軸承裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】軸承裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種具有浮動(dòng)軸承功能的軸承裝置，利用所述浮動(dòng)軸承功能，第一部件、尤其是軸相對(duì)于第二部件、尤其是殼體可旋轉(zhuǎn)地、然而沿周向可移動(dòng)地支承。
[0002]在大量應(yīng)用中需要這種類型的浮動(dòng)軸承，其中，軸相對(duì)于殼體不僅必須在徑向上而且必須在軸向上可旋轉(zhuǎn)地固定。一個(gè)軸承被設(shè)計(jì)為固定軸承，也即在此，不僅徑向力而且軸向力都通過(guò)軸承從軸向殼體傳遞。相較而言，為了得到靜態(tài)確定的支承，將另一個(gè)軸承座設(shè)計(jì)為浮動(dòng)軸承，也即在此僅傳遞徑向力；該軸承沿軸向具有可移動(dòng)性，從而不能傳遞軸向力。
[0003]作為應(yīng)用例可以列舉電動(dòng)機(jī)器的固定浮動(dòng)軸承(Fest-Los-Lagerung)。出于成本原因，轉(zhuǎn)子相對(duì)于殼體的支承通常借助球軸承實(shí)施，也即兩個(gè)軸承座:固定軸承側(cè)和浮動(dòng)軸承側(cè)分別具有一個(gè)球軸承。相應(yīng)地，在浮動(dòng)軸承座上，軸承外圈與殼體孔之間設(shè)有滑動(dòng)配合，從而得到所述的浮動(dòng)軸承功能。
[0004]對(duì)此的弊端首先在于，在該方案中可能會(huì)出現(xiàn)浮動(dòng)安置的軸承外圈沿軸向上的振蕩。這同樣對(duì)軸承的平穩(wěn)運(yùn)行和使用壽命造成不利影響。
[0005]另一個(gè)問(wèn)題在于，尤其在殼體由輕質(zhì)金屬制成時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)軸承外圈導(dǎo)入或沒(méi)入殼體孔中。
[0006]因此已知的是，在殼體與軸承外圈之間嵌入彈簧件，所述彈簧件形成在軸向上的彈簧力。所述的導(dǎo)入問(wèn)題可以由此解決，即，軸承外圈不直接地、而是間接地通過(guò)鋼套筒嵌入殼體孔中。
[0007]在這兩種情況下需要特殊的部件，所述部件首先從裝配角度來(lái)看造成了困難。軸承裝置的組裝由此困難而且僅能通過(guò)專業(yè)人員完成。
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供各一種前述類型的軸承裝置，所述軸承裝置確保無(wú)振蕩且無(wú)磨損的軸承，此外所述軸承裝置還見(jiàn)長(zhǎng)于緊湊且便于裝配的結(jié)構(gòu)方式。
[0009]所述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案的特征在于，所述軸承裝置具有:軸承，所述軸承被設(shè)計(jì)用于傳遞徑向力和軸向力，其中，至少一個(gè)軸承圈具有至少局部圓柱形的外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面；軸承架，所述軸承架具有配備有至少部分圓柱形的支撐面的架段，其中，所述架段被設(shè)計(jì)用于借助軸承圈的圓柱形的外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面容納軸承圈，其中，在圓柱形的支撐面與軸承外圈的圓柱形的外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面之間構(gòu)成滑動(dòng)配合，所述滑動(dòng)配合允許在架段與軸承圈之間沿軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其中，軸承架具有定心件，軸承架可以利用所述定心件相對(duì)于其中一個(gè)部件定中心，其中，軸承架具有固定件，軸承架可以利用所述固定件固定在其中一個(gè)部件上，并且其中，在軸承架上或在軸承架中布置有彈簧件，所述彈簧件被設(shè)計(jì)用于形成在軸承架與通過(guò)架段保持的軸承圈之間沿軸向作用的彈簧力。
[0010]在此優(yōu)選地，軸承外圈通過(guò)架段保持。
[0011]所述軸承優(yōu)選被設(shè)計(jì)為滾動(dòng)軸承、尤其被設(shè)計(jì)為向心球軸承。
