本发明创造属于航空航天设备技术领域，尤其涉及一种航天航空用复合密封结构的带法兰盘深沟球轴承。

  航天航空领域中，带法兰盘深沟球轴承通常用于起支撑作用的薄壁结构中，即当轴的一端没有连接件，法兰轴承可固定在板材、蒙皮等平面结构上。现有带法兰盘深沟球轴承不具有调心功能，且没有办法进行零部件拆卸，同时轻量化要求难以达到。

  本发明创造为解决现存技术中的问题，提供了一种带法兰盘深沟球轴承，结构简单整洁，密封性好，承载能力强，便于拆卸和维护，还具有小角度调心功能。

  本发明创造提供的深沟球轴承，包括自外向内依次匹配套装的法兰盘、轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈和轴承内圈之间配合设置有钢球；所述轴承外圈的内球面两端绕轴开设有环形密封槽，所述环形密封槽内卡装有环形密封圈和环形弹簧圈，所述环形弹簧圈将所述环形密封圈的至少位于所述环形密封槽内的外端部在轴向上压紧，所述环形弹簧圈的外缘压紧于所述环形密封槽的底面上；所述环形密封圈的自由端部伸出所述环形弹簧圈的内端部之外、并与所述轴承内圈的外球面构成轻接触。

  进一步，所述轴承内圈的外球面上与所述环形密封圈的自由端部在构成轻接触的部分呈弧形内凹结构，所述弧形内凹结构的外径自所述轴承内圈的中部向端部递减。

  进一步，所述环形弹簧圈压靠所述环形密封圈的面积为所述环形密封圈的2/3。

  进一步，所述轴承内圈的外球面上与所述环形密封圈的自由端部在构成轻接触的部分的表面圆度≤2μm，粗糙度Ra≤0.3μm，对称度＜0.01μm。

  进一步，所述环形密封圈和所述环形弹簧圈在所述环形密封槽内与所述环形密封槽间隙配合。

  进一步，所述轴承外圈、轴承内圈、环形密封圈围成的中空空间内注有润滑脂，所述润滑脂优选的占该中空空间体积的80％。

  进一步，所述钢球在所述轴承外圈和轴承内圈之间单列排布，所述轴承外圈和轴承内圈上还分别设有与所述钢球匹配的滚道。

  进一步，所述法兰盘的内球面呈内凹的半圆弧状，所述轴承外圈的外球面呈外凸的半圆弧状；所述法兰盘的内球面在截面上的弧线宽度大于所述轴承外圈的外球面在截面上的弧线宽度，且二者相互滑动配合；所述法兰盘的内球面在截面上的弧线两端切线的夹角大于所述轴承外圈的外球面在截面上的弧线两端切线的夹角，所述法兰盘的内球面和所述轴承外圈的外球面能够相互配合使得所述轴承外圈能够在所述法兰盘内小角度摆动。优选的，所述轴承外圈在所述法兰盘内的摆动角度不大于4°。

  进一步，所述法兰盘内球面上，自所述法兰盘底部端面向内开设有安装槽。优选的，所述安装槽的深度超过所述法兰盘宽度的一半。

  进一步，所述法兰盘的底部端面向外延伸有凸缘结构，所述凸缘结构上设有定位孔。

  本发明创造具有以下几方面优势：(1)法兰盘内球面与轴承外球球面配合，利用弧面宽度上的差异，使的轴承能在法兰盘内做小角度摆动，实现调心功能，并保证装配后的同心度。(2)环形密封圈采用弹性好、寿命长的材质，通过配合使用环形弹簧圈在环形密封槽内压紧，在弧形内凹结构实现轻接触，可保证达到良好的密封效果，且轴承在法兰盘内做小角度摆动时，不会发生刚性接触和破坏；(3)环形弹簧圈的开口设计和其与环形密封槽的间隙配合设计使得密封结构便于安装和拆卸，轴承定期加脂，有利于设备的保养和维护，无需整体更换，节约操作和成本；(4)整个结构相对比较简单紧凑、制作方便，且无需传统轴承中的防尘盖等部件即可达到可靠要求，符合轻量化的整体要求；(5)可以通过欧洲EN标准EN3727《带法兰深沟球轴承技术规范》，并符合JB/T 7752《滚动轴承密封深沟球轴承技术条件》标准，满足航天航空领域的特殊要求。

  其中，1-法兰盘；11-内球面；12-安装槽；13-凸缘结构；14-定位孔；2-轴承外圈；21-环形密封槽；211-底面；22-外球面；23-外圈装球缺口；3-轴承内圈；31-弧形内凹结构；32-内圈装球缺口；4-钢球；5-环形密封圈；51-自由端部或唇部；6-环形弹簧圈；61-开口。

