圆柱滚子轴承以及用于制造圆柱滚子轴承的方法技术

圆柱滚子轴承具有圆柱滚子作为滚动体。圆柱滚子轴承可以构造为向心滚子轴承，并在该结构形式中传递径向载荷。本发明专利技术的任务是，提出一种圆柱滚子轴承及其制造方法，从而能够低成本且具有足够高质量地制造圆柱滚子轴承。为此，圆柱滚子轴承(1)具有内环(3)、外环(2)和多个圆柱滚子(4)，其中，圆柱滚子(4)布置在内环(3)与外环(2)之间，其中，外环(2)具有针对圆柱滚子(4)的内滚道(6)、固定侧缘区段(7)和折边侧缘区段(9)，并且其中，内环(3)具有针对圆柱滚子(4)的外滚道(10)，并且其中，内滚道(6)和/或外滚道(10)通过挤压成形为最终轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆柱滚子轴承以及用于制造圆柱滚子轴承的方法
本专利技术涉及一种圆柱滚子轴承，其具有内环、外环和多个圆柱滚子，其中，圆柱滚子布置在内环与外环之间。外环具有针对圆柱滚子的内滚道、固定侧缘区段和折边侧缘区段，内环具有针对圆柱滚子的外滚道。此外，本专利技术还涉及一种用于制造圆柱滚子轴承的方法。
技术介绍
圆柱滚子轴承具有圆柱滚子作为滚动体。圆柱滚子轴承可以构造为向心滚子轴承，并在该结构形式中传递径向载荷。圆柱滚子轴承的滚道构造为相对圆柱滚子轴承的各自的转动轴线同轴且同心的圆柱周侧面。通常，针对圆柱滚子轴承的轴承环作为实心环制成，也就是说，从实心的半成品开始借助分离、除去和尤其是切削的加工来塑造出来。这种圆柱滚子轴承形成最接近的现有技术。除了实心环之外，已经公知有用变形技术来生产针对轴承的环。因此，文献US2,267,229公开了从圆环形盘开始借助改形步骤来制造环。
技术实现思路
本专利技术的任务是提出一种圆柱滚子轴承及其制造方法，从而能够低成本且具有足够高质量地制造圆柱滚子轴承。该任务通过具有权利要求1的特征的圆柱滚子轴承和具有权利要求9的特征的方法来解决。本专利技术的优选的或有利的实施方式由从属权利要求、以下的描述和所附的附图得到。因此，本专利技术的主题是如下圆柱滚子轴承，其尤其构造为向心滚柱轴承，特别是具有0度的压力角。圆柱滚子轴承具有内环和外环，其中，内环和外环彼此间并且相对圆柱滚子轴承的主转动轴线同轴和/或地同心地布置。此外，圆柱滚子轴承包括多个圆柱滚子，其中，圆柱滚子能滚动地布置在内环与外环之间。内环和外环分别包括滚道区段，其中，滚道区段具有优选大于两毫米的且尤其大于三毫米的材料厚度。特别优选地，内环和/或外环厚壁式地构造。圆柱滚子优选以大于1:10，优选大于1:5的直径/长度比例构造。圆柱滚子具有环绕固有的转动轴线的圆柱周侧面以及两个闭合圆柱滚子的端侧。分别针对圆柱滚子地，外环尤其是在滚道区段的区域内具有内滚道，内环尤其是在滚道区段的区域内具有外滚道。在圆柱滚子轴承运行中，圆柱滚子在内滚道或外滚道上滚过或滚动。此外，外环具有固定侧缘区段和折边侧缘区段，其中，这两个区段沿相对主轴线的轴向方向引导圆柱滚子或圆柱滚子的可选的保持架。为此，固定侧缘区段具有圆环形的固定侧缘止推面，并且折边侧缘区段具有折边侧缘止推区域。内环以及外环由金属制成，特别是由钢制成。在本专利技术的范围内提出的是，外滚道和/或内滚道通过挤压成形为最终轮廓。在该情况下，在挤压时，在工件中的温度在内环中或在外环中低于工件的基础材料的再结晶温度。