一種帶有成角度布置軸承的承載件及軸承安裝結構的制作方法

一種帶有成角度布置軸承的承載件及軸承安裝結構的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種帶有成角度布置軸承的承載件及軸承安裝結構，屬于軸承領域，承載件包括軸承安裝件和至少兩個軸承，所述軸承包括內圈和外圈，所述內圈與所述軸承安裝件固定連接，其中兩個軸承分別為第一軸承和第二軸承，所述第一軸承和所述第二軸承相對傾斜設置，將該承載件應用于軸承安裝結構內。通過將承載件上的兩個軸承傾斜設置，并將承載件應用于軸承安裝結構內，軸承安裝結構的被承載件和承載件相對轉動過程中，可以保證軸向和徑向跳動減少，有效增加輪子運轉的平穩性。
【專利說明】
一種帶有成角度布置軸承的承載件及軸承安裝結構
技術領域
[0001] 本發明涉及軸承領域，具體而言，涉及一種帶有成角度布置軸承的承載件及軸承 安裝結構。
【背景技術】
[0002] 軸承是一種較為常用的機械零件，用于確定旋轉軸與其他零件的相對運動位置， 起到支承或導向作用。
[0003] 現有深溝球軸承主要克服徑向載荷并實現軸體旋轉，若使用深溝球軸承克服軸向 載荷會使軸承壽命下降，需要更換其他種類軸承，比如角接觸球軸承，但是更換軸承后成本 升高，整體結構也會變大，不便于現有結構的修改。

【發明內容】

[0004] 本發明提供了一種帶有成角度布置軸承的承載件及軸承安裝結構，使上述問題得 到改善。
[0005] 本發明是這樣實現的：
[0006] 本發明實施例提供了一種帶有成角度布置軸承的承載件，包括軸承安裝件和至少 兩個軸承，所述軸承包括內圈和外圈，所述內圈與所述軸承安裝件固定連接，其中兩個軸承 分別為第一軸承和第二軸承，所述第一軸承和所述第二軸承相對傾斜設置。
[0007] 可選的，所述軸承的徑向所在平面為參考平面，所述第一軸承的參考平面與所述 第二軸承的參考平面相交，所述第一軸承的軸線與所述第二軸承的軸線相交且位于相交平 面內。
[0008] 可選的，所述軸承安裝件包括連接部和兩個安裝部，其中一個所述安裝部設置于 所述連接部的一端，另外一個所述安裝部設置于所述連接部的另一端，所述安裝部包括凸 臺和固定件，所述凸臺設置有用于安裝第一緊固件的固定孔，所述第一緊固件與所述固定 孔螺紋配合或過盈配合，所述軸承套設于所述凸臺，所述固定件通過所述第一緊固件固定 于所述安裝部的遠離所述連接部的一端。
[0009] 可選的，所述連接部為U型件，所述U型件包括嵌設槽和兩個安裝壁，兩個所述安裝 壁分別設置于所述U型件的外部兩側，所述安裝部固定設置于所述安裝壁，所述安裝壁所在 平面與所述軸承的軸線垂直或基本垂直。
[0010] 可選的，所述嵌設槽包括底壁和兩個側壁，兩個所述側壁相對設置于所述底壁的 兩端，所述U型件設置有用于穿設第二緊固件的通孔，所述底壁設置有凸塊。
[0011] 本發明實施例還提供了一種軸承安裝結構，包括主體件、被承載件和至少一個上 述的承載件，所述主體件設置于所述被承載件的內部，所述承載件與所述主體件之間剛性 連接；
[0012] 所述被承載件包括環狀的接觸壁，所述接觸壁包括與所述第一軸承對應的第一接 觸壁和與所述第二軸承對應的第二接觸壁，所述第一接觸壁的軸線和所述第二接觸壁的軸 線重合且所述第一接觸壁的軸線為參考線，所述被承載件能夠繞所述參考線相對于所述主 體件轉動；
[0013] 所述軸承的遠離所述參考線的一端為較遠端，所述軸承的靠近所述參考線的一端 為較近端，一個所述承載件的所述第一軸承的較遠端和所述第二軸承的較遠端之間的間 距大于所述第一軸承的較近端和所述第二軸承的較近端之間的間距。
[0014] 可選的，所述軸承的徑向所在平面為參考平面，所述第一軸承的參考平面與所述 第二軸承的參考平面相交，所述第一軸承的軸線與所述第二軸承的軸線相交且位于相交平 面內，所述接觸壁的徑向所在平面為基準平面，所述基準平面與所述相交平面垂直，所述參 考平面與所述參考線相交，所述參考平面與所述參考線之間的夾角為傾角。
[0015] 可選的，所述傾角與載荷之間的關系為tana =徑向載荷/軸向載荷，所述α為所述 傾角的角度，所述載荷為所述軸承受到的外力，所述徑向載荷為所述軸承受到的所述載荷 沿所述接觸壁的徑向分力，所述軸向載荷為所述軸承受到的所述載荷沿所述接觸壁的軸向 分力。
[0016] 可選的，所述傾角的角度范圍為70°-80°。
[0017] 可選的，兩個所述參考平面相對于所述參考線的傾角相等，且所述傾角的角度為 75。。
