專利名稱：軸承組件中的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾動軸承組件。更具體來說，本發(fā)明涉及一種軸承組件，它包括適于以干涉配合安裝在軸上且其后可拆下的帶錐孔的自位滾動軸承。
自位軸承如雙列滾珠軸承或雙列球面滾柱軸承一般是以干涉配合安裝的。這種軸承的傳統(tǒng)安裝是通過下述方式完成的將軸承推在套筒上，借助鉤扳手將連接套筒的鎖緊螺母擰在套筒的螺紋上。通過將鎖緊螺母擰過一定的擰緊角，將軸承壓在套筒的錐座上直至需要的干涉配合。其結(jié)果是使軸承具有可在表格上找到的殘余間隙。
由于必須將鎖緊螺母圍繞套筒圓周轉(zhuǎn)動，因而上述安裝需要很大的擰緊力，從而以螺母轉(zhuǎn)動和套筒螺紋的螺距所決定的速度將軸承內(nèi)座圈推靠在套筒上。這使得為實現(xiàn)預(yù)定的干涉配合和預(yù)定的軸承殘余間隙而進行的傳統(tǒng)的安裝工作很困難。另外，為了可靠、精確地實現(xiàn)正確的安裝，這種傳統(tǒng)的安裝工作需要專業(yè)技術(shù)人員。
因而需要一種軸承組件，它能夠比其它公知類型的軸承組件較為容易地實現(xiàn)預(yù)定的干涉配合和預(yù)定的軸承殘余間隙。
另外還需要一種軸承組件，它不需要特別的技術(shù)人員就能夠可靠、精確地實現(xiàn)正確的安裝。
本發(fā)明提供一種軸承組件，與其它公知組件相比較，其結(jié)構(gòu)使?jié)L動軸承的安裝能夠高精度地實現(xiàn)且需要較小的力就可將座圈推在套筒上，并且能夠以顯著較小的力就可以完成拆卸。
按照本發(fā)明，適于以干涉配合安裝在圓柱形軸上的滾動軸承組件包括一個滾動軸承，它具有一個外座圈和一個設(shè)有錐孔的內(nèi)座圈；一個套筒構(gòu)件，它具有一個圓孔和一個錐度基本相應(yīng)于內(nèi)座圈孔的錐度的外包絡(luò)面；以及一個以軸向固定的方式安裝在套筒構(gòu)件的槽中的凸緣構(gòu)件。凸緣構(gòu)件鄰近于內(nèi)座圈的一個端面并具有多個等間距的貫通的螺孔，每個螺孔的軸線基本平行于內(nèi)座圈孔的軸線。凸緣構(gòu)件上的每個螺孔中裝有一螺釘，螺釘可被操作而軸向移向內(nèi)座圈并向內(nèi)座圈施加一個力，從而使內(nèi)座圈推在套筒構(gòu)件的錐形包絡(luò)面上。
按照本發(fā)明的另一個方面，一種適于以干涉配合安裝在圓柱形軸上的滾動軸承組件包括一個滾動軸承，它具有一個外座圈和一個帶錐孔的內(nèi)座圈；一個套筒構(gòu)件，它具有一個圓孔和一個錐度基本相應(yīng)于內(nèi)座圈孔錐度的外包絡(luò)面；以及一個以軸向固定的方式安裝在套筒構(gòu)件的槽中的凸緣構(gòu)件。凸緣構(gòu)件具有至少一個軸向通孔，其用于接納一個推動構(gòu)件，該推動構(gòu)件適于移向內(nèi)座圈，從而使內(nèi)座圈推在套筒構(gòu)件的包絡(luò)面上。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種將滾動軸承安裝在軸上并使?jié)L動軸承沿該軸移動的方法。該方法包括使?jié)L動軸承在軸上定位，從而使套筒構(gòu)件處于滾動軸承內(nèi)座圈和軸的外圓周面之間，內(nèi)座圈具有一個錐孔，套筒具有一個外包絡(luò)面，外包絡(luò)面的錐度基本相應(yīng)于內(nèi)座圈孔的錐度。然后操作多個可以為調(diào)節(jié)螺釘形式的推動構(gòu)件，使推動構(gòu)件軸向移向內(nèi)座圈并在內(nèi)座圈上施加一個軸向力，從而迫使內(nèi)座圈孔的錐面沿套筒構(gòu)件的錐形包絡(luò)面移動。
現(xiàn)在對照以下附圖進一步詳細說明本發(fā)明的上述和其它的特點及特征，在附圖中相同的零件使用相同的標(biāo)號。


