專利名稱：具有籠架的圓錐滾子軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圓錐滾子軸承，該圓錐滾子軸承具有兩個(gè)同軸的軸承圈以及多個(gè)布置在軸承圈之間的、在籠架中引導(dǎo)的圓錐滾子，這些圓錐滾子在軸承圈上的相關(guān)的滾道上滾動(dòng)，圓錐滾子軸承在內(nèi)軸承圈的大直徑處還具有擋邊，用于導(dǎo)出來自所述圓錐滾子的軸向力，其中，籠架在其大直徑處具有彈性凸出部，這些彈性凸出部與擋邊共同作用并且將籠架與圓錐滾子一起軸向地相對(duì)擋邊預(yù)張緊。
背景技術(shù)：
在DE 43 38 350 Al中說明了這類具有籠架的圓錐滾子軸承，其中，籠架在兜孔中在小直徑處設(shè)有將滾子相對(duì)大的擋邊預(yù)張緊的軸向彈性裝置，并且在大直徑處具有凸出部，這些凸出部卡入布置在內(nèi)軸承圈上的凹槽中或者在布置在軸承圈上的凸出部之后卡入。內(nèi)圈僅在大直徑處具有擋邊并且彈性器件以軸向軸或者段式唇口形式構(gòu)造。該具有籠架的圓錐滾子軸承應(yīng)當(dāng)在簡單的安裝可能性情況下成本低廉地、無公差問題、摩擦問題和位置問題地制造以及使得可靠調(diào)整成為可能，使得滾子在組裝整個(gè)軸承并將其裝入機(jī)器之后已經(jīng)立刻處于正確位置中。該已知圓錐滾子軸承已被證實(shí)是有效的。然而，為了可以實(shí)現(xiàn)圓錐滾子無游隙地靠置在引導(dǎo)擋邊上，需要通過保持夾頭的相應(yīng)軸向預(yù)張緊來補(bǔ)償例如以下公差影響:滾動(dòng)體長度公差、籠架兜孔寬度公差、軸承結(jié)構(gòu)高度公差以及用于保持夾頭形式的徑向籠架凸出部的卡入的自由轉(zhuǎn)動(dòng)部的寬度公差。然而借此出現(xiàn)了滾動(dòng)體相對(duì)引導(dǎo)擋邊的持久軸向預(yù)張緊，由此施加了附加的強(qiáng)制力。這些附加的強(qiáng)制力對(duì)圓錐滾子軸承在運(yùn)行中的滾動(dòng)特性有負(fù)面影響，這是因?yàn)樵谳S承中出現(xiàn)摩擦提高，該摩擦在保持夾頭磨損之后或者通過在小籠架直徑處的軸向軸或段式唇口的磨損才減少或者消除。此外，該已知圓錐滾子軸承在制造中是比較費(fèi)事的，因?yàn)榛\架構(gòu)造成以注射成型工藝制造的塑料籠架并且具有底切部，對(duì)該底切部而言在注射模具中的昂貴的滑動(dòng)件是必要的。此外，在內(nèi)軸承圈上的擋邊直徑必須比正常情況更大地構(gòu)造，以便實(shí)現(xiàn)具有用于夾頭的靠置面的卷邊。對(duì)于任意新軸承類型因此必需專用軸承圈。

發(fā)明內(nèi)容
在此背景下，本發(fā)明的任務(wù)在于提出這類的圓錐滾子軸承，該圓錐滾子軸承與現(xiàn)有技術(shù)相應(yīng)地包含針對(duì)優(yōu)化的安裝過程的隨時(shí)可用地預(yù)張緊的圓錐滾子的功能，然而在軸承運(yùn)行期間并不具有由此產(chǎn)生的強(qiáng)制力。在前面提到的類型的圓錐滾子軸承中，該任務(wù)通過如下方式來解決:在內(nèi)軸承圈的擋邊處借助于壓配合布置有由具有與擋邊材料相比更高的熱膨脹系數(shù)的材料制成的引導(dǎo)圈；并且該引導(dǎo)圈被籠架的彈性凸出部從后部抓持；并且所述壓配合設(shè)計(jì)為，引導(dǎo)圈能夠在壓配合由于運(yùn)行中軸承發(fā)熱而松動(dòng)的情況下軸向地推移并且由此消除籠架與圓錐滾子的軸向預(yù)張緊。
