轴承装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种轴承装置(1)，其带有第一滚道元件(2)和第二滚道元件(4),其中，在滚道元件(2、4)之间布置了滚珠(6)，其中，滚珠(6)在布置在滚道元件(2、4)上的滚道(8)上滚动，其中，轴承装置(1)在横截面中被滚珠(6)的旋转轴线(AR)和垂直于滚珠(6)的旋转轴线(AR)的轴线(AS)假想地分成沿顺时针方向布置的四个象限(I、II、III、IV)，其中，滚珠(6)与滚道(8)具有四个接触点(P

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴承装置
[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的轴承装置，其带有第一滚道元件和第二滚道元件。
[0002]在高精度传动装置、尤其在机器人的关节或风力涡轮叶片的轴承中，通常必须由其中所用的轴承实施在低速时小于360
°
的旋转运动。在此，同时还可能会出现既有径向力也有轴向力、倾斜力矩载荷和载荷组合的复杂的载荷情况。为此，通常使用交叉滚子轴承，其可以作为单独的轴承使用，相反，如果使用其他轴承类型就可能需要两个轴承。交叉滚子轴承具有高刚度、高运行准确性和低间隙。为交叉滚子轴承使用圆柱滚子，该圆柱滚子以交替顺序45
°
倾斜地插入轴承圈之间。这种交叉滚子轴承既可用于旋转运动应用，也可用于线性运动应用。
[0003]然而对于圆柱滚子而言，则会在滚柱与滚道表面之间以及滚柱侧面与相对置的滚道之间出现滑动、所谓的打滑，这会导致较高的磨损。而且还会在滚柱本身之间出现滑动，这使得间隔保持件是有利的，这又提高了轴承的复杂性并且导致在轴承组装时更高的成本。滑动还导致在这种轴承中的更高的能量损耗。此外，在交叉滚子轴承中还会出现边缘应力、尤其在高载荷下出现边缘应力，尽管可以通过滚道的特殊形状减小边缘应力，然而该特殊形状始终仅设计用于个别载荷情况，并且在其他载荷情况下形成较差的载荷分布。载荷方向越靠近滚柱的旋转轴线，滚柱所承受的载荷越少。这导致的是，在特殊的载荷条件下，仅通过50％的可供使用的滚柱来承受载荷。此外，在一些情况下，还因滚柱的交替的定位而使一半的滚柱较之另一半的滚柱承受更大载荷，这导致分布不均匀的载荷区。此外，滚柱的交替的定位还导致在组装轴承时的额外工作量，因为需要特殊的机构来定位滚柱。
[0004]当轴向力占主导地位时，承受载荷的其他潜在的解决方案例如当必须额外地承受弯曲力矩时是推力球轴承或四点接触球轴承。然而这些轴承也有一些弊端。推力球轴承具有最小的径向载荷刚度，并且径向载荷会导致轴承圈之间的偏心。推力球轴承中的滚珠因离心力会表现出更大的滑动。由于滚珠与滚道之间仅形成两个接触位置，这会导致高接触压力。滚珠与滚道之间的两个接触位置随着载荷方向发生变化，这导致滚珠旋转轴线的动态变化，并且因此导致高且不恒定的滑动，并因此导致高能量损耗。
[0005]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种轴承装置，其以低能量损耗为径向和轴向载荷提供稳定的轴承，并且应成本低廉且简单地制造。
[0006]所述技术问题通过根据权利要求1的轴承装置解决。
[0007]轴承装置具有第一滚道元件和第二滚道元件，其中，在滚道元件之间布置多个滚珠或者说球体。滚珠分别在布置在滚道元件上的滚道上滚动。
[0008]轴承装置可以是球轴承，其呈径向轴承或轴向轴承的形式，或轴承装置可以是线性轴承。在径向轴承的情况下，第一滚道元件和第二滚道元件相当于内圈和外圈。在轴向轴承的情况下，内圈和外圈(也即第一滚道元件和第二滚道元件)被称为壳体圈或者说推力球轴承活圈和轴圈。在线性轴承的情况下，第一滚道元件和第二滚道元件相当于轨道和滑座。
[0009]为了实现较低的滑动和摩擦损耗以及较高的弯曲刚度和与滚道的较低的最大接触压力，滚珠与滚道分别具有四个接触点。这意味着，每个滚珠总共具有四个接触点，也即
每个滚道元件具有两个接触点。相应的滚道和滚珠在接触点上具有相同的切线并且曲率半径，也即在滚道弯曲部的曲率圆的圆心与接触点之间的距离相对于切线垂直。与其他轴承相比，通过该四个接触点使接触压力分散并由此降低接触应力和进而降低磨损、摩擦和其他表面损伤。
[0010]可以用作轴向轴承的通常的四点接触球轴承同样也具有四个接触位置，然而其仅在理论上存在。在工作中，理论上的四个接触位置中只有两个是可用的，这由此导致了在这两个可用的接触位置上的高接触压力。相较而言，在此所建议的轴承装置中始终有四个接触点是可用的，由此使接触压力更好地分散。通常的四点接触球轴承此外还具有在轴向上和径向上降低的接触刚性，这是因为接触位置的法线方向并不对准轴向轴线或径向轴线。此外，这种轴承还需要高的轴向预应力，以便能够承受径向载荷。