[0018] 與現有技術相比，本發明的有益效果是:通過將承載件上的兩個軸承傾斜設置，并 將承載件應用于軸承安裝結構內，軸承安裝結構的被承載件和承載件相對轉動過程中，可 以保證軸向和徑向跳動減少，有效增加輪子運轉的平穩性，這種結構的承載件及軸承安裝 結構結構較為簡單、制作成本較低。并且，此結構使得軸承安裝到承載件后軸承成角度布 置，根據所需的軸向載荷和徑向載荷可以生產出不同角度的承載件，已達到克服外部載荷 同時運動的效果。此結構可以根據需要生產出任意角度支撐，然后在其上安裝軸承，更改現 有設備結構時只需留出安裝支撐結構的孔位就可以根據需求任意替換支撐結構。本申請敘 述的承載件及軸承安裝結構體積小，安裝簡便，可便捷的對現有設備進行修改后安裝使用 或者更換不同角度支撐件，有效改善現有支撐結構缺陷。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明實施例1提供的帶有成角度布置軸承的承載件的結構示意圖；
[0020] 圖2為圖1的軸承安裝件的結構示意圖；
[0021 ]圖3為本發明實施例1提供的軸承安裝結構示意圖；
[0022]圖4為圖3的局部放大示意圖。
[0023] 軸承安裝結構100;
[0024] 主體件11;
[0025]被承載件13;接觸壁131;
[0026] 承載件15;
[0027] 軸承安裝件151;
[0028] 連接部1511;嵌設槽1511Α;安裝壁1511Β;第二緊固件1511C;凸塊1511D;
[0029] 安裝部1513;凸臺1513Α;固定件1513Β;固定孔1513C;第一緊固件1513D;
[0030] 軸承 153。
【具體實施方式】
[0031] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0032] 因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護 的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范 圍。
[0033] 應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0034]在本發明的描述中，需要說明的是，術語"第一"、"第二"等僅用于區分描述，而不 能理解為指示或暗示相對重要性。
[0035]在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語"設置"、 "連接"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是 機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個 元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明 中的具體含義。
[0036] 實施例1:
[0037] 請參照圖1所示，本發明實施例1提供了一種帶有成角度布置軸承的承載件15,該 承載件15主要用于需要軸承的機械連接結構中，能夠同時承載機械結構旋轉時的徑向力與 軸向力，減少機械部件在轉動過程中軸向與徑向的跳動，增加機械連接結構的平穩性。
[0038] 承載件15主要由軸承安裝件151和軸承153組成，軸承153的數量為至少兩個，為了 描述方便，在本實施例中，每個承載件15均包括兩個軸承153。
[0039] 軸承153可以采用現有技術，如深溝球軸承、角接觸球軸承等。軸承153包括內圈和 外圈，內圈與軸承安裝件151固定連接，固定連接方式可以為焊接、過盈配合、一體成型等各 種方式，只要能夠實現二者的相對固定即可，內圈主要實現軸承153的固定，外圈與其他部 件接觸配合，在其他部件的作用下，外圈可以相對于內圈轉動。
[0040] 將兩個軸承153分別定義為第一軸承和第二軸承，此處的第一、第二僅僅用于區分 兩個軸承153，并沒有表明重要順序等其他關系，第一軸承和第二軸承相對傾斜設置，傾斜 設置是指第一軸承和第二軸承的相對的端面之間的間距不等、第一軸承的軸線與第二軸承 的軸線不重合。
[0041] 換句話說，第一軸承與第二軸承相對傾斜是指:軸承153的徑向所在平面為參考平 面，第一軸承的參考平面與第二軸承的參考平面相交，即第一軸承的參考平面與第二軸承 的參考平面之間存在一定的夾角，當然參考平面的位置并不是絕對的，位置可能會發生一 定的變化，但無論怎么變化，其中一個軸承153的參考平面都是相互平行的，都與軸承153的 軸線垂直或基本垂直，需要注意的是，本申請中出現的"垂直"、"相交"等并不能認為是絕對 概念，根據需求或制造誤差，可能會存在一定的偏差，這種也是要算在保護范圍內的。