為了安裝，在內(nèi)軸承圈上的引導(dǎo)圈處于如下軸向位置中，在該軸向位置中，當(dāng)彈性凸出部從后部抓持引導(dǎo)圈時(shí)，籠架與圓錐滾子一起軸向相對(duì)擋邊預(yù)張緊。由于引導(dǎo)圈的材料相對(duì)在內(nèi)軸承圈上的擋邊的材料有更高的熱膨脹系數(shù)，所以在運(yùn)行期間軸承溫度上升的情況下，壓配合松動(dòng)。由此，引導(dǎo)圈可以軸向地移動(dòng)，由此消除作用于圓錐滾子的軸向預(yù)張緊。為了避免引導(dǎo)圈接觸籠架以及避免前面提到的公差影響，弓I導(dǎo)圈可以布置在擋邊的外周上并且可以在軸承發(fā)熱時(shí)相對(duì)在擋邊上的止擋以受限的方式軸向地推移。這可以要么通過如下方式實(shí)現(xiàn)，即，引導(dǎo)圈能夠相對(duì)擋邊上的卷邊以受限的方式軸向推移，要么通過如下方式實(shí)現(xiàn)，即，在擋邊的外周中布置有凹槽，在引導(dǎo)圈的內(nèi)表面上設(shè)置的環(huán)形凸出部能以受限的方式軸向推移地嵌入該凹槽中。優(yōu)選地，凹槽和凸出部可以在橫截面中呈梯形地構(gòu)造，并且凹槽的軸向延伸部可以相對(duì)凸出部的延伸部以用于消除預(yù)張緊所需的軸向游隙增大。對(duì)于引導(dǎo)圈的材料而言有各種不同可能性。該引導(dǎo)圈例如可以由金屬、尤其由鋁合金制成，鋁合金與用于內(nèi)軸承圈的鋼相比具有更高的熱膨脹系數(shù)。引導(dǎo)圈優(yōu)選由工程塑料、例如籠架那樣的相同的塑料制成，這是因?yàn)樵撍芰吓c鋼相比具有明顯更高的熱膨脹系數(shù)。


以下結(jié)合在附圖中示出的兩個(gè)實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明。附圖中:圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的依據(jù)本發(fā)明的圓錐滾子軸承上半部的軸向剖圖；圖2示出了根據(jù)圖1的實(shí)施方式的放大局部剖圖；以及圖3示出了依據(jù)本發(fā)明的圓錐滾子軸承的第二實(shí)施方式的放大局部剖圖。
具體實(shí)施例方式依據(jù)本發(fā)明的圓錐滾子軸承I由外軸承圈2和內(nèi)軸承圈3組成，在它們之間在籠架中引導(dǎo)的圓錐滾子4在相關(guān)的滾道7、8上滾動(dòng)，籠架由側(cè)圈10、11和連接它們的示意性虛線示出的接片12組成。圓錐滾子4以其具有大直徑的滾子端側(cè)5支撐在內(nèi)軸承圈3處的徑向擋邊9上，而具有小直徑的滾子端側(cè)6僅靠置在側(cè)圈11上。虛線示出的接片12徑向上在圓錐滾子轉(zhuǎn)動(dòng)軸線14之外，以便可以使得圓錐滾子4彼此盡可能緊湊地布置并且增加圓錐滾子4的數(shù)量。在面朝具有較大直徑的滾子端側(cè)5的側(cè)圈10上成形有夾頭形式的、徑向向內(nèi)突出的凸出部13，這些凸出部軸向從后部抓持在引導(dǎo)圈16上的卷邊17。引導(dǎo)圈16在其內(nèi)表面上設(shè)置有環(huán)形凸出部18，該環(huán)形凸出部嵌入擋邊9上的凹槽19中。環(huán)形凸出部18和凹槽19的橫截面呈梯形并且彼此疊合地構(gòu)造，然而凹槽19的軸向延伸部比環(huán)形凸出部18的軸向延伸部大了所期望的軸向游隙21 (圖2)。引導(dǎo)圈16的尺寸設(shè)計(jì)為使得在該引導(dǎo)圈以適當(dāng)方式軸向被推移到擋邊9上并且環(huán)形凸出部18卡入凹槽19中之后，該引導(dǎo)圈在室內(nèi)溫度下借助于壓配合安置在擋邊9上。對(duì)預(yù)安裝且保持在籠架10、11、12中的圓錐滾子4在內(nèi)軸承圈3上的安裝而言，將由圓錐滾子4和籠架10、11、12構(gòu)成的被預(yù)安裝的單元推移到內(nèi)軸承圈3的滾道8上直至構(gòu)造為夾頭的凸出部13卡在引導(dǎo)圈16的卷邊17后方就足夠了。如從圖2可以明顯看出的那樣，環(huán)形凸出部18的右側(cè)面為了安裝而靠置在擋邊9中的凹槽19的右邊沿上，使得在各左邊沿之間存在軸向游隙21。