示例性實(shí)施例涉及一種滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段以及一種用于制造滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段的方法。

背景技術(shù)：

在許多情況下，滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段用于不同的滾動(dòng)軸承，以便引導(dǎo)滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)元件或者使它們彼此間隔開(kāi)。為此，滾動(dòng)軸承保持架可以具有各種設(shè)計(jì)和材料。設(shè)計(jì)以及所選擇的材料可以例如針對(duì)使用滾動(dòng)軸承保持架的軸承類(lèi)型和應(yīng)用。

一些滾動(dòng)軸承保持架至少部分地由黃銅制成。黃銅的獲得成本相對(duì)高，因?yàn)辄S銅的一種組分即銅是相對(duì)稀缺的材料。此外，鉛用于由黃銅制成的滾動(dòng)軸承保持架的許多制造過(guò)程中。例如，這可能引起對(duì)環(huán)境和/或工人保護(hù)的特殊挑戰(zhàn)。由此可以提高制造黃銅保持架的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，需要提供一種用于滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段的改進(jìn)概念，使用該改進(jìn)概念簡(jiǎn)化制造。這種需要通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段或用于制造滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段的方法來(lái)考慮。

示例性實(shí)施例涉及一種滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段，其包括作為材料的鋁合金AA6082和/或AA7020。由于所述鋁合金用作材料，在一些示例性實(shí)施例中，可以替換由黃銅制成的常規(guī)滾動(dòng)軸承保持架。此外，在一些示例性實(shí)施例中，由鋁合金制成的滾動(dòng)軸承保持架可以具有比形狀和尺寸可比的滾動(dòng)軸承保持架更低的重量。因此在某些情況下，可以通過(guò)滾動(dòng)軸承保持架來(lái)降低軸承連接的運(yùn)行或運(yùn)動(dòng)中的能量消耗。在本申請(qǐng)中，在滾動(dòng)軸承保持架的上下文中公開(kāi)的所有特征也可以在滾動(dòng)軸承保持架段中實(shí)現(xiàn)。

另外，材料或鋁合金可以具有至少310MPa的拉伸強(qiáng)度。這里，拉伸強(qiáng)度可以是以每單位面積的力指定的材料參數(shù)，并且由符號(hào)R_m指定。另外或可替代地，在一些示例性實(shí)施例中，材料可以具有至少260MPa的屈服強(qiáng)度。例如，屈服強(qiáng)度可以是規(guī)定施加到主體的張力的材料參數(shù)，其在釋放之后導(dǎo)致0.2％的輕微變形并且被稱為R_p0.2。另外或可替代地，材料還可以具有至少100HBW的硬度和至少10％的A5伸長(zhǎng)率。由于所述材料的機(jī)械值，在一些示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架可以獲得與常規(guī)黃銅保持架類(lèi)似或甚至更好的機(jī)械特性。在某些情況下，所選材料的硬度也可以與后面的加工相關(guān)。對(duì)于高或高強(qiáng)度合金，在一些示例性實(shí)施例中可能出現(xiàn)這些不可鉚接的問(wèn)題。在某些情況下，如果硬度過(guò)低或材料過(guò)軟，可能會(huì)發(fā)生冷焊。此外，太軟的材料可能不能被干燥處理。

另外或可替代地，滾動(dòng)軸承保持架可以不含鉛。在一些示例性實(shí)施例中，可以省略用于防止鉛到達(dá)環(huán)境或用于特定保護(hù)工人免于鉛的預(yù)防措施。以類(lèi)似的方式，例如，滾動(dòng)軸承保持架的制造也可以以無(wú)鉛的方式進(jìn)行，使得鉛也不作為加工助劑或中間產(chǎn)品出現(xiàn)。在一些示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架可以在環(huán)境上具有盡可能最小的負(fù)擔(dān)的情況下制造。

在一些示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架由經(jīng)過(guò)T6熱處理的半成品加工而成。在一些示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架因此可以獲得所需的機(jī)械性能。

示例性實(shí)施例還涉及一種用于制造滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段的方法。通過(guò)該方法，滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段由鋁合金AA6082和/或AA7020形成。由于所述鋁合金用作材料，在一些示例性實(shí)施例中，可以替換由黃銅制成的常規(guī)滾動(dòng)元件軸承保持架。此外，在一些示例性實(shí)施例中，由鋁合金制成的滾動(dòng)軸承保持架可具有低重量。

