纯滚动轴承
专利汇可以提供纯滚动轴承专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种纯 滚动 轴承 ，是一种无 保持架 、无滑动摩擦的具有柱形或带锥形的 滚动体 的纯 滚动轴承 ，其包括一 内圈 、一 外圈 以及设在内圈和外圈间的若干滚动体，在每两相邻滚动体之间沿周向设有一 定位 滚动体，其与两相邻滚动体间呈滚动 接触 结构；滚动体中间部设有凹形滑道，与定位滚动体的滚轮相配合；定位滚动体设有与滚动体滑道相配合的滚轮，两端部设有滑道。其取消了现有滚动轴承的保持架和内外圈的挡边，可消除传统轴承存在的滑动摩擦及轴承挡边与滚动体两侧产生的滑动摩擦的 缺陷 ，显著减少了阻 力 ，降低了能耗和噪音，而具有结构简单、加工及安装方便、成本较低、可提高轴承极限转速和使用寿命及适用于产业应用的功效。，下面是纯滚动轴承专利的具体信息内容。
1、一种纯滚动轴承，包括一内圈(3)、一外圈(4)以及设置在内圈(3) 和外圈(4)之间的若干个滚动体(1)，其特征在于其在每两个相邻的滚动 体(1)之间沿周向位置安装设置有一个定位滚动体(2)，该定位滚动体(2) 与两相邻滚动体(1)之间呈滚动接触的结构。
2、根据权利要求1所述的纯滚动轴承，其特征在于其中：
该滚动体(1)，为圆柱形的滚动体或圆锥形滚动体，在中间或某个位 置设有凹形的滑道(7)，该滑道(7)与定位滚动体(2)圆弧形或其它形 状的滚轮(8)相配合呈滚动接触结构，该滚动体(1)与轴承内圈(3)、 外圈(4)的接触呈点接触或线接触的结构；
该定位滚动体(2)，其任一横截面均为圆形，该定位滚动体(2)上设 有一与滚动体(1)的滑道(7)相配合滚动接触的圆弧形的滚轮(8)，沿 周向设置在相邻的两个滚动体(1)之间，在定位滚动体(2)的二端部分 别设有一滑道(5)，该滑道(5)上分别与设置在内圈(3)或外圈(4)上 的定位滑道(6)滚动接触，该定位滚动体(2)与滚动体(1)、定位滑道 (6)与滑道(5)呈为点接触或线接触的结构。
3、根据权利要求2所述的纯滚动轴承，其特征在于其中所述的滚动体(1) 和\或定位滚劝体(2)可设置为一体的整体式结构，滚动体(1)的滑道(7) 和滚轮(8)可设置在中间部，亦可设置在滚动体(1)的两端部或某个位 置；该滑道(7)和滚轮(8)可同时设置成一个或若干个。
4.根据权利要求2所述的纯滚动轴承，其特征在于其中所述的滚动体(1) 和\或定位滚动体(2)可设置为分体式的结构，该定位滚动体(2)二端部 的两个滑道(5)部分以及滚动体(1)的中间滑道(7)部分设置为分开制 造的分体结构，该分体结构并以过盈配合或螺旋配合结构组合装配为一整 体，滚动体(1)的滑道(7)和定位滚动体(2)的滚轮(8)可设置在中 间部，亦可设置在滚动体(1)的两端部或其它某个位置；该滑道(7)和 滚轮(8)可同时设置为一个或若干个。
5.根据权利要求3或4所述的纯滚动轴承，其特征在于其中所述的定位 滚动体(2)两端的滑道(5)设置成纵截面为凹形或凸形的结构，定位滑 道(6)的横截面相应设置为凸形或凹形的结构，二者形成滚动接触结构。
6.根据权利要求5所述的纯滚动轴承，其特征在于其中所述的定位滑道 (6)的横截面可以设置成凸形或凹形结构，且与定位滚动体(2)的滑道 (5)相配合形状而成滚动接触定位结构。
7、根据权利要求6所述的纯滚动轴承，其特征在于其中所述的定位滚动 体(2)两端的滑道(5)以及定位滚动体(2)与滚动体(1)滚动接触的 滚动体(1)的中间滑道(7)、滚轮(8)的截面可设置为V字形、圆弧形 或沟槽形等形状，该定位滚动体(2)的滚轮(8)的纵截面可设置为V字 形、圆弧形或沟槽形多种形状，且其可制成实心或空心结构，其任一横截 面的外形都是圆形；该滑道(5)和滑道(7)的截面形状可设置为相同的 截面形状，亦可设置为上述不同截面相组合的组合截面形状；该定位滚动 体(2)可制成设置在滚动体(1)远离或靠近圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴 承的轴线一侧。