[0042] 兩個軸承153可能會存在一定的錯位，即第一軸承的軸線和第二軸承的軸線異面 且存在較大的間距，則承載件15的受力不均勻，為了改善這一問題，第一軸承的軸線與第 二軸承的軸線相交且位于相交平面內。
[0043] 兩個軸承153的軸線相交，兩個軸承153關于其中一個平面對稱，兩個軸承153的軸 線交點位于該平面上，將承載件15安裝完成后，則在承載件15受力過程中，兩個軸承153的 受力更加均勻。
[0044] 請參照圖2所示，軸承安裝件151包括連接部1511和兩個安裝部1513,安裝部1513 用于安裝軸承153,其中一個安裝部1513設置于連接部1511的一端，另外一個安裝部1513設 置于連接部1511的另一端，安裝部1513包括凸臺1513A和固定件1513B，凸臺1513A設置有用 于安裝第一緊固件1513D的固定孔1513C，第一緊固件1513D與固定孔1513C螺紋配合或過盈 配合，軸承153套設于凸臺1513A，固定件1513B通過第一緊固件1513D固定于安裝部1513的 遠離連接部1511的一端。
[0045] 連接部1511為U型件，即以相交平面為截面，連接部1511的截面形狀為U形，U型件 包括嵌設槽1511A和兩個安裝壁1511B，兩個安裝壁1511B分別設置于U型件的外部兩側，安 裝部1513固定設置于安裝壁1511B，安裝壁1511B所在平面與軸承153的軸線垂直或基本垂 直。
[0046] 嵌設槽1511A包括底壁和兩個側壁，兩個側壁相對設置于底壁的兩端，U型件設置 有用于穿設第二緊固件1511C的通孔，底壁設置有凸塊1511D。
[0047] 上述承載件15的原理為：
[0048]根據軸承153壽命計算公式
其中:P-為當量動載荷(N)此載荷包含徑向載荷和軸向載荷
[0049] fP-為負荷系數，對各項載荷的沖擊頻率或設備使用頻率的修正系數。
[0050] ε-為壽命系數，球軸承153ε = 3,滾子軸承
[0051 ] η-為使用轉速
[0052] L-為壽命
[0053] Ρ的計算公式為P〇 = XcR+Y〇A
[0054]其中:XQYQ為徑向和軸向載荷系數，可通過查表獲得。
[0055] RA為軸承153所受的實際徑向和軸向載荷
[0056]通過公式能夠看出當量動載荷是影響軸承153使用壽命的關鍵外部因素。而當量 動載荷P又與軸承153所受的軸向和徑向載荷有關。本文敘述的承載結構通過改變軸承153 支承的角度使得軸承153所受的軸向和徑向載荷改變，來獲得較小的P值，從而使得軸承153 結構的壽命L增長。
[0057] 實施例2:
[0058]請參照圖3所示，對應的，本發明實施例2還提供了一種軸承安裝結構100,該軸承 安裝結構100主要應用于內置動力的輪胎，當然，還可以應用于其他領域和場合。
[0059]軸承安裝結構100主要由主體件11、被承載件13和至少一個承載件15組成。主體件 11內可以設置電機等結構。
[0060] 主體件11設置于被承載件13的內部，承載件15與主體件11之間剛性連接，剛性連 接可以是焊接、螺栓連接、卡接等各種方式。
[0061] 請參照圖4所示，被承載件13包括環狀的接觸壁131，接觸壁131為被承載件13的內 壁，接觸壁131包括與第一軸承對應的第一接觸壁和與第二軸承對應的第二接觸壁，第一接 觸壁與第二接觸壁之間的結構、形狀不限，第一接觸壁的軸線和第二接觸壁的軸線重合且 第一接觸壁的軸線為參考線，被承載件13能夠繞參考線相對于主體件11轉動;軸承153的遠 離參考線的一端為較遠端，軸承153的靠近參考線的一端為較近端，一個承載件15的第一 軸承的較遠端和第二軸承的較遠端之間的間距大于第一軸承的較近端和第二軸承的較近 端之間的間距。
[0062] 可選的，第一軸承的軸線與第二軸承的軸線相交且位于相交平面內，接觸壁131的 徑向所在平面為基準平面，基準平面與相交平面垂直，參考平面與參考線相交，參考平面與 參考線之間的夾角為傾角。也就是說
[0063]為了與承載件15的連接部1511結構相對應，可以在主體件11上設置對應的安裝結 構，該安裝結構包括嵌設在U型槽內的嵌設塊，嵌設塊設置有嵌設槽1511A，凸塊1511D嵌設 在嵌設槽1511A內，連接部1511與安裝結構的配合可以防止軸承安裝件151沿主體件11的軸 向運動，凸塊1511D與嵌設槽1511A的配合可以防止軸承安裝件151沿主體件11的周向運動， 承載件15與主體件11的連接關系更加牢固。
[0064]可選的，傾角與載荷之間的關系為tana =徑向載荷/軸向載荷，α為傾角的角度，載 荷為軸承153受到的外力，徑向載荷為軸承153受到的載荷沿接觸壁131的徑向分力，軸向載 荷為軸承153受到的載荷沿接觸壁131的軸向分力。