此外，滾動(dòng)軸承保持架的成型可以包括由鋁合金AA6082和/或AA7020制成的半成品的機(jī)加工。在一些示例性實(shí)施例中，因此可以非常精確地制造保持架幾何形狀。此外，由此可以產(chǎn)生保持架的可能期望的表面性能。

在某些情況下，機(jī)加工可以干燥進(jìn)行。由于不使用冷卻潤(rùn)滑劑或其它液體，在一些示例性實(shí)施例中，可以減少和/或甚至完全省略滾動(dòng)軸承保持架、環(huán)境和/或加工工具的清潔工作。也可以省略冷卻潤(rùn)滑劑的收集和/或處理。

另外或可替代地，該方法可以包括半成品的制造，其中半成品的制造包括由鋁合金制成的棒的成型。在一些示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架然后可以由已經(jīng)具有有利的初始幾何形狀的半成品加工而成。例如，棒可以被擠出。

在某些情況下，半成品的制造還可以包括管的形成。在一些示例性實(shí)施例中，例如在徑向內(nèi)部區(qū)域中加工的體積因此可以減小。例如，可以為此目的來(lái)拉制管。

另外或可替代地，在一些示例性實(shí)施例中，半成品的制造包括由棒形成管。在一些示例性實(shí)施例中，半成品可以因此獲得期望的性能和期望的形狀。

此外，該方法可以包括鋁合金、半成品、棒和/或管的T6熱處理。在一些示例性實(shí)施例中，由此可以簡(jiǎn)化由棒制造管，因?yàn)闊崽幚韮H在管上進(jìn)行。由于發(fā)生熱處理，在一些示例性實(shí)施例中，半成品例如管可以獲得所述的機(jī)械性能。T6熱處理可以包括例如在溶液和/或水中淬火并使用固體。隨后可以例如通過(guò)空氣冷卻發(fā)生老化。在一些示例性實(shí)施例中，T6熱處理可以僅包括所提及的過(guò)程。任選地，T6熱處理還可以包括溶液退火、淬火和人工時(shí)效，或者完全由這些過(guò)程組成。

另外或可替代地，該方法可以包括多個(gè)滾動(dòng)軸承保持架段的鉚接。在一些實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架因此可以由單個(gè)部件組裝。這例如對(duì)于裝配和/或運(yùn)輸目的是有利的，特別是采用大型滾動(dòng)軸承保持架。在此，各個(gè)部件或滾動(dòng)軸承保持架段可以例如是橋、側(cè)環(huán)、側(cè)環(huán)的段、凸緣、橋的一部分和/或滾動(dòng)軸承保持架段，其包括至少一個(gè)橋和至少一個(gè)另外的部分例如側(cè)環(huán)的段。

在上述說(shuō)明書(shū)、所附權(quán)利要求和附圖中公開(kāi)的示例性實(shí)施例及其各個(gè)特征可以是有意義的，并且可以單獨(dú)地和以任何組合的方式實(shí)施，用于實(shí)現(xiàn)其各種設(shè)計(jì)中的示例性實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

因此，附圖示意性地示出了以下視圖。

圖1示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的滾動(dòng)軸承保持架的透視圖的示意圖。

圖2示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用于制造滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段的方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

在下面對(duì)附圖的描述中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。此外，在示例性實(shí)施例或說(shuō)明中出現(xiàn)多次但在一個(gè)或多個(gè)共同特征方面一起描述的部件和對(duì)象使用概括性的附圖標(biāo)記。以相同或概括性的附圖標(biāo)記描述的部件或?qū)ο罂梢韵嗤氐部蛇x地不同地在單個(gè)、多個(gè)或所有特征、它們的尺寸方面體現(xiàn)，例如只要該描述沒(méi)有明確或隱含地另外指示。

圖1示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的滾動(dòng)軸承保持架1的透視圖的示意圖。

滾動(dòng)軸承保持架1包括鋁合金作為材料。鋁合金是AA6082和/或AA7020。滾動(dòng)軸承保持架1包括多個(gè)滾動(dòng)軸承保持架段，其中滾動(dòng)軸承保持架段3用虛線示出。滾動(dòng)軸承保持架段3還可以由所述材料中的一種制成。在一些示例性實(shí)施例中，由于使用所述鋁合金作為材料，所以可以替換由黃銅制成的常規(guī)滾動(dòng)軸承保持架。在未示出的一些另外的示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架段可以具有另一形狀，并且不與其它滾動(dòng)軸承保持架段連接。

