一种低温升电机用轴承保持架的制作方法

    专利2025-05-02  18


    本申请属于轴承保持架领域,尤其涉及一种低温升电机用轴承保持架。


    背景技术:

    1、近年来,以新能源驱动电机轴承为代表的高温、高速应用工况,对轴承的使用性能提出了更高的要求,制造难度也大大增加,对于该类轴承的产品设计和加工,考虑到高速下保持架的离心力、强度、振动和磨损等,通常的方法是将保持架设计成冠形或筐形等结构,并且选用具有重量轻,振动小,耐冲击等优点的工程塑料进行制造,现已经广泛应用于电机轴承中,例如高速电机深沟球轴承。

    2、而轴承高速转动的过程中,由于轴承内部润滑脂的粘滞作用及离心力作用,滚动体带动润滑脂旋转,润滑脂受到高速离心力从内圈滚道向外运动,不停撞击在保持架上,并从保持架与钢球的间隙中来到外圈滚道位置积聚,可能导致滚动体与保持架之间缺油,润滑效果逐渐变差,加之长期处于电机的高温运行环境中,可能导致冠型保持架爪口变软、变形,高速运转时,滚动体有从爪口顶出的趋势,速度越高、产生的温升越高,这种风险越大,可能导致保持架失去引导而致使轴承失效,因此,在高速轴承研发中,需要对保持架等进行全方位的优化使保持架与滚动体之间保证良好的润滑降低温升,延长轴承的使用寿命。


    技术实现思路

    1、本实用新型提供了一种低温升电机用轴承保持架,用以解决高转速轴承工高速工况下,润滑油脂容易在离心力作用下在外圈位置集聚,使滚动体与保持架之间润滑效果变差导致温升急剧升高的问题。

    2、为实现上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:

    3、一种低温升电机用轴承保持架,包括圆环主体,圆环主体周向间隔设置多个窗梁,在相邻的窗梁之间形成有球面形状的兜孔,兜孔的一侧开口用于放置滚珠,窗梁的端面设有沿轴向突出且间隔设置的第一爪部和第二爪部,所述第一爪部和第二爪部之间的窗梁端面凹陷形成用于储油的沉槽,窗梁朝向轴承内圈一面设有第一通孔,窗梁朝向轴承外圈一面设有第二通孔,窗梁朝向兜孔面设有第三通孔,所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔均连通所述沉槽。

    4、本实用新型的低温升电机用轴承保持架,通过工程塑料注塑形成,通过在窗梁端面第一爪部和第二爪部件之间的窗梁面设置储储润滑油脂的油槽,一方面增加了溶脂空间,提高了润滑油脂的容量,减轻了保持架的自重,降低了振动,另一方面,通过在窗梁朝向轴承内圈一面开设连通沉槽的第一通孔,窗梁朝向轴承外圈一面开设连通沉槽的第二通孔,窗梁朝向兜孔面设置连通沉槽的第三通孔,在轴承高速转动时,在轴承内圈位置的润滑油脂能够通过窗梁面上的第一通孔进入沉槽中,减轻该部分润滑油脂对窗梁面的撞击力,提升保持架的稳定性,在轴承内圈位置的集聚的润滑油脂能够通过第二通孔来到沉槽内,沉槽内的润滑油脂可以通过第三通孔流出至兜孔与保持架的接触面,保证滚球与兜孔之间的接触润滑,快速带走兜孔内部的热量,保持兜孔形状的稳定性,同时润滑油脂通过窗梁内部时对窗梁本体尤其是第一爪部和第二爪部进行了降温,防止保持架爪口温度过高而变形变软,有利于保持架的高速运行。

    5、优选的,所述沉槽设有分别连通第一通孔和第二通孔的第一进口和第二进口,所述第一通孔所在位置高于第一进口,所述第二通孔所在位置高于第二进口,所述第一通孔贯通连接第一进口形成第一倾斜通道,所述第二通孔贯通连接第二进口形成第二倾斜通道。

    6、第一倾斜通道和第二倾斜通道的设计可以防止沉槽内润滑油脂在离心力作用下从第一通孔或第二通孔甩出,使大部分的润滑油脂通过第三通孔流出用于兜孔内表面和滚动体的润滑,此外,第二倾斜通道的设计使位于外圈位置积聚的润滑油脂更容易从第二倾斜通道进入到沉槽内。

    7、优选的,所述第一倾斜通道与水平面存在第一夹角θ1,满足0°≤θ1≤3°,所述第二倾斜通道与水平面存在第二夹角θ2,满足0°≤θ2≤3°。

    8、优选的,所述沉槽的面积为窗梁端面区域面积的5%-8%,沉槽的深度为窗梁高度位置的8%-15%。

    9、沉槽的面积及深度高于设计要求时,容易导致保持架的结构强度不足,保持架转动时容易产生结构损伤,沉槽的面积及深度低于设计要求时,沉槽的储油量过小,提升润滑效果不佳。