[0065]可選的，傾角的角度范圍均可以為70°-80°并且，兩個參考平面相對于參考線的傾 角可以相等，也可以不相等，在本實施例中，為了方便零件的制造等，使兩個參考平面相對 于參考線的傾角相等，且傾角的角度為75°，當傾角為75°時，可以滿足絕大部分工況的要 求，軸承153所受到的徑向載荷和軸向載荷的分布更加合理。
[0066] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例中的特征可以相互結合。
[0067] 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種帶有成角度布置軸承的承載件，其特征在于，包括軸承安裝件和至少兩個軸承， 所述軸承包括內圈和外圈，所述內圈與所述軸承安裝件固定連接，其中兩個軸承分別為第 一軸承和第二軸承，所述第一軸承和所述第二軸承相對傾斜設置。2. 根據權利要求1所述的帶有成角度布置軸承的承載件，其特征在于，所述軸承的徑向 所在平面為參考平面，所述第一軸承的參考平面與所述第二軸承的參考平面相交，所述第 一軸承的軸線與所述第二軸承的軸線相交且位于相交平面內。3. 根據權利要求1或2所述的帶有成角度布置軸承的承載件，其特征在于，所述軸承安 裝件包括連接部和兩個安裝部，其中一個所述安裝部設置于所述連接部的一端，另外一個 所述安裝部設置于所述連接部的另一端，所述安裝部包括凸臺和固定件，所述凸臺設置有 用于安裝第一緊固件的固定孔，所述第一緊固件與所述固定孔螺紋配合或過盈配合，所述 軸承套設于所述凸臺，所述固定件通過所述第一緊固件固定于所述安裝部的遠離所述連接 部的一端。4. 根據權利要求3所述的帶有成角度布置軸承的承載件，其特征在于，所述連接部為U 型件，所述U型件包括嵌設槽和兩個安裝壁，兩個所述安裝壁分別設置于所述U型件的外部 兩側，所述安裝部固定設置于所述安裝壁，所述安裝壁所在平面與所述軸承的軸線垂直或 基本垂直。5. 根據權利要求4所述的帶有成角度布置軸承的承載件，其特征在于，所述嵌設槽包括 底壁和兩個側壁，兩個所述側壁相對設置于所述底壁的兩端，所述U型件設置有用于穿設第 二緊固件的通孔，所述底壁設置有凸塊。6. -種軸承安裝結構，其特征在于，包括主體件、被承載件和至少一個權利要求1-5任 意一項所述的承載件，所述主體件設置于所述被承載件的內部，所述承載件與所述主體件 之間剛性連接； 所述被承載件包括環狀的接觸壁，所述接觸壁包括與所述第一軸承對應的第一接觸壁 和與所述第二軸承對應的第二接觸壁，所述第一接觸壁的軸線和所述第二接觸壁的軸線重 合且所述第一接觸壁的軸線為參考線，所述被承載件能夠繞所述參考線相對于所述主體件 轉動； 所述軸承的遠離所述參考線的一端為較遠端，所述軸承的靠近所述參考線的一端為較 近端，一個所述承載件的所述第一軸承的較遠端和所述第二軸承的較遠端之間的間距大于 所述第一軸承的較近端和所述第二軸承的較近端之間的間距。7. 根據權利要求6所述的軸承安裝結構，其特征在于，所述軸承的徑向所在平面為參考 平面，所述第一軸承的參考平面與所述第二軸承的參考平面相交，所述第一軸承的軸線與 所述第二軸承的軸線相交且位于相交平面內，所述接觸壁的徑向所在平面為基準平面，所 述基準平面與所述相交平面垂直，所述參考平面與所述參考線相交，所述參考平面與所述 參考線之間的夾角為傾角。8. 根據權利要求7所述的軸承安裝結構，其特征在于，所述傾角與載荷之間的關系為 tana =徑向載荷/軸向載荷，所述α為所述傾角的角度，所述載荷為所述軸承受到的外力，所 述徑向載荷為所述軸承受到的所述載荷沿所述接觸壁的徑向分力，所述軸向載荷為所述軸 承受到的所述載荷沿所述接觸壁的軸向分力。9. 根據權利要求7或8所述的軸承安裝結構，其特征在于，所述傾角的角度范圍為70°- 80。。10.根據權利要求9所述的軸承安裝結構，其特征在于，兩個所述參考平面相對于所述 參考線的傾角相等，且所述傾角的角度為75°。
【文檔編號】F16C35/06GK106090035SQ201610687070
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月18日 公開號201610687070.8, CN 106090035 A, CN 106090035A, CN 201610687070, CN-A-106090035, CN106090035 A, CN106090035A, CN201610687070, CN201610687070.8
【發明人】劉旸, 楊健勃
【申請人】北京可以科技有限公司