圖1的滾動(dòng)軸承保持架1可用于圓錐滾子軸承。在未示出的一些另外的示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段還可以構(gòu)造成用于其他滾動(dòng)軸承，例如滾針軸承、圓柱滾子軸承等。這里，其可以分別是用于單列或多列軸承的保持架。滾動(dòng)軸承保持架還可以構(gòu)造成用于多列圓錐滾子軸承。

除了鋁(Al)之外，鋁合金AA6082包括作為合金組分的比例為0.8重量％的鎂(Mg)、比例為1.1重量％的硅(Si)、比例為0.7重量％的錳和比例為0.2重量％的鐵(Fe)，各自基于鋁的重量比例。

此外，在一些示例性實(shí)施例中，鋁合金AA6082可以包括比例為0.6至1.0重量％的鎂(Mg)、比例為0.4至1.0重量％的錳(Mn)、比例為0.9至1.3重量％的硅(Si)、比例等于或小于0.25重量％的鉻(Cr)、比例等于或小于0.3重量％的鐵(Fe)、比例等于或小于0.2重量％的鋅(Zn)、比例小于或等于0.1重量％的銅(Cu)、比例等于或小于0.1重量％的鈦(Ti)、比例等于或小于0.5重量％的全部其他組分、比例等于或小于0.05重量％的其它組分以及剩余組分為鋁(Al)。這里，所有合金組分的比例加起來(lái)為100重量％。

除了鋁(Al)之外，鋁合金AA7020包含作為合金組分的比例為4.5重量％的鋅(Zn)、比例為1.2重量％的鎂(Mg)以及錳(Mn)、鉻(Cr)和鋯(Zr)，各自基于鋁的重量百分比。例如，基于鋁的重量百分比，錳(Mn)可以以0.1重量％的組分存在，鉻(Cr)可以以0.15重量％的組分存在，且鋯(Zr)可以以0.14重量％的組分存在。

此外，在一些示例性實(shí)施例中，鋁合金AA7020可以包括比例為4.0至5.0重量％的鋅、比例為1.0至1.4重量％的鎂(Mg)、比例為0.05至0.5重量％的鐵、比例等于或小于0.30重量％的鐵(Fe)、比例等于或小于0.30重量％的硅(Si)、比例為0.1至0.35重量％的鉻(Cr)、比例為0.08至0.2重量％的鋯(Zr)、比例等于或小于0.2重量％的銅(Cu)、比例等于或小于0.15重量％的所有其它組分、比例等于或小于0.05重量％的其他組分和剩余比例為鋁(Al)。這里，所有合金組分的比例加起來(lái)為100重量％。

這里，滾動(dòng)軸承保持架1完全由所述合金之一制造。在未示出的一些另外的示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架可以包括除了所述鋁合金之外的其他原材料或材料。這里，這可以是涂層、潤(rùn)滑劑和/或連接結(jié)構(gòu)等。連接結(jié)構(gòu)例如可以是鉚釘。

滾動(dòng)軸承保持架1可以可選地不含鉛。在某些情況下，還可以在不使用鉛的情況下制造保持架，或者可以避免對(duì)健康有害的鉛。

圖2示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用于制造滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段的方法10的示意圖。在方法10中，滾動(dòng)軸承保持架或滾動(dòng)軸承保持架段在過(guò)程12中由鋁合金AA6082和/或AA7020形成。

例如，在一些情況下，由鋁合金AA6082制成的滾動(dòng)軸承保持架也可適用于飲料和/或食品工業(yè)。例如，這可以比AA7020的使用更有利，因?yàn)楹辖餉A6082包括比合金AA7020更少的合金元素，因此是“更清潔的”。此外，合金AA6082還具有非常好的腐蝕性能。