[0011]为了实现这一点，轴承装置在横截面中被滚珠的旋转轴线和垂直于滚珠旋转轴线的轴线假想地分成四个沿顺时针方向布置的象限。滚珠的旋转轴线在此被视作在静止状态下假想的旋转轴线。在工作时，滚珠的旋转轴线不是固定的，而是可以运动的。
[0012]第二滚道元件的滚道位于第一象限与第二象限中，而第一滚道元件的滚道则位于第三象限与第四象限中。第一象限的滚道的曲率半径的圆心位于第三象限中，第二象限的滚道的曲率半径的圆心位于第四象限中，第三象限的滚道的曲率半径的圆心位于第一象限中，并且第四象限的滚道的曲率半径的圆心位于第二象限中。在此情况下，滚珠的四个接触点中的每一个都位于四个象限的其中一个中。通过这种特殊的布局能够实现的是，每个滚珠都与其滚道始终具有四个接触点，并且即使在载荷下所述接触点也被保留。在通常的四点接触球轴承中，在工作中在载荷下仅两个或最多三个接触位置受载荷。推力球轴承仅以两个接触位置工作，并且交叉滚子轴承同样也仅以两个接触线工作。四个接触点由此形成了每个与滚珠的接触点更低的接触压力，由此例如能够降低轴承装置的磨损，其中，同时还能够通过接触点的布置承受径向和轴向载荷。
[0013]通过使用球体或者说滚珠可以简化轴承装置的组装，这是因为与滚柱相比，滚珠可以在无需特殊定向的情况下被安装。此外，滚珠的使用是有利的，因为滚珠是完全对称的元件，该元件不需要像在交叉滚子轴承中已知的那样需要有滚动体的定向的交替。这实现的是，即使滚动体在特殊条件下工作，都是由所有滚动体承受所有滚道之间的载荷，而不像在交叉滚子轴承中那样仅一半元件承受负载。此外，滚珠还能够自由地围绕其中心旋转，并且因此能够通过其表面的任意点来传递载荷。这最大程度地利用了滚珠的表面，将接触分散在完整的滚珠表面上，并且由此也使磨损分散至完整的滚珠表面上。与其不同，例如在交叉滚子轴承中，滚动体表面的仅一些区域被磨损。
[0014]在此所述的轴承装置可以实施为整体轴承，而不会像在滚子或者说滚柱轴承的情况中那样始终在相同的位置处发生额外的磨损。通过点状的球体
‑
球体接触也仍存在滚珠的磨损。然而由于接触点在滚珠的表面上“迁移”并由此并非始终对相同位置加载，这导致对于滚珠较低的整体载荷。这一情况的原因在于，与滚柱轴承相比，滚珠体相对于旋转轴线的定向发生改变。作为备选，还可以使用保持架，其中，也可以使用间距保持件，而非完整的保持架。轴承装置在沿滚珠旋转轴线的区域中提供了足够的空间来使用间距保持件和保持架。
[0015]根据一种实施方式，第一滚道元件的滚道的两个曲率半径的交点位于垂直于滚珠
的旋转轴线的轴线上，并且第二滚道元件的滚道的两个曲率半径的交点同样也位于垂直于滚珠的旋转轴线的轴线上。所述轴线也可以是共同的轴线，尤其是垂直于旋转轴线并且经过滚珠中心的轴线。而且所述交点也可以位于旋转轴线上。由此，每个滚道都具有圆心不重合的两个曲率半径，由此，每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轴承装置(1)，其带有第一滚道元件(2)和第二滚道元件(4),其中，在滚道元件(2、4)之间布置有滚珠(6)，其中，滚珠(6)在布置在滚道元件(2、4)上的滚道(8)上滚动，其特征在于，轴承装置(1)在横截面中被一滚珠(6)的旋转轴线(A
R
)和垂直于该滚珠(6)的旋转轴线(A
R
)的轴线(A
S
)假想地分成沿顺时针方向布置的四个象限(I、II、III、IV)，其中，滚珠(6)与滚道(8)具有四个接触点(P
‑
I、P
‑
II、P
‑
III、P
‑
IV)，并且其中，每个接触点(P
‑
I、P
‑
II、P
‑
III、P
‑
IV)都位于四个象限(I、II、III、IV)中的一个象限中，其中，第二滚道元件(4)的滚道(8)位于第一象限与第二象限(I、II)中，并且第一滚道元件(2)的滚道(8)位于第三象限与第四象限(III、IV)中，其中，第一象限(I)的滚道(8
‑
I)的曲率半径(R
‑
I)的圆心(M
‑
I)位于第三象限(III)中，其中，第二象限(II)的滚道(8
‑
II)的曲率半径(R
‑
II)的圆心(M
‑
II)位于第四象限(IV)中，其中，第三象限(III)的滚道(8
‑
III)的曲率半径(R
‑
III)的圆心(M
‑
III)位于第一象限(I)中，并且第四象限(IV)的滚道(8
‑
IV)的曲率半径(R
‑
IV)的圆心(M
‑
IV)位于第二象限(II)中。2.根据权利要求1所述的轴承装置，其中，第一滚道元件(2)的滚道(8
‑
III、8
‑
IV)的两个曲率半径(R
‑
III、R
‑
IV)的交点位于垂直于滚珠(6)的旋转轴线(A
R
)的轴线上，并且其中，第二滚道元件(4)的滚道(8
‑
I、8
‑
II)的两个曲率半径(R
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：