專利名稱：徑向滾動軸承、特別是單列深溝球軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分特征的徑向滾動軸 承，它可特別有利地在一單列深溝球軸承上實現(xiàn)，其例如作為固定軸 承應(yīng)用在汽車變速器中。
背景技術(shù)：
對于滾動軸承技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常已知，單列深溝球軸承是 剛性的不可拆卸的徑向滾動軸承，其特征特別是在于，其徑向的和軸向的承載能力是同樣大小的，并且單列深溝球軸承由于其較小的摩擦 具有所有軸承類型的最高轉(zhuǎn)速界限。這種深溝球軸承長久以來就已知并且基本上包括一個外軸承圏和一個內(nèi)軸承圏以及一定數(shù)量的在所述 軸承圏之間設(shè)置的作為滾動體的滾珠。在此在外軸承圏的內(nèi)側(cè)上并且 在內(nèi)軸承圏的外側(cè)上分別加工溝形的滾珠滾道，各滾珠通過一個軸承 保持架以彼此相同的間距在所述滾道內(nèi)引導(dǎo)。給徑向滾動軸承填充滾珠在此通過由DE 168 499已知的偏心組裝方法實現(xiàn)，其中兩個軸承圏 彼此偏心地設(shè)置并且由此產(chǎn)生的、位于所述軸承圏之間的自由空間被 滾珠填滿。滾珠的大小和數(shù)量與軸承大小相對應(yīng)分別如此設(shè)計，使得 內(nèi)軸承圏在第一個滾珠和最后一個滾珠之間可以利用兩個軸承圏的彈 性被置于與外軸承圏同心的位置上，從而滾珠最后可以以相同的間距 分布在兩個滾珠滾道的分度圓上并且軸承保持架可以被安裝。在實踐中然而已經(jīng)證明，這種類型的深溝球軸承由于滾珠的較小 的最大可安裝數(shù)量就軸承的承載能力而言然而是有限的，所述最大可 安裝數(shù)量取決于內(nèi)軸承圏和外軸承圏的尺寸以及滾珠直徑。在過去因 此建議了許多方案，借助于所述方案通過提高滾珠的數(shù)量以提高深溝 球軸承的承載能力。例如業(yè)已通過DE 151 483建議，在深溝球軸承的一側(cè)上在內(nèi)軸承
圏和外軸承圏的對置的邊緣(Bord)上設(shè)置與滾珠形狀相對應(yīng)的凹處 作為填充孔，穿過所述填充孔各滾珠可以彼此無間隙地填充和分布到 軸承內(nèi)。填充孔然而在所有通常情況下保持不封閉并且因此具有這樣 的缺點(diǎn)，即滾珠在軸承工作中總是必須經(jīng)過所述填充孔。特別是在這 樣的深溝球軸承的情況下，其中填充孔楔形地通入滾珠的滾道內(nèi)，然 而具有這樣的后果，即可能導(dǎo)致滾動體"保持懸掛，，或卡緊在所述填充 孔上，特別是當(dāng)軸向力將滾珠壓向設(shè)有填充孔的軸承邊緣時。通過DE 24 07 477 Al公開這樣的方案，其中在給滾動軸承填充 滾動體之后這樣重新封閉軸承圏的邊緣中的填充孔，即，通過粘結(jié)或 焊接將之前經(jīng)由銑制的額定斷裂缺口從軸承圏的邊緣拆出的封閉件重 新安裝到邊緣內(nèi)，這種方案在實踐中也證明是不利的，因為通過將封 閉件粘結(jié)或焊接在邊緣導(dǎo)向面上構(gòu)成了不利的毛刺或粘結(jié)劑殘余，由 此如同上述，可能導(dǎo)致滾動體這樣的"卡止"。此外連接件的連接位置 相對于剩余的邊緣在剛度方面總是表現(xiàn)為虛弱位置，從而這種滾動軸 承至少在一個方向上僅可有限地軸向受載。此外通過DE 43 34 195 Al已知另外的用于提高徑向滾動軸承上 的滾動體數(shù)量的可能性。在這種自身構(gòu)成為單列深溝球軸承的徑向滾 動軸承中滾動體然而不通過滾珠，而是或者部分地或者完全地通過如 此的球形墊片(Kugelscheibe)構(gòu)成，該球形墊片構(gòu)成有兩個從一個 滾珠基本形狀對稱地削平的以及彼此平行設(shè)置的側(cè)面。這種球形墊片 在其各側(cè)面之間的寬度在此構(gòu)成為小于外軸承圏的內(nèi)側(cè)與內(nèi)軸承圏的 外側(cè)之間的間距，從而在填充軸承時球形墊片可以在軸向上朝軸承穿 過內(nèi)圏和外圏之間的間距插入軸承內(nèi)。當(dāng)球形墊片的中心點(diǎn)而后位于 滾動體滾道軸線的高度上時，球形墊片被轉(zhuǎn)動90。，從而其可以以其 、滾珠表面在、滾動體滾道內(nèi)滾動。盡管這樣的可能性，即，將特殊構(gòu)成的球形墊片在軸向上插入軸 承內(nèi)并且因此可以近乎完全地給徑向滾動軸承填充高數(shù)量的滾動體， 然而考慮到所追求的提高軸承承載能力，這樣的徑向滾動軸承充其量 僅僅是一種妥協(xié)方案。這基于這樣的事實，即球形墊片由于其可軸向
