軸承裝置制造方法
【專利摘要】軸承裝置100具有第一滾動軸承110、第二滾動軸承120和中間環(huán)130。第一滾動軸承110包括內(nèi)圈112，該內(nèi)圈112可與軸102抗扭地相連。第一滾動軸承110的內(nèi)圈112具有用于第一滾動軸承110的滾動體116的滾道114。第二滾動軸承120包括內(nèi)圈122，該內(nèi)圈122可與軸102抗扭地相連。第二滾動軸承120的內(nèi)圈122具有用于第二滾動軸承120的滾動體126的滾道124。中間環(huán)130在軸向上布置在第一滾動軸承110的內(nèi)圈112和第二滾動軸承120的內(nèi)圈122之間。此外，中間環(huán)130具有最大外徑132，該外徑132小于第一滾動軸承110的內(nèi)圈112的滾道114的最大直徑且小于第二滾動軸承120的內(nèi)圈122的滾道124的最大直徑。
【專利說明】軸承裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 實施例涉及轉(zhuǎn)動軸的支承領(lǐng)域且尤其涉及軸承裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在轉(zhuǎn)動軸的支承裝置中，可由于軸的不同負荷而出現(xiàn)軸的變形且由此也導(dǎo)致軸承 裝置內(nèi)部的變形，該軸承裝置支承可轉(zhuǎn)動的軸。圖3a展示了針對軸320的中心負荷304的 示例，該軸320由兩個軸承裝置310支承。由于中心負荷304出現(xiàn)軸320相對于未加載狀態(tài) 302下的軸320彎曲。由于軸320的中心負荷（然而也可偏心加載）導(dǎo)致軸320和軸頸的 負荷且導(dǎo)致循環(huán)彎曲（動態(tài)彎曲），如圖3b所示。由此在軸的端部處出現(xiàn)角度312。軸320 的循環(huán)彎曲可備選地由于旋轉(zhuǎn)質(zhì)量330而在軸的端部處呈現(xiàn)另外形式的軸頸循環(huán)彎曲。
[0003] 由于軸的變形可能出現(xiàn)由此引起的在軸承裝置內(nèi)部的變形。由于軸承裝置的這種 變形可導(dǎo)致磨損增加且由此而導(dǎo)致軸承使用壽命變短。
[0004] 因此有必要實現(xiàn)一種軸承裝置，該軸承裝置使得減少磨損和/或增加軸承使用壽 命成為可能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]該需求通過一種軸承裝置滿足，其具有：
[0006] 第一滾動軸承帶有內(nèi)圈，所述內(nèi)圈可與軸抗扭地相連，其中，第一滾動軸承的內(nèi)圈 具有用于第一滾動軸承的滾動體的滾道；
[0007] 第二滾動軸承帶有內(nèi)圈，所述內(nèi)圈可與軸抗扭地相連，其中，第二滾動軸承的內(nèi)圈 具有用于第二滾動軸承的滾動體的滾道；
[0008] 中間環(huán)，其在軸向上布置在第一滾動軸承的內(nèi)圈和第二滾動軸承的內(nèi)圈之間，其 中，中間環(huán)具有最大外徑，所述外徑小于第一滾動軸承的內(nèi)圈的滾道的最大直徑且小于第 二滾動軸承的內(nèi)圈的滾道的最大直徑，其中，中間環(huán)具有軸向尺寸，其小于中間環(huán)的橫截面 的徑向尺寸，其中，中間環(huán)具有軸向尺寸，其小于〇. 5mm。。