[0012]所述軸承架可以具有沿徑向延伸的固定凸緣，軸承架可以利用所述固定凸緣借助固定件固定在一個(gè)部件上。
[0013]在架段的軸向端部區(qū)域中可以布置止擋，用于限制通過(guò)架段容納的軸承圈的相對(duì)于該架段的軸向移動(dòng)性。
[0014]固定件優(yōu)選是螺栓。
[0015]定心件可以通過(guò)梯臺(tái)構(gòu)成，所述梯臺(tái)在軸承架中構(gòu)成，并且該梯臺(tái)嵌入所述部件之一的配合的造型件中。
[0016]彈簧件可以通過(guò)由軸承架的材料成型的材料區(qū)段構(gòu)成。然而也可以將彈簧件設(shè)計(jì)為單獨(dú)的部件，所述部件狀配在由架段支承的軸承圈與軸承架之間。
[0017]軸承架和軸承連同彈簧件以及必要時(shí)的止擋可以構(gòu)成預(yù)裝配的單元。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，軸承架由無(wú)切肩變形的板材件、尤其由深沖的板材件構(gòu)成。然而還可以在所述板材件上安裝塑料材料。
[0019]除了鋼或塑料作為用于軸承架的材料之外還可以規(guī)定，軸承架或軸承架的部件由輕質(zhì)金屬、復(fù)合物或燒結(jié)材料或類似燒結(jié)材料制成。
[0020]優(yōu)選地，所規(guī)定的軸承裝置被設(shè)計(jì)為預(yù)裝配的或至少部分預(yù)裝配的軸承單元，所述軸承單元除了純粹的軸承功能之外還確保軸向的移動(dòng)性，也就是說(shuō)浮動(dòng)軸承功能。在這種(部分)預(yù)裝配的單元中可以明顯降低物流費(fèi)用，這進(jìn)一步降低成本。
[0021]由此根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于軸向不固定的(滾動(dòng))軸承(浮動(dòng)軸承)，具有自適應(yīng)的或者說(shuō)集成的固定凸緣和集成的軸向預(yù)緊。
[0022]通過(guò)有利的方式，所規(guī)定的浮動(dòng)軸承的特征在于較強(qiáng)的振動(dòng)阻尼效果。
[0023]可以使用標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承、尤其向心球軸承。由此得到經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。
[0024]設(shè)計(jì)成法蘭狀的軸承架(軸承殼)確保了對(duì)徑向軸承力的吸收；具有簡(jiǎn)單的在殼體上、例如在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上的固定可能性，為此優(yōu)選設(shè)有螺栓連接。凸緣可以由板材制成，其中，優(yōu)選在凸緣的制造中僅用到變形過(guò)程、沖壓過(guò)程和彎曲過(guò)程。
[0025]軸承架具有集成的或者說(shuō)自適應(yīng)的定心功能，這提供了明顯的裝配簡(jiǎn)化。相應(yīng)地，降低了裝配出錯(cuò)的概率，這進(jìn)一步使得成本下降。
[0026]優(yōu)選地，軸承架僅通過(guò)變形技術(shù)制成、優(yōu)選由深沖壓鋼制成。
[0027]當(dāng)備選地或附加地使用塑料成型過(guò)程作為用于軸承架的制備過(guò)程時(shí)，可以避免額外的裝配過(guò)程。不同裝配過(guò)程的集成可以在基本時(shí)間、例如注塑過(guò)程期間完成。這得到了非常成本低廉的產(chǎn)品。其他優(yōu)點(diǎn)通過(guò)多組分成型過(guò)程實(shí)現(xiàn)，也即根據(jù)完整的軸承裝置所要分別滿足的功能來(lái)定位不同的材料。
[0028]在軸承架上或軸承架中還適配或集成了彈簧件和/或阻尼件。優(yōu)選沿軸向規(guī)定彈簧件或阻尼件的作用方向，然而沿徑向作用的彈簧作用也未被排除。通過(guò)彈簧件或阻尼件的集成可以省去在軸承裝置的使用者方面的額外的操作費(fèi)用。
[0029]如果在軸承圈(外圈)與軸承架之間的界面上設(shè)有相同的材料(鋼)，優(yōu)選存在相同的熱力學(xué)特性，從而不用擔(dān)心由溫度導(dǎo)致的浮動(dòng)配合(也即滑動(dòng)配合)的變化。
[0030]在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中:
