圆柱滚子轴承技术领域
本发明涉及一种圆柱滚子轴承。
背景技术
在本领域中已知的是，圆柱滚子轴承通常能够承受高负荷，且能
够经受高速旋转，并且其具有较低的运行摩擦，所以圆柱滚子轴承被
广泛应用于制造业、铁路、风力发电设备、汽车、甚至航空发动机等
等中。
图1A和图1B示出了一种传统的圆柱滚子轴承，其中图1A是示
出了传统的圆柱滚子轴承的沿其径向方向剖开的剖面的剖视示意图，
而图1B是示出了传统的圆柱滚子轴承的立体示意图。如图1A和图1B
所示，传统的圆柱滚子轴承包括内圈1’、外圈2’、滚子4’以及保持架
3’，其中保持架3’是一体形成的，且保持架3’中形成有多个兜孔，用
于容纳滚子4’。
在一些应用场合，例如在用于切割钢板的滚轧机中，通常情况下，
轴承需要承受正常负荷，但是当瞬时冲击负荷发生时，轴承也需要承
受该瞬时冲击负荷。在这种情况下，为了防止轴承部分在极端冲击负
荷作用下发生失效，将不得不选择用较大的尺寸来构成轴承。这将导
致轴承的尺寸的大型化，从而导致整体设备的大型化，从而不利于形
成紧凑的机械设备。
发明内容
鉴于现有技术的上述技术问题，本发明的目的在于开发一种圆柱
滚子轴承，其能在不增大轴承的整体尺寸的情况下提高轴承的承受极
端冲击负荷作用的能力。
本发明提供了一种圆柱滚子轴承，其包括：
内圈；
外圈，所述外圈在所述圆柱滚子轴承的径向方向上位于所述内圈
的外侧；
滚子，所述滚子在所述圆柱滚子轴承的径向方向上位于所述外圈
和所述内圈之间；以及
保持架，所述保持架在所述圆柱滚子轴承的径向方向上也位于所
述外圈和所述内圈之间，并且用于保持所述滚子，
其特征在于，
所述保持架由多个分离的圆弧段组成，所述多个分离的圆弧段相
对于所述内圈和所述外圈同心地布置，且两个相邻的圆弧段之间设置
相应一个滚子，其中在所述外圈和所述圆弧段之间设置有第一间隙，
且在所述内圈和所述圆弧段之间设置有第二间隙。
优选的是，所述圆弧段在其径向外侧具有外侧圆周表面，该外侧
圆周表面与所述外圈的内周表面相对布置；并且所述圆弧段在其径向
内侧具有内侧圆周表面，该内侧圆周表面与所述内圈的外周表面相对
布置；并且所述圆弧段在其周向两侧具有两个弧形侧表面，该弧形侧
表面用于和所述滚子相互作用；并且所述圆弧段在其轴向两侧还具有
两个平面的侧表面，该平面的侧表面面朝所述圆柱滚子轴承的外部。
根据本发明的一种实施方式，所述圆弧段可以是实心体。
根据本发明的另一种实施方式，所述圆弧段可以是空心体。
优选的是，通过沿着所述圆柱滚子轴承的轴向方向去除所述圆弧
段的中间部分的材料，而形成所述空心体。
优选的是，所述圆柱滚子轴承被设计为所述圆柱滚子轴承预期要
承受的负荷越高，则所述圆弧段的周向尺寸就越小且所述滚子的数目
就越多。
根据本发明的圆柱滚子轴承能在不增大轴承的整体尺寸的情况下
提高轴承的承受极端冲击负荷作用的能力。具体地，当冲击负荷施加
到轴承上时，保持架的圆弧段的内侧圆周表面可以和所述内圈接触，
且保持架的圆弧段的外侧圆周表面可以与所述外圈接触，从而在保持
架和所述内圈之间形成面接触，且在保持架与所述外圈之间也形成面
接触。所以，相比于现有技术中的仅能形成线接触的圆柱滚子轴承，
本发明的圆柱滚子轴承中的接触压力是非常小的。因而这种设计可以
防止轴承由于受到冲击负荷而失效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例
描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1A是示出了传统的圆柱滚子轴承的沿其径向方向剖开的剖面的
剖视示意图。
图1B是示出了传统的圆柱滚子轴承的立体示意图。
图2A是示出了根据本发明的一个实施例的圆柱滚子轴承的整体
结构的立体示意图。
图2B是示出了图2A中的圆柱滚子轴承中的保持架的一个圆弧段
的结构的放大示意图。
图3是示出了根据本发明的一个实施例的圆柱滚子轴承的侧视图。
图4是示出了根据本发明的一个实施例的空心体形式的保持架的
圆弧段的立体示意图。
图5是示出了根据本发明的一个实施例的具有较多滚子的圆柱滚
子轴承的立体示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结
