專(zhuān)利名稱：用于軸的滾動(dòng)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于軸的滾動(dòng)軸承，所述軸具有圓柱形的外周表面，所述滾動(dòng)軸承包 括待裝配到所述軸上的軸承座圈、布置為在所述軸承座圈上滾動(dòng)的滾動(dòng)體。
背景技術(shù)：
本文所用的術(shù)語(yǔ)“軸”通常指可旋轉(zhuǎn)部件，其具有圓柱形的外周表面，該圓柱形的 外周表面被滾動(dòng)軸承的軸承座圈包圍。
通常，除了裝配在軸上的內(nèi)軸承座圈以外,滾動(dòng)軸承還具有外軸承座圈，內(nèi)軸承座 圈和外軸承座圈形成環(huán)形間隙，滾動(dòng)體容納在該環(huán)形間隙內(nèi)，使得滾動(dòng)體在內(nèi)軸承座圈的 外周表面上和外軸承座圈的內(nèi)周表面上滾動(dòng)。
這類(lèi)滾動(dòng)軸承的軸承座圈通常通過(guò)機(jī)械加工制造，例如通過(guò)銑削金屬坯件制造。 DE102004048172A1公開(kāi)了一種通過(guò)深拉金屬套筒而不需要機(jī)械加工來(lái)制造滾動(dòng)軸承的軸 承座圈的方法。
為了使軸承座圈與軸正確地配合接合，軸和軸承座圈都必須只有小的尺寸公差。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種滾動(dòng)軸承，其中，允許軸和內(nèi)軸承座圈具有較大的尺寸公差。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，軸承座圈具有多邊形的內(nèi)橫截面，使得軸承座圈僅在多邊形的 每條邊的中心附近與軸的外周表面接合。
因此，軸的直徑公差和/或軸承座圈的內(nèi)徑公差可以被多邊形的邊的彈性變形吸 收，使得軸承座圈的內(nèi)表面擴(kuò)大并與軸的實(shí)際直徑相匹配。彈性變形的總量很小，使得上面 有滾動(dòng)體滾動(dòng)的軸承座圈的外周表面幾乎不會(huì)偏離圓形。由于多邊形的角通常不與軸的外 周表面接觸，所以，與軸承座圈具有圓形的內(nèi)橫截面的傳統(tǒng)軸承相比，在根據(jù)本發(fā)明的軸承 中，軸承座圈和軸的外周表面之間的接觸面積要小得多。但是，這不會(huì)減小軸承座圈和軸之 間的過(guò)盈配合，因?yàn)樽饔迷谳S和軸承座圈之間的徑向力集中在多邊形的每條邊的中心附近 的較小區(qū)域上，所以壓力相應(yīng)地非常高。當(dāng)由于制造公差而發(fā)生軸的外徑大于軸承座圈的 最小內(nèi)徑(從多邊形的一條邊的中心到多邊形的與該條邊相對(duì)的邊的中心的測(cè)量值)的情 況時(shí)，多邊形的邊可以彈性變形，但這些邊的長(zhǎng)度不會(huì)明顯增加。因此，即使公差較大，作用 在軸承座圈的周向上的拉伸應(yīng)變也很小，不會(huì)導(dǎo)致軸承座圈破裂。
在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有利實(shí)施例和其它方案。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在軸向剖面中，軸承座圈具有與軸的外周表面接合的波形輪廓， 所述波形輪廓帶有至少一個(gè)內(nèi)側(cè)頂部(波谷)和至少一個(gè)外側(cè)頂部(波峰)，所述外側(cè)頂部形 成供滾動(dòng)體滾動(dòng)的軸承座圈表面。在這種情況下，軸承座圈只需在波谷附近具有多邊形的 橫截面，而在波峰附近可以具有圓形的外橫截面。因此，在軸的直徑過(guò)大的情況下，多邊形 的邊的彈性變形只影響波谷部分，而波峰部分幾乎不變形。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，在縱向剖面中，軸承座圈為“M”或“W”形，使得兩個(gè)波谷 與軸的外周表面接合，兩個(gè)波峰限定供滾動(dòng)體滾動(dòng)的軸承座圈表面。因此，對(duì)于具有正凸度 的球形或者桶形的滾動(dòng)體來(lái)說(shuō)，兩個(gè)波峰還具有使?jié)L動(dòng)體居中的作用。當(dāng)軸承座圈具有帶 三個(gè)波谷和兩個(gè)波峰的M形輪廓時(shí)，位于兩個(gè)波峰之間的中心波谷的內(nèi)徑優(yōu)選大于外側(cè)兩 個(gè)波谷的內(nèi)徑，使得軸承座圈僅以外側(cè)的兩個(gè)波谷與軸的外周表面接觸，并且軸承座圈只 需要在外側(cè)的兩個(gè)波谷區(qū)域具有多邊形的橫截面。