[0009]-些實施例涉及一種軸承裝置，其具有第一滾動軸承、第二滾動軸承和中間環(huán)。第 一滾動軸承包括內(nèi)圈，其可與軸抗扭地相連。第一滾動軸承的內(nèi)圈具有用于第一滾動軸承 滾動體的滾道。第二滾動軸承包括內(nèi)圈，其也可與軸抗扭地相連。第二滾動軸承的內(nèi)圈具 有用于第二滾動軸承滾動體的滾道。中間環(huán)在軸向上布置在第一滾動軸承內(nèi)圈和第二滾動 軸承內(nèi)圈之間。此外，中間環(huán)具有的最大直徑小于第一滾動軸承內(nèi)圈滾道的最大直徑且小 于第二滾動軸承內(nèi)圈滾道的最大直徑。
[0010] 通過將中間環(huán)布置在滾動軸承內(nèi)圈之間可防止在軸變形時內(nèi)圈沿滾動體方向變 形且由此防止?jié)L子/擋邊（Bord)的滾動接觸的接觸幾何。這例如意味著，由于在擋邊和/ 或滾子上的磨損而不能達到要求的軸承壽命。通過中間環(huán)可在內(nèi)圈的導(dǎo)向擋邊之間產(chǎn)生間 隔，從而內(nèi)圈的導(dǎo)向擋邊在軸承裝置變形時不再或很少彼此擠壓，由此可將磨損控制在較 低水平且延長軸承使用壽命。
[0011] 在一些實施例中，中間環(huán)具有軸向尺寸,該尺寸小于中間環(huán)的橫截面的徑向尺寸。 由此可將中間環(huán)所需的附加的軸向結(jié)構(gòu)空間控制在較低水平。
[0012] 一些實施例涉及一種軸承裝置，其中，兩個滾動軸承為X布置形式的圓錐滾子軸 承。由此可以較低成本實現(xiàn)一種軸承使用壽命較長的軸承裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 接下來參考附圖進一步闡述實施例。其中：
[0014] 圖1展示了軸承裝置的示意圖；
[0015] 圖2展示了又一軸承裝置的示意圖；
[0016]圖3a至3c展示了在軸被加載的情況下的軸的狀態(tài)的示意圖；
[0017] 圖4展示了X布置形式的圓錐滾子軸承的示意圖；以及
[0018] 圖5展示了沒有中間環(huán)的軸承裝置的變形的示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 在下文中，在描述的不同實施例中，對于具有相同或類似功能特性的對象和功能 單元可能部分地使用相同參考標(biāo)號。此外對于在某實施例中或在某視圖中多次出現(xiàn)而在一 個或多個技術(shù)特征方面共同得到說明的構(gòu)件和對象可使用概括性參考標(biāo)號。除非在說明中 有另外的明示或者暗示，以相同或概括性參考標(biāo)號說明的構(gòu)件或?qū)ο罂稍趩蝹€、多個或所 有技術(shù)特征方面（例如其尺寸）實施成相同的，而必要時也可實施為不同的。此外，不同實 施例的可選技術(shù)特征可彼此結(jié)合或彼此交換。
[0020] 在帶有至少兩個滾動軸承的軸承裝置中可能出現(xiàn)滾動軸承內(nèi)圈的導(dǎo)向擋邊的變 形，該變形會使磨損增加。圖4示出帶有兩個圓錐滾子軸承的軸承裝置400的示例。圓錐 滾子軸承具有軸向彼此緊靠的內(nèi)圈410和與殼體402相連接的外圈（軸承外圈）420。此 夕卜，軸承具有圓錐形的滾動體430(滾子）。圓錐滾子軸承在此以X布置形式布置在軸404 上。圓錐滾子軸承的內(nèi)圈布置在軸404的軸向止擋和用于預(yù)緊軸承的間隔片440之間。圓 錐滾子軸承的外圈420布置在（殼體的）軸承的固定擋邊406和外圈固定裝置408之間。 在外圈固定裝置408和軸之間可布置密封件412。通過螺栓414可通過間隔片440向軸承 施加預(yù)緊力。為此，軸404可在螺栓414區(qū)域內(nèi)具有螺紋。
[0021] 在軸404彎曲時可在一側(cè)、在內(nèi)圈410之間和/或內(nèi)圈410的導(dǎo)向擋邊512之間 形成間隙（或者形成開口），且在相對的另一側(cè)，導(dǎo)向擋邊512可彼此施加壓力514,從而可 出現(xiàn)導(dǎo)向擋邊512的變形。導(dǎo)向擋邊512可通過其變形對軸承裝置的滾動體施加更大的壓 力且由此導(dǎo)致更大的磨損和更短的軸承使用壽命。例如可出現(xiàn)摩擦腐蝕。
