具有轴和径向滚珠轴承的组件以及用于制造轴的方法技术

本发明专利技术涉及一种具有轴和径向滚珠轴承的组件以及用于制造轴的方法，所述径向滚珠轴承(21、5)具有轴承内圈(6)，所述轴(1)包括具有轴承座(7)的轴端区域(2)，所述轴承座的一侧具有肩部，所述径向滚珠轴承(21、5)的轴承内圈(6)配合在所述轴承座(7)上，以支承可转动的所述轴(1)，其中，所述轴承座沿纵向相对于所述径向滚珠轴承(21、5)缩短，所述轴承座延伸至所述径向滚珠轴承的高度位置配置为，该高度位置与设置在轴承座的远离所述肩部的端部处的滚珠排(23)在轴承最内侧的点在轴承座表面上的正交投影为距离(L)，并且所述距离(L)满足以下关系：L＝k*D，其中，D是所述滚珠排的滚珠的直径，k的值在0.5至0.7的范围。k的值在0.5至0.7的范围。k的值在0.5至0.7的范围。

【技术实现步骤摘要】
具有轴和径向滚珠轴承的组件以及用于制造轴的方法


[0001]本专利技术涉及一种具有方案一的特征的组件，所述组件具有轴和径向滚珠轴承，并且还涉及一种具有方案十二的特征的用于制造轴的方法。

技术介绍

[0002]轴例如可以能转动地支承在径向滚珠轴承中。这种类型的径向滚珠轴承是在现有技术中是众所周知的。径向滚珠轴承例如是深沟球轴承或角接触球轴承或类似物，这种滚珠轴承既可以构造成单排的，也可以构造成双排的。角接触球轴承在内圈和外圈中具有沿轴承轴线方向相互错开地设置的滚道。所述角接触球轴承设计成用于这样的支承结构，所述支承结构必须承受复合的载荷，如例如同时作用的径向载荷和轴向载荷。径向滚珠轴承与轴之间的连接通过形锁合与摩擦锁合的组合来实现。这里在轴上的轴肩和内圈的轴肩之间建立形锁合。其目的是，在轴外径与轴承内圈的重叠量较小时，沿轴向能传递较高的力。相反，摩擦锁合确保了，例如在滚动轴承的冷启动(Kaltanlauf)中建立的转矩可以由所述轴传递到内圈上。
[0003]由于工件公差的原因，这里可能出现的是，不能完整地建立轴与轴承之间的形锁合。这可能导致轴与轴承之间的这种连接在载荷下或运行中失效。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是，提出一种具有轴和径向滚珠轴承的组件，在所述组件中完整地实现了形锁合。
[0005]所述目的由具有方案一的特征的组件和具有方案十二的特征的制造方法来实现。
[0006]据此，设定了一种组件，所述组件具有轴和具有轴承内圈的径向滚珠轴承，所述轴具有轴端区域，所述轴端区域具有轴承座，所述轴承座的一侧具有肩部，径向滚珠轴承的轴承内圈配合在所述轴承座上，以支承可转动的所述轴，所述轴承座沿纵向相对于所述径向滚珠轴承缩短，所述轴承座延伸至所述径向滚珠轴承的高度位置配置为，该高度位置与设置在轴承座的远离所述肩部的端部处的滚珠排在轴承最内侧的点在轴承座表面上的正交投影之间的距离为距离L(沿轴承座)，并且所述距离L满足以下关系：
[0007]L＝k*D，其中，D是所述滚珠排的各滚珠的直径，而k的值在0.5至0.7的范围内。
[0008]这里，轴承座朝自由端的方向突出于设置在轴承座远离轴肩的端部处的滚珠排的轴承最内侧的点。
[0009]所述轴承座由此仅与轴承内圈的一部分相重叠。由此缩短了压入路程，从而可以实现轴承内圈与轴的完整的形锁合。此外，还节省了材料。对于轴承为单排的情况，设置在轴承座远离肩部的端部处的滚珠排是轴承的唯一的滚珠排。
[0010]有利的是，k小于0.65，特别是约为0.6。
[0011]所述轴承内圈优选在整个高度上具有恒定的内径。
[0012]有利的是，所述轴包括设置在所述轴端区域的第一轴肩，所述第一轴肩与所述轴
承座邻接，并朝向轴端部，所述轴肩的外径小于轴承内圈的内径。这个轴端部可以在切削加工所述轴时用作夹紧轴颈。
[0013]所述轴承座优选由所述轴上的第二轴肩构成，所述第二轴肩形成用于轴承内圈的环状接触面，所述环状接触面与所述轴的纵轴线同心地设置。由此，所述轴承内圈可以与所述环状接触面发生形锁合，以便传递轴向力。
[0014]优选设定，所述轴至少局部是空心的并且在内部具有内齿部。
[0015]所述轴优选在内侧上同样具有第三轴肩，所述第三轴肩使内径朝轴端部渐缩。
[0016]优选在轴的内侧上的所述第三轴肩上朝所述轴端部连接有内齿部，与所述第三轴肩邻接的区域的内径大于所述内齿部的直径。
[0017]在一个实施形式中，所述轴在轴端部上是封闭的，这简化了加工。
[0018]此外优选的是，所述径向滚珠轴承的轴承内圈利用摩擦锁合配合在轴端区域的轴承座上。优选轴承内圈的轴肩与轴的所述环状接触面相贴合，从而构成形锁合。
[0019]在一个有利的实施形式中，轴承外圈在其远离轴肩的肩部上沿轴向支承在另一个构件上。由此可以将轴向力从所述轴传递到所述另一个构件上以及可以相反地传递。
[0020]所述径向滚珠轴承是单排的角接触球轴承。此时，所述轴承的接触角优选约为90