在該狀態(tài)中，構(gòu)造為夾頭的凸出部13使籠架10、11、12并且由此使圓錐滾子4軸向預(yù)張緊，該軸向預(yù)張緊擠壓圓錐滾子4的滾子端側(cè)5用于靠置在擋邊9上。在該狀態(tài)中，圓錐滾子4已經(jīng)占據(jù)對(duì)于安裝外軸承圈2以及將圓錐滾子軸承I裝入機(jī)器而言正確的位置。引導(dǎo)圈16的材料選擇為使得該材料具有與內(nèi)軸承圈3和擋邊9的滾動(dòng)軸承鋼相比更高的熱膨脹系數(shù)。引導(dǎo)圈16優(yōu)選由工程塑料制成并且以注射成型工藝制造?，F(xiàn)在，如果圓錐滾子軸承I在運(yùn)行中發(fā)熱，則引導(dǎo)圈16與具有擋邊9的內(nèi)軸承圈3相比較強(qiáng)地膨脹，并且在擋邊9與引導(dǎo)圈16之間的壓配合松動(dòng)。由此，引導(dǎo)圈16在通過構(gòu)造為夾頭的凸出部13施加的預(yù)張緊影響下軸向向左移動(dòng)直至消除軸向游隙21。在該狀態(tài)中，通過構(gòu)造為夾頭的凸出部13和籠架10、11、12施加到圓錐滾子4上的預(yù)張緊也在很大程度上或者完全消除，使得由此不再會(huì)出現(xiàn)不利的摩擦影響。根據(jù)圖3的實(shí)施方式與根據(jù)圖1和圖2的實(shí)施方式的區(qū)別僅在于，引導(dǎo)圈22具有平滑的內(nèi)表面，該平滑的內(nèi)表面借助于壓配合徑向地套裝在擋邊9上。擋邊9具有徑向卷邊20，在軸向游隙21在圓錐滾子軸承I發(fā)熱以及相應(yīng)軸向推移引導(dǎo)圈22的情況下消耗之后，引導(dǎo)圈22靠置在該徑向卷邊20上。因?yàn)閳A錐滾子4相對(duì)擋邊9的預(yù)張緊通過引導(dǎo)圈16或者22來實(shí)現(xiàn)，所以可以使用已有的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)軸承圈，該內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)軸承圈只須通過簡單加工根據(jù)圖2或圖3的擋邊9來修改。籠架設(shè)計(jì)也被簡化，因?yàn)楫?dāng)引導(dǎo)圈16或者22上的卷邊17在其徑向膨脹上相應(yīng)地適配時(shí)，凸出部13可以針對(duì)不同尺寸的圓錐滾子軸承在幾何尺寸方面保持不變，這在以注射成型工藝制造的引導(dǎo)圈16或者22的情況下可以通過進(jìn)入注射模具中的簡單的插入部件來實(shí)現(xiàn)。就圓錐滾子4而言得到最佳的運(yùn)行條件，因?yàn)樗鼈兛焖倜撾x強(qiáng)制力，并且在軸承周邊不會(huì)形成磨損顆粒。附圖標(biāo)記列表I 圓錐滾子軸承2 外軸承圈3 內(nèi)軸承圈4 圓錐滾子5 滾子端側(cè)6 滾子端側(cè)7 滾道8 滾道9 擋邊10 側(cè)圈11 側(cè)圈12 接片
13凸出部14 圓錐滾子軸線16引導(dǎo)圈17引導(dǎo)圈上的卷邊18環(huán)形凸出部19凹槽20擋邊上的卷邊 21軸向游隙22引導(dǎo)圈
權(quán)利要求
1.錐滾子軸承(1)，所述圓錐滾子軸承具有兩個(gè)同軸的軸承圈(2、3)以及多個(gè)布置在所述軸承圈(2、3)之間的圓錐滾子(4)，所述圓錐滾子(4)在籠架(10、11、12)中引導(dǎo)，所述圓錐滾子在所述軸承圈(2、3)上的相關(guān)的滾道(7、8)上滾動(dòng)，所述圓錐滾子軸承在內(nèi)軸承圈(3)的大直徑處具有擋邊(9)，用于導(dǎo)出來自所述圓錐滾子(4)的軸向力，其中，所述籠架(10、11、12)在其大直徑處具有彈性凸出部(13)，所述彈性凸出部與所述擋邊(9)共同作用并且將所述籠架(10、11、12)與所述圓錐滾子(4) 