[0022] 通過彼此的擠壓514也可例如出現(xiàn)架子的塑性變形，由此可導(dǎo)致在軸承中的滑動 障礙（Ablaufstiimng)(磨損）。
[0023] 圖1所示為根據(jù)某一實施例的軸承裝置100的示意圖。軸承裝置100具有第一滾 動軸承110、第二滾動軸承120和中間環(huán)130。第一滾動軸承110包括內(nèi)圈112,其可與軸 102抗扭地相連。第一滾動軸承110的內(nèi)圈112具有用于第一滾動軸承110的滾動體116 的滾道114。第二滾動軸承120包括內(nèi)圈122,其同樣可與軸102抗扭地相連。第二滾動軸 承120的內(nèi)圈122具有用于第二滾動軸承120的滾動體126的滾道124。中間環(huán)130在軸 向上布置在第一滾動軸承110的內(nèi)圈112和第二滾動軸承120的內(nèi)圈122之間。此外，中 間環(huán)130具有的最大外徑132小于第一滾動軸承110的內(nèi)圈112的滾道114的最大直徑且 小于第二滾動軸承120的內(nèi)圈122的滾道124的最大直徑。
[0024] 通過將中間環(huán)130布置在滾動軸承的內(nèi)圈之間可在內(nèi)圈的導(dǎo)向擋邊之間產(chǎn)生間 隙，從而在軸102變形時兩個導(dǎo)向擋邊不會或者很少彼此擠壓且變形且擠壓滾動體。由此 可明顯減少磨損且明顯提高軸承使用壽命。
[0025] 軸承裝置100可具有兩個（第一和第二）滾動軸承或者多個滾動軸承。在此可僅 在第一和第二滾動軸承之間布置中間環(huán)130或也可相應(yīng)地在所有或其他幾個滾動軸承內(nèi) 圈之間布置中間環(huán)。
[0026] 第一滾動軸承110和第二滾動軸承120具有例如鄰近內(nèi)圈和滾動體的至少一個外 圈且可為相同或不同的軸承類型（例如球軸承，圓錐滾子軸承，角接觸球軸承，圓柱滾子軸 承和調(diào)心滾子軸承）。第一滾動軸承110和第二滾動軸承120可例如為圓錐滾子軸承。在 此，第一滾動軸承110和第二滾動軸承120可例如以X布置形式（例如通過滾動體的相交 于遠離另一滾動軸承的軸向側(cè)端的旋轉(zhuǎn)軸定義）或者以〇布置形式（例如通過滾動體的相 交于軸向上面向另一滾動軸承的側(cè)端的旋轉(zhuǎn)軸定義）布置。
[0027] 當(dāng)?shù)谝粷L動軸承和第二滾動軸承為同一軸承類型時，兩個滾動軸承可實施為不同 的（例如由于不對稱加載或不同的可用結(jié)構(gòu)空間）或者也可設(shè)計成軸向上彼此對稱的。由 于可實施更大數(shù)目的相同滾動軸承，例如成本可由此控制在較低水平。
[0028] 滾動軸承的內(nèi)圈可例如至少在一個軸向側(cè)邊具有徑向超出滾道的導(dǎo)向擋邊（例 如也稱作軸承架或更常作架子）。此外，兩個內(nèi)圈的每一個都具有滾道，在該滾道上，軸承的 滾動體在運行時沿著其運動或滾動。
[0029] 軸承環(huán)的滾道例如根據(jù)軸承類型的不同可以平行于軸102的轉(zhuǎn)軸伸延（例如在圓 柱滾子軸承中），可為圓環(huán)的部分表面（例如在球軸承中）或者可為以固定的角度傾斜于軸 102的轉(zhuǎn)軸的形式（例如在圓錐滾子軸承中）。內(nèi)圈滾道的最大直徑可與此相應(yīng)地在軸向 上沿著滾道保持不變（例如在圓柱滾子軸承中）或者在軸向上變化（例如在球軸承和圓錐 滾子軸承中）。最大直徑則對應(yīng)沿著滾道在軸向上最大的那個直徑。
