[发明专利]非金属材质铆合保持器向心球轴承及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及特种滚动轴承技术领域，特别涉及非金属材质铆合保持器向心球轴承及其制作方法。

背景技术

向心球轴承是所有类型滚动轴承中应用面最广、使用量最大的一类滚动轴承，比如其中的深沟球轴承，其特出特点是，一般需要外圈变形才能实现与内圈和滚珠的合套，合套后，套圈不可分离，因此，只能是在外圈、内圈和滚珠三大件合套后才能装配保持器，这样就限定了，此类轴承只能采用两半铆合保持器或冠形保持器，两半铆合保持器采用金属材料制成，冠形保持器采用工程塑料制成。

请参阅图1A、图1B，图1A为现行金属铆合浪形保持器立体示意图，图1B为现行采用该保持器的向心球轴承。该向心球轴承包括轴承外圈11、内圈12、嵌入外圈沟道和内圈沟道之间的滚珠13和将滚珠13沿圆周方向均匀分隔的保持器14，所述各个滚珠13分别置于保持器14兜孔内。该金属铆合浪形保持器14包括两半浪形保持器141和铆钉142，在轴承外圈11、内圈12和滚珠13分选合套后，铆钉142穿过两半浪形保持器141上面的铆钉孔将两半浪形保持器连接起来，然后，通过铆合模将铆钉镦粗变形将两半保持器固联形成金属铆合浪形保持器。金属铆合浪形保持器分别具有如下明显优点和缺点。优点主要源自其铆合后的闭式结构，包括：（1）机械强度高；（2）除非将保持器强行破坏，否则，保持器不会退出、脱离轴承，因此，无需专门设置保持器轴向限位结构。

缺点主要源自其采用金属材料，包括：（1）质量较重；（2）易划伤滚珠；（3）与滚珠磨损后的脱落物是轴承继续平稳、安全运行的重大隐患。这些缺点在滚珠与保持器接触越频繁、越不平稳的情况下就越突出，例如在如下工况下服役的轴承：低速超低速、高速超高速、频繁启停、正反向交替运转、变速运转、强的振动冲击、摆动运转、径向重载、承受力矩载荷等，在这些工况下，轴承并非以某一合适的速度匀速运转，保持器与滚珠之间的接触频繁且很不平稳，由于滚珠硬度很高且表面非常光洁，因此，结果是，滚珠表面被划伤，保持器兜孔边缘发生磨损脱落，导致轴承无法平稳、可靠运行。

请参阅图2A、图2B，图2A为现行塑料冠形保持器立体示意图，图2B为现行采用该保持器的向心球轴承。该向心球轴承包括轴承外圈21、内圈22、嵌入外圈沟道和内圈沟道之间的滚珠23和将滚珠23沿圆周方向均匀分隔的保持器24，所述各个滚珠23分别置于保持器24兜孔内。塑料保持器24由塑料模具注塑而成，呈一面开口的冠形结构，保持器的兜口带有锁量，当轴承装配时，外圈、内圈和滚珠合套后，塑料保持器从一侧插入轴承，因塑料具有弹性，插入过程中，需要用力克服锁量，插入后，兜口锁量使得保持器不至于掉出轴承。塑料冠形保持器分别具有如下明显优点和缺点。

优点主要源自其塑料材质，包括：（1）质量较轻；（2）与金属滚珠或陶瓷滚珠的摩擦学配副性能都很好，在任何工况下都很难发生划伤滚珠表面、产生磨损脱落物的问题。

缺点主要源自其开式结构，包括：（1）整体机械强度低；（2）开式球兜部分的机械强度低，当轴承不是在合适的某一速度下匀速运转时，比如高速超高速，强振强冲击等，保持器球兜部位变形较大，因此丧失对滚珠的正确引导功能，严重时，还会发生保持器过早失效，包括保持器球兜部分断裂，保持器沿轴向退出轴承等等；（3）为安全起见，需要在轴承上冠形保持器平底端一侧设置保持器限位结构。

可以看出，现行金属铆合保持器向心球轴承和塑料冠形保持器向心球轴承，都有其明显缺点和局限性，使得下述工况下，因为保持器的问题，它们都难以胜任：高速超高速、强的振动和冲击、径向重载或超重载等等。但随着工业的发展，这样的工况越来越多，现行金属铆合保持器向心球轴承和现行塑料冠形保持器向心球轴承对这些工况不能胜任、提前失效的问题越来越突出，因此，工程实际中迫切需要从创新保持器的角度入手，发明新的向心球轴承，同时克服金属铆合保持器向心球轴承和现行塑料冠形保持器向心球轴承的缺点和不足，保障主机的平稳、可靠运行。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种非金属材质铆合保持器向心球轴承，以同时克服现行金属材料铆合保持器向心球轴承和现行塑料冠形保持器向心球轴承的缺点和局限，解决它们都不能平稳、可靠地在高速超高速、径向重载、力矩载荷、强振强冲击等苛刻工况下运转的问题。

本发明的第二目的在于提供一种非金属材料铆合保持器向心球轴承的制作方法，以扩大非金属材料保持器的使用范围以及向心球轴承的使用范围。

本发明的目的是按以下技术方案实现的。