插入軸承內(nèi)，僅能夠相應(yīng)地狹窄地構(gòu)成或構(gòu)成有位于其各側(cè)面之間的 相應(yīng)較小的寬度，以便可以毫無問題地穿過內(nèi)圏和外圏之間的間距插 入軸承內(nèi)。同樣在軸承圏內(nèi)的滾動體滾道僅能夠相對扁平地且狹窄地 構(gòu)成，以便可以將滾動體轉(zhuǎn)入其工作位置，而不會在這個工作位置在 整個軸承中產(chǎn)生一個過高的徑向間隙。相對狹窄的球形墊片和扁平的滾動體滾道然而導(dǎo)致相對較小的球形墊片與其滾動體滾道的接觸面，從而一個這樣的徑向軸承的不僅軸向的而且徑向的承載能力重新被減小并且提高的滾動體數(shù)量的原有優(yōu)點(diǎn)近乎被抵消。發(fā)明內(nèi)容從已知的現(xiàn)有技術(shù)的方案的所迷缺點(diǎn)出發(fā)，因此本發(fā)明的目的在 于構(gòu)造一種徑向滾動軸承、特別是單列深溝球軸承，其構(gòu)成有作為滾有球形墊片的徑向滾動軸承具^顯著提高的承:能力。、 根據(jù)本發(fā)明，上述目的在根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的徑向滾動 軸承中如此實現(xiàn)，即徑向滾動軸承不僅具有加大的球形墊片與其滾動 體滾道的接觸面，而且具有提高的滾動體數(shù)量，這如此實現(xiàn)， 一方面 球形墊片在其各側(cè)面之間的寬度構(gòu)成為大于外軸承圏的內(nèi)側(cè)和內(nèi)軸承 圏的外側(cè)之間的間距，然而等于或小于溝形的滾動體滾道的寬度，并且另外一方面按照偏心組裝方法實現(xiàn)球形墊片向徑向滾動軸承內(nèi)的安 裝，其中兩個軸承圏彼此偏心地設(shè)置并且在各軸承圏之間的自由空間內(nèi)球形墊片以其各側(cè)面彼此貼靠地被橫向插入滾動體滾道內(nèi)。在給軸 承填充球形墊片之后，而后內(nèi)軸承圏利用兩個軸承圏的彈性被置入與 外軸承圏同心的位置上，從而球形墊片可以以彼此相同的間距分布在兩個滾動體滾道的分度圓(Teilkreis)上并且可以被轉(zhuǎn)動90。，以及最 后可以將軸承保持架安裝到軸承內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承的優(yōu)選構(gòu)造和進(jìn)一步構(gòu)造在各從 屬權(quán)利要求中描述。對此，根據(jù)權(quán)利要求2在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承中規(guī)定， 球形墊片在其各側(cè)面之間的寬度至少是球形墊片的滾珠基本形狀的直
徑的70%，并且外軸承圏的內(nèi)側(cè)和內(nèi)軸承圏的外側(cè)之間的間距僅大約 為球形塾片的滾珠基本形狀的直徑的64%。球形墊片的為其滾珠基本 形狀的70%的寬度在實踐中在軸承的徑向及軸向的承載能力方面業(yè) 已證明是有利的并且與這樣的接觸面大致相符，傳統(tǒng)的深溝球軸承的 滾珠與其在軸承圏內(nèi)的滾道也具有該接觸面。因為然而不僅接觸面的 大小而且滾動體的數(shù)量對軸承的承載能力產(chǎn)生影響，所以將球形墊片 的寬度構(gòu)成為其滾珠基本形狀的70%在這方面是最佳的，因為原則上 適用，球形墊片越寬地構(gòu)成，其與滾動體滾道的接觸面雖然也越大， 但是按照偏心組裝方法可安裝到軸承內(nèi)的球形墊片的數(shù)量也就越小。 通過將外軸承圏的內(nèi)側(cè)和內(nèi)軸承圏的外側(cè)之間的間距構(gòu)成為僅僅大約 為球形墊片的滾珠基本形狀的64%，此外實現(xiàn)了，球形墊片的在軸承 圏內(nèi)的滾動體滾道相應(yīng)具有高的凸肩。