度，都是通过滑动摩擦来制约高速运动的滚动体。而这种滑动摩擦阻力对于轴承性能和寿命的影响是至关重要的。

这种滚动体与保持架之间的相对滑动摩擦使轴承在运转中，特别是在高速和超高速运转时，产生一系列的问题，如润滑很困难；轴承的温升提高，噪声大。滚动体和保持架在高温高速条件下，应力会急剧增加，结果导致轴承损坏。而滚动摩擦阻力在轴承中相对其中的滑动摩擦阻力而言是微不足道的。这种滑动摩擦的存在也使得滚动轴承的承载能力和极限转速大大减小，能耗显著增加，在高速运转条件下，滚动体和保持架之间由于离心力的作用而使滑动摩擦力进一步急剧增加，摩擦应力集中也可导致轴承的迅速破坏。因此，滚动轴承的极限速度的提高也受到这种滑动摩擦力很大的限制.

特别是对于使用广泛、承载能力大的轴承内、外圈带有挡边的圆柱形、圆锥形和腰鼓形等滚子轴承，除了上述的滚子与保持架之间的滑动摩擦阻力所产生的一系列问题，而且显著增加了轴承内、外圈挡边与滚子之间的滑动摩擦阻力，使得这类的滚动轴承的摩擦阻力大大提高，能耗和噪音显著增加，使用寿命明显减少。因此这类滚动轴承的承载能力和极限转速进一步受到了限制。

三、发明内容：

本发明的目的是提供一种全新的纯滚动的通用轴承。它不仅仅取消了通常的保持架，也取消了通常的滚子轴承的挡边。全部采用滚动约束代替了滑动约束，在很大程度上减小了轴承的摩擦阻力；减小了能耗；降低了噪音；从而大大提高了轴承的承载能力和极限转速；进一步提高了轴承的使用性能并延长其使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了一种全新的纯滚动摩擦阻力(纯滚动)的通用轴承，包括一内圈、一外圈以及设置在内圈和外圈之间的若于个滚动体(滚动体可以是球形、圆柱形、圆锥形和腰鼓形等)，其特征在于，它还包括设置在每两个相邻滚动体之间并与它们滚动接触的隔离滚动体，以及设置在隔离滚动体两端的滚道上并与之滚动接触的自由环.

本发明是这样完成的：在每相邻滚动体与滚动体之间沿周向安装一隔离滚动体，该隔离滚动体同时保证相邻滚动体之间的周向间隔距离以及被限制在轴承中的轴向位置，该隔离滚动体的径向定位是通过隔离滚动体两自由端滚道上的自由环完成。自由环与滚道的接触是点接触或线接触。而隔离滚动体中间的圆柱面和相邻的两个圆锥面与滚动体的圆柱体和两端的半球体分别形成滚动接触，该接触也是点接触或线接触。隔离滚动体可以做成整体式的或分体式的，隔离滚动体内部可以做成实的或空心的.它的任一横截面的都是圆形，该隔离滚动体两端滚道的纵截面可以做成凹形或凸形。该凹形或凸形又可以分别是V字形、单圆弧形、双圆弧形，隔离滚动体上的与该隔离滚动体中间圆柱面相邻的两端圆锥面与滚动体两端半球体接触的两个滚道7的纵截面，也可以组成V字形、单圆弧形、双圆弧形。相应地自由环横截面做成凸形或凹形。该凸形或凹形也可以做成V字形、单圆弧形、双圆弧形，以便与隔离滚动体的两端滚道相配合作滚动接触定位(该接触是点接触或线接触)。