專利名稱：用于機(jī)床的滾動(dòng)軸承和心軸的密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)床的密封滾動(dòng)軸承和心軸的密封裝置，該滾動(dòng)軸承不具有密封件但具有被密封在其內(nèi)部空間中的潤(rùn)滑油，以及由該密封裝置密封的滾動(dòng)軸承支撐的心軸。
背景技術(shù)：
諸如機(jī)床的心軸之類的各種工業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)軸由用于支撐徑向負(fù)載的多個(gè)滾動(dòng)軸承或者單個(gè)雙行滾動(dòng)軸承、以及用于支撐軸向負(fù)載的多個(gè)滾動(dòng)軸承或者單個(gè)雙行滾動(dòng)軸承進(jìn)行支撐。滾動(dòng)軸承通常在軸承殼體中設(shè)置成行。如果這種不同類型的滾動(dòng)軸承在軸承殼體中設(shè)置成行，軸承殼體則可以設(shè)有用于壓住最前面的滾動(dòng)軸承的前端蓋、和/或在相鄰軸承之間和/或最后面的軸承的后端面和軸承殼體的后端壁之間設(shè)置隔件。
用于支撐工業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)軸的滾動(dòng)軸承具有被密封在其內(nèi)部空間中的潤(rùn)滑油。在一些高速運(yùn)行之前需要試車的機(jī)床中，例如車床，在試車之前過(guò)量的潤(rùn)滑油被密封在軸承內(nèi)部空間中。試車(run-in)之后，由于在軸承正常運(yùn)行期間，在軸承內(nèi)部空間中所出現(xiàn)的相對(duì)大量的這種不穩(wěn)定的潤(rùn)滑油容易突然粘結(jié)在滾動(dòng)部件之間、或者滾動(dòng)部件和其它軸承部件之間，從而在軸承正常高速運(yùn)行期間，會(huì)急劇地增加對(duì)滾動(dòng)部件滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的阻力，因此要清除沒(méi)有在軸承內(nèi)表面上形成薄膜的過(guò)量的潤(rùn)滑油。這樣，可能引起軸承中非正常的溫度上升。
試車之后在軸承內(nèi)表面上形成薄膜的潤(rùn)滑油的數(shù)量不超過(guò)軸承內(nèi)部空間體積的10％。試車之后形成薄膜的潤(rùn)滑油在軸承正常高速運(yùn)行期間逐漸提供到滾動(dòng)部件的滾動(dòng)表面。但是，由于試車之后用于形成薄膜的潤(rùn)滑油初始量如上所述相對(duì)較少，向滾動(dòng)表面提供潤(rùn)滑油很容易不久就短缺。這樣可能縮短軸承的壽命。
作為針對(duì)這種問(wèn)題的對(duì)策，許多傳統(tǒng)滾子(roller)軸承使用安裝在外環(huán)上的密封件。采用這種結(jié)構(gòu)，密封件的內(nèi)表面增加到潤(rùn)滑油在其上形成薄膜的軸承的整個(gè)內(nèi)表面區(qū)域，從而在試車之后增加了被密封在軸承內(nèi)的潤(rùn)滑油初始量。密封件安裝在外環(huán)，從而使密封件用于防止?jié)櫥托孤?，軸承正常運(yùn)行期間，潤(rùn)滑油由于離心力而很容易徑向地移動(dòng)。
一些傳統(tǒng)圓柱形滾子滾子軸承也具有安裝在外環(huán)的類似密封件(如在日本實(shí)用新型出版物JP7-46815中公開的)。但實(shí)際上，這種圓柱形滾子軸承非常不普及。這是因?yàn)樵诮M裝之前，最終用戶不得不分開圓柱形滾子軸承的外環(huán)，以調(diào)節(jié)徑向軸承間隙。因此，安裝在外環(huán)的密封件很可能成為主要障礙。而且，這種密封件由于軸承部件的移動(dòng)而在運(yùn)輸期間容易損壞。
因此，特別需要本發(fā)明，相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是增加被密封軸承內(nèi)部空間內(nèi)的潤(rùn)滑油的初始量，而不需要把密封件安裝在外環(huán)，從而延長(zhǎng)軸承的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種軸承組件，包括第一滾動(dòng)軸承，不具有密封件，但具有用于在其內(nèi)密封潤(rùn)滑油的內(nèi)部空間；以及第二滾動(dòng)軸承，其與第一滾動(dòng)軸承的一個(gè)端面并列設(shè)置，該第二軸承具有至少一個(gè)靠近第一滾動(dòng)軸承的一個(gè)端面的密封件。