此外，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承根據(jù)權(quán)利要求3和4還具 有下列特征，即在外軸承圏上的滾動體滾道的深度大約為球形墊片的 滾珠基本形狀的直徑的17%,并且在內(nèi)軸承圏上的滾動體滾道的深度 大約為球形墊片的滾珠基本形狀的直徑的19%,而在外軸承圈上的滾 動體滾道的寬度大約為球形墊片的滾珠基本形狀的直徑的75%,并且 在內(nèi)軸承圏上的滾動體滾道的寬度大約為球形墊片的滾珠基本形狀的 直徑的78%。具有這種尺寸的滾動體滾道的構(gòu)造在此同時對應(yīng)于在傳 統(tǒng)的深溝球軸承中證明過的經(jīng)驗值，并且確保球形墊片與徑向軸承間 隙相關(guān)地即使在軸承的離開中間位置8至16角分的可靠的傾斜位置上 也具有與其滾動體滾道高的密切度，并且軸承因此保持全部的承栽能力。最后根據(jù)權(quán)利要求5根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承的最后一個 特征，每個球形墊片與其在內(nèi)軸承圏和外軸承圏內(nèi)的滾動體滾道的接 觸面總體上大于球形墊片的滾珠基本形狀的圓周的45%。球形塾片的 如此大小的接觸面，其作為上述所有措施的結(jié)果中的最佳值甚至可以 近乎是球形墊片的滾珠基本形狀的50%,也大致對應(yīng)于這樣的接觸 面，傳統(tǒng)的深溝球軸承的滾珠與其滾道也具有該接觸面。與之相比，傳統(tǒng)的具有球形墊片的深溝球軸承的球形墊片與其滾動體滾道僅具有小于球形墊片的滾珠基本形狀的40%的接觸面，所述球形墊片通過軸 向插入被安裝到外軸承圏和內(nèi)軸承圏之間的間距內(nèi)。向滾動軸承具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即通過球形墊片的寬度構(gòu)成為大于內(nèi)軸 承圏和外軸承圏之間的間距， 一方面具有較大的在球形墊片與其在軸 承圏內(nèi)的滾道之間的接觸面，并且通過在球形墊片橫向插入滾道內(nèi)時 根據(jù)偏心組裝方法所實現(xiàn)的球形墊片向徑向滾動軸承內(nèi)的安裝，另外 一方面可以同時配備較高數(shù)量的滾動體作為傳統(tǒng)的單列深溝球軸承。 由此根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承自身將兩種優(yōu)點(diǎn)集合起來，這兩 種優(yōu)點(diǎn)分別是已知的具有球形墊片的徑向滾動軸承相對于傳統(tǒng)的單列 深溝球軸承所具有的優(yōu)點(diǎn)，即減小的軸向構(gòu)造空間、減小的重量和提 高的滾動體數(shù)量；以及傳統(tǒng)的單列深溝球軸承相對于已知的具有球形 墊片的徑向滾動軸承所具有的優(yōu)點(diǎn)，即在滾動體和其滾道之間較大的 接觸面和高的軸向承載能力，從而根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承相 對于已知的兩種軸承總體上具有顯著提高的徑向及軸向承載能力。
按照本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承的一個優(yōu)選的實施方式下面參考 附圖詳細(xì)闡述。在此詳細(xì)示出圖1按照本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承在組裝后的側(cè)視圖，然而沒 有軸承保持架；圖2按照本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承根據(jù)圖l的A-A的橫向剖視圖；圖3根據(jù)圖2的按照本發(fā)明構(gòu)成的徑向軸承的細(xì)節(jié)X的放大視圖；圖4按照本發(fā)明構(gòu)成的徑向滾動軸承在球形墊片的偏心組裝期間的側(cè)視圖。
具體實施方式