軸承座圈可以通過(guò)對(duì)圓筒形金屬體進(jìn)行金屬成形加工來(lái)制造。例如，可以通過(guò)滾 軋管狀體獲得軸承座圈的波形輪廓，然后將多邊形的心軸插入到軸承座圈中以使波谷區(qū)域 變形，從而使內(nèi)周表面具有多邊形的橫截面。根據(jù)具體情況，管狀體本身可由平坦的金屬板 坯通過(guò)如下方式形成首先將金屬板坯拉成鍋形構(gòu)造，然后將鍋的底部和鍋的外周邊處的 凸緣切掉。


下面參考附圖描述實(shí)施例。在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的軸向剖面；
圖2示出了滾動(dòng)軸承的前視圖；以及
圖3示出了圖2的細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施方式
圖1所示的滾動(dòng)軸承10包括內(nèi)軸承座圈12、外軸承座圈14和多個(gè)滾動(dòng)體，在本實(shí) 例中，這些滾動(dòng)體為球體16。
外軸承座圈14由幾個(gè)零件組成并且包括殼體18，在殼體18中鏡像對(duì)稱地布置有 兩個(gè)錐形環(huán)20，這兩個(gè)錐形環(huán)20被支撐以限定供球體16滾動(dòng)的V形軸承座圈表面。
內(nèi)軸承座圈12由變形成波形輪廓的厚度均勻的金屬板形成。在本實(shí)例中，(當(dāng)考 慮圖1的上部的剖面時(shí))波形輪廓大致為“M”形并且形成在內(nèi)周處平坦的兩個(gè)波谷22，兩 個(gè)波峰24和中心波谷26位于兩個(gè)波谷22之間。兩個(gè)波峰24限定供球體16滾動(dòng)的軸承 座圈表面。在所示實(shí)例中，波峰24是對(duì)稱的，與波峰24的上面有球體16滾動(dòng)的內(nèi)側(cè)面相 比，波峰24的外側(cè)面以更大的角度向波谷22傾斜。
如圖2所示，波谷22的內(nèi)周表面的橫截面(即內(nèi)橫截面)不是圓形的，而是多邊形 的。在所示實(shí)例中，內(nèi)橫截面的形狀為正二十邊形，其具有等長(zhǎng)度的二十條邊28，這些邊在 正常條件下是直的?？蛇x地，角的數(shù)量以及從而邊28的數(shù)量可以更多或者更少，但有利的 是，邊的數(shù)量應(yīng)至少為10。
由于這種多邊形的橫截面，內(nèi)軸承座圈12的內(nèi)徑在最小直徑dl(即從邊的中心到 邊的中心的測(cè)量值)和最大直徑d2 (即從角到角的測(cè)量值)之間變化。中心波谷26的內(nèi)徑 大于d2，從而軸承座圈12的最里面的表面區(qū)域是由兩個(gè)波谷22的多邊形內(nèi)周表面形成的。
如圖3所示，滾動(dòng)軸承10用于支撐具有圓柱形的外周表面的軸30。滾動(dòng)軸承10 的內(nèi)軸承座圈12裝配到軸的圓柱形的外周表面上，使得多邊形的全部二十條邊28都形成 軸30的外周表面的切線，而多邊形的角與軸30的外周表面間隔開(kāi)。只要軸30的外徑至少 為dl，就能確保軸30和軸承座圈12之間的過(guò)盈配合。如果由于制造公差而使得軸的直徑更大，那么，如圖3中的虛線所示，波谷22的形成多邊形的邊28的區(qū)域就會(huì)向外彈性凸出。 因此，只要軸30的外徑小于d2，制造公差就能被彈性吸收，而不會(huì)在內(nèi)軸承座圈12中產(chǎn)生 會(huì)導(dǎo)致軸承座圈破裂的過(guò)大的拉伸應(yīng)變。