圖1是借助傳統(tǒng)的方法和裝置安裝在軸上的雙列球面滾柱軸承的橫剖圖；圖2是借助本發(fā)明的裝置安裝在軸上的雙列球面滾柱軸承的橫剖圖；圖3是按照本發(fā)明的滾柱軸承組件的端視圖；圖4是按照本發(fā)明的滾柱軸承組件的橫剖圖，表示設(shè)在滾柱軸承端部，用于在軸上裝、拆滾柱軸承的裝置。
為了更充分地理解本發(fā)明，首先參閱圖1，該圖以橫剖圖表示雙列球面滾柱軸承2按照上述的公知結(jié)構(gòu)安裝在軸1上。軸1是圓柱形的，軸承2具有一個錐孔。軸承在軸上的安裝是借助傳統(tǒng)的連接套筒3實現(xiàn)的，該套筒具有一個圓孔和一個錐形包絡(luò)面。連接套筒3也具有一個螺母4及鎖緊墊圈5。與套筒端部上的外螺紋配合動作，螺母4可在軸3上軸向移動。因此，通過在連接套筒上擰緊螺母4，該螺母就可以將軸承推在套筒的錐形部分上。這種安裝和以后的拆卸能夠以相當(dāng)簡單的方式完成，但是，如前所述，擰緊螺母的力相當(dāng)大，因而難于精確地在軸承中得到需要的殘余間隙。
圖2以稍許放大的橫剖圖表示按照本發(fā)明的軸承組件，圖中只畫出軸1和軸承2的上半部。按照本發(fā)明，軸承2包括內(nèi)座圈6和外座圈6′。一個套筒7設(shè)置在內(nèi)座圈6的內(nèi)表面和軸1的外表面之間。軸承2的內(nèi)座圈6的孔和套筒7的外包絡(luò)面都設(shè)有互補的鋸齒形縱向輪廓8，該輪廓形成了互補的錐形面以確保夾緊面的小的徑向延伸。套筒7最好設(shè)有伸過其軸向全長的縱向延伸的槽以確保良好的徑向可變形性。
套筒7還設(shè)有一凸緣構(gòu)件9。在圖示實施例中，凸緣構(gòu)件9安裝在套筒7的槽10內(nèi)，使凸緣構(gòu)件9相對于套筒7軸向定位。凸緣構(gòu)件9具有多個均勻間隔開來的軸向延伸的貫穿螺孔，每個螺孔適于裝納一個調(diào)節(jié)螺釘11形式的推動構(gòu)件。每個調(diào)節(jié)螺釘11的前端指向軸承2，擰緊時最好通過中間的推力墊圈12推靠軸承內(nèi)座圈6的側(cè)面。這種擰動迫使軸承內(nèi)座圈6相對于錐形套筒7軸向移動，從而進入或在套筒7的錐面上移動，增加軸承的預(yù)張力?？奢S向移動的推力墊圈12設(shè)置在內(nèi)座圈6的端面和凸緣構(gòu)件的面對軸承2的相對端之間，使推力均勻分布在內(nèi)座圈6上。
在圖2所示的凸緣構(gòu)件9中所使用的調(diào)節(jié)螺釘?shù)臄?shù)目最好至少為2個，這些螺釘一般是均勻分布的。但是，為在內(nèi)座圈上得到均勻一致的壓力，最好使用圍繞凸緣構(gòu)件均布的三、四個這樣的調(diào)節(jié)螺釘11。圖3表示一組3個均勻分布的螺釘11，每個擰入凸緣構(gòu)件9中的通孔中。
本發(fā)明的主要優(yōu)點在于，用于在軸承中校正內(nèi)部徑向間隙所需要的軸向驅(qū)動力是通過下述方式實現(xiàn)的相應(yīng)于被安裝軸承的尺寸選擇使用適當(dāng)數(shù)目的調(diào)節(jié)螺釘11，然后最大限度地擰緊這些調(diào)節(jié)螺釘，因此無需按照典型的方式，例如，借助測量裝置來控制間隙。另外，上述測量裝置也不能應(yīng)用于密封的軸承，因為它不能進入軸承內(nèi)部。
傳統(tǒng)的連接套筒的錐度大都為1∶12，其主要原因是連接套筒在幾何形狀上難于設(shè)計更陡的錐角。但是出于下述原因，推薦使用更陡的錐角1．摩擦系數(shù)的影響要小得多，這就是說，上述安裝的精度要高得多，這是因為安裝力=tgα+μ，式中α為錐角，μ是摩擦系數(shù)。
2．所需的拆卸力要小得多。
3．鎖緊要快得多，運行長度較短。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，介于大約1∶3和1∶3.5之間的錐度，由于其接近于自制動，因而只需使用顯著減小的驅(qū)動力就可以得到良好的裝、拆效果。按照本發(fā)明，內(nèi)座圈6的孔的錐度及套筒7的外包絡(luò)面的錐度介于1∶3和1∶3.5之間。