采用這種結(jié)構(gòu)，第一滾動(dòng)軸承中的潤(rùn)滑油粘結(jié)第二滾動(dòng)軸承的至少一個(gè)密封件的軸向外表面。這樣增加了試車之后被密封在第一滾動(dòng)軸承內(nèi)的潤(rùn)滑油的初始量，由此延長(zhǎng)第一滾動(dòng)軸承的壽命。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供的軸承組件包括第一滾動(dòng)軸承，其不具有密封件，但具有用于在其內(nèi)密封潤(rùn)滑油的內(nèi)部空間；以及第二滾動(dòng)軸承，其與第一滾動(dòng)軸承的一個(gè)端面并列設(shè)置；以及設(shè)置在第一滾動(dòng)軸承的一個(gè)端面和第二滾動(dòng)軸承之間的環(huán)形密封板。
采用這種結(jié)構(gòu)，第一滾動(dòng)軸承中的潤(rùn)滑油粘結(jié)在面對(duì)第一滾動(dòng)軸承的內(nèi)部空間的環(huán)形密封板的表面上。這樣增加了試車之后被密封在第一滾動(dòng)軸承內(nèi)的潤(rùn)滑油的初始量，由此延長(zhǎng)第一滾動(dòng)軸承的壽命。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供的軸承組件包括滾動(dòng)軸承，其不具有密封件，但具有用于在其內(nèi)密封潤(rùn)滑油的內(nèi)部空間；以及蓋體或者隔件，其與滾動(dòng)軸承的一個(gè)端面并列設(shè)置；蓋體或者隔件具有面對(duì)滾動(dòng)軸承內(nèi)部空間并設(shè)有用于延伸表面的整個(gè)圓周的凹槽的表面。
采用這種結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)軸承中的潤(rùn)滑油保存在凹槽中。這樣增加了試車之后被密封在第一滾動(dòng)軸承內(nèi)的潤(rùn)滑油的初始量，由此延長(zhǎng)了第一滾動(dòng)軸承的壽命。
優(yōu)選地，不具有滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)軸承是單行徑向止推滾珠軸承或者雙行圓柱形滾子軸承。
優(yōu)選地，被密封在第一滾動(dòng)軸承的內(nèi)部空間中的潤(rùn)滑油的量是內(nèi)部空間體積的10-35％。如果該數(shù)值低于10％，軸承正常高速運(yùn)行期間，潤(rùn)滑油的不充分潤(rùn)滑將很困難。如果潤(rùn)滑油含量超過(guò)35％，潤(rùn)滑油則可能粘結(jié)在滾動(dòng)部件之間或者滾動(dòng)部件和其它滾動(dòng)部分之間，從而增加而不是降低滾動(dòng)阻力。
根據(jù)本發(fā)明所述的軸承組件最有利于運(yùn)用于支撐機(jī)床的心軸。


通過(guò)下面參照附圖所作的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征和目的將變得清楚。
圖1是將其用于支撐機(jī)床的心軸時(shí)的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例所述的軸承組件的縱向剖視圖；圖2是圖1的局部放大剖視圖；圖3是將其用于支撐機(jī)床的心軸時(shí)的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例所述的軸承組件的縱向剖視圖；圖4是圖3的局部放大剖視圖；圖5將其用于支撐機(jī)床的心軸時(shí)的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例所述的軸承組件的縱向剖視圖；圖6A和6B是圖5的局部放大剖視圖；圖7是具有單行圓柱形滾動(dòng)軸承的軸承組件的縱向剖視圖；圖8是圖7的局部放大剖視圖；
圖9是曲線圖，示出在圖3所示的機(jī)床的心軸以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)之前和之后，根據(jù)所述的徑向止推滾珠軸承的外環(huán)的溫度差別。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，如圖1和2所示，第一實(shí)施例是用于支撐機(jī)床的心軸的軸承組件。該軸承組件包括安裝在軸承殼體2中用于支撐徑向負(fù)載的雙行圓柱形滾子軸承、以及安裝在位于軸承3后部的軸承殼體2中用于支撐軸向負(fù)載的徑向止推滾珠軸承4。雙行圓柱形滾動(dòng)軸承3沒(méi)有密封件。雙行徑向止推滾珠軸承4具有安裝在其外環(huán)4a的密封件5。
