CN109899397B - 深沟球轴承的保持架及深沟球轴承 - Google Patents

Abstract

深沟球轴承的保持架，其包括呈对称结构的一对架体(11)，各架体包括沿其周向等距设置的兜孔部(12)和连接于兜孔部之间的连接部(14)，一对架体相对应的兜孔部能够形成保持架的兜孔(13)，相对应的连接部之间通过对接焊缝(16)连接，连接部与兜孔部的连接处形成对接焊缝(16)的焊缝坡口，各焊缝坡口的坡口面(152)为圆弧凸面。通过焊接，保持架不会存在间隙，避免工作噪音，且在适当位置提供焊接区域，适合焊料填充，确保焊接质量，保持外形美观。另外，上述保持架可优化生产进程。还提供了一种具有上述保持架的深沟球轴承。

Description

深沟球轴承的保持架及深沟球轴承

技术领域

本发明属于轴承零件技术领域，特别涉及一种深沟球轴承的保持架。本发明还涉及一种具有上述保持架的深沟球轴承。

背景技术

滚动轴承结构通常包括内圈、外圈、轴承保持器及滚动体。轴承保持器的作用是：引导并带动滚动体在正确的滚道上滚动；同时将滚动体等距离隔开，均布在滚道圆周上以防止工作时滚动体间互相碰撞和摩擦。深沟球轴承是滚动轴承中的一种类型，一般由一个外圈、一个内圈、一组钢球和一个保持架构成。

现有的深沟球轴承的轴承保持架通常是由两个对称的架体通过铆钉铆接在一起的。具体的，需要使用电铆机将每个铆钉逐个铆接，铆接铆钉的模具由上、下冲头组成。其中，上冲头是工作冲头,承受铆接时的高温和高压,采用高速钢或硬质合金等材料制造。下冲头为支承冲头,要求具有导电性,与铆钉头接触应良好,采用优质低碳钢或黄铜来制造。电铆时,上冲头安装在电铆机气缸下的夹具内,下冲头安装在电铆机的工作台上,与上冲头位置对应。铆接时，铆钉杆在上，上、下冲头对照一个铆钉,接通电流,铆钉杆的上端被加热到适当温度,然后上冲头下落,形成铆钉头,保持架即被铆紧。铆接过程存在如下缺点：1、两个架体铆接后，架体之间或多或少会存有间隙，使得轴承在工作时会产生一定的噪音；2、两个架体进行铆接，需要一定的设备和相应的工作量，使生产成本有所上升；3、铆钉与平面不垂直时，架体会产生径向游动，铆钉易脱落；4、安装铆钉具有一定的难度，时常发生掉钉问题，影响工作进度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种深沟球轴承的保持架，通过焊接连接架体，使保持架不会存在间隙，避免工作噪音，且在适当位置提供焊接区域，适合焊料填充，确保焊接质量，保持外形美观。另外，上述保持架可简化生产工艺，提高生产效率及质量。

本发明的另一个目的是提供一种具有上述保持架的深沟球轴承。

本发明提供了一种深沟球轴承的保持架，其包括呈对称结构的一对架体，各架体包括沿其周向等距设置的兜孔部和连接于兜孔部之间的连接部，一对架体相对应的兜孔部能够形成保持架的兜孔，相对应的连接部之间通过对接焊缝连接，连接部与兜孔部的连接处形成对接焊缝的焊缝坡口，各焊缝坡口的坡口面为圆弧凸面。通过圆弧凸面可提供适当的焊接区域，适合焊料填充，确保焊接质量，并能保持外形美观。且焊接结构可避免产品有缝隙存在，避免产生工作噪音。另外，采用焊接结构后，可简化保持架架体的结构，利于简化生产工艺，提高生产效率及质量。

在深沟球轴承的保持架的一种示意性实施方式中，对接焊缝的横截面内，两个相对应的坡口面的起始位置和终止位置之间的连线间的夹角为α，60°≤α≤80°。大于60°可以提高焊接效率，避免暴露在高温环境的时间上更短，不会造成热应力集中的问题，小于80°，可以保证焊接强度，提高轴承的工作寿命和可靠性。

在深沟球轴承的保持架的一种示意性实施方式中，夹角α进一步满足条件：67°≤α≤73°。

在深沟球轴承的保持架的一种示意性实施方式中，连接部的厚度为D，且在对接焊缝的横截面内，沿对接焊缝的高度方向，坡口面的起始位置至其终止位置的距离为L，对接焊缝的高度为H，其中，D≤H≤0.8L。其可保证滚珠在兜孔内自由转动，同时在节约焊料的基础上可确保保持架焊接后的牢固度，降低机械性能受影响的风险，满足金属焊接工程的工艺标准。

在深沟球轴承的保持架的一种示意性实施方式中，连接部的厚度D，对接焊缝的高度H、坡口面的起始位置至其终止位置在对接焊缝的高度方向的距离L，进一步满足条件：1.1D≤H≤0.7L。