[0030] 軸向例如平行于（未變形的）軸102的轉(zhuǎn)軸延伸且徑向例如垂直于軸102的轉(zhuǎn)軸 延伸。
[0031] 軸102可為機器或裝置的任一個在運行時繞其軸線旋轉(zhuǎn)的部件，在該機器或裝置 中使用根據(jù)所述理念的軸承裝置100。軸承裝置100可通過滾動軸承的內(nèi)圈抗扭地（例如 在不破壞或損壞軸和內(nèi)圈的情況下不能使二者相對轉(zhuǎn)動）與軸102相連且軸102例如不為 軸承裝置100的一部分。軸102也備選可選地為軸承裝置100的一部分。
[0032] 中間環(huán)130 (也稱作中間盤或者公差盤）在軸向上布置在滾動軸承的內(nèi)圈之間。在 此，中間環(huán)130可例如在軸向上直接貼靠在第一滾動軸承110的內(nèi)圈112和第二滾動軸承 120的內(nèi)圈122上（例如在忽略例如粘膠劑之類的粘結(jié)劑的情況下，在軸承環(huán)和中間環(huán)之 間沒有另外的部件）。由此，軸承裝置100可以很小的附加軸向結(jié)構(gòu)空間實現(xiàn)。軸承環(huán)130 可抗扭地與一個或兩個軸承環(huán)相連或松松地布置在兩個內(nèi)圈之間。也可備選地將一個或多 個部件軸向布置在中間環(huán)130和一個或兩個滾動軸承內(nèi)圈之間。
[0033] 中間環(huán)130的外徑132小于滾動軸承滾道的最大直徑。由此可例如確保在導(dǎo)向擋 邊之間產(chǎn)生間隙，該導(dǎo)向擋邊在滾道之上徑向朝外延伸且為滾動體提供引導(dǎo)，在該間隙中， 導(dǎo)向擋邊在變形時可翹曲卻不會擠壓另一導(dǎo)向擋邊。當(dāng)中間環(huán)130大于滾動軸承內(nèi)圈的滾 道的最大直徑時，該效果可能例如至少被減弱，這是由于導(dǎo)向擋邊可通過中間環(huán)130擠壓 另一導(dǎo)向擋邊。換句話說，中間環(huán)130例如最多延伸至擋邊的（徑向）內(nèi)邊緣。中間環(huán)130 的最大外徑132在此例如對應(yīng)中間環(huán)130的徑向外側(cè)表面（該徑向外側(cè)表面從徑向外部封 閉中間環(huán)130)的直徑或中間環(huán)130的徑向最外的點的直徑。
[0034] 中間環(huán)130的外徑132可例如小于滾道在某一點或滾道某一部分處的直徑，該點 或部分在軸向上緊鄰中間環(huán)130。
[0035] 中間環(huán)130可具有基本為矩形或正方形的橫截面或具有倒圓角的（在側(cè)邊之間的 圓弧過渡）四邊形橫截面。在此，中間環(huán)130可具有（例如恒定的、中等的或最大的）軸向 尺寸（例如軸向延伸長度、厚度或軸向長度），其小于中間環(huán)130的橫截面的徑向尺寸（例 如中間環(huán)內(nèi)徑和外徑之間的距離）。由此可使以下成為可能：即中間環(huán)130僅需要很小的 軸向結(jié)構(gòu)空間。中間環(huán)130的確切大小可視乎軸承裝置的應(yīng)用領(lǐng)域而變，這是由于滾動軸 承的尺寸可在很大范圍內(nèi)變化。對于某些應(yīng)用來說，中間環(huán)130可例如具有小于0. 5_(或 者小于0. 3mm，小于0. 2mm或者小于0.Imm)的軸向尺寸或軸向尺寸可位于0. 5和0. 05mm之 間（或在〇· 2mm和〇·Imm之間）。
[0036] 中間環(huán)130可具有不同材料或由不同材料制成。例如，中間環(huán)130可具有鋼或帶 有玻璃纖維的塑料或由鋼或帶有玻璃纖維的塑料制成。