由圖1清楚示出一個構(gòu)成為單列深溝球軸承的徑向滾動軸承1， 其基本上包括一個外軸承圏2和一個內(nèi)軸承圏3以及一定數(shù)量的在所 述軸承圏2、 3之間設(shè)置的滾動體，所述滾動體通過在圖2中示出的軸 承保持架4以相同的彼此間距引導(dǎo)。如同樣由圖2看到，在外軸承圏 2的內(nèi)側(cè)5中并且在內(nèi)軸承圏3的外側(cè)6中分別加工在半徑上與滾動 體相適配的溝形的滾動體滾道7、 8，而滾動體明顯可見地構(gòu)成為球形 墊片9，所述球形墊片具有兩個從一個滾珠基本形狀對稱地削平的并 且彼此平行設(shè)置的側(cè)面10、 11。此外在圖1至圖3中可發(fā)現(xiàn)，徑向滾動軸承l(wèi)為了提高其承載能 力根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成有一相對于已知的球形墊片-徑向滾動軸承加大的 球形墊片9與其滾動體滾道7、 8的接觸面，這通過如下方式實現(xiàn)，即 球形墊片9在其各側(cè)面10、 11之間的寬度bK構(gòu)成為大于外軸承圏2 的內(nèi)側(cè)5與內(nèi)軸承圏3的外側(cè)6之間的間距a^，然而小于溝形的滾動 體滾道7、 8的寬度b^、 bWA。盡管由此不再可能穿過外軸承圏2和 內(nèi)軸承圏3之間的間距軸向安裝球形墊片9，但是徑向滾動軸承l(wèi)同 時為了進(jìn)一步提高其承載能力也具有相對于已知的深溝球軸承提高的 滾動體數(shù)量，這如此實現(xiàn)，即在球形墊片9橫向插入滾動體滾道7、 8 內(nèi)且以其側(cè)面10、 ll彼此貼靠時，根據(jù)本發(fā)明借助于在圖4中示出的 偏心組裝方法實現(xiàn)球形墊片9向徑向滾動軸承1內(nèi)的安裝。通過圖3在此可見，球形墊片9在其削平的各側(cè)面10、 ll之間具 有一寬度bK，其大約對應(yīng)于在附圖中以虛線示出的球形墊片9的滾珠 基本形狀的直徑dK的70%。而外軸承圏2的內(nèi)側(cè)5和內(nèi)軸承圏3的 外側(cè)6之間的間距aL僅僅大約為球形墊片9的滾珠基本形狀的直徑 dK的64%,從而球形墊片9在軸承圏2、 3內(nèi)的滾動體滾道7、 8具有 與傳統(tǒng)的深溝球軸承相比較的高的凸肩。此外由圖3至少示意地示出，為了實現(xiàn)滾動體接觸面，傳統(tǒng)的深 溝球軸承的滾珠與其在軸承圏內(nèi)的滾道也具有該接觸面，在外軸承圏 2的內(nèi)側(cè)5中的滾動體滾道7的深度twA大約為球形墊片9的滾珠基 本形狀的17%，而在內(nèi)軸承圏3的外側(cè)6中的滾動體滾道8的深度tWI 設(shè)計成大約為球形墊片9的滾珠基本形狀的直徑dK的19%。在外軸
承圏2的內(nèi)側(cè)5中的滾動體滾道7的寬度bwA因此大約為球形墊片9 的滾珠基本形狀的直徑dK的75%，而在內(nèi)軸承圏3的外側(cè)6內(nèi)的滾 動體滾道8的寬度bw^殳計成大約為球形墊片9的滾珠基本形狀的直 徑dK的78°/。。由此產(chǎn)生在圖3中利用fW表示的球形墊片9與其在外 軸承圏2的內(nèi)側(cè)5和內(nèi)軸承圏3的外側(cè)6中的滾動體滾道7、8的接觸 面，其總體上近乎為球形墊片9的滾珠基本形狀的圓周的50%。附圖標(biāo)記清單1徑向滾動軸承 2外軸承圏 3內(nèi)軸承圏 4軸承保持架5 2的內(nèi)側(cè)6 3的外側(cè)7 5中的滾動體滾道8 6中的滾動體滾道9 球形墊片10 9的側(cè)面11 9的側(cè)面bK球形墊片的寬度 at 軸承圏的間距 bWA 2中的滾動體滾道的寬度 bWI 3中的滾動體滾道的寬度 dK 9的滾珠基本形狀的直徑 tWA 2中的滾動體滾道的深度 tWI 3中的滾動體滾道的深度 fK 球形墊片的接觸面
權(quán)利要求
