1.低摩擦损耗推力圆锥滚子轴承,包括上套圈(1)、下套圈(2)、圆锥滚子(3)和保持架(4),上套圈(1)和下套圈(2)内面分别设有上套圈滚道和下套圈滚道,保持架置于上套圈(1)和下套圈(2)内,圆锥滚子(3)置于上下套圈滚道内的保持架(4)框形兜孔中,圆锥滚子(3)的锥半角与相应横截面的锥台形滚道的锥半角相等,圆锥滚子(3)的圆锥顶点位于圆锥滚子(3)的转动中心,即圆锥滚子(3)的圆锥顶点位于推力圆锥滚子轴承的轴线上;圆锥滚子和上套圈滚道和下套圈滚道之间满足以下几何关系式:tgφ=(rd‑rx)/Lr(1)
Lr=(rdt‑rxt)cosφ(2)
或(rd‑rx)/(rdt‑rxt)=sinφ(3)
即几何参数满足滚子纯滚动条件,式中rd是圆锥滚子的大端半径,rx是圆锥滚子的小端半径,Lr是圆锥滚子的长度,rdt是与圆锥滚子轴线夹角为圆锥半角且与推力圆锥滚子轴承轴线不垂直的滚道与滚子大端接触点的半径,rxt是与圆锥滚子轴线夹角为圆锥半角且与推力圆锥滚子轴承轴线不垂直的滚道与滚子小端接触点的半径,其特征在于:所述圆锥滚子还满足即满足圆锥滚子轴向滑动自锁的物理条件,式中,φ是圆锥滚子的锥半角,μ是圆锥滚子与滚道之间的滑动摩擦系数、 是与滑动摩擦系数μ相对应的摩擦角;所述圆锥滚子(3)大端面中心点与保持架(4)框形兜孔顶面中心点接触,圆锥滚子(3)大端与上下套圈档边不接触,所述保持架(4)框形兜孔顶面是框形兜孔与滚子大端面接触的面。
2.根据权利要求1所述低摩擦损耗推力圆锥滚子轴承,其特在征于:所述圆锥滚子(3)大端面为垂直于圆锥滚子(3)轴线的平面或以圆锥滚子(3)轴线为对称轴的轴对称曲面,所述保持架框形兜孔顶面为垂直于圆锥滚子(3)轴线的平面、以圆锥滚子(3)轴线为对称轴的轴对称曲面或由在与圆锥滚子轴线转动平面垂直的平面内、无拐点的对称于圆锥滚子轴线的曲线,绕位于该曲线所在平面内并垂直相交于圆锥滚子轴线的垂线旋转形成的旋转曲面;圆锥滚子(3)大端面与保持架框形兜孔顶面相配合接触。
3.根据权利要求2所述低摩擦损耗推力圆锥滚子轴承,其特在征于:所述圆锥滚子大端面与保持架框形兜孔顶面相配合接触的形式为以下几种之一:
1)圆锥滚子(3)的大端面为以圆锥滚子轴线为对称轴的内凹的轴对称曲面,保持架框形兜孔顶面为以圆锥滚子轴线为对称轴的外凸的轴对称曲面;
2)圆锥滚子(3)的大端面为垂直于圆锥滚子(3)轴线的平面,保持架框形兜孔顶面为平面、外凸的轴对称曲面或外凸的旋转曲面;
3)圆锥滚子(3)的大端面为以圆锥滚子(3)的轴线为对称轴的外凸的轴对称曲面,保持架框形兜孔顶面为平面、外凸的轴对称曲面、内凹的轴对称曲面或旋转曲面。
4.根据权利要求3所述的低摩擦损耗推力圆锥滚子轴承,其特在征于:所述保持架框形兜孔顶面的旋转曲面为内凹旋转曲面或外凸旋转曲面。
5.根据权利要求3所述的低摩擦损耗推力圆锥滚子轴承,其特在征于:所述上套圈滚道和下套圈滚道为上、下对称或上、下不对称,所述上、下对称是上、下滚道与轴承轴线的垂线夹角均为滚子的圆锥半角;所述上、下不对称是上滚道或下滚道与轴承轴线的垂线夹角为0度,而下滚道或上滚道与轴承轴线的垂线夹角为滚子圆锥半角的2倍,即等于滚子圆锥角。
6.根据权利要求5所述的低摩擦损耗推力圆锥滚子轴承,其特在征于:所述上套圈(1)和下套圈(2)设挡边或不设挡边。