  下面通过结合附图对本发明创造进行进一步说明。说明书附图给出了本发明创造中一些实施例的优选结构示意图，并不用于限制本发明创造。

  本发明创造结构一种实施方案如图1-13所示，包括自外向内依次匹配套装的法兰盘1(图3-4)、轴承外圈2(图5-7)和轴承内圈3(图8-9)，所述轴承外圈2和轴承内圈3之间配合设置有钢球4；所述轴承外圈2的内球面两端绕轴开设有环形密封槽21，所述环形密封槽21内卡装有环形密封圈5(图10-11)和环形弹簧圈6(图12)，所述环形弹簧圈6将所述环形密封圈5的至少位于所述环形密封槽21内的外端部在轴向上压紧(即二者之间的接触部分始终具有相互作用力)，所述环形弹簧圈6的外缘压紧于所述环形密封槽21的底面211上；所述环形密封圈5的自由端部51(或称唇部51)伸出所述环形弹簧圈6的内端部之外、并与所述轴承内圈3的外球面构成轻接触。

  其中，所述“轻接触”是过盈配合的一种，在过盈配合中，根据过盈量区分：(1)轻接触的过盈量x为0.1≤x＜0.15；(2)中接触的过盈量x为0.15≤x＜0.2；(3)重接触的过盈量x为0.2≤x＜0.5。

  其中，本发明创造中所述的“环形”，除特别说明外，包括具有异形截面的环形，例如具有非矩形、圆形截面的环形。进一步，所述轴承内圈3的外球面上与所述环形密封圈5的自由端部51在构成轻接触的部分呈弧形内凹结构31，所述弧形内凹结构31的外径自所述轴承内圈3的中部向端部递减。

  进一步，所述环形弹簧圈6压靠所述环形密封圈5的面积为所述环形密封圈5的2/3，使得所述环形弹簧圈6能够在最大限度上对环形密封圈5提供支撑强度。

  进一步，所述轴承内圈3的外球面上与所述环形密封圈5的自由端部51在构成轻接触的部分(弧形内凹结构31)的表面圆度≤2μm，粗糙度Ra≤0.3μm，对称度＜0.01μm。

  进一步，所述环形密封圈5和所述环形弹簧圈6在所述环形密封槽21内与所述环形密封槽21间隙配合，方便环形弹簧圈6的脱出。环形弹簧圈6的可拆卸设计，使得整个密封结构能轻松实现局部的安装和拆卸，便于轴承的维护和保养，避免整体轴承的更换。

  进一步，所述环形密封圈5呈片状圆环，该结构相对比较简单、制作方便，且便于与所述轴承内圈3的外球面构成轻接触。

  进一步，所述环形密封圈5采用玻璃纤维增强型聚四氟乙烯制成，此种材质和传统密封圈材质聚四氟乙烯等普通塑料相比，具有耐高温、耐高温、摩擦系数小等特点，能确保在航空航天特殊高低温工况下密封圈不变形，从而延长密封结构寿命。

  进一步，所述轴承外圈2、轴承内圈3、环形密封圈5围成的中空空间内注有润滑脂，所述润滑脂优选的占该中空空间体积的80％。

  进一步，所述钢球4在所述轴承外圈2和轴承内圈3之间单列排布，所述轴承外圈2和轴承内圈3上还分别设有与所述钢球3匹配的滚道。

  进一步，所述法兰盘1的内球面11呈内凹的半圆弧状，所述轴承外圈2的外球面22呈外凸的半圆弧状；所述法兰盘的内球面在截面上的弧线宽度大于所述轴承外圈的外球面在截面上的弧线宽度，且二者相互滑动配合；所述法兰盘1的内球面11在截面上的弧线两端切线的夹角大于所述轴承外圈2的外球面22在截面上的弧线能够相互配合使得所述轴承外圈2能够在所述法兰盘1内小角度摆动(图13)。优选的，所述轴承外圈2在所述法兰盘1内的摆动角度不大于4°。

  进一步，所述轴承外圈2的内外径比D/d1≤1.143，属于超轻系列薄壁轴承，使得轴承易于安装在各种空间结构紧凑的机体内，同时满足轻量化要求。

  进一步，所述轴承外圈2、轴承内圈3分别设有外圈装球缺口23和内圈装球缺口32，方便轴承整体的装配合套。

  进一步，所述法兰盘1内球面11上，自所述法兰盘1底部端面向内开设有安装槽12，使得轴承外圈2能够方便地从法兰盘1内来安装和拆卸。优选的，所述安装槽的深度超过所述法兰盘1宽度的一半。

  进一步，所述法兰盘1的底部端面向外延伸有凸缘结构13，所述凸缘结构13上设有定位孔14，用于整个装置在机架结构中的安装。

  以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围以内。