專利名稱：串聯(lián)布置的徑向推力球軸承以及具有軸承的軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種徑向推力球軸承，其具有外球組和內(nèi)球組以及至少一個共同的軸
承環(huán)，該軸承環(huán)導(dǎo)引這兩個球組，其中在徑向推力球軸承中以兩點支承導(dǎo)引外球組并且以四點支承導(dǎo)引內(nèi)球組。
背景技術(shù)：
通常使用這種徑向推力球軸承或者說軸承裝置，用于將滾輪或者類似部件相對于周圍結(jié)構(gòu)沿軸向狹窄地進行引導(dǎo)，其中沿主加載方向的軸向載荷由兩個球組承接或者說傳遞，并且沿著反方向即沿著副加載方向的軸向載荷僅僅通過一個球組進行傳遞或者說承接。為此，沿主加載方向的軸向載荷通過兩點支承和四點支承進行傳遞或者說承接，并且沿副加載方向的軸向載荷僅僅通過四點支承進行傳遞或者說承接。 用于承接這種軸向載荷的其它常規(guī)的替代方案是使用軸承裝置，該軸承裝置包括四點滾動軸承和單獨的板外徑向滾動軸承。在這種軸承裝置中，沿主加載方向的徑向載荷由板外徑向滾動軸承和四點滾動軸承所承接。相反，該載荷沿副加載方向僅僅由四點軸承所承接。 此外，通常使用一種軸承裝置，該軸承裝置包括X或者0形的徑向推力球軸承對和圓柱滾子軸承。在此，該徑向載荷由圓柱滾子軸承承載，并且軸向載荷由兩個X或者說0形的徑向推力球軸承承載。 由文件DE 198 39 481 Al公開了一種用于汽車的分動器，該分動器為了支承錐形主動齒輪軸具有兩個相互間隔開的、可在一側(cè)加載的兩列的串聯(lián)徑向推力球軸承，其中該串聯(lián)徑向推力球軸承相互以O(shè)形進行布置。在該軸承裝置中，沿一個加載方向的軸向載荷由一個串聯(lián)徑向推力球軸承承接，并且沿相反方向的由另外的串聯(lián)徑向推力球軸承承接。
從INA公司的產(chǎn)品目錄中公開了一種串聯(lián)布置的兩列的徑向推力球軸承，該徑向推力球軸承完全形成了下面的現(xiàn)有技術(shù)。在TDR產(chǎn)品系列中，兩列的徑向推力球軸承示出了共同的外環(huán)和沿軸向延伸方向分布的內(nèi)環(huán)，其中外球組通過兩點支承進行引導(dǎo)并且內(nèi)球組通過四點支承得到引導(dǎo)，從而可以對所述兩列徑向推力球軸承沿兩個方向進行軸向加載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種改進了的串聯(lián)的徑向推力球軸承或者說相應(yīng)的軸承裝置。 該目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的徑向推力球軸承以及通過具有權(quán)利要求9所述特征的軸承裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選或者有利的實施方式由從屬權(quán)利要求、下面的描述和/或附圖中獲得。 根據(jù)本發(fā)明的徑向推力球軸承具有外球組和內(nèi)球組，該外球組和內(nèi)球組分別構(gòu)造成環(huán)形和/或圓形的并且沿軸向投影和/或沿軸向延伸方向相互錯開地、尤其在徑向的俯視圖中不重疊地進行布置。這兩個球組尤其相互不接觸地和/或同軸地進行定位。沿徑向
延伸方向，外球組的外直徑大于內(nèi)球組的外直徑。這種布置優(yōu)選相應(yīng)于串聯(lián)布置。 徑向推力球軸承具有至少一個共同的軸承環(huán)，該軸承環(huán)導(dǎo)引兩個球組，其中該共
同的軸承環(huán)一體地沿軸向不分開地和/或一件式地進行構(gòu)造。由此，該軸承環(huán)對于每個球組來說是滾動面，球組的球在該滾動面上滾動或者說滾壓。 外球組優(yōu)選通過兩點支承在徑向推力球軸承中進行導(dǎo)引，從而對于外球組的各個