    10、优选的,所述第一爪部由一对镜像对称且朝向相邻兜孔弯曲的第一耳部构成,所述第二爪部由一对镜像对称且朝向相邻兜孔弯曲的第二耳部构成。

    11、第一耳部和第二耳对滚珠起到进行锁止作用,结构设计更加合理。

    12、优选的,相对的第一耳部背向兜孔面之间设有间隙,相对的第二耳部背向兜孔面相抵接,所述第一耳部靠近轴承外圈设置,所述第二耳部靠近轴承内圈设置。

    13、优选的,所述间隙设有引导斜面,轴承外圈位置积聚的润滑油脂能够从引导斜面流动至沉槽内。

    14、轴承外圈位置积聚的润滑油脂也能够从引导斜面直接流动至沉槽内,从而提升兜孔内表面与滚动体的接触润滑。

    15、优选的,窗梁与圆环主体一体注塑形成。

    16、优选的,所述圆环主体和窗梁为peek材料制成。

    17、peek轴承保持架,具有耐高温,耐磨损,耐腐蚀,自润滑等特性优点,和金属材料相比具有重量轻,噪声小等优点,适合本申请中高速转动的轴承保持架使用。



    技术特征:

    1.一种低温升电机用轴承保持架,包括圆环主体,圆环主体周向间隔设置多个窗梁,在相邻的窗梁之间形成有球面形状的兜孔,兜孔的一侧开口用于放置滚珠,其特征在于,窗梁的端面设有沿轴向突出且间隔设置的第一爪部和第二爪部,所述第一爪部和第二爪部之间的窗梁端面凹陷形成用于储油的沉槽,窗梁朝向轴承内圈一面设有第一通孔,窗梁朝向轴承外圈一面设有第二通孔,窗梁朝向兜孔面设有第三通孔,所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔均连通所述沉槽。

    2.根据权利要求1所述的一种低温升电机用轴承保持架,其特征在于,所述沉槽设有分别连通第一通孔和第二通孔的第一进口和第二进口,所述第一通孔所在位置高于第一进口,所述第二通孔所在位置高于第二进口,所述第一通孔贯通连接第一进口形成第一倾斜通道,所述第二通孔贯通连接第二进口形成第二倾斜通道。

    3.根据权利要求2所述的一种低温升电机用轴承保持架,其特征在于,所述第一倾斜通道与水平面存在第一夹角θ1,满足0°≤θ1≤3°,所述第二倾斜通道与水平面存在第二夹角θ2,满足0°≤θ2≤3°。

    4.根据权利要求1所述的一种低温升电机用轴承保持架,其特征在于,所述沉槽的面积为窗梁端面区域面积的5%-8%,沉槽的深度为窗梁高度位置的8%-15%。

    5.根据权利要求1所述的一种低温升电机用轴承保持架,其特征在于,所述第一爪部由一对镜像对称且朝向相邻兜孔弯曲的第一耳部构成,所述第二爪部由一对镜像对称且朝向相邻兜孔弯曲的第二耳部构成。

    6.根据权利要求5所述的一种低温升电机用轴承保持架,其特征在于,相对的第一耳部背向兜孔面之间设有间隙,相对的第二耳部背向兜孔面相抵接,所述第一耳部靠近轴承外圈设置,所述第二耳部靠近轴承内圈设置。

    7.根据权利要求6所述的一种低温升电机用轴承保持架,其特征在于,所述间隙设有引导斜面,轴承外圈位置积聚的润滑油脂能够从引导斜面流动至沉槽内。

    8.根据权利要求1所述的一种低温升电机用轴承保持架,其特征在于,窗梁与圆环主体一体注塑形成。

    9.根据权利要求8所述的一种低温升电机用轴承保持架,其特征在于,所述圆环主体和窗梁为peek材料制成。


    技术总结
    本申请公开了一种低温升电机用轴承保持架,包括圆环主体,圆环主体周向间隔设置多个窗梁,通过在窗梁端面第一爪部和第二爪部件之间的窗梁面设置储储润滑油脂的油槽,增加了溶脂空间,提高了润滑油脂的容量,减轻了保持架的自重,通过在窗梁朝向轴承内圈一面开设连通沉槽的第一通孔,窗梁朝向轴承外圈一面开设连通沉槽的第二通孔,窗梁朝向兜孔面设置连通沉槽的第三通孔,在轴承高速转动时,在轴承内圈位置的润滑油脂能够通过窗梁面上的第一通孔进入沉槽中,在轴承内圈位置的集聚的润滑油脂能够通过第二通孔来到沉槽内,沉槽内的润滑油脂可以通过第三通孔流出至兜孔与保持架的接触面,保证滚球与兜孔之间的接触润滑,带走兜孔内部的热量。

    技术研发人员:郑广会,郑金秀,柳雪芹,温春国
    受保护的技术使用者:山东金帝精密机械科技股份有限公司
    技术研发日:20231007
    技术公布日:2024/4/29
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