借助本發(fā)明，使用錐形套筒7及帶有壓靠軸承內(nèi)座圈6的調(diào)節(jié)螺釘11的凸緣構(gòu)件9，當(dāng)使用具有1∶3的錐度的套筒時的驅(qū)動力，所需要的轉(zhuǎn)矩只是使用圖1所示現(xiàn)有技術(shù)的那種螺母所需轉(zhuǎn)矩的大約十分之一。
軸承組件可設(shè)計得更易于拆卸，在這種情形中，與圖2所示類似的凸緣構(gòu)件可設(shè)置在套筒的從軸承相反側(cè)面伸出的部分上。圖4表示這樣的布置，圖中一個第二凸緣構(gòu)件9′安裝在套筒7的槽中，使第二凸緣構(gòu)件9′相對于套筒7軸向固定。第二凸緣構(gòu)件9′設(shè)有貫通的螺孔，每個螺孔裝納一個調(diào)節(jié)螺釘11′。第二組調(diào)節(jié)螺釘11′用于最好通過中間的第二推力墊圈12′作用在軸承的相反側(cè)面上。當(dāng)擰動時，調(diào)節(jié)螺釘11′迫使軸承的內(nèi)座圈6沿相反方向相對于套筒7移動，從而使軸承內(nèi)座圈和套筒之間的卡緊松開。這種拆卸所需要的力只是使用公知類型的傳統(tǒng)退卸套筒退卸所需要的力的大約十四分之一。顯然，盡管有鋸齒形縱向輪廓8也可以進行上述拆卸。圖4所示的鋸齒形縱向輪廓8是為圖示清晰而放大的，實際上并不會干擾上述的拆卸操作。
如圖4所示，密封件20鄰近于凸緣構(gòu)件9和推力墊圈12的徑向外部區(qū)域，設(shè)置在凸緣構(gòu)件9和推力墊圈12之間。密封件22也可以鄰近于第二凸緣9′第二推力墊圈12′的徑向內(nèi)部區(qū)域，設(shè)置在第二凸緣構(gòu)件9′和第二推力墊圈12′之間。根據(jù)使用滾動軸承的環(huán)境可以使用上述密封件20,22提供密封特性。另外，圖4所示密封件20也可與圖2所示裝置一起使用。
按照本發(fā)明，滾動軸承2在軸1上的安裝可以按下述方式進行將滾動軸承2設(shè)置在軸7上，使套筒7夾在滾動軸承2的內(nèi)座圈6和軸1的外圓周面之間。通過推動構(gòu)件或調(diào)節(jié)螺釘11的操作(即，滾動)，推動構(gòu)件軸向移向內(nèi)座圈6并向內(nèi)座圈6施加軸向力，這迫使內(nèi)座圈6的孔的錐面在套筒7的錐形包絡(luò)面上向上移動，從而產(chǎn)生干涉配合。類似地，通過推動構(gòu)件11′的操作或轉(zhuǎn)動，推動構(gòu)件11′軸向移向內(nèi)座圈6，并向內(nèi)座圈6施加軸向力，這迫使內(nèi)座圈6的孔的錐面在套筒7的錐形包絡(luò)面上向下移動，從而完成拆卸。
在前面的描述中已闡明了本發(fā)明的原理、推薦實施例和工作方式，但是，本發(fā)明所尋找保護的并不局限于上述的具體實施例。另外，本說明書中描述的各實施例應(yīng)被認為是描述性的而并非限定性的，可對其作出各種修改和變化而并不超出本發(fā)明的范圍。因此，上述所有的修改、變化和等同物顯然都落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種適于以干涉配合安裝在圓柱形軸上的滾動軸承組件，它包括一個具有外座圈和內(nèi)座圈的滾動軸承，內(nèi)座圈設(shè)有帶錐度的孔，該孔具有一根軸線；一個具有圓孔和外包絡(luò)面的套筒，外包絡(luò)面的錐度基本相應(yīng)于內(nèi)座圈孔的錐度；一個以軸向固定的方式安裝在套筒的槽中的凸緣構(gòu)件，所述凸緣構(gòu)件設(shè)置得鄰近于內(nèi)座圈的一個端面，所述凸緣構(gòu)件具有多個基本均勻間隔開來的貫通的螺孔，每個螺孔具一根軸線，它基本平行于內(nèi)座圈孔的軸線；多個螺釘，每個螺釘裝入凸緣構(gòu)件的貫通的螺孔之一中，所述螺釘可被操作而軸向移向內(nèi)座圈，并向內(nèi)座圈施加一個力，從而沿套筒的錐形包絡(luò)面推動內(nèi)座圈。