一起軸向地相對(duì)所述擋邊(9)預(yù)張緊，其特征在于，在所述擋邊(9)上借助于壓配合布置有由具有與所述擋邊(9)的材料相比更高的熱膨脹系數(shù)的材料制成的引導(dǎo)圈(16、22);并且所述引導(dǎo)圈(16、22)被所述籠架(10、11、12)的彈性凸出部(13)從后部抓持；并且所述壓配合設(shè)計(jì)為所述引導(dǎo)圈(16、22)能夠在所述壓配合由于運(yùn)行中軸承發(fā)熱而松動(dòng)的情況下軸向地推移并且由此消除所述籠架(10、11、12)與所述圓錐滾子(4)的軸向預(yù)張緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓錐滾子軸承，其特征在于，所述引導(dǎo)圈(16、22)布置在所述內(nèi)軸承圈(3)的擋邊(9)的外周上并且在軸承發(fā)熱的情況下能夠相對(duì)在所述擋邊(9)上的止擋(19、20)以受限的方式軸向地推移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓錐滾子軸承，其特征在于，所述引導(dǎo)圈(22)能夠沿著軸向游隙(21)相對(duì)在所述擋邊(9)上的卷邊(20)以受限的方式軸向地推移。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓錐滾子軸承，其特征在于，在所述擋邊(9)的外周中布置有凹槽(19)，在所述引導(dǎo)圈(16)的內(nèi)表面上布置的環(huán)形凸出部(18)能夠以受限的方式軸向推移地嵌入所述凹槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓錐滾子軸承，其特征在于，所述凹槽(19)和所述凸出部(18)在橫截面上呈梯形地構(gòu)造，并且所述凹槽(19)的軸向延伸部相對(duì)于所述凸出部(18)的軸向延伸部增大了軸向游隙(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于，所述引導(dǎo)圈(16、22)由具有與滾動(dòng)軸承鋼相比更高熱膨脹系數(shù)的工程塑料制成。
全文摘要
圓錐滾子軸承(1)，具有兩個(gè)同軸的軸承圈(2、3)以及多個(gè)布置在軸承圈(2、3)之間的、在籠架(10、11、12)中引導(dǎo)的圓錐滾子(4)，其在所述軸承圈(2、3)上的相關(guān)的滾道(7、8)上滾動(dòng)；以及在內(nèi)軸承圈(3)的大直徑處的擋邊(9)，用于將導(dǎo)出來自所述圓錐滾子(4)的軸向力，其中，所述籠架(10、11、12)在其大直徑處具有彈性凸出部(13)，其與所述擋邊(9)共同作用并且將所述籠架(10、11、12)與所述圓錐滾子(4)一起軸向地相對(duì)所述擋邊(9)預(yù)張緊。在該圓錐滾子軸承的情況下根據(jù)本發(fā)明此外設(shè)置為，在所述擋邊(9)上借助于壓配合布置有由具有與所述擋邊(9)材料相比更高的熱膨脹系數(shù)的材料制成的引導(dǎo)圈(16、22)；所述引導(dǎo)圈(16、22)由所述籠架(10、11、12)的彈性凸出部(13)來從后部抓持；并且所述壓配合設(shè)計(jì)為所述引導(dǎo)圈(16、22)能夠在所述壓配合由于運(yùn)行中軸承發(fā)熱而松動(dòng)的情況下被軸向地推移并且由此消除所述籠架(10、11、12)與所述圓錐滾子(4)的軸向預(yù)張緊。
文檔編號(hào)F16C33/58GK103097754SQ201180040574
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月21日
發(fā)明者托爾斯滕·施萊格爾 申請(qǐng)人:謝夫勒科技股份兩合公司