由于軸承座圈12的波形輪廓，邊28的彈性變形局限于波谷22的內(nèi)側(cè)頂部，而波 峰幾乎不受彈性變形的影響，并且仍然形成供球體16滾動(dòng)的幾乎完美的圓形軸承座圈表面。
在所示實(shí)例中，內(nèi)軸承座圈12在每個(gè)波谷22的外側(cè)兩端設(shè)置有徑向向外伸出的 凸緣，這使得容易將滾動(dòng)軸承推裝到軸30上。除了通過(guò)過(guò)盈配合來(lái)將滾動(dòng)軸承10固定到 軸30上以外，還可以采用其它措施(例如卡爪環(huán))來(lái)實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承、特別是滾動(dòng)軸承的內(nèi)軸 承座圈12在軸30上的附加軸向固定?？蛇x地，用于進(jìn)行這種軸向固定的卡爪可以與軸承 座圈12的一個(gè)凸緣一體形成。
權(quán)利要求
1.一種用于軸(30)的滾動(dòng)軸承，所述軸具有圓柱形的外周表面，所述滾動(dòng)軸承包括待裝配到所述軸(30)上的軸承座圈(12)、以及布置為在所述軸承座圈(12)上滾動(dòng)的滾動(dòng)體 (16)，其特征在于，所述軸承座圈(12)具有多邊形的內(nèi)橫截面，使得所述軸承座圈(12)僅在多邊形的每條邊(28)的中心附近與所述軸(30)的外周表面接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)軸承，其中，所述多邊形的邊(28)的數(shù)量至少為10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾動(dòng)軸承，其中，所述軸承座圈(12)在軸向剖面中具有波形輪廓，所述波形輪廓帶有至少一個(gè)波谷(22)和至少一個(gè)波峰(24)，所述波谷(22)的內(nèi)側(cè)頂部形成所述軸承座圈(12)的多邊形的內(nèi)橫截面，所述波峰(24)形成供所述滾動(dòng)體(16)滾動(dòng)的軸承座圈表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滾動(dòng)軸承，其中，所述軸承座圈(12)的波形輪廓包括至少兩個(gè)波峰(24)和至少兩個(gè)波谷(22)，所述波谷(22)的內(nèi)側(cè)頂部形成所述軸承座圈(12)的多邊形的內(nèi)橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾動(dòng)軸承，其中，所述兩個(gè)波峰(24)在軸向上布置在所述兩個(gè)波谷(22)之間，并且被另一個(gè)波谷(26) 相互隔開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滾動(dòng)軸承，其中，所述軸承座圈(12)在位于所述兩個(gè)波峰(24)之間的所述另一個(gè)波谷(26)的內(nèi)側(cè)頂部處的內(nèi)徑大于所述軸承座圈(12)的多邊形的內(nèi)橫截面的最大內(nèi)徑(d2)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾動(dòng)軸承，其中，所述軸承座圈(12)由成形的金屬板形成。
全文摘要
一種用于軸的滾動(dòng)軸承，所述軸具有圓柱形的外周表面，所述滾動(dòng)軸承包括待裝配到所述軸上的軸承座圈(12)、以及布置為在所述軸承座圈(12)上滾動(dòng)的滾動(dòng)體(16)，其特征在于，所述軸承座圈(12)具有多邊形的內(nèi)橫截面，使得所述軸承座圈(12)僅在多邊形的每條邊(28)的中心附近與所述軸的外周表面接合。
文檔編號(hào)F16C27/04GK103069181SQ201180040431
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者約爾格·施瓦茨比奇, 托馬斯·烏爾里希 申請(qǐng)人:羅蘭克斯兩合有限公司