°
。两个接触点的连线这里优选在所述轴的在轴端区域之外的区域内相交。所述交点优选位于所述轴的纵轴线上。
[0021]此外还设定了一种用于制造前面所述的轴的方法，所述轴具有这样的轴端区域，所述轴端区域具有用于径向滚珠轴承的轴承座，所述方法按时间顺序包括以下步骤：
[0022]a)制造圆柱形的中间坯件；
[0023]b)在压机中对圆柱形的中间坯件进行冷成形，使得所形成的坯件至少局部是空心的，并且使得所形成的坯件在所述轴端区域中具有内齿部，所述内齿部与所述轴的纵轴线同心，
[0024]c)在车床中对所述坯件进行加工，以便在坯件的外侧上构成轴承座。
[0025]由此明显简化了制造并使得制造更为经济。
[0026]在方法步骤b中，优选还在所述轴端区域中加工出第一轴肩，在所述第一轴肩后侧的区域的外径小于轴承座的外径，使得轴端部在方法步骤c中用作夹紧轴颈。
[0027]优选设定，所述内齿部与所述轴的纵轴线同心地构成并且设置在轴端部与轴承座之间的区域中。
[0028]所述径向滚珠轴承优选是单排的角接触球轴承。
附图说明
[0029]下面参考附图来详细说明本专利技术的优选实施形式。相同或功能相同的构件这里在不同的图中都设有相同的附图标记。其中：
[0030]图1示出现有技术中的包括轴和角接触球轴承的组件；
[0031]图2示出根据本专利技术的包括轴和角接触球轴承的组件；
[0032]图3示出图2的组件的纵向剖视图；以及
[0033]图4示出双排深沟球轴承的示意图。
具体实施方式
[0034]在图1中示出一个已知的圆柱形轴1，圆柱形轴1在轴端区域2具有第二轴肩3，第二轴肩3构造成环状的接触面4，接触面4与轴1的纵向轴线100同心地设置。轴是电机中的转子的一部分。第二轴肩3使得轴1的外径在朝向轴端部20的方向上阶跃式地减小。轴1支承在单排的角接触球轴承5中。角接触球轴承5的轴承内圈6利用摩擦锁合配合在轴端区域2的轴承座7上。轴承内圈6的内周面与轴1的外侧面充分接触。轴承内圈6的轴肩8与轴1的环状接触面4相贴靠，从而构成形锁合。轴承外圈9在其远离轴肩8的肩部10上沿轴向支承在另一个构件11上。轴向力由此可以从轴1传递到另一个构件11上以及可以相反地传递。轴承外圈9在周边侧压入壳体12中。接触角α约为90
°
。这里，两个接触点的连线13、14在轴1的在轴端区域2之外的区域内相交。交点位于轴1的纵轴线100上。
[0035]图2和3示出根据本专利技术的包括轴1和角接触球轴承5的组件15的一个实施形式。与现有技术相反，在轴1上的轴承座的高度h
L
明显小于轴承内圈在内周面上的高度h
I
。对于其余的情况，组件1对应于图1的组件。用于摩擦锁合的接触面因此相对于现有技术明显减小。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有轴和径向滚珠轴承的组件，所述径向滚珠轴承(21、5)具有轴承内圈(6)，所述轴(1)包括具有轴承座(7)的轴端区域(2)，所述轴承座(7)的一侧具有肩部，所述径向滚珠轴承(21、5)的所述轴承内圈(6)配合在所述轴承座(7)上，以支承可转动的轴(1)，其特征在于，所述轴承座(7)沿纵向相对于所述径向滚珠轴承(21、5)缩短，所述轴承座(7)延伸至所述径向滚珠轴承(21、5)的高度位置配置为，该高度位置与设置在所述轴承座(7)的远离所述肩部的端部处的滚珠排(23)在轴承最内侧的点在所述轴承座表面上的正交投影之间的距离为距离(L)，并且所述距离(L)满足以下关系：L＝k*D，其中，D是所述滚珠排的滚珠的直径，k的值在0.5至0.7的范围内。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，k的值小于0.65。3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，k的值约为0.6。4.根据上述权利要求中的任一项所述的组件，其特征在于，所述轴承内圈(6)在整个高度上具有恒定的内径。5.根据上述权利要求中的任一项所述的组件，其特征在于，所述轴(1)具有设置在所述轴端区域(2)的第一轴肩(17)，所述第一轴肩(17)与所述轴承座(7)邻接，并朝向轴端部(20)，所述轴(1)的位于朝向所述轴端部(20)的所述第一轴肩(17)后侧的的外径小于所述轴承内圈(6)的内径。6.根据上述权利要求中的任一项所述的组件，其特征在于，所述轴承座(7)由所述轴(1)上的第二轴肩(3)形成，所述第二轴肩(3)形成用于所述轴承内圈(6)的环状接触面(4)，所述环状接触面(4)与所述轴(1)的纵轴线(100)同心地设置。7.根据上述权利要求中的任一项所述的组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：德国日本电产电机与驱动器有限公司，
类型：发明
国别省市：