球來說只形成唯一一條壓力線。該外球組用兩點支承尤其只能沿軸向的主加載方向進行加載，該主加載方向平行于軸承軸線指向。 相反，內(nèi)球組在徑向推力球軸承中通過四點支承得到支承，從而對于內(nèi)球組的各個球來說形成了兩條以O(shè)形指向的壓力線。該內(nèi)球組以四點支承尤其可以沿主加載方向和副加載方向進行加載，該副加載方向同樣平行于軸承軸線指向，然而是沿著與主加載方向相反的方向。優(yōu)選與徑向平面對稱地構(gòu)造內(nèi)球組的壓力線，該徑向平面垂直于軸承軸線并且通過內(nèi)球組的球的中點得到引導(dǎo)。此外，優(yōu)選將內(nèi)球組和外球組的同一方向的壓力線平行布置。 根據(jù)本發(fā)明，外球組的球具有比內(nèi)球組的球更大的球直徑。 本發(fā)明的觀念基于這樣的認識，即-例如在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的徑向推力球軸承
中-通常如此選擇球直徑，使得沿主加載方向的軸向載荷以類似的方式分到內(nèi)球組和外球
組上。為此，該內(nèi)球組的球構(gòu)造得比外球組的球直徑更大。與之相對，本發(fā)明提出如此選擇
兩個球組的球的直徑比，使得大部分沿主加載方向的軸向載荷由外球組承接，并且小部分
沿主加載方向的載荷和沿副加載方向的載荷由內(nèi)球組承接。通過根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案，
可以例如在某些應(yīng)用情況中用緊湊的在軸向尺寸上較小的徑向推力球軸承來應(yīng)付，這些應(yīng)
用情況在運行時具有軸向力并且其只需在專門的運行狀態(tài)中以時間上微小的分額尤其在
設(shè)備高速運行和減速運行時承接超過軸向運行壓力的軸向反壓力。尤其不必使用完整的并
且昂貴的軸向反壓力軸承。由此，通過本發(fā)明實現(xiàn)了，尤其在軸向狹窄的并且精確導(dǎo)向的軸
中，可以在成本低廉的、少摩擦的并且少噪音的軸承中承接微小的反壓力。 在優(yōu)選的實施方式中，外球組具有比內(nèi)球組更大的節(jié)圓或者說節(jié)圓直徑。該構(gòu)造
再一次強調(diào)了本發(fā)明的構(gòu)思，即外球組應(yīng)該承接較大分額的沿主加載方向的軸向載荷或者
說壓力。 在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)上的實現(xiàn)方案中，共同的軸承環(huán)構(gòu)造成外環(huán)，其中該外環(huán)具有兩個相互同軸布置的滾動面用于內(nèi)球組和外球組。 為了在徑向內(nèi)部支撐球組，徑向推力球軸承優(yōu)選示出了內(nèi)環(huán)裝置，該內(nèi)環(huán)裝置具有內(nèi)滾動環(huán)和支承環(huán)。由此將內(nèi)環(huán)裝置構(gòu)造成沿軸向分布的內(nèi)環(huán)，該內(nèi)環(huán)實現(xiàn)了徑向推力球軸承的簡單的裝配。內(nèi)滾動環(huán)和支承環(huán)優(yōu)選在安裝的狀態(tài)下沿軸向相互牢固地張緊，使得徑向推力球軸承也可以用作固定軸承。支承環(huán)和內(nèi)滾動環(huán)之間的軸向間隙構(gòu)造得很小，例如小于50 ii m，優(yōu)選小于30 ii m，特別小于10 y m。 在將內(nèi)環(huán)裝置分成兩個內(nèi)環(huán)部件時，優(yōu)選地內(nèi)滾動環(huán)相應(yīng)地具有用于外球組的滾動面和用于內(nèi)球組的滾動面，并且/或者支承環(huán)具有用于內(nèi)球組的滾動面。
優(yōu)選如此定西內(nèi)環(huán)裝置的滾動面，使得內(nèi)滾動環(huán)的兩個滾動面相互同方向地指向，從而優(yōu)選相應(yīng)地獲得相互平行的壓力線，并且支承環(huán)的滾動面與之反向指向。內(nèi)滾動環(huán)的兩個滾動面之一和支承環(huán)的滾動面在裝配在一起的狀態(tài)下尤其形成了內(nèi)滾道。構(gòu)造成外環(huán)的軸承環(huán)為了內(nèi)球組示出了外滾道，從而通過內(nèi)滾道和外滾道確保內(nèi)球組的球的四點支承。