在深沟球轴承的保持架的一种示意性实施方式中，相互对接的两个架体上分别设有第一标识和与第一标识位置对应的第二标识。可确保保持架焊接后的一致性。

在深沟球轴承的保持架的一种示意性实施方式中，第一标识和第二标识分别设在相互对应的连接部上且位于朝向或背离保持架轴心的同侧。可更方便保持架的对接及检测。

本发明还提供了一种深沟球轴承，其包括一个外圈、一个内圈、一个上述保持架、和数个滚珠。保持架承接于外圈和内圈之间。各滚珠分别设置于保持架的各兜孔内。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对深沟球轴承的保持架及深沟球轴承的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1用以说明深沟球轴承的保持架的一种示意性实施方式的结构示意图。

图2为图1的深沟球轴承的保持架的A-A向剖视结构示意图。

图3用以说明图2所示的深沟球轴承的保持架的局部放大示意图。

图4用以说明深沟球轴承的一种示意性实施方式的结构示意图。

标号说明

10 保持架

11 架体

12 兜孔部

13 兜孔

14 连接部

15 焊缝坡口

152 坡口面

16 对接焊缝

17 第一标识

18 第二标识

20 外圈

30 内圈

40 滚珠

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

图1用以说明深沟球轴承的保持架的一种示意性实施方式的结构示意图。图2为图1的深沟球轴承的保持架的A-A向剖视结构示意图。如图1和图2所示，深沟球轴承的保持架10包括一对架体11，一对架体呈对称结构。各架体11包括沿其周向等距设置的兜孔部12和连接于兜孔部12之间的连接部14，即如图1所示，沿架体11的周向方向，兜孔部12等距排布，连接部14也等距排布。

如图2所示，一对架体11中，相对应的兜孔部12能够形成保持架的兜孔13，兜孔13可用于深沟球轴承的滚珠40(可同时参加图4)的安装和保持；而相对应的连接部14之间通过对接焊缝16连接，连接部14与兜孔部13的连接处形成对接焊缝16的焊缝坡口15(为清楚表达保持架的结构，图中在标记有焊缝坡口15的位置省略了对接焊缝)，各焊缝坡口15的坡口面152为圆弧凸面。(可同时参见图3)

由于在连接部14与兜孔部13的连接处形成对接焊缝16的焊缝坡口15，且各焊缝坡口15的坡口面152为圆弧凸面，即圆角过渡，两个相对圆弧凸面之间构成焊接区域，即如图3所示，从两个坡口面152的起始位置O到终止位置F(两个对应坡口面152的会和位置)之间可形成该焊接区域(图中两个O点之间的连线和两个坡口面152围成的区域)，焊接过程中可在该焊接区的范围内设置对接焊缝16。因为该焊接区近似于V形，特别适合焊料的填充，可确保焊接质量。同时，该设计受保持架本身的尺寸影响较小，实用性强。且使对接焊缝16位于该焊接区域，不会影响保持架外观，有利于产品整体的美观性。

并且整个保持架不采用铆钉连接，而是通过焊接方式连接在一起，使架体11之间不会有间隙存在，有利于降低轴承在工作时的噪音，且可以避免架体11产生径向游动以及铆钉脱落造成保持架解体的问题。

另外，由于架体11为完全对称结构且结构简单，相应的制作模具结构也简单。例如在一些实施方式中，可以使架体采用一体成型结构，这样一套模具即可完成架体11的冲压工作，简化加工工艺，提高生产效率，保证生产进度，降低生产成本，增加生产效益。且一体成型的架体11，各部位都为曲线过渡，不会设置任何凸起、凹槽或通孔等结构，使架体11整体无应力死角，避免架体11在应力集中位置产生形变、裂痕甚至断裂，保障零件生产的成品率。

在图3所示的深沟球轴承的保持架的一种实施方式中，在对接焊缝16的横截面内，两个相对应的坡口面152的起始位置和终止位置之间的连线间的夹角为α，使60°≤α≤80°。由于保持架的一对架体呈对称结构，故两个相对应的坡口面152的起始位置和终止位置之间的连线，以及两个相对应的坡口面152的起始位置的连线能够构成一个等腰三角形，等腰三角形的顶脚区域构成焊料的填充部分。同种规格的深沟球轴承中，钢球的尺寸是明确的，相应的，与钢球配套的球兜的直径也是固定的，意味着上述等腰三角形的底边位置及底边长度是不变的。故而，顶角α的大小直接影响焊接区5的深度：顶角变大，对应焊接区域的深度变浅；顶角变小，对应焊接区域的深度变深。由于焊接区域深度的改变，进而连带焊料可填充量和对接焊缝16的高度变化。顶角变大，焊料可填充量减少、对接焊缝16的高度降低；顶角变小，焊料可填充量增加、对接焊缝16的高度升高。