尤其地，在挤压时，内环坯料或外环坯料在环境温度或室温下，优选在<50度的温度下被改形。然而，在改形期间可能的是，基于改形做功而在工件中出现较高的温度，但是其中，该较高的温度也低于基础材料的再结晶温度。有利的是，通过挤压，在内环中或在外环中，在各自的滚道的区域中产生表面应力，这导致性能提升。此外有利的是，挤压的制造方法即使在多件数的情况下也能够非常低成本地执行。总之，内环或外环并且进而圆柱滚子轴承能低成本地生产并具有良好的功能特性。通过根据本专利技术的方法，经由挤压而成形内滚道或外滚道，由此能够实现对特别是内滚道或外滚道的最终轮廓或最终形状制造(英文：net-shape-manufacturing，中文：净形制造)。此外取消了附加的工作步骤，如例如对在热改形时可能发生的生成氧化皮进行清洁。特别优选的是，外滚道和/或内滚道在沿着圆柱滚子轴承的主转动轴线的纵向截面中具有凸状的拱曲部，尤其是隆起部。尤其地，凸状的拱曲部相对在各自的滚道的轴向中心的径向平面镜像对称。替选或补充地，凸状的拱曲部在纵向截面中可以被描述为圆弧段，其中，圆弧段的中间点位于中间平面中。尤其地，(关于与主转动轴线的径向间距)针对内滚道的滚道最大部是居中的并且/或者滚道最小部相对外滚道是居中的。替选地或补充地，外滚道和/或内滚道凸球状地构造。这种凸状的拱曲部导致的是，在圆柱滚子不受载的情况下，圆柱滚子仅与外滚道或内滚道具有小的接触区域。由于接触面小而减少了摩擦，从而使圆柱滚子轴承能够以低摩擦运转。而如果圆柱滚子在外滚道或内滚道上滚过，则基于赫兹挤压力使外滚道或内滚道变形，从而圆柱滚子与各自的滚道具有线状的或椭圆线状的接触区域。在该状态下，载荷可以经由大的接触面被导出。如果将外滚道的和/或内滚道的凸状的拱曲部与直的圆柱周侧面相比较，其中，圆柱周侧面施加在外滚道的或内滚道的边缘侧的、尤其是局部的极端部上，则最大偏差为至少两微米，优选至少五微米。该较小的偏差足以减小摩擦。而优选的是，最大偏差小于二十微米，优选小于十微米。偏差的限制导致的是，圆柱滚子轴承的按规定受载荷的情况下，外滚道或内滚道会发生形变，从而使圆柱滚子线状地贴靠到滚道上。在本专利技术的优选的改进方案中，圆柱滚子在沿其自身的转动轴线的纵向横截面中在圆柱滚子轨道上同样具有凸状的拱曲部。因此，圆柱滚子的凸状的拱曲部在圆柱滚子轴承的滚道的凸状的拱曲部上滚过。用于减小在圆柱滚子轴承中的摩擦的另外的可能的措施是，固定侧缘区段构造有针对圆柱滚子的环面凸球状的固定侧缘止推面。环面凸球状的固定侧缘止推面的特征在于，该固定侧缘止推面呈圆环形地构造，但是像多纳圈(Donut)或环面那样凸状拱曲地实现。该形状也可以被称为救生圈、轮胎或具有孔的凸缘状地成形的面。如果观察穿过外环的纵向截面，则止推面相对垂直于外环的主转动轴线取向的径向平面相同定向地在圆环区域上延伸。在该圆环形区域内部，环面凸球状的固定侧缘止推面具有凸状的拱曲部、尤其是隆起部。优选的是，环面凸球状的固定侧缘止推面借助挤压制成。特别优选地设置的是，圆柱滚子同样具有用于贴靠到环面凸球状的固定侧缘区段的固定侧缘止推面上的环面凸球状的贴靠面或端侧。通过该改进方案，使圆柱滚子与固定侧缘区段之间的接触面特别小，从而使在圆柱滚子轴承中的摩擦进一步最小化。通过环面凸球状的固定侧缘止推面，必要时还通过圆柱滚子的端侧的环面凸球状的设计方案实现的是，减小了圆柱滚子的端侧与固定侧缘区段之间的接触面。另外优选的是，折边侧缘区段构造有环绕的接触线作为折边侧缘止推区域。