雙行圓柱形軸承3包括外環(huán)3a，該外環(huán)具有壓向軸承殼體2的前蓋體6的前端面；以及內(nèi)環(huán)3b，該內(nèi)環(huán)具有錐形鉆孔，該鉆孔中容納心軸1并壓向插接在心軸1上的套件7。雙行圓柱形滾子3c被保持器3d固定。雙行徑向止推滾珠軸承4的外環(huán)4a通過(guò)隔件8壓向軸承殼體2的后端壁，并進(jìn)一步包括被分成兩個(gè)分離部件的內(nèi)環(huán)4b，這兩個(gè)分離部件被壓環(huán)9保持就位，從而不滑出心軸1。雙向滾子4c被保持器4d固定。
在機(jī)床試車過(guò)程中，如圖2所示，潤(rùn)滑油A不但粘結(jié)在兩個(gè)外環(huán)3a和4a的徑向內(nèi)表面，而且還粘結(jié)到雙行徑向止推滾珠軸承4的兩個(gè)密封件5的徑向內(nèi)表面以及前密封件5的徑向外表面。試車之后，任何沒(méi)有粘結(jié)在這些軸承部分的過(guò)量潤(rùn)滑油A都清除。徑向止推滾珠軸承4的前密封件5的徑向外表面增加至圓柱形滾動(dòng)軸承3中潤(rùn)滑油A可以粘結(jié)的整個(gè)表面區(qū)域。這樣就增加了被密封在無(wú)密封雙行圓柱形滾動(dòng)軸承3中的潤(rùn)滑油A的初始量、以及被密封在雙行徑向止推滾珠軸承4中的潤(rùn)滑油的初始量。
圖3和4示出了第二實(shí)施例，其不同于第一實(shí)施例的是，代替單個(gè)雙行徑向止推滾珠軸承4，而使用了兩個(gè)單行徑向止推滾珠軸承10，而且代替前密封件5，在無(wú)密封件的雙行圓柱形滾動(dòng)軸承3和前部單行徑向止推滾珠軸承10之間設(shè)置環(huán)形密封板11。除此之外，本實(shí)施例和第一實(shí)施例相同。即，后密封件5設(shè)置在后部單行徑向止推滾珠軸承10的后端，后部徑向止推滾珠軸承10通過(guò)隔件8壓向軸承殼體2的后端壁，而且其內(nèi)環(huán)10b被壓環(huán)9保持就位，從而不滑出心軸1。
在此實(shí)施例中，在機(jī)床試車過(guò)程中，潤(rùn)滑油A不但粘結(jié)在外環(huán)3a和10a的徑向內(nèi)表面，而且還粘結(jié)到密封板11的兩側(cè)(參見圖4)。這樣就增加了被密封在無(wú)密封雙行圓柱形滾動(dòng)軸承3中的潤(rùn)滑油A的初始量、以及被密封在無(wú)密封件的單行徑向止推滾珠軸承10前部的潤(rùn)滑油初始量，還有被密封在具有密封件5的后部單行徑向止推滾珠軸承10中的潤(rùn)滑油的初始量。
圖5和6示出了第三實(shí)施例，其不同于第二實(shí)施例的是，雙行圓柱形滾子軸承3和兩個(gè)單行徑向止推滾珠軸承10都沒(méi)有密封件，而且在前蓋體6的徑向內(nèi)表面，即其面對(duì)雙行圓柱形滾動(dòng)軸承3的內(nèi)部空間的表面和面對(duì)后部單行徑向止推滾珠軸承10的內(nèi)部空間的隔件8的表面，分別形成凹槽6a和8a，由此延伸各自表面的整個(gè)圓周。除此之外，第三實(shí)施例和第二實(shí)施例相同。
在此實(shí)施例中，在機(jī)床試車過(guò)程中，潤(rùn)滑油A部分粘結(jié)在外環(huán)3a和10a的徑向內(nèi)表面，并部分地定位在蓋體6和隔件8的凹槽6a和8a中。這樣，就增加了被密封在無(wú)密封雙行圓柱形滾子軸承3和無(wú)密封件的單行徑向止推滾珠軸承10中的潤(rùn)滑油A的初始量。
(評(píng)估測(cè)試)在下述條件下，在確定每一次測(cè)試之前和之后，在較少密封的徑向止推滾珠軸承10中密封不同數(shù)量的潤(rùn)滑油、而且無(wú)密封件的徑向止推滾珠軸承10的外環(huán)10a的溫度不同時(shí)，通過(guò)高速轉(zhuǎn)動(dòng)心軸1，而使如圖3所示的第二實(shí)施例的軸承組件運(yùn)行。無(wú)密封件的徑向止推滾珠軸承10內(nèi)徑測(cè)量值為70毫米，外徑為110毫米，寬度為20毫米。
被密封的潤(rùn)滑油量(相對(duì)于無(wú)密封件的徑向止推滾珠軸承10的內(nèi)部空間的體積的百分比)為15％、25％和35％。
rpm3000、6000、9000、12000和15000rpm在每次測(cè)試中，軸承組件連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)，并不進(jìn)行外部冷卻。