同时，焊缝16的高度低、焊料少，则在焊接过程中，焊接时间短，在保证熔透的前提下，保持架具有较小的熔深，相应的，对保持架的高温影响区域小，有利于保持架的金属性能和尺寸参数的维持。当然，焊料过少，焊接的牢固度相应降低。焊缝16的高度高、焊料多，则在焊接过程中，焊接时间长，在保证熔透的前提下，保持架具有较大的熔深，相应的，对保持架的高温影响区域扩大，不利于保持架的金属性能和尺寸参数的维持。当然，焊料增加，焊接的牢固度相应提升。所以60°≤α≤80°这个选择非常恰当，大于60°可以提高焊接效率，避免暴露在高温环境的时间上更短，不会造成热应力集中的问题，小于80°，可以保证焊接强度，提高轴承的工作寿命和可靠性。其中，在一种实施方式中，可以进一步优选条件：67°≤α≤73°，该角度区间内，焊料用量适中，对接焊缝16的高度适当，具备较高的焊接效率；由于焊接时间的恰当，对保持架性能和参数的影响较小；同时，焊接的牢固度最佳，确保轴承具备良好的运转可靠性。

请参见图3，设连接部的厚度为D，且在对接焊缝16的横截面内，沿对接焊缝16的高度方向，设坡口面152的起始位置至其终止位置的距离为L，设对接焊缝16的高度为H。考虑到保持架焊接后，需保证滚珠在兜孔13内自由转动，故对接焊缝16决不能超出焊接区域干扰到兜孔13内的滚珠活动空间；同时也必须确保保持架焊接后的牢固度，还需秉承焊料的节约使用原则以及兼顾上述对接焊缝16高度过高造成保持架机械性能受影响的风险加剧的可能，再结合金属焊接工程的工艺标准，本方案中，需满足条件：D≤H≤0.8L。在一种优选方案中，该条件可进一步为：1.1D≤H≤0.7L。

图3所示的深沟球轴承的保持架的一种实施方式中，相互对接的两个架体11上分别设有第一标识17和与第一标识17位置对应的第二标识18。因保持架由相互对接的两个对称的架体11焊接而成，为保证保持架焊接后的一致性，焊接前需要求两个架体11精准对接，设置第一标识17和第二标识18即可保证对接的精确度，方便焊接后的检测。为进一步方便对接和检查，第一标识17和第二标识18能够分别设在相互对接的连接部14上且位于朝向或背离保持架轴心的同侧。对接后，第一标识17的端部和第二标识18朝向第一标识17的端部紧密贴合。本方案中，第一标识17设于左架体11的连接部14上，第二标识18设于右架体11的连接部14上，均为色彩醒目的条形标记。左架体与右架体对接后，两个连接部14贴合，通过观察第一标识17和第二标识18是否对齐，进而可轻松判断两架体11对接的精准度。焊接后，质检人员也可根据第一标识17和第二标识18是否对齐进而快速准确判断出两架体1的焊接结果是否合格。当然本领域技术人员可以理解，第一标识17和第二标识18可采用任何已知的标识方式，并不局限于图中所示。

本发明还提供了一种深沟球轴承，其包括一个外圈20、一个内圈30、一个上述保持架10和数个滚珠40，保持架10承接于外圈20和内圈30之间。各滚珠40分别设置于保持架10的各兜孔13内。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.深沟球轴承的保持架，其特征在于，其包括：

呈对称结构的一对架体(11)，各所述架体(11)包括沿其周向等距设置的兜孔部(12)和连接于兜孔部(12)之间的连接部(14)，所述一对架体(11)相对应的所述兜孔部(12)能够形成所述保持架的兜孔(13)，相对应的所述连接部(14)之间通过对接焊缝(16)连接，所述连接部(14)与所述兜孔部(12)的连接处形成所述对接焊缝(16)的焊缝坡口(15)，各所述焊缝坡口(15)的坡口面(152)为圆弧凸面；

所述对接焊缝(16)的横截面内，两个相对应的所述坡口面(152)的起始位置和终止位置之间的连线间的夹角为α，60°≤α≤80°；所述架体(11)为一体成型结构。

2.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述夹角α进一步满足条件：67°≤α≤73°。

3.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述连接部的厚度为D，且在所述对接焊缝(16)的横截面内，沿所述对接焊缝(16)的高度方向，所述坡口面(152)的起始位置至其终止位置的距离为L，所述对接焊缝(16)的高度为H，

其中，D≤H≤0.8L。

4.如权利要求3所述的保持架，其特征在于，所述连接部的厚度D，所述对接焊缝的高度H、所述坡口面的起始位置至其终止位置在对接焊缝的高度方向的距离L，进一步满足条件：1.1D≤H≤0.7L。

5.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，相互对接的两个所述架体(11)上分别设有第一标识(17)和与所述第一标识(17)位置对应的第二标识(18)。

6.如权利要求5所述的保持架，其特征在于，所述第一标识(17)和所述第二标识(18)分别设在相互对应的连接部(14)上且位于朝向或背离所述保持架轴心的同侧。

7.深沟球轴承，其特征在于，包括：

一个外圈(20)；

一个内圈(30)；

一个如权利要求1至6中任一项所述的保持架(10)，其承接于所述外圈(20)和所述内圈(30)之间；和

数个滚珠(40)，各所述滚珠(40)分别设置于所述保持架(10)的各所述兜孔(13)内。