8、根据权利要求7所述的纯滚动轴承，其特征在于其中所述的内圈(3) 和外圈(4)可以同时做成整体式或分体式结构，亦可其中之一设置成整体 结构，而另一个设置成分体结构，且其滚道纵截面形状可设置为直线形或 梯形沟槽形。
9、根据权利要求8所述的纯滚动轴承，其特征在于其中所述的定位滚 动体(2)设置为轴线位置直径大于或小于滚动体(1)轴线距离轴承中心 线位置的直径，即：定位滚动体(2)设置为其轴线与轴承中心轴线的距离 a大于滚动体的轴与轴承中心轴线的距离b，即a＞b，或定位滚动体(2)的 轴线与轴承中心轴线的距离a亦可小于任一滚动体的轴线与轴承中心轴线 距离b，即a＜b，则定位滑道(6)设置在内圈(3)外径上，且定位滚动体 (2)两端的滑道(5)与定位滑道(6)呈滚动接触结构。
技术领域
本发明涉及一种一般工程领域轴承中的滚动轴承，特别是涉及一种 无保持架无滑动摩擦、具有柱形滚动体或锥形滚动体的纯滚动轴承。其 取消了现有滚动轴承的保持架和内外圈的挡边，用滚动约束结构代替了 滑动约束结构，可以替换传统带保持架的具有滑动摩擦的滚动轴承，消 除了现有滚动轴承存在的由于以保持架进行空间定位而产生的滑动摩 擦以及轴承挡边与滚动体两侧产生的滑动摩擦的缺陷，显著地减少了阻 力，降低了能耗和噪音，而具有结构简单、加工安装方便、成本较低、 提高轴承极限转速和使用寿命、容易推广实施的优良功效。
背景技术
该种滚动体与保持架之间的相对滑动摩擦及滚动体与轴承挡边之间 的相对滑动摩擦，使得轴承在运转中，特别是在高速和超高速动转时， 产生了一系列的问题，例如润滑非常困难、轴承的温升提高、噪声大等， 且滚动体和保持架在高温高速条件下，其应力会急剧增加，最终结果导 致轴承损环。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，这种滑道摩擦的存在也使得滚动轴承的承载能力大大减 小，能耗显著增加，另在高速运转的条件下，滚动体和保持架之间由于 离心力的作用而使其滑动摩擦力进一步急剧增加，该摩擦应力集中的情 形也将导致轴承迅速破坏。因此，上述问题的存在，使得现有滚动轴承 的极限速度的提高受到滑动摩擦力很大的限制。由此可见，上述现有的 滚动轴承仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。
有鉴于上述现有的滚动轴承结构在设计上未尽精良，本设计人基于 丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设 计，并经反复试验及改进后，终于发展出具有实用价值的本发明。
发明内容
本发明解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本 发明提出的一种纯滚动轴承，包括一内圈、一外圈以及设置在内圈和外 圈之间的若干个滚动体，其主要是在每两个相邻的滚动体之间沿周向位 置安装设置有一个定位滚动体，该定位滚动体与两相邻滚动体之间呈滚 动接触的结构。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。
前述的纯滚动轴承，其中：该滚动体，为圆柱形的或圆锥形的滚动 体，在中间部设有凹形的滑道，该滑道与定位滚动体圆弧形的滚轮相配 合呈滚动接触结构，该滚动体与轴承内圈、外圈的接触为线接触的结构； 该定位滚动体，其任一横截面均为圆形，该定位滚动体上设有一与滚动 体的滑道相配合滚动接触的圆弧形的滚轮，沿周向设置在相邻的两个滚 动体之间，在定位滚动体的两端部，分别设有一滑道，该滑道与设置在 外圈或内圈两侧的定位滑道滚动接触，该定位滚动体与滚动体、定位滑 道与滑道呈为点接触或线接触的结构。
前述的纯滚动轴承，其中所述的纯滚动轴承，其中所述的滚动体或 定位滚动体可设置为一体的整体式结构，滚动体的滑道和定位滚动体的 滚轮可设置在中间部，亦可设置在滚动体的两端部；该滑道和滚轮可分 别设置有一个或若干个。
前述的纯滚动轴承，其中所述的滚动体或定位滚动体可设置为分体 式的结构，该定位滚动体两端部的两个滑道部分以及中间滑道部分设置 为分开制造的分体结构，该分体结构并以过盈配合或螺旋配合结构组合 装配为一整体，滚动体的滑道和定位滚动体的滚轮可设置在中间部，亦 可设置在滚动体的两端部；该滑道和滚轮可分别设置有一个或若干个。