合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清
楚、完整地描述。
本发明主要涉及圆柱滚子轴承中的保持架的结构的改进。
图2A是示出了根据本发明的一个实施例的圆柱滚子轴承的整体
结构的立体示意图。图2B是示出了图2A中的圆柱滚子轴承中的保持
架的一个圆弧段的结构的放大示意图。
如图2A和图2B所示，本发明的圆柱滚子轴承包括：内圈1；外
圈2，所述外圈2在所述圆柱滚子轴承的径向方向上位于所述内圈1的
外侧；滚子4，所述滚子4在所述圆柱滚子轴承的径向方向上位于所述
外圈2和所述内圈1之间；以及保持架3，所述保持架3在所述圆柱滚
子轴承的径向方向上也位于所述外圈2和所述内圈1之间，并且用于
保持所述滚子4。
在本发明中，所述保持架3由多个分离的圆弧段5组成，所述多
个分离的圆弧段5相对于所述内圈1和所述外圈2同心地布置，且两
个相邻的圆弧段5之间设置相应一个滚子4。
如图2B所示，所述保持架3的圆弧段5整体呈一段圆弧体的形状。
圆弧段5在其径向外侧具有外侧圆周表面，该外侧圆周表面与外圈2
的内周表面相对布置；圆弧段5在其径向内侧具有内侧圆周表面，该
内侧圆周表面与内圈1的外周表面相对布置。圆弧段5在其周向两侧
具有两个弧形侧表面，该弧形侧表面用于和滚子4相互作用。圆弧段5
在其轴向两侧还具有两个平面的侧表面，该平面的侧表面面朝圆柱滚
子轴承的外部。
图3是示出了根据本发明的一个实施例的圆柱滚子轴承的侧视图。
如图3所示，在所述外圈2和所述圆弧段5之间设置有第一间隙S 1，
且在所述内圈1和所述圆弧段5之间设置有第二间隙S2。
这意味着在本发明的圆柱滚子轴承承受正常负荷的情况下，所述
外圈2和所述圆弧段5不接触，并且所述内圈1和所述圆弧段5不接
触。这样的设计使得轴承在正常运行的时候不会产生大的摩擦。而当
圆柱滚子轴承承受极端冲击负荷的时候，保持架3的圆弧段5可以和
所述内圈1与所述外圈2接触，从而保持架3的圆弧段5也承受冲击
负荷。
在本发明中，所述圆弧段5可以是实心体。在此情况下，可以提
高保持架3的强度。
另外，为了降低整个轴承的重量，所述圆弧段5也可以设计为空
心体。图4是示出了根据本发明的一个实施例的空心体形式的保持架
的圆弧段的立体示意图。如图4所示，在本发明的一个实施例中，可
以通过沿着所述圆柱滚子轴承的轴向方向去除所述圆弧段5的中间部
分的材料，而形成所述空心体。如此形成的圆弧段不完全是实心的，
其中间部分的大部分材料已经被切除，从而能够降低保持架的重量。
由此，轴承的整体重量也能得到极大降低。
在本发明中，所述圆柱滚子轴承可以被设计为所述圆柱滚子轴承
预期要承受的负荷越高，则所述圆弧段5的周向尺寸就越小且所述滚
子4的数目就越多。图5是示出了根据本发明的一个实施例的具有较
多滚子的圆柱滚子轴承的立体示意图。即，在本发明中，当根据轴承
的特定用途来设计该轴承的时候，可以根据其具体用途而改变保持架
中的圆弧段的数目。该设计所依据的参数可以是施加在轴承上的正常
负荷和极端冲击负荷的大小。
相比于现有技术的圆柱滚子轴承，本发明的圆柱滚子轴承具有以
下优点：
在重工业应用场合，当冲击负荷施加到轴承上时，如图2和图3
所示，保持架3的圆弧段5的内侧圆周表面可以和所述内圈1接触，
且保持架3的圆弧段5的外侧圆周表面可以与所述外圈2接触，从而
在保持架3和所述内圈1之间形成面接触，且在保持架3与所述外圈2
之间也形成面接触。而现有技术的圆柱滚子轴承中，在冲击负荷的情
况下，仅能形成圆柱滚子4与内圈1之间的线接触和圆柱滚子4与外
圈2之间的线接触。本发明的圆柱滚子轴承中所形成的面接触的接触
面积比通常的线接触的接触面积大得多。所以，相比于现有技术中的
仅能形成线接触的圆柱滚子轴承，本发明中的圆柱滚子轴承中的接触
压力是非常小的。因而这种设计可以防止轴承由于受到冲击负荷而失
效。
以上所述仅是本发明的一些具体实施例。应当指出，对于本技术
领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理和构思的前提下，
还可以对上述实施例进行各种组合或做出若干改进和变型，这些组合、
改进和变型也应视为落在本发明的保护范围和构思之内。