[0031]圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的軸承裝置的徑向截面，軸部件利用所述軸承裝置像地獄具有浮動(dòng)軸承功能的殼體支承，
[0032]圖2示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖1的軸承裝置，
[0033]圖3示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖1的軸承裝置，
[0034]圖4示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的圖1的軸承裝置，
[0035]圖5示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的圖1的軸承裝置，
[0036]圖6示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的圖1的軸承裝置，
[0037]圖7示出根據(jù)圖6的“V,部分的細(xì)節(jié)圖和
[0038]圖8示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的圖1的軸承裝置。
[0039]在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的軸承裝置I的第一實(shí)施方式。軸2在此借助滾動(dòng)軸承4支承在殼體3中。在此，所述軸承裝置被設(shè)計(jì)為浮動(dòng)軸承，也即徑向r上的力從軸2傳遞至殼體3，而軸向a上的力則不從軸傳遞至殼體。
[0040]被設(shè)計(jì)為向心球軸承的滾動(dòng)軸承4的外圈5和內(nèi)圈6僅被示意性示出。不論是外圈5還是內(nèi)圈6都具有圓柱形的外側(cè)面7或圓柱形的內(nèi)側(cè)面8。內(nèi)圈6的圓柱形的內(nèi)側(cè)面8安放在軸2的相應(yīng)的圓柱形的支撐區(qū)段上。相較而言，外圈5的圓柱形的外側(cè)面7安放在架段10的圓柱形的支撐面11上，所述架段是軸承架9的部件。
[0041]在外圈5的圓柱形的外側(cè)面7與架段10的圓柱形的支撐面11之間具有間隙配合，也即借助滑動(dòng)配合可以使外圈5沿軸向a在架段10上移動(dòng)。
[0042]此外，軸承架9還具有固定凸緣15以及(在其右側(cè)軸向端部區(qū)域上的)梯臺(tái)17。梯臺(tái)17相對(duì)于殼體3內(nèi)的造型件18適配地構(gòu)成，從而使梯臺(tái)17構(gòu)成定心件12，利用所述定心件可以使軸承架9在殼體3上定中心。
[0043]當(dāng)軸承架9利用其梯臺(tái)17安裝在殼體3中的造型件上時(shí)，固定凸緣15利用端面貼靠在殼體3上，并且借助僅示意性表示的、呈螺栓形式的固定件13固定在殼體3上。
[0044]軸承架9在其(右側(cè))軸向端部區(qū)段上具有沿徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)部區(qū)段19，所述內(nèi)部區(qū)段具有朝向滾動(dòng)軸承4的端面。在該端面與外圈5的端面之間安裝有彈簧件14，此處呈螺旋彈簧的形式，所述螺旋彈簧將軸向預(yù)緊力作用在外圈5上。因?yàn)檩S承4被設(shè)計(jì)為向心球軸承并且由此既可以傳遞徑向力也可以傳遞軸向力，軸承4利用內(nèi)圈6壓向軸2上的軸環(huán)20。
[0045]為了在尚未裝配的狀態(tài)下構(gòu)成由軸承4、軸承架9和彈簧件14組成的單元，在架段10的(左側(cè))軸向端部區(qū)域上安裝呈止推環(huán)形式的止擋16。由此在軸承裝置尚未裝配的狀態(tài)下具有抗丟失的預(yù)裝配單元。該單元的裝配由于定心件12而設(shè)計(jì)得非常簡(jiǎn)單。
[0046]在根據(jù)圖1的實(shí)施例中，軸承架9被設(shè)計(jì)為牢固的凸緣殼體，其中，所述凸緣殼體優(yōu)選由鋼制成。
[0047]在圖2中示出備選設(shè)計(jì)方式，其中，變形的(鋼)板材件被用作軸承架9。止擋16在此通過(guò)架段10的向內(nèi)彎曲的區(qū)段構(gòu)成。用于彈簧件14的止擋面通過(guò)支承環(huán)21構(gòu)成，所述支承環(huán)焊接或釬焊在軸承架9上。
[0048]在此與根據(jù)圖1的技術(shù)方案不同的還在于，定心件12被設(shè)計(jì)為配