径向滚动轴承,尤其是单列球面滚柱轴承,及其安装方法技术

技术编号:2207538 阅读:269 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种作为单列球面滚柱轴承构成的径向滚动轴承(1),其由外轴承环(2)和内轴承环(3)以及设在这些轴承环(2,3)之间的大量球面滚子(5)组成,这些球面滚子(5)分别具有两个由基本球形对称截得的侧面(6,7)。球面滚子(5)通过轴承保持架(4)均匀间隔地彼此保持并以其滚动面(8)在两个分别由两个轴向边缘(13,14和15,16)界定的槽形滚动轨道(11,12)中滚动。球面滚子(5)的在其侧面(6,7)之间的宽度(b↓[K])为其基本球形的直径(d↓[K])的至少70%并因此大于轴承环(2,3)中滚动轨道(11,12)的轴向边缘(13,15和14,16)之间的间距(a↓[B])。按照本发明专利技术,这两个轴承环(2,3)中的滚动轨道(11,12)都设有极度增大的深度(t↓[LA]、t↓[LI])和宽度(b↓[LA]、b↓[LI]),使得球面滚子(5)即使对于在轴承纵轴(17)两侧可至25°的工作压力角(α)下的可变轴向载荷来说也能够利用其滚动面(8)与轴承环(2,3)中的滚动轨道(11,12)保持完全的线性接触,并且轴承环(2,3)中滚动轨道(11,12)的沿径向对立的轴向边缘(13,15和14,16)之间的间距(a↓[B])小到使得轴承环(2,3)的间隔(a↓[Bex])仅当轴承环(2,3)彼此偏心设置时才小于球面滚子(5)的基本球形的直径(d↓[K])。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分特征所述的适合较高轴向 载荷的径向滚动轴承,以及一种用于安装这种径向滚动轴承的方法, 本专利技术特别具有优点地可实现于例如作为固定轴承用在汽车变速器主 动轴和从动轴上的单列球面滚珠轴承。
技术介绍
作为可以承受较高轴向力的径向滚动轴承而言,实践中首当其冲使用的是单列凹槽球轴承,因为其具有均匀且较高的径向和轴向承载 能力、较低的磨损以及所有轴承种类中最高的转速极限。这种凹槽球 轴承通常由外轴承环和内轴承环以及设在这些轴承环之间的多个滚动 体组成。其中,在外轴承环的内侧面和内轴承环的外侧面中分别成型 有槽形的、分别由两个轴向的边缘界定的滚动轨道,轴承滚子在该滚 动轨道中通过轴承保持架以均匀的间隔互相引导。其中,轴承滚子到凹槽球轴承的装入大多情况下通过在DE 168 499中所公开的偏心安装 法进行,在该方法中,两个轴承环被彼此偏心地设置,由此形成的、 轴承环之间的自由空间被填入轴承滚子。然后内轴承环在充分利用这 两个轴承环弹性的情况下被装入到与外轴承环同心的位置中,从而轴 承滚子接下来可以均匀地分布在轴承环的滚动轨道中并安装轴承保持 架。实践证明,这种凹槽球轴承由于可安装滚子的数量较少而尤其在 轴承的径向承载能力方面有所局限,其中,滚子的数量与内外轴承环 的尺寸以及滚子直径有关。因此曾经公开过大量方案,例如按照DE 151 483所述在外轴承环和内轴承环的滚动轨道的对立边缘中设置不封闭 的加入口,或者类似构成的、按照DE24 07 477 Al所述的可封闭的加入口,利用其理应实现滚子数量的提高以及凹槽球轴承径向承载能力 的提高,不过这些方案由于具有很多缺点而在实际中未能实施。另外在DE311 317中首度公开了另一种提高径向滚动轴承上滚动 体数量的方案,该方案通过DE43 34 195 A1再度得到改进。对于这些 作为单列凹槽球轴承构成的径向滚动轴承而言,滚动体不再是由球体、而是由所谓的球面滚子形成,其设有两个由基本球形堆成截得并彼此 平行设置的侧面。