[0037] 圖2所示為根據(jù)實施例的又一軸承裝置200的示意圖。軸承裝置200基本與根據(jù) 圖1的軸承裝置的結(jié)構(gòu)一致，從而前面的實施方案也相應(yīng)地適用。軸承裝置200布置在帶有 軸向止擋250的軸102上。軸承裝置200在與軸向止擋250相對的端部處通過間隔片260 被螺栓或螺母270壓向軸向止擋250且由此固定其位置。在軸承裝置200的兩個滾動軸承 的內(nèi)圈之間布置有中間環(huán)130,從而在第一滾動軸承的內(nèi)圈112的導(dǎo)向擋邊218和第二滾動 軸承的內(nèi)圈122的導(dǎo)向擋邊228之間存在軸向間隙，該間隙在軸102變形時為導(dǎo)向擋邊的 變形提供了空間。
[0038] 一些實施例涉及X布置形式的帶有中間板的圓錐滾子軸承裝置。在此可在兩個X 布置形式的圓錐滾子軸承之間安裝中間板（材料例如為鋼板、帶有玻璃纖維的塑料），該中 間板防止相鄰的軸承擋邊在軸（內(nèi)圈位于該軸上）變彎時彼此擠壓。換句話說，通過中間 環(huán)130可在軸變形時防止例如導(dǎo)向擋邊之間的接觸。由此可增加軸承使用壽命。所述理念 可例如應(yīng)用于風(fēng)力設(shè)備。
[0039] 如圖4所示，在軸承裝置中可例如實施一個在兩個圓錐滾子軸承的內(nèi)圈之間的中 間環(huán)，以用于得到根據(jù)所述理念的軸承裝置。
[0040] 一些實施例涉及一種帶有根據(jù)所述理念或此前所述實施例的軸承裝置的風(fēng)力設(shè) 備。
[0041] 一些實施例涉及一種用于實現(xiàn)一種根據(jù)前述理念或某一實施例的帶有第一滾動 軸承、第二滾動軸承和中間環(huán)的軸承裝置的方法。
[0042] 在前文的說明中，后文的權(quán)利要求中和附圖中公開的技術(shù)特征既可以單獨也可以 以任意組合形式以不同設(shè)計方案對本發(fā)明的實現(xiàn)起作用。
[0043] 盡管本發(fā)明的一些觀點是與某種裝置相關(guān)聯(lián)地進行說明，但應(yīng)理解，這些觀點也 為相應(yīng)方法的說明，從而某一裝置的一個模塊或者構(gòu)件也應(yīng)被理解為相應(yīng)的方法步驟或者 為方法步驟的技術(shù)特征。與此類似地，與某一方法步驟相關(guān)聯(lián)地或作為某一方法步驟說明 的觀點也為對應(yīng)裝置相應(yīng)模塊或細節(jié)或者說技術(shù)特征的說明。
[0044] 上文所述的實施例只為本發(fā)明原理的闡明。但應(yīng)理解，在此所述的裝置和細節(jié)的 改進和變型對其他本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此有意這樣做，即只通過下文的 權(quán)利要求的保護范圍而不通過借助實施例的說明和闡述而表明的特定細節(jié)限制本發(fā)明。
[0045] 附圖標(biāo)記清單
[0046] 100軸承裝置
[0047] 102 軸
[0048] 110第一滾動軸承
[0049] 114第一滾動軸承內(nèi)圈滾道
[0050] 116第一滾動軸承滾動體
[0051] 120第二滾動軸承
[0052] 122第二滾動軸承內(nèi)圈
[0053] 124第二滾動軸承內(nèi)圈滾道
[0054] 126第二滾動軸承滾動體
[0055] 130中間環(huán)
[0056] 132中間環(huán)最大外徑
[0057] 200軸承裝置
[0058] 250軸向止擋
[0059] 260間隔片
[0060] 270 螺栓
[0061] 302軸的未加載狀態(tài)
[0062] 304軸的中心加載
[0063] 310軸承裝置
[0064] 312軸端部處的角度
[0065] 320 軸