在本發(fā)明的優(yōu)選實現(xiàn)方案中，選擇下面的材料之一尤其以高質(zhì)量用作軸承環(huán)和/或內(nèi)環(huán)裝置的環(huán)材料100Cr6 (1. 3505) ， 100CrMn6 (1. 3520) ， 100CrMnSi6-4 (1. 3520A)，C56E2(1. 1219L， 1. 1219M)。表面可選地是防止摩擦的，例如通過碳氮共滲的表面、尤其具有大于0. lmm的滲透深度，該表面優(yōu)選用在淬透的滾動軸承鋼中(馬氏體硬化，例如100Cr6或者100CrMn6)。該滾動面的表面粗糙度優(yōu)選為Ra < 0. 1 y m。 可選地，所述徑向推力球軸承為一個球組或者為每個球組具有保持架，該保持架優(yōu)選作為合成材料保持架尤其由玻璃纖維增強的合成材料聚酰胺PA66制成，或者作為澆注的或者銑出的保持架由峰值合成材料或者PPS合成材料制成。 在本發(fā)明的優(yōu)選改進方案中，徑向推力球軸承具有一個或者多個潤滑材料輸入通道，該潤滑材料輸入通道的出口沿軸向布置在兩個球組之間。優(yōu)選的是，潤滑材料輸入通道沿徑向指向，使得其星狀地從軸承軸線開始延伸。該入口優(yōu)選布置在環(huán)繞的潤滑材料槽中，該潤滑材料槽沿徑向環(huán)繞徑向推力球軸承的外環(huán)。優(yōu)選如此構(gòu)造該潤滑材料輸入通道，從而可以使用潤滑脂和/或潤滑油。 本發(fā)明的另一目的在于提出一種用于尤其在螺紋壓縮機中支承滾輪、轉(zhuǎn)子或螺栓
的軸承裝置，該軸承裝置根據(jù)本發(fā)明具有根據(jù)上面所述的權(quán)利要求中任一項所述的或者說
如剛剛所描述的徑向推力球軸承。通過根據(jù)本發(fā)明的軸承裝置，實現(xiàn)了在得到支承的結(jié)構(gòu)
部件和殼體或者機械設(shè)備之間精確的導(dǎo)向，在該機械設(shè)備中所述結(jié)構(gòu)部件應(yīng)該沿軸向狹窄
地進行導(dǎo)向。在機械設(shè)備運行中通常出現(xiàn)的壓力由兩個具有不同的球直徑和優(yōu)選不同的節(jié)
圓的球組承接。相反，比較稀少的并且以微小值出現(xiàn)的反壓力由四點支承、尤其由內(nèi)環(huán)裝置
的支承環(huán)承接。從下面獲得本發(fā)明的特別的優(yōu)點，即具有徑向推力球軸承的軸承裝置在制
造中比大量已知的解決方案更便宜，因為省去了額外的配合過程或者說制造步驟。 在軸承裝置的優(yōu)選的改進方案中，該軸承裝置具有至少一個尤其串聯(lián)的第二徑向
推力球軸承裝置，其中該徑向推力球軸承裝置的壓力線與外球組的兩點支承的壓力線同方
向地指向。優(yōu)選的是，第二徑向推力球軸承裝置的壓力線平行于兩點支承的壓力線指向。


本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點和作用從下面對優(yōu)選實施例的描述以及本發(fā)明的附圖中獲得。在此示出 圖1是作為本發(fā)明的第一實施例的徑向推力球軸承的示意性縱剖圖； 圖2是圖1中的徑向推力球軸承的修改過的實施方式的作為本發(fā)明的第二實施例
的縱剖圖； 圖3是用于支承軸的具有根據(jù)圖1的徑向推力球軸承的軸承裝置的示意性縱剖圖。 相應(yīng)的或者相同的部件在附圖中分別設(shè)有相同的附圖標記。
具體實施例方式圖1示出了徑向推力球軸承1的示意性縱剖圖。該徑向推力球軸承1包括一體的外環(huán)2和內(nèi)環(huán)裝置3，內(nèi)球組4和外球組5在該外環(huán)和內(nèi)環(huán)裝置之間滾動或者說滾壓。兩個球組4， 5以與軸承軸線6同軸的環(huán)形進行指向并且在保持架7或者說8中得到導(dǎo)引。將內(nèi)球組4的節(jié)圓直徑d選擇得小于外球組的節(jié)圓直徑D。該節(jié)圓直徑之間的差處于內(nèi)球組4的球的大約一半直徑的范圍內(nèi)。補充地，外球組5的球的直徑大于內(nèi)球組4的球的直徑。外球組5的球和內(nèi)球組4的球的直徑比處于節(jié)圓直徑D和節(jié)圓直徑d之間的比值的范圍內(nèi)，或者相應(yīng)于該比值。 由此，內(nèi)球組4和外球組5串聯(lián)布置地進行定位，其中內(nèi)球組和外球組在示出的縱剖圖中階梯狀地相互錯開布置。 