圖7和8示出了軸承組件的另一實(shí)施例，其包括單行圓柱形滾子軸承3來(lái)代替圖1所示的雙行圓柱形滾子軸承3。雖然未示出，第二或第三實(shí)施例所述的雙行圓柱形滾子軸承3也可以由單行圓柱形滾子軸承代替，如圖7所示。
圖9示出了測(cè)試結(jié)果。如圖所示，在任何測(cè)試之前和之后的無(wú)密封件的徑向止推滾珠軸承的外環(huán)的溫度差大約為10攝氏度，這是很小的可忽略值。因此，測(cè)試結(jié)果清楚地表明，即使在被密封的潤(rùn)滑油的量增加到35％，其遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)上限，即10％，潤(rùn)滑油也不粘結(jié)在任何相鄰滾動(dòng)部件之間、或者任何滾動(dòng)部件和其他滾動(dòng)部分之間。因此，根據(jù)部分明所述的軸承組件可以穩(wěn)定地長(zhǎng)期運(yùn)行。
要說(shuō)明的是，本發(fā)明的原理不但運(yùn)用于附圖所示的軸承組合，即雙行圓柱形滾動(dòng)軸承和雙行徑向止推滾珠軸承的組合、以及雙行圓柱形滾子軸承和兩個(gè)單行徑向止推滾珠軸承的組合，而且可以運(yùn)用于軸承的其它組合。前端蓋和/或隔件也可以省略。根據(jù)本發(fā)明所述的軸承組件不但可運(yùn)用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐機(jī)床的心軸，而且可運(yùn)用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐任何其它工業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
權(quán)利要求
1.一種軸承組件，包括第一滾動(dòng)軸承，其不具有密封件，但具有用于在其內(nèi)密封潤(rùn)滑油的內(nèi)部空間；以及第二滾動(dòng)軸承，其與所述第一滾動(dòng)軸承的一個(gè)端面并列設(shè)置，所述第二軸承具有至少一個(gè)靠近所述第一滾動(dòng)軸承的所述一個(gè)端面的密封件。
2.一種軸承組件，包括第一滾動(dòng)軸承，其不具有密封件，但具有用于在其內(nèi)密封潤(rùn)滑油的內(nèi)部空間；第二滾動(dòng)軸承，其與所述第一滾動(dòng)軸承的一個(gè)端面并列設(shè)置；以及設(shè)置在所述第一滾動(dòng)軸承的所述一個(gè)端面和所述第二滾動(dòng)軸承之間的環(huán)形密封板。
3.一種軸承組件，包括第一滾動(dòng)軸承，其不具有密封件，但具有用于在其內(nèi)密封潤(rùn)滑油的內(nèi)部空間；以及蓋體或者隔件，其與所述第一滾動(dòng)軸承的一個(gè)端面并列設(shè)置；所述蓋體或者隔件具有面對(duì)所述第一滾動(dòng)軸承的內(nèi)部空間并形成有用于延伸所述表面的整個(gè)圓周的凹槽的表面。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的軸承組件，其中所述第一滾動(dòng)軸承是單行圓柱形滾子軸承和雙行圓柱形滾子軸承中的一種。
5.如權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的軸承組件，其中被密封在所述第一滾動(dòng)軸承的所述內(nèi)部空間中的潤(rùn)滑油的量是所述內(nèi)部空間體積的10-35％。
6.一種由權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的軸承組件支撐的機(jī)床的心軸。
全文摘要
一種軸承組件，包括雙行圓柱形滾子軸承，其不具有密封件，但具有被密封在其內(nèi)部空間的潤(rùn)滑油。具有密封件的雙行徑向止推滾珠軸承與雙行圓柱形滾子軸承的一個(gè)端面并列設(shè)置。試車期間，被密封在雙行圓柱形滾子軸承中的部分潤(rùn)滑油粘結(jié)至面對(duì)圓柱形滾子軸承的內(nèi)部空間的徑向止推滾珠軸承的其中一個(gè)密封件。這樣，增加了被密封在圓柱形滾子軸承內(nèi)的內(nèi)部空間的潤(rùn)滑油的初始量，由此延長(zhǎng)其壽命。
文檔編號(hào)F16C19/54GK1624349SQ20041009797
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者小杉太, 瀧內(nèi)博志 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社