1. 徑向滾動軸承、特別是單列深溝球軸承，其基本上包括一個外軸承圏(2)和一個內(nèi)軸承圏(3)以及一定數(shù)量的在所述軸承圏(2、 3)之間設(shè)置的滾動體，所述滾動體通過一軸承保持架(4)以相同的 彼此間距引導(dǎo)，其中在外軸承圏(2)的內(nèi)側(cè)(5)中以及在內(nèi)軸承圏(3)的外側(cè)(6)中分別加工溝形的滾動體滾道(7、 8)，并且滾動 體構(gòu)成為球形墊片(9)，該球形墊片具有兩個從一個滾珠基本形狀對 稱地削平的且彼此平行設(shè)置的側(cè)面(10、 11)，其特征在于，徑向滾 動軸承(1)不僅具有加大的球形墊片(9)與其滾動體滾道(7、 8) 的接觸面，而且具有提高的滾動體數(shù)量，這如此實現(xiàn)， 一方面球形墊 片(9)在其各側(cè)面(10、 11)之間的寬度(bK)構(gòu)成為大于外軸承圏(2)的內(nèi)側(cè)(5)與內(nèi)軸承圏(3)的外側(cè)(6)之間的間距(aL)， 然而等于或小于溝形的滾動體滾道(7、 8)的寬度(bWA、 bWI),并 且另外一方面在球形墊片(9)橫向插入滾動體滾道(7、 8)內(nèi)且以其 側(cè)面(10、 ll)彼此貼靠的情況下，按照偏心組裝方法實現(xiàn)球形墊片(9)向徑向滾動軸承(1)內(nèi)的安裝。
2. 如權(quán)利要求1所述的徑向滾動軸承，其特征在于，球形墊片(9) 在其各側(cè)面(IO、 11)之間的寬度(bK)至少是球形墊片(9)的滾珠 基本形狀的直徑(dK)的70%,并且外軸承圏(2)的內(nèi)側(cè)(5)和內(nèi) 軸承圏(3)的外側(cè)(6)之間的間距(aL)僅僅大約為球形墊片(9) 的滾珠基本形狀的直徑(dK)的64%。
3. 如權(quán)利要求2所述的徑向滾動軸承，其特征在于，在外軸承圏 (2)的內(nèi)側(cè)(5)中的滾動體滾道(7)的深度(tWA)大約為球形墊片(9)的滾珠基本形狀的直徑(dK)的17%,并且在內(nèi)軸承圏(3) 的外側(cè)(6)中的滾動體滾道(8)的深度(tWI)大約為球形墊片(9) 的滾珠基本形狀的直徑(dK)的19%。
4. 如權(quán)利要求3所述的徑向滾動軸承，其特征在于，在外軸承圏 (2)的內(nèi)側(cè)(5)中的滾動體滾道(7)的寬度(bWA)大約為球形墊 片(9)的滾珠基本形狀的直徑(dK)的75%,并且在內(nèi)軸承圏(3) 的外側(cè)(6)中的滾動體滾道(8)的寬度(bWI)大約為球形墊片(9) 的滾珠基本形狀的直徑(dK)的78%。
5.如權(quán)利要求4所述的徑向滾動軸承，其特征在于，球形墊片(9 ) 與其在外軸承圏(2)的內(nèi)側(cè)(5)中以及在內(nèi)軸承圏(3)的外側(cè)(6) 中的滾動體滾道(7、 8)的接觸面(fK)總體上總是大于球形墊片(9) 的滾珠基本形狀的圓周的45%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種構(gòu)成為單列深溝球軸承的徑向滾動軸承(1)，其中滾動體構(gòu)成為球形墊片(9)，該球形墊片具有兩個從一個滾珠基本形狀對稱地削平的且彼此平行設(shè)置的側(cè)面(10、11)。根據(jù)本發(fā)明，徑向滾動軸承(1)不僅具有加大的球形墊片(9)與其滾動體滾道(7、8)的接觸面，而且具有提高的滾動體數(shù)量，這通過如下方式實現(xiàn)，一方面球形墊片(9)在其各側(cè)面(10、11)之間的寬度(b<sub>K</sub>)構(gòu)成為大于外軸承圈(2)的內(nèi)側(cè)(5)與內(nèi)軸承圈(3)的外側(cè)(6)之間的間距(a<sub>L</sub>)，然而等于或小于溝形的滾動體滾道(7、8)的寬度(b<sub>WA</sub>、b<sub>WI</sub>)，并且另外一方面在球形墊片(9)橫向插入滾動體滾道(7、8)內(nèi)且以其側(cè)面(10、11)彼此貼靠的情況下，按照偏心組裝方法實現(xiàn)球形墊片(9)向徑向滾動軸承(1)內(nèi)的安裝。
文檔編號F16C43/06GK101147009SQ200680008939
公開日2008年3月19日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者H·德普林, H·霍夫曼, R·普蘭克 申請人:謝夫勒兩合公司