[发明专利]滚动轴承

说明书

本发明公开了一种滚动轴承(1)，包含内圈(2)、外圈(4)以及设置在内圈(2)和外圈(4)之间的多个滚动体(6)。其中，内圈(2)和外圈(4)各自包含用于多个滚动体(6)的滾道(10、12)，各滾道(10、12)以对称的方式围绕多个滚动体(6)，滚动轴承(1)进一步包含设置在内圈(2)和外圈(4)之间用于保持滚动体(6)的不对称保持架(8)，并且，滚动轴承(1)由位于多个滚动体(6)各轴向侧的润滑剂润滑。所述滾道(10、12)从内圈(2)和外圈(4)的轴向中心(X)向同一个轴向方向偏移，用以使滚动轴承(1)在各轴向侧作用在润滑剂上的剪切率相同。

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承。

背景技术

滚动轴承，例如深沟球轴承之类的球轴承，在典型情况下包含内圈、外圈(下文亦被统称“轴承圈”)和设置在内圈和外圈之间的滚动体(例如球)。其中，所述滚动体通常容纳在保持架中。轴承圈中加工有凹槽，所述凹槽形成滾道，在轴向上对称分布。因此，滚道以内圈和外圈的轴向中点为中心对称分布。为了简化滚动体在保持架中的安装，经常使用非对称保持架，例如，具有基干侧(backone side)和爪侧的(pronged side)嵌入式保持架(snap-in type cage)。尽管这种保持架能够简化安装，但它也有如下缺点：由于不对称保持架引发不同的动力学作用，滚动轴承中可能存在的润滑剂可能会不均匀地分布，并且被不均匀地供给给滚动体。这种润滑剂的不对称分布可能会导致轴承(尤其是滚动体和滚道)的润滑不均匀。

这源于润滑剂，例如润滑脂，可能暴露于不同的剪切应变率(shear strainrates)这样的事实。润滑剂，尤其是润滑脂，是一种剪切稀释流体(shear thinningfluid)。这意味着润滑脂的粘稠度(η)是剪切率的函数。所述剪切率是指每一秒钟(s^-1)施加在润滑剂上的剪切变形的速率。

这也适用于润滑油，但对润滑脂的影响更为显著。

当润滑脂处于静态时，它就像一种固体(类似于黄油)。但是，当剪切开始时，它就变得有些流体化。在非常高的剪切率下，润滑脂的粘稠度接近基油(base oil)的粘稠度(润滑脂＝增稠剂+基油)。剪切率被定义为：

这意味着，当润滑脂分布在两个旋转的平板之间时，剪切率等于平板之间的速度差(Δu)与间隙(h)之商。就轴承而言，润滑脂分布在滚动体与轴承轴向两侧的密封件之间。两个旋转平板(以下简称“转板”)在这种情况下由滚动体和密封件所代表，抑或在有保持架存在的情况下，由保持架和密封件所代表。

在典型情况下，轴承最初被充以润滑脂，但它不是完全被充满润滑脂。通常，轴承大约30％的自由空间被充以润滑脂。当轴承开始旋转时，滚动体会非常迅速地将润滑脂推向轴承的两侧(这被称为“通道化(channeling)”)，润滑脂会进一步在滚动体与轴承轴向两侧的密封件之间流动(被剪切)。这是一个极具动态的过程。简而言之，润滑脂会在穿越这种润滑脂通道的滚动体的左右两侧被剪切。这一过程的持续时间有限，在典型情况下持续大约1～24小时。

此后，所谓“未被扫过”的空间，即滚动体左侧和/或右侧的空间，被完全充以润滑脂。该空间内过多的润滑脂将会透过密封件泄露出去。滚动体几乎再也接触不到润滑脂了。这一过程被称为“清脂(clearing)”。滾道内的润滑脂已被完全清除，仅剩一层非常薄的油膜用于润滑接触部件(或者接触部分)。接触部件现在由静止的润滑脂连续供脂(这被称为“渗润(bleed)”)。