这种球面滚子在其侧面之间的宽度小于轴承环中滚 动轨道的沿径向对立的轴向边缘之间的间距,从而可以按照如下的径 向安装法将球面滚子填入轴承,g卩,球面滚子能够沿轴向通过内环和 外环导入到轴承中。当球面滚子的中点随后处在滚动轨道轴线的高度 上时,球面滚子一次垂直并一次水平地转过90。,从而球面滚子能够利 用其滚动面在轴承环的滚动轨道滚动。尽管存在这样一种可能性,即,将这些独特构造的球面滚子沿轴 向装入轴承中并从而使得径向滚动轴承被大量滚动体近似完全充满而 能够针对较高径向载荷使用,但是,这种球面滚柱轴承在轴承轴向承 载能力方面却有所损失。这实际上可以解释为,为了能够让滚动体在 其工作位置中旋转而不会在整个轴承中形成过高的径向间隙,球面滚 子由于其沿轴向导入轴承的可导入性而只能在其侧面之间具有较小的宽度,并且轴承环中的球面滚子滚动轨道只能较为平坦地构成。然而 较为平坦的球面滚子滚动轨道会使得球面滚子在与通过轴向翻滚沿轴 向作用的工作压力角配合时在其滚动轨道中可支配的支撑面过小,从 而尤其使得这种球面滚柱轴承的径向承载能力很小,因此这种球面滚 柱轴承不适合较高的轴向载荷。因此,为了避免这些缺点,在一篇于当前专利申请文件的申请时 刻尚未公开的、编号为10 2005 014 556.6的专利申请文件中做出了如 下公开,g卩,球面滚子在其侧面之间的宽度至少增大到其基本球形的 直径的70%,并且轴承环中球面滚子的槽形滚动轨道设有占球面滚子的基本球形的直径17%至19%的深度以及占球面滚子的基本球形的直 径75%至78%的宽度,因为这样一来球面滚子在其占球面滚子基本球 形圆周近似45%的滚动轨道方面便形成了既提高径向承载能力又提高 轴向承载能力的总接触面,而且球面滚子在其轴承环中的滚动轨道方 面依然具有传统凹槽球轴承的滚珠。由于内轴承环和外轴承环的对滚 动体滚动轨道进行界定的边缘之间的间距因此而小于球面滚子的宽度,所以球面滚子到径向滚动轴承中的装入必须再度按照已知的偏心 安装法进行,在该方法中,在这两个彼此偏心设置的轴承环的沿径向 对立的边缘的最大间隔位置上,处于垂直位置的球面滚子被横向置入 到滚动体滚动轨道中并以其侧面彼此紧贴地进入到轴承环之间的自由 空间中。其中,球面滚子的被截得的侧面可以实现即使利用偏心安装法也可以将数量提高的滚动体相对于单列凹槽球轴承装入轴承中。在 轴承被填充了球面滚子之后将内轴承环装入到与外轴承环同心的位置 中,从而球面滚子能够以均匀的间距互相分布在其滚动轨道的圆弧上 并在其相对于滚动轨道纵向设置的工作位置中转过90°,以便下一步将 轴承保持架装入到该径向滚动轴承中。利用这样构成的球面滚柱轴承虽然可以让球面滚子在其处于轴承 环中的滚动轨道方面具有较大的接触面并使得轴承比起传统的单列凹 槽球轴承而言能够装备更高数量的滚动体,从而相对于传统凹槽球轴 承而言尤其提高了轴承的径向承载能力并减小了轴承的轴向构造空间 和重量。但却轻视了轴承轴向承载能力的提高,因为虽然加深了球面 滚子的滚动轨道,但是,为了能够让球面滚子在配合通过轴向翻转作 用的工作压力角的同时在其滚动轨道中完全地得到支撑,滚动轨道依 然过于平坦,因此这种球面滚柱轴承对于在极高工作压力角下的可变 轴向载荷而言依然是不适合的。
技术实现思路