外環(huán)2構(gòu)造成一件式的或者一體的，并且為了導(dǎo)引內(nèi)球組4的球而具有外滾道9并且為了導(dǎo)引外球組5而具有外滾動面凸肩10。 內(nèi)環(huán)裝置3具有內(nèi)滾動面凸肩ll作為外滾動面凸肩IO的配對滾動面，并且具有內(nèi)滾道12作為外滾道9的配對滾動面。 如此構(gòu)造滾動面凸肩10， 11或者說滾道9， 12，使得外球組5的球獲得兩點支承，其中圖1中相應(yīng)的兩點壓力線13在軸承軸線6的范圍內(nèi)向右傾斜。通過外滾道9和內(nèi)滾道12，為內(nèi)球組4的球提供四點支承，使得該四點壓力線14a和14b相互呈0形。
特別出于裝配緣故，將內(nèi)環(huán)裝置3沿軸向分開并且具有內(nèi)滾動環(huán)15和支承環(huán)16，該內(nèi)滾動環(huán)和支承環(huán)相互間沿軸向以軸向間隙A例如〈10iim進行張緊。該內(nèi)滾動環(huán)15承載著內(nèi)滾動面凸肩11和內(nèi)滾道12的軸向第一部分段。相反，支承環(huán)3承載著內(nèi)滾道12的第二部分段。如從圖1中可以看到的，內(nèi)滾道12通過支承環(huán)16和內(nèi)滾動環(huán)15之間的切平面在中間分開。 圖2示出了圖1中的徑向推力球軸承1的修改過的實施方式，其中相對于圖1中的實施方式設(shè)置了潤滑材料輸入通道17，該潤滑材料輸入通道為了輸入外環(huán)2中的潤滑脂或者潤滑油沿徑向從外環(huán)2的外側(cè)一直延伸到球組4，5之間的滾動體空間中?？蛇x地，可以在潤滑材料輸入通道17的入口側(cè)將潤滑槽安置到外環(huán)中。 圖3-同樣以示意性的縱剖圖_示出了用于支承軸19的軸承裝置18，或者在作為替代方案的實施方式中用于支承滾輪、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、傳動裝置軸或者類似部件，該軸承裝置相對于沒有示出的機械設(shè)備、殼體或者支撐件進行引導(dǎo)?？赡艿膽?yīng)用例子涉及一種螺紋壓縮機。軸19在中間是中斷的，在圖中指出這一點，從而可以類似地在該斷開的區(qū)域中布置其它組件。該軸19在運行中將壓力沿著按照箭頭20的軸向的主加載方向進行傳遞，并且將副加載力沿著按照箭頭21的反方向進行傳遞。這種載荷分配例如會出現(xiàn)在以下應(yīng)用中，即該應(yīng)用在運行時具有軸向力并且其中僅僅在專門的運行狀態(tài)中以時間上微小的分額例如在設(shè)備高速運行和減速運行時形成超過軸向運行壓力的軸向反壓力。為了承接軸向壓力，軸承裝置18具有承接由運行條件引起的沿主加載方向20的壓力的串聯(lián)軸承22以及承接所出現(xiàn)的反壓力的設(shè)有四點軸承的根據(jù)圖1或者圖2的徑向推力球軸承1。如從圖3中的壓力線13，23，14a， b的分布中得知，軸承裝置18可以非對稱地進行加載，其中該軸承裝置18沿主加載方向20可以承接比沿著根據(jù)箭頭21的反方向更高的軸向載荷或者說壓力。
在作為替代的實施方式中，另外布置串聯(lián)軸承22和徑向推力球軸承l(wèi)，從而可以例如出于結(jié)構(gòu)上的原因?qū)较蛲屏η蜉S承1或者說串聯(lián)軸承22鏡像對稱地或者相互交替地布置。
總之，通過所述軸承裝置18給出了一種可能性，即在運行中通過成本低廉的、少摩擦的并且少噪音的軸承來承接較小的反壓力。
參考標號

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14a， b
15
16
17
18
19
20
21
22
23
向推力球軸承
外環(huán)
內(nèi)環(huán)裝置
內(nèi)球組
外球組
軸承軸線
內(nèi)球組的保持架
外球組的保持架
外滾道
外滾動面凸肩
內(nèi)滾動面凸肩
內(nèi)滾道
兩點支承的壓力線四點支承的壓力線內(nèi)滾動環(huán)支承環(huán)
潤滑材料通道
軸