材料的性質(zhì)可以受所選合金的單個(gè)合金組分的影響。例如，鎂可以增加材料的強(qiáng)度和硬度，支持其耐腐蝕性，并且改善其可焊性。更高的強(qiáng)度可以例如由于固溶體強(qiáng)化而產(chǎn)生。通過(guò)沉淀熱處理，硬度可以潛在地增加超過(guò)6％。硅可以改善合金的熱處理性，并且與鎂(Mg)組合支持耐腐蝕性。此外，在某些條件下，可以改善流動(dòng)性并且可以降低收縮(對(duì)于比例為25％的Si而言為0)。由于這些性質(zhì)，擴(kuò)大了用作鑄造合金(對(duì)于>6％的Si而言)。鋅(Zn)可以增加強(qiáng)度和硬度，以及可能減少收縮和熱檢查。與鎂(Mg)組合，可以改善合金的熱處理性以及強(qiáng)度。錳、鉻和鋯是通常為了精細(xì)化微結(jié)構(gòu)而添加的過(guò)渡元素。此外，錳可以提高柔性和耐腐蝕性。與鐵組合，在某些情況下，還可以提高鑄造能力。還可能影響金屬間化合物的出現(xiàn)。材料的可變形性以及延展性可潛在地增加。在一些情況下，由此還可以減少收縮。

方法12即滾動(dòng)軸承保持架的成形可以包括另一過(guò)程14，其中機(jī)加工半成品。這里的半成品由鋁合金AA6082和/或AA7020制造。半成品例如可以是預(yù)制的物體。這可以例如在制造過(guò)程開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生，然后進(jìn)一步處理。這里，它們可以是擠出、壓制、拉伸、深拉、輥壓和/或擠出的部件。在某些情況下，半成品可以是金屬板、棒、管、板、線圈等。半成品可以是例如管或棒。

例如，半成品的部件的金屬切削或機(jī)加工可以指示例如機(jī)械加工方法，其中通過(guò)去除以芯片形式的過(guò)量的原材料或材料將原材料或材料制成期望的形式。這種機(jī)械加工方法可以是例如車(chē)削、銑削、鏜孔、鋸切和/或研磨。

在某些情況下，可以在不使用冷卻潤(rùn)滑劑或另一種液體的情況下實(shí)現(xiàn)過(guò)程14中的機(jī)加工。所選材料可以進(jìn)行干燥處理。

方法10還可以可選地包括另一過(guò)程16，其中制造半成品。過(guò)程16可以暫時(shí)地在過(guò)程12之前。半成品的制造可以包括由鋁合金形成棒。在某些情況下，半成品的制造還可以替代地包括形成管。另外或可替代地，在一些示例性實(shí)施例中，過(guò)程16中的半成品的制造包括由棒形成管。例如，棒可以被擠出。例如，管可以從棒拉出。在一些情況下，管材料可以具有比棒產(chǎn)品更高的強(qiáng)度。

此外，在另一過(guò)程18中，該方法可以包括對(duì)由棒制造的管進(jìn)行T6熱處理。因?yàn)闊崽幚戆l(fā)生，所以材料AA6082可以接受以下機(jī)械性能：至少350MPa的拉伸強(qiáng)度Rm和至少310MPa的屈服強(qiáng)度Rp0.2以及10％的A5伸長(zhǎng)率。以類(lèi)似的方式，材料AA6082可以接受以下機(jī)械性能：至少380MPa的拉伸強(qiáng)度Rm和至少340MPa的屈服強(qiáng)度Rp0.2以及10％的A5伸長(zhǎng)率。此外，這里檢查的材料具有最小疲勞強(qiáng)度：

AA6082T6--->130MPa

AA7020T6--->135MPa

這些值適用于10％的故障概率，其中107個(gè)周期用于交替的旋轉(zhuǎn)彎曲應(yīng)力阻力。相比之下，不同的熱處理例如T0熱處理將僅導(dǎo)致至多160MPa或200MPa的拉伸強(qiáng)度R_m、至多110MPa或150MPa的屈服強(qiáng)度R_p0.2以及14％的A伸長(zhǎng)率。

T6熱處理可以包括例如溶液/水-固體淬火然后時(shí)效/空氣冷卻的雙(duplex)序列，或完全由這些組成。任選地，T6熱處理還可以包括溶液退火、淬火和人工時(shí)效，或者完全由這些組成。因此，材料在擠出后可具有其它機(jī)械性能。以與擠出參數(shù)的變化類(lèi)似的方式，變化可能太高。溫度降低與擠出速度之間的關(guān)系可以確定機(jī)械性能。因此，這些也取決于擠出機(jī)及其機(jī)器能力。在某些情況下，通過(guò)熱處理可以在期望的方向上改變機(jī)械性能。