从现有技术中的缺点出发,本专利技术的目的在于,设计一种径向滚 动轴承、尤其是单列球面滚柱轴承,其除了较高的径向承载能力以外对于在轴承纵轴两侧较高工作压力角度下的可变轴向载荷而言也是合 适的。按照本专利技术,对于具有按照权利要求1前序部分特征的径向滚动 轴承而言,该目的通过下述内容得以解决,S卩,这两个轴承环中的滚 动轨道都设有极度增大的深度和宽度,使得球面滚子即使对于在轴承纵轴两侧可至25。的工作压力角下的可变轴向载荷来说也能够利用其 滚动面与轴承环中的滚动轨道保持完全的线性接触,并且轴承环中滚 动轨道的沿径向对立的轴向边缘之间的间距小到使得仅当轴承环彼此 偏心设置时间隔才小于球面滚子的基本球形的直径。按照本专利技术构成的径向滚动轴承的优选实施例和改型在从属权利 要求中给出。然后根据权利要求2和3所述对按照本专利技术构成的径向滚动轴承 做出了如下设置,即,外轴承环的内侧面中和内轴承环的外侧面中的 滚动轨道的深度大于球面滚子的基本球形的直径的25%,而轴承环中 滚动轨道的宽度则大于球面滚子的基本球形的直径的85%。设置具有 这种尺寸的滚动轨道明显超过了传统的凹槽球轴承的滚动轨道尺寸, 并且能够保证,与径向轴承间隙相关,球面滚子即使在可达25。的工作 压力角下也能具有相对于其滚动轨道百分之百的贴附度,并且轴承因 此在具有充分的径向承载性的同时获得了极高的轴向承载能力。根据权利要求4和5所述,按照本专利技术构成的径向滚动轴承的优 点还通过下述内容来表现,即,当轴承环彼此同心设置时,滚动轨道 的沿径向对立的轴向边缘之间的间距仅为球面滚子的基本球形的直径 的近似40%至50%,而当球面滚子彼此偏心设置时,轴向边缘之间的 最大间距则为球面滚子的基本球形的直径的75%至90%。当球面滚子 的在其侧面之间的宽度为球面滚子的基本球形的70%时,不管是按照 已知本文档来自技高网
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【技术保护点】
径向滚动轴承,尤其是单列球面滚柱轴承,其基本由外轴承环(2)和内轴承环(3)以及设在这些轴承环(2,3)之间且通过轴承保持架(4)在圆周方向上均匀间隔地保持的大量球面滚子(5)组成,这些球面滚子(5)分别具有两个由基本球形对称截得的、彼此平行设置的侧面(6,7)并以其滚动面(8)在两个在外轴承环(2)的内侧面(9)和内轴承环(3)的外侧面(10)中成型的槽形滚动轨道(11,12)中滚动,滚动轨道(11,12)分别由两个轴向边缘(13,14和15,16)界定,其中,球面滚子(5)的在其侧面(6,7)之间的宽度(b↓[K])为其基本球形的直径(d↓[K])的至少70%并大于轴承环(2,3)中滚动轨道(11,12)的沿径向对立的轴向边缘(13,15和14,16)之间的间距(a↓[B]),其特征在于,这两个轴承环(2,3)中的滚动轨道(11,12)都设有极度增大的深度(t↓[LA]、t↓[LI])和宽度(b↓[LA]、b↓[LI]),使得球面滚子(5)即使对于在轴承纵轴(17)两侧可至25°的工作压力角(α)下的可变轴向载荷来说也能够利用其滚动面(8)与轴承环(2,3)中的滚动轨道(11,12)保持完全的线性接触,并且轴承环(2,3)中滚动轨道(11,12)的沿径向对立的轴向边缘(13,15和14,16)之间的间距(a↓[B])小到使得仅当轴承环(2,3)彼此偏心设置时轴承环(2,3)的间隔(a↓[Bex])才小于球面滚子(5)的基本球形的直径(d↓[K])。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:海因里希霍夫曼霍斯特多普灵雷纳艾德洛特格奥尔格戈佩尔特
申请(专利权)人:谢夫勒两合公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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