前述的纯滚动轴承，其中所述的定位滚动体两端的滑道设置成纵截 面为凹形或凸形的结构，定位滑道的横截面相应设置为凸形或凹形的结 构，二者形成滚动接触结构。
前述的纯滚动轴承，其中所述的定位滚动体两端的滑道及定位滚动 体与滚动体滚动接触的滚动体滑道的截面可设置为V字形、圆弧形或沟 槽形形状，该定位滚动体的滚轮部分的纵截面可设置为V字形、圆弧形 或沟槽形多种形状，而形成与滚动体滚动接触的状态，且可制成实心或 空心结构，其任一横截面的外形都是圆形；该滑道和滑道的截面形状可 设置为相同的截而形状，亦可设置为上述不同截面相组合的组合截面形 状；该定位滚动体可制成设置在滚动体远离轴承轴线一侧的圆锥滚子轴 承。
前述的纯滚动轴承，其中所述的内圈和外圈可以同时做成整体式或 分体式结构，亦可其中之一设置成整体结构，而另一个设置成分体结构， 且其滚道纵截面形状可设置为直线形或梯形沟槽形。
前述的纯滚动轴承，其中所述的定位滚动体设置为轴线位置直径大 于或小于滚动体轴线距离轴承中心线位置的直径，即：定位滚动体设置 为其轴线与轴承中心轴线的距离a大于滚动体的轴线离轴承中心轴线的 距离b；即a＞b，定位滚动体的轴线与轴承中心轴线的距离a亦可小于 任一滚动体的轴线与轴承中心轴线距离b，即a＜b，该定位滑道纵截面 的圆弧凸形部设置在内圈的外侧，且定位滚动体是设置在内圈上的滑道 外侧圆弧凸形部上呈滚动结构。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方 案可知，本发明是山内圈、外圈、滚动体以及定位滚动体组成，其主要 是在每相邻滚动体与滚动体之间沿周向安装设有一个定位滚动体，该定 位滚动体可同时保证相邻滚动体之间的周向间隔距离以及可限制滚动 体在轴承中的轴向位置，该定位滚动体的轴向定位、径向定位和周向定 位是通过定位滚动体两自由端滑道上的定位滑道以及相邻的两个滚动 体来完成，定位滑道与滑道的接触是点接触，而定位滚动体和滚动体的 接触也是点接触。定位滚动体内部可以做成实的或空心的，其任一横截 面的外形都是圆形，其两端滑道的纵截面形状可以为凹形或凸形，该凹 形或凸形滑道又可以分别设置为V字形、圆弧形或沟槽形、该滚动体与 定位滚动体接触部分的滑道的纵截面也可以做成V字形、圆弧形或沟槽 形。相应地，定位滑道的截而可为凸形或凹形，该凸形或凹形也可以设 置成V字形、圆弧形或沟槽形，以便与定位滚动体两端的滑道相配合作 滚动接触定位，该接触是点接触。由于其内、外圈的滚道截面可以制成 直线形或梯形沟槽形，通过定位滑道可轴向定位。定位滚动体在使用中 是运动的，其一方面进行自转，一方面围绕轴承的轴线公转。滚动体与 轴承内、外圈是线接触，其相对速度差为零，滚动体与定位滚动体接触 点的相对速度差为零，而定位滚动体与定位滚道的接触点相对速度差也 为零，因此该运动都是属于纯滚动，不存在相对滑动摩擦，而成为名符 其实的“纯滚动轴承”，从而可大大提高轴承的使用性能，并能够延长 其使用寿命。
综上所述，本发明纯滚动轴承，是一种无保持架的无滑动摩擦的具 有柱形或带锥形滚动体的纯滚动轴承，其取消了现有滚动轴承的保持架 和内外圈的挡边，用滚动约束结构代替了滑动约束结构，可以替换传统 带保持架的具有滑动摩擦的滚动轴承，消除了现有滚动轴承存在的由于 以保持架进行空间定位而产生的滑动摩擦以及轴承挡边与滚动体两侧 产生的滑动摩擦的缺陷，显著地减少了阻力，降低了能耗和噪单，而具 有结构简单、加工安装方便、成本较低、提高轴承极限转速和使用寿命、 容易推广实施的优良功效，令使用本发明的机械、动力设备的精度和工 作可靠性均可得到明显的提高。其具有上述诸多的优点和实用价值，不 论在结构上或功能上皆有较大创新，且在技术上有较大进步，并产生了 好用及实的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一 新颖、进步、实用的新发明。
附图说明
图1是本发明纯滚动轴承第一实施例的结构剖视图。
图2是本发明纯滚动轴承第二实施例的结构剖视图。