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動軸承組件，其特征在于還包括一個設(shè)置在內(nèi)座圈所述端面和凸緣構(gòu)件面對內(nèi)座圈的表面之間的可軸向移動的推力墊圈，以便將推力均勻分布在內(nèi)座圈上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動軸承組件，其特征在于內(nèi)座圈孔的錐度和套筒外包絡(luò)面的錐度介于1∶3和1∶3.5之間。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動軸承組件，其特征在于所述凸緣構(gòu)件為第一凸緣構(gòu)件，還包括一個以軸向固定方式安裝的第二凸緣構(gòu)件，所述第二凸緣構(gòu)件設(shè)置得鄰近于內(nèi)座圈的與上述端面相反的一個端面，所述第二凸緣構(gòu)件具有多個基本等間距分布的貫穿的螺孔，每個螺孔具有一條軸線，它基本平行于內(nèi)座圈孔的軸線；所述第二凸緣構(gòu)件的每個螺孔中設(shè)置一個調(diào)節(jié)螺釘。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾動軸承組件，其特征在于還包括一個設(shè)置在所述內(nèi)座圈和第二凸緣構(gòu)件的面對內(nèi)座圈的表面之間的可軸向移動的推力墊圈，以便使推力均勻分布在內(nèi)座圈上。
6．一種適于以干涉配合安裝在圓柱形軸上的滾動軸承組件，它包括一個具有外座圈和內(nèi)座圈的滾動軸承，內(nèi)座圈設(shè)有一個帶錐度的孔；一個具有圓孔和外包絡(luò)面的套筒，所述外包絡(luò)面的錐度基本相應(yīng)于內(nèi)座圈孔的錐度；一個以軸向固定的方式安裝在套筒的槽中的凸緣構(gòu)件，所述凸緣構(gòu)件具有至少一個軸向通孔，其用于裝納一個推動構(gòu)件，所述推動構(gòu)件適于被移向內(nèi)座圈，從而沿套筒的外包絡(luò)面推動內(nèi)座圈。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動軸承組件，其特征在于凸緣構(gòu)件的通孔是螺孔，用于移動內(nèi)座圈的推動構(gòu)件是調(diào)節(jié)螺釘。
8．根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動軸承組件，其特征在于還包括一個設(shè)置在內(nèi)座圈所述側(cè)面和凸緣構(gòu)件面對軸承的相對端之間的可軸向移動的推力墊圈，以便將推力均勻分布在內(nèi)座圈上。
9．根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動軸承組件，其特征在于所述凸緣構(gòu)件包括至少兩個軸向延伸的且等間距分布的通孔，每個通孔裝納一個推動構(gòu)件。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的滾動軸承組件，其特征在于凸緣構(gòu)件的通孔是螺孔，裝在每個通孔中用于移動內(nèi)座圈的推動構(gòu)件是調(diào)節(jié)螺釘。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的滾動軸承組件，其特征在于還包括一個設(shè)置在內(nèi)座圈的一個側(cè)面和凸緣構(gòu)件面對軸承的相對端之間的可軸向移動的推力墊圈，以便使推力均勻分布在內(nèi)座圈上。
12．根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動軸承組件，其特征在于內(nèi)座圈孔的錐度和套筒外包絡(luò)面的錐度介于1∶1.3和1∶3.5之間。