[0066] 33〇轉(zhuǎn)動質(zhì)量
[0067] 400軸承裝置
[0068] 402 殼體
[0069] 404 軸
[0070] 406軸承座
[0071] 408外圈固定裝置
[0072] 410 內(nèi)圈
[0073] 412密封件
[0074] 414 螺栓
[0075] 420 外圈
[0076] 430滾動體
[0077] 440間隔片
[0078] 512導(dǎo)向擋邊
[0079] 514 壓力
【權(quán)利要求】
1. 一種軸承裝置（100,200)，帶有以下技術(shù)特征： 第一滾動軸承（110)帶有內(nèi)圈（112)，所述內(nèi)圈（112)可與軸（102)抗扭地相連，其中， 第一滾動軸承（110)的內(nèi)圈（112)具有用于第一滾動軸承（110)的滾動體（116)的滾道 (114)； 第二滾動軸承（120)帶有內(nèi)圈（122)，所述內(nèi)圈（122)可與軸（102)抗扭地相連，其中， 第二滾動軸承（120)的內(nèi)圈（122)具有用于第二滾動軸承（120)的滾動體（126)的滾道 (124)； 中間環(huán)（130)，其在軸向上布置在第一滾動軸承（110)的內(nèi)圈（112)和第二滾動軸承 (120)的內(nèi)圈（122)之間，其中，中間環(huán)（130)具有最大外徑（132)，所述外徑小于第一滾動 軸承（110)的內(nèi)圈（112)的滾道（114)的最大直徑且小于第二滾動軸承（120)的內(nèi)圈（122) 的滾道（124)的最大直徑，其中，中間環(huán)（130)具有軸向尺寸，其小于中間環(huán)（130)的橫截 面的徑向尺寸，其中，中間環(huán)（130)具有軸向尺寸，其小于0.5mm。
2. 根據(jù)前述權(quán)利要求1所述的軸承裝置，其特征在于，中間環(huán)（130)具有鋼或帶有玻璃 纖維的塑料或由鋼或帶有玻璃纖維的塑料制成。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，中間環(huán)（130)在軸向上 直接貼靠在第一滾動軸承（110)的內(nèi)圈（112)和第二滾動軸承（120)的內(nèi)圈（122)上。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，第一滾動軸承（110)和 第二滾動軸承（120)為相同軸承類型。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，第一滾動軸承（110)和 第二滾動軸承（120)為圓錐滾子軸承。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承裝置，其特征在于，第一滾動軸承（110)和第二滾動軸承 (120)布置成X布置形式。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，第一滾動軸承（110)和 第二滾動軸承（120)設(shè)計為沿軸向彼此對稱。
8. -種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其帶有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的軸承裝置。
【文檔編號】F16C19/54GK104279228SQ201410392531
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】K·霍夫曼, A·奧爾西夫斯基, A·斯圖本勞克, M·薩恩嘉夫盧 申請人:Skf公司