沿主加載方向或者說主壓力方向的箭頭沿副加載方向或者說反壓力方向的箭頭串聯(lián)的徑向推力球軸承徑向推力球軸承22的壓力線
權(quán)利要求
一種具有外球組(5)和內(nèi)球組(4)以及至少一個共同的軸承環(huán)(2)的徑向推力球軸承(1)，所述軸承環(huán)導(dǎo)引所述兩個球組(4，5)，其中在所述徑向推力球軸承(1)中，所述外球組(5)以兩點支承進行引導(dǎo)并且所述內(nèi)球組(4)以四點支承進行引導(dǎo)，其特征在于，所述外球組(5)的球具有比內(nèi)球組(4)的球更大的直徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的徑向推力球軸承(l)，其特征在于，所述外球組(5)具有比內(nèi) 球組(4，d)更大的節(jié)圓(D)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的徑向推力球軸承(l)，其特征在于，將所述軸承環(huán)構(gòu)造成 一體的外環(huán)(2)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的徑向推力球軸承(l)，其特征在于內(nèi)環(huán)裝置(3)， 所述內(nèi)環(huán)裝置具有內(nèi)滾動環(huán)(15)和支承環(huán)(16)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的徑向推力球軸承(l)，其特征在于，所述內(nèi)滾動環(huán)(15)分別 具有用于所述外球組(5)和所述內(nèi)球組(4)的滾動面(11,12)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的徑向推力球軸承(l)，其特征在于，所述支承環(huán)(16)具 有用于所述內(nèi)球組(4)的滾動面(12)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6中任一項所述的徑向推力球軸承(l)，其特征在于，所述內(nèi)滾動 環(huán)(15)的兩個滾動面(11,12)沿縱剖面與軸承軸線(6)平行地或者同平面地相互同方向 地指向，并且所述支承環(huán)(16)的滾動面與之反向指向。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的徑向推力球軸承(l)，其特征在于潤滑材料輸入 通道(17)，所述潤滑材料輸入通道的出口沿軸向布置在所述兩個球組(4，5)之間。
9. 一種用于尤其在螺紋壓縮機中支承滾輪、轉(zhuǎn)子或者螺栓的軸承裝置(18)，其特征在 于根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的徑向推力球軸承(1)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的軸承裝置(18)，其特征在于第二徑向推力球軸承裝置(22)， 其中所述第二徑向推力球軸承裝置(22)的壓力線(23)與外球組(5)的兩點支承的壓力線 (13)同方向地指向。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提出一種改進串聯(lián)的徑向推力球軸承或者說相應(yīng)的軸承裝置。這里提出一種具有外球組(5)和內(nèi)球組(4)以及至少一個共同的軸承環(huán)(2)的徑向推力球軸承(1)，該軸承環(huán)導(dǎo)引兩個球組(4，5)，其中在徑向推力球軸承(1)中，外球組(5)以兩點支承進行引導(dǎo)并且內(nèi)球組(4)以四點支承進行引導(dǎo)，并且其中所述外球組(5)的球具有比內(nèi)球組(4)的球更大的直徑。
文檔編號F16C19/18GK101755135SQ200880025015
公開日2010年6月23日 申請日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者海瑟-迪茲·斯威爾特茨格, 約瑟夫·曲拉, 鐵木爾·迪茲萊克 申請人:謝夫勒兩合公司