13．根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動軸承組件，其特征在于所述凸緣構(gòu)件是第一凸緣構(gòu)件，還包括一個以軸向固定方式安裝在套筒上的第二凸緣構(gòu)件，所述第二凸緣構(gòu)件設(shè)置在內(nèi)座圈的與所述第一凸緣構(gòu)件相反的一端，所述第二凸緣構(gòu)件具有多個基本均勻間隔開來的貫通的螺孔，每個螺孔具有一根與內(nèi)座圈孔軸線基本平行的軸線，在第二凸緣構(gòu)件的每個螺孔中設(shè)置一調(diào)節(jié)螺釘。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的滾動軸承組件，其特征在于還包括一個設(shè)置在所述內(nèi)座圈和第二凸緣構(gòu)件面對內(nèi)座圈的表面之間的可軸向移動的推力墊圈，以便使推力均勻分布在內(nèi)座圈上。
15．一種在軸上安裝滾動軸承及沿該軸移動滾動軸承的方法，它包括以下步驟在軸上設(shè)置滾動軸承，使一套筒夾置在滾動軸承的內(nèi)座圈和軸的外圓周面之間，內(nèi)座圈具有一錐孔，套筒具有一外包絡(luò)面，其錐度基本相應(yīng)于內(nèi)座圈孔的錐度；操縱多個鄰近內(nèi)座圈的一個端面設(shè)置的推動構(gòu)件，因而使所述推動構(gòu)件軸向移動所述內(nèi)座圈，并向內(nèi)座圈施加軸向力，從而迫使內(nèi)座圈孔的錐面沿套筒的錐形包絡(luò)面移動。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于還包括一個鄰近于內(nèi)座圈的所述一個端面安裝在套筒上的凸緣構(gòu)件，所述推動構(gòu)件包裝旋在凸緣構(gòu)件的通孔中的螺釘，所述操縱推動構(gòu)件的步驟包括轉(zhuǎn)動所述旋入的螺釘。
17．根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于還包括操縱多個鄰近于內(nèi)座圈的與上述所述一個端面相反的端面設(shè)置的推動構(gòu)件，使所述推動構(gòu)件軸向移動所述內(nèi)座圈，并向內(nèi)座圈施加軸向力，從而迫使內(nèi)座圈孔的錐面在套筒的錐形包絡(luò)面上向下移動，實現(xiàn)滾動軸承的拆卸。
18．根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述操縱推動構(gòu)件的步驟迫使內(nèi)座圈孔的錐面在套筒錐形包絡(luò)面上向上移動以產(chǎn)生干涉配合。
19．根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述操縱推動構(gòu)件的步驟迫使內(nèi)座圈孔的錐面在套筒的錐形包絡(luò)面上向下移動以實現(xiàn)滾動軸承的拆卸。
全文摘要
一種適于以干涉配合裝在圓柱形軸上的滾動軸承組件包括:一個具有外座圈和設(shè)有帶錐度的孔的內(nèi)座圈的滾動軸承和一個具有圓孔和外包絡(luò)面的套筒,該外包絡(luò)面的錐度基本相應(yīng)于內(nèi)座圈孔的錐度。一個凸緣構(gòu)件以軸向固定的方式安裝在套筒上的槽中,并設(shè)有一個或多個軸向通孔,其用于安裝推動構(gòu)件,推動構(gòu)件適于移向內(nèi)座圈,從而在套筒的錐形包絡(luò)面上向上移動內(nèi)座圈。
文檔編號F16C23/00GK1220354SQ9812557
公開日1999年6月23日 申請日期1998年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月17日
發(fā)明者厄斯特林·斯蒂勒 申請人:Skf梅肯公司