另外或可替代地，在過(guò)程20中，方法10可以包括多個(gè)滾動(dòng)軸承保持架段的鉚接。這兩種合金已經(jīng)表明它們可以鉚接，該性能對(duì)于某些保持架類(lèi)型是非常重要的。因此在一些示例性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承保持架可以由單個(gè)部件組裝。單個(gè)部件或滾動(dòng)軸承保持架段在此可以是例如橋5或側(cè)環(huán)7，如圖1所示。此外，單個(gè)部件還可以是側(cè)環(huán)7的一部分、凸緣、橋5的一部分和/或滾動(dòng)軸承保持架段，其包括至少一個(gè)橋和至少一個(gè)另外的部分例如側(cè)環(huán)的段。

因此，由于所選擇的材料，與黃銅保持架相比，滾動(dòng)軸承保持架1可以以更低的成本制造。這是可能的，例如因?yàn)闈L動(dòng)軸承保持架1或方法10可以提供獨(dú)立于銅價(jià)格的增加和銅的短缺。另一個(gè)原因可能是因?yàn)榭梢员苊庠谏a(chǎn)中和在制造過(guò)程中使用鉛。

新的經(jīng)測(cè)試的輕金屬材料輕金屬合金(AA6082T6、AA6082T6“改良”(來(lái)自英語(yǔ)：modified)、AA7020T6)用于替代用于滾動(dòng)軸承保持架制造的黃銅保持架，該輕金屬材料輕金屬合金已經(jīng)經(jīng)歷了特殊的熱處理T6并且是無(wú)鉛的。在某些情況下，用于滾動(dòng)軸承保持架的黃銅的全球替換由此可以通過(guò)具有至少相同技術(shù)性能的更成本有效的輕金屬合金實(shí)現(xiàn)。此外，例如對(duì)于苛刻的應(yīng)用而言，還可以改善摩擦和/或運(yùn)行性能。還可能導(dǎo)致材料成本的節(jié)省以及改善的機(jī)械和/或化學(xué)性能。在某些情況下，材料的減少可以由輕金屬的較低密度導(dǎo)致。

在用于制造滾動(dòng)軸承保持架1的方法10的示例性實(shí)施例中，鋁合金形成為例如擠出的棒。然后從棒抽出管。這可被稱為在過(guò)程16中制造半成品。由于形成管，材料的強(qiáng)度可能增加。在過(guò)程18中，管隨后經(jīng)受T6熱處理。由于熱處理僅在形成管之后執(zhí)行，因此在一些示例性實(shí)施例中，成形本身可以更好地發(fā)生。在過(guò)程14中，管(還可被稱為管材料)然后被干燥車(chē)削和/或銑削。在一些示例性實(shí)施例中，保持架由此可以接收其幾何形狀，同時(shí)盡可能小地污染工具、工件以及環(huán)境。

在本申請(qǐng)中，在滾動(dòng)軸承保持架的上下文中公開(kāi)的所有特征還可以在滾動(dòng)軸承保持架段中實(shí)現(xiàn)。

在上述說(shuō)明書(shū)、所附權(quán)利要求和附圖中公開(kāi)的示例性實(shí)施例及其各個(gè)特征可以是有意義的，并且可以單獨(dú)地和以任何組合的方式實(shí)現(xiàn)，以用于在其各種設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)示例性實(shí)施例。

在一些另外的示例性實(shí)施例中，在其他示例性實(shí)施例中被公開(kāi)為設(shè)備特征的特征也可以被實(shí)現(xiàn)為方法特征。此外，在一些示例性實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)為方法特征的特征也可以可選地在其他示例性實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)為設(shè)備特征。

這里所示的鋁合金也例如在標(biāo)準(zhǔn)EN-573-3中定義為鍛造合金EN AW-6082和EN AW-7020。

附圖標(biāo)記列表

1 滾動(dòng)軸承保持架

3 滾動(dòng)軸承保持架段

5 橋

7 側(cè)環(huán)

10 方法

12 成形

14 機(jī)加工

16 生產(chǎn)半成品

18 T6熱處理

20 鉚接