图3是本发明纯滚动轴承第三实施例的结构剖视图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明纯滚动轴承，其包括一内圈3、一外圈4、 若干个滚动体1、在每两个相邻的滚动体(1)之间沿周向位置安装设置 有一个定位滚动体(2)，该定位滚动体(2)与两相邻滚动体(1)之间 呈滚动接触的结构，其中：
该若干个滚动体1，为圆柱形的滚动体，设置在内圈3与外圈4之 间，滚动体1的中间部设有V字形凹形滑道7，该滑道7与定位滚动体 2圆弧形凸形滚轮8相配合呈滚动接触结构。根据需要，这些滑道7和 滚轮8可以设置为若干个，可以设置在滚动体1的中间部，也可以对称 设置在两端部，滚动体1可以制成整体式或分体式结构。该滚动体1与 轴承内圈3、外圈4的接触为线接触的结构；
该定位滚动体2，其任一横截面均为圆形，该定位滚动体2可以同 时保证相邻滚动体1之间的周向间隔距离，并可限制滚动体1在轴承中 的轴向位置。该定位滚动体2的中间位置上设有一与滚动体1的滑道7 相配合进行滚动接触的圆弧形凸起滚轮8，其两端滑道5和轴向定位分 别与外圈4上的定位滑道6滚动接触，以保证该定位滚动体2的径向定 位和轴向定位，该定位滚动体2与滚动体1、定位滑道6与滑道5的接 触呈点接触或线接触的结构；
由于定位滑道6与滑道5、定位滚动体2与滚动体1以及滚动体1 与轴承内圈3和外圈4的接触均为点接触或线接触的结构，并且在所有 这些接触点或线的两物体相对速度差都为零，因此该轴承属于纯滚动轴 承。上述结构相组合，构成本发明纯滚动轴承。
在本实施例中，定位滚动体2的滑道5纵截面为V字形凹形，定位 滑道6的横截面为圆弧形凸形，从而二者形成滚动接触结构。相反地， 令定位滚动体2的滑道5纵截面设置为凸形，而定位滑道6的横截面设 置为凹形，二者形成滚动接触结构亦是可行的结构。
该定位滚动体2的滑道5以及定位滚动体2与滚动体1滚动接触的 中间滑道7的纵截面形状可以是V字形、圆弧形或沟槽形等多种形状。 该滑道5和滑道7的截面形状可以设置为相同的截面形状，也可以设置 为上述不同截面相组合的截面形状。
该定位滚动体2的中间部位的凸起滚轮8，在本实施例中是设置为 圆弧形，也可以设置为其它形状，以保证与滚动体1的滑道7相配合作 滚动接触。
请参阅图2所示，是本发明第二实施例，该内圈3和外圈4的滚道 纵截面可设置为直线形(如图1所示)或梯形沟槽形(如图2所示)。
为了安装和加工的便利，该滚动体1和\或定位滚动体2可以设置 为分体的结构，例如：定位滚动体2二端部的两个滑道5部分以及滚动 体1的中间滑道7部分设置为分开分别制造的分体结构，该分体结构并 以过盈配合或螺旋配合等结构方式组合装配起来；当然，该定位滚动体 2和\或滚动体1亦可设置为一整体式结构，而一体地组合安装。
请参阅图1所示，本发明中任一定位滚动体2的轴线2-2与轴承的 中心轴线0-0的距离a大于任一滚动体1的轴线1-1与轴承中心轴线0-0 的距离b，即a＞b；请参阅图2所示，本发明中任一定位滚动体2的轴 线2-2与轴承中心轴线0-0的距离a亦可小于任一滚动体1的轴线1-1 与轴承中心轴线0-0距离b，即a＜b，此时定位滑道6纵截面的圆弧凸 形设置在内圈3的外侧，并且定位滚动体2是在定位滑道6上滚动，在 该实施例中，外圈4的纵截面是梯形沟槽形的截面形状。
请参阅图3所示，是本发明的第三实施例，其是定位滚动体2在滚 动体1靠近轴承轴线一侧的圆锥滚子轴承的一个实施例，该定位滑道6 设置在内圈3上；该定位滚动体2也可以制成为设置在滚动体1远离轴 承轴线一侧的圆锥滚子轴承，类似于a＞b的情况。该定位滑道6可设置 在外圈4上。
以上所述，是结合三个实施例对本发明的实施方式进行了说明，但 其仅是本发明实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟 悉本项技术的人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等 同变化的等效实施例，凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属 于本发明技术方案的范围内。
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