为此设置的是，折边侧缘区段(同样在纵向截面中观察地)具有自由的端部区段或轮缘，其相对于垂直于主转动轴线的径向平面有角度地取向，从而使折边侧缘止推区域由自由的端部区域，尤其是自由的侧边的角部区域形成。在本专利技术的可能的改进方案中，固定侧缘区段在轴向的外侧上具有形式为保障沟槽的保障轮廓，其相对主转动轴线环绕地构造。保障轮廓借助挤压引入到固定侧缘区段中。在本专利技术的可能的改进方案中，固定侧缘区段具有环绕的分离棱边，其形成外环的贯通开口。本专利技术的另外的主题涉及用于制造根据本专利技术的圆柱滚子轴承的方法。在该方法的范围内，通过在主改形步骤中挤压成最终轮廓，使得内环的外滚道由内坯料制成并且/或者外环的内滚道由外环坯料制成。尤其地，在主改形步骤中，通过挤压成最终轮廓来实现针对内滚道和/或针对外滚道的造型。根据本专利技术的方法可以可选地通过以下步骤中的一个、一些或全部步骤得到补充：在第一可能的步骤中，外环坯料由金属圆坯挤压。尤其地，外环坯料在此构造为具有环绕的壁和底部的碗状物。在随后的主改形步骤中，将外环坯料挤压成外环中间产品，其中，在主改形步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
圆柱滚子轴承(1)，其具有内环(3)、外环(2)和多个圆柱滚子(4)，其中，所述圆柱滚子(4)布置在所述内环(3)与所述外环(2)之间，其中，所述外环(2)具有针对所述圆柱滚子(4)的内滚道(6)、固定侧缘区段(7)和折边侧缘区段(9)，并且其中，所述内环(3)具有针对圆柱滚子(4)的外滚道(10)，其特征在于，所述内滚道(6)和/或所述外滚道(10)通过挤压成形为最终轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.09 DE 102015212829.61.圆柱滚子轴承(1)，其具有内环(3)、外环(2)和多个圆柱滚子(4)，其中，所述圆柱滚子(4)布置在所述内环(3)与所述外环(2)之间，其中，所述外环(2)具有针对所述圆柱滚子(4)的内滚道(6)、固定侧缘区段(7)和折边侧缘区段(9)，并且其中，所述内环(3)具有针对圆柱滚子(4)的外滚道(10)，其特征在于，所述内滚道(6)和/或所述外滚道(10)通过挤压成形为最终轮廓。2.根据权利要求1所述的圆柱滚子轴承(1)，其特征在于，所述内滚道(6)和/或所述外滚道(10)在沿所述圆柱滚子轴承(1)的主转动轴线(H)的纵向截面中具有凸状的拱曲部(13、17)。3.根据权利要求2所述的圆柱滚子轴承(1)，其特征在于，所述凸状的拱曲部(13、17)相对于直的圆柱周侧面具有2μm的，优选至少5μm的，并且/或者小于20μm的，优选小于10μm的至少一个最大偏差(h)。4.根据前述权利要求中任一项所述的圆柱滚子轴承(1)，其特征在于，所述圆柱滚子(4)在沿所述圆柱滚子轴承(1)的主转动轴线(H)的纵向截面中具有凸状的拱曲部(18)。5.根据前述权利要求中任一项所述的圆柱滚子轴承(1)，其特征在于，所述固...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖因哈德·基克罗登比歇尔，雷纳·艾德洛特，马库斯·曼陶，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE