軸承及軸承裝置的制造方法
【專利摘要】一種球面滾子軸承包括：外圈，其具有至少一個內(nèi)滾道，內(nèi)圈，其具有第一和第二外滾道，多個滾子元件，其以第一和第二滾子列布置在至少一個內(nèi)滾道和相應(yīng)的第一和第二外滾道之間。此外，軸承包括保持架，用于保持和/或引導(dǎo)滾子元件在第一和第二滾子列中。保持架具有多個保持架兜孔，滾子元件中的一個旨在位于每個保持架兜孔中。軸承還具有特定的節(jié)圓直徑。保持架布置成使得在操作過程中，當(dāng)軸承的加載區(qū)相對于重力的方向位于軸承的徑向頂部區(qū)域時，保持架是定心于滾子元件的軸向內(nèi)端部上的滾子，并且在操作過程中，當(dāng)軸承的加載區(qū)相對于重力的方向位于軸承的徑向底部區(qū)域時，保持架是相對于節(jié)圓直徑定心的低節(jié)距滾子。另外，還公開了一種軸承裝置。
【專利說明】
軸承及軸承裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種球面滾子軸承。根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種軸承裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，球面滾子軸承能夠承載徑向和軸向載荷，并且還能夠用于其錯位。這些軸承在許多不同的應(yīng)用中使用，尤其是用于更苛刻的應(yīng)用，其中存在較大載荷并且還可能具有軸撓曲。球面滾子軸承可以得到有利使用的示例之一是在風(fēng)力渦輪機(jī)應(yīng)用中。這些軸承可以是合適的替代的領(lǐng)域的其他示例是在紙漿和造紙機(jī)、海洋應(yīng)用、非公路應(yīng)用中以及在采礦應(yīng)用中。
[0003]存在若干種可用的不同設(shè)計。例如，存在包括梳形保持架的球面滾子軸承，而且還存在包括窗式保持架的軸承。此外，一些已知的設(shè)計包括導(dǎo)向環(huán)，其他軸承類型包括在內(nèi)圈上的中間凸緣。不同的設(shè)計具有不同的優(yōu)點(diǎn)，因此是有用的且適用于不同的需要。例如，軸承可優(yōu)化用于不同的情況和環(huán)境，比如用于高速或低速應(yīng)用，主要用于徑向載荷，主要用于軸向載荷，用于大的軸撓曲等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種至少減輕一些現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的新的球面滾子軸承設(shè)計及軸承裝置。此外，本發(fā)明的目的是提供一種更適于且更有助于不同載荷條件的球面滾子軸承設(shè)計。
[0005]這些目的已經(jīng)通過如在獨(dú)立權(quán)利要求中提出的特征來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)施例可以在從屬權(quán)利要求中以及在下面的描述和附圖中找到。
[0006]根據(jù)其第一方面，這些目的已通過一種球面滾子軸承來實(shí)現(xiàn)，包括:外圈，其具有至少一個內(nèi)滾道，內(nèi)圈，其具有第一和第二外滾道，多個滾子元件，其以第一和第二滾子列布置在所述至少一個內(nèi)滾道和相應(yīng)的第一和第二外滾道之間。此外，所述軸承包括保持架，用于保持和/或引導(dǎo)所述滾子元件在所述第一和第二滾子列中。所述保持架具有多個保持架兜孔，所述滾子元件中的一個旨在位于每個保持架兜孔中。所述軸承還具有特定的節(jié)圓直徑。所述保持架布置成使得;在操作過程中，當(dāng)所述軸承的加載區(qū)相對于重力的方向位于軸承的徑向頂部區(qū)域時，所述保持架是定心于所述滾子元件的軸向內(nèi)端部上的滾子，并且在操作過程中，當(dāng)所述軸承的加載區(qū)相對于重力的方向位于軸承的徑向底部區(qū)域時，所述保持架是相對于所述節(jié)圓直徑(P⑶)定心的低節(jié)距(under-pitch)滾子。
[0007]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，軸承的節(jié)圓直徑是熟知的。節(jié)圓直徑可被定義為在軸承的軸向位置相交于軸承中的滾子元件的旋轉(zhuǎn)軸線的直徑。此外，詞語軸向和徑向本文件中被頻繁地使用。如果沒有另外說明，軸向方向被定義為平行于其旋轉(zhuǎn)軸線的軸承的軸向方向、平行于其旋轉(zhuǎn)軸線的內(nèi)圈的軸向方向、平行于其旋轉(zhuǎn)軸線的外圈的軸向方向以及平行于其旋轉(zhuǎn)軸線的保持架的軸向方向。徑向方向是垂直于相應(yīng)軸向方向的方向。
[0008]本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，將保持架定心于軸承加載區(qū)中的滾子上是重要的。這樣做的原因是，滾子將在加載區(qū)中表現(xiàn)得更一致，并且不會歪斜或波動。因此，將保持架定心于加載區(qū)中的滾子上會是有利的。采用如上提出的軸承和保持架的裝置，如果加載區(qū)位于軸承的徑向頂部或位于底部區(qū)域的話，保持架將是定心于加載區(qū)的滾子。然后，保持架將在操作期間在軸承中表現(xiàn)得更加穩(wěn)定。這種軸承設(shè)計將提供更高的靈活性，因?yàn)樗鲚S承適于不同載荷情況，這是本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)。這還可能導(dǎo)致成本優(yōu)勢，因?yàn)椴煌S承類型的品種可以減少，即在規(guī)模經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)有力作用在所述軸承的軸向方向上時，所述保持架是相對于所述節(jié)圓直徑定心的大致等節(jié)距(in-pitch)滾子。這種裝置將提供甚至更靈活的軸承，其對于軸向力作用于軸承上時的情況得以優(yōu)化。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，大致等節(jié)距滾子定心布置成使得第一或第二滾子列之一與保持架接觸。大致等節(jié)距滾子定心因此可以通過使?jié)L子列之一在有軸向力作用于軸承上時將保持架定心于軸承中來實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，保持架兜孔相對于包含在其中的滾子元件具有特定的徑向和切向間隙。切向間隙適于使得當(dāng)軸向力施加到軸承時保持架兜孔將接觸包含在其中的滾子元件。因此，通過調(diào)整保持架兜孔中的切向間隙，可以實(shí)現(xiàn)滾子列之一的大致等節(jié)距定心。取決于軸向力的作用方向，或第一或第二滾子列將定心保持架。
[0010]在本發(fā)明的實(shí)施例中，每個保持架兜孔還具有保持架兜孔底部，其面向相應(yīng)保持架兜孔中的滾子元件的軸向內(nèi)端部，并且其中，所述保持架兜孔底部布置成能夠接觸所述滾子元件的軸向內(nèi)端部，或:
[0011]-從所述節(jié)圓直徑(P⑶)徑向向外，
[0012]-大致在所述節(jié)圓直徑(P⑶)中，或
[0013]-從所述節(jié)圓直徑(PCD)徑向向內(nèi)。因此，當(dāng)加載區(qū)相對于重力的方向位于徑向頂部區(qū)域時，用于保持架的滾子定心功能可以發(fā)生在保持架兜孔底表面與位于相應(yīng)保持架兜孔中的滾子元件的端面之間。此外，滾子定心可以發(fā)生在滾子端部的任何部分。
[0014]在本發(fā)明的實(shí)施例中，用于所述第一和第二相應(yīng)的滾子列的兩個大致軸向相對的保持架兜孔底部相對傾斜，并且大致按照相應(yīng)的第一和第二滾子列的接觸角。采用這種設(shè)計，兩個軸向相對的保持架兜孔底部將假定在相應(yīng)的第一和第二滾子列中的滾子元件之間的楔形形狀。這將導(dǎo)致在滾子與保持架之間的牢固而穩(wěn)定的接觸。
[0015]在本發(fā)明的實(shí)施例中，具有球面滾子，其中，對于至少一個保持架兜孔來說，該保持架兜孔和其中所存在的滾子元件還具有特定的保持架兜孔/滾子元件徑向游隙，并且其中，所述保持架兜孔/滾子元件徑向游隙相對于所述節(jié)圓直徑在徑向向外的方向上比在徑向向內(nèi)的方向上更大。通過以這種方式設(shè)計保持架兜孔，所述滾子元件與保持架之間的接觸將是低節(jié)距接觸，即當(dāng)加載區(qū)相對于重力的方向位于軸承的徑向底部區(qū)域時，該接觸將從軸承的節(jié)圓直徑沿徑向向內(nèi)。
[0016]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述軸承沿軸向在所述第一和第二滾子列之間不具有任何隔離環(huán)比如導(dǎo)向環(huán)或中間凸緣。眾所周知的是，沿軸向在軸承的兩個滾子列之間使用導(dǎo)向環(huán)。當(dāng)軸承在更高速的應(yīng)用中使用時，導(dǎo)向環(huán)是特別有用的。此外，保持架通常定心于導(dǎo)向環(huán)上，這又與內(nèi)圈接觸。通過將導(dǎo)向環(huán)從軸承移除，將有更少的部件。這在成本方面當(dāng)然是有利的，但也有可能導(dǎo)致更堅(jiān)固的軸承設(shè)計，因?yàn)槭聦?shí)是在軸承中將有更少的部件。此外，擁有常用于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的中間凸緣也是很昂貴的，因?yàn)橹圃彀ㄖ虚g凸緣的內(nèi)圈將更加復(fù)雜。另外，中間凸緣的存在將導(dǎo)致更多的材料，從而導(dǎo)致更大的重量以及更高的材料成本。此外，本發(fā)明的設(shè)計將導(dǎo)致在第一和第二滾子列之間在保持架與內(nèi)圈之間會有自由空間。這個空間可以用于潤滑劑，比如潤滑脂或油。這可能導(dǎo)致內(nèi)圈的滾道與滾子元件之間的接觸的潤滑得到改善，因?yàn)闈櫥瑒┛杀淮鎯υ谶@些接觸區(qū)的附近。
[0017]在另一實(shí)施例中，用于引導(dǎo)滾子元件的隔離環(huán)或?qū)颦h(huán)沿軸向存在于第一和第二滾子列之間。在具有較高轉(zhuǎn)速的應(yīng)用中可能需要隔離環(huán)。例如，隔離環(huán)可以引導(dǎo)第一和第二滾子列中的滾子元件。
[0018]在本發(fā)明的實(shí)施例中，提出了一種球面滾子軸承，其中，所述多個保持架兜孔中的至少一個沿徑向向外包圍包含在其中的滾子，使得所述滾子元件將被限制從所述至少一個保持架兜孔沿徑向向外移出。通過具有這樣的設(shè)計，可以防止?jié)L子元件從軸承脫落，例如在軸承的組裝期間。在另一實(shí)施例中，所述內(nèi)圈還在所述軸承的相對軸向側(cè)上具有第一和第二軸向外側(cè)區(qū)域，其中，相應(yīng)的第一和第二軸向外側(cè)區(qū)域具有第一和第二相應(yīng)的側(cè)凸緣。該側(cè)凸緣可以進(jìn)一步改善和防止?jié)L子從軸承脫落。
[0019]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述保持架是梳狀保持架(也稱為四爪型保持架)。在實(shí)施例中，保持架由聚合物、金屬比如黃銅、鋼或鐵、或者由本領(lǐng)域技術(shù)人員公認(rèn)的任何其他合適的材料制成。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種軸承裝置，其中，所述軸承裝置包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的軸承。應(yīng)注意的是，本發(fā)明第一方面的任何實(shí)施例可適用于本發(fā)明第二方面的任何實(shí)施例，反之亦然。如上文所述，新的軸承設(shè)計將提供更多的靈活性，因?yàn)檩S承適于不同的載荷條件。在實(shí)施例中，所述軸承裝置旨在處于大致水平的位置。
[0021]在本發(fā)明的實(shí)施例中，提出了一種用于低速旋轉(zhuǎn)應(yīng)用的軸承裝置，其中，所述軸承裝置旨在以每分鐘小于50轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。在另一實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)速度小于每分鐘40、30、20或10轉(zhuǎn)中的任何一個。在另一實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)速度使得旋轉(zhuǎn)速度低于滾子元件受到超過重力的離心力影響的閾值滾道速度。
[0022 ]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其他實(shí)施例和對本文中在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)提出的當(dāng)前實(shí)施例的修改將是顯而易見的。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解并認(rèn)識到，保持架兜孔的幾何形狀可以有不同的設(shè)計以到相同的效果，即保持架是取決于加載區(qū)的位置的自適應(yīng)定心滾子。
【附圖說明】
[0023]下面參考附圖，對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行更加詳細(xì)地描述，其中:
[0024]圖la-c示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的剖視圖。
[0025]圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的剖視圖，圖2b示出了來自如圖2a所示的軸承的保持架和滾子的放大視圖。
[0026]圖3示出了從根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的側(cè)面的視圖。
[0027]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的一部分的放大剖視圖。
[0028]圖5示出了從根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的側(cè)面的視圖。
[0029]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的剖視圖。
[0030]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的保持架和滾子的放大視圖。
[0031 ]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第二方面的軸承裝置的實(shí)施例。
[0032]圖9a_c示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的內(nèi)圈、保持架的一部分和滾子的剖視圖。
[0033]附圖示出了本發(fā)明的示意性示例性實(shí)施例，且因此不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解的是，示出和描述的實(shí)施例是示例性的，且本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。還應(yīng)當(dāng)指出的是附圖中的一些細(xì)節(jié)可能為了更好地描述和說明本發(fā)明而被夸大。
【具體實(shí)施方式】
[0034]在圖la-c中，可以看出根據(jù)本發(fā)明的球面滾子軸承I的實(shí)施例。圖1a示出的是在相對于重力有徑向載荷Fr施加到軸承I使得軸承的加載區(qū)位于軸承的徑向底部區(qū)域時的軸承
I。圖1b示出的是在相對于重力有徑向載荷Fr施加到軸承I使得軸承的加載區(qū)位于軸承的徑向頂部區(qū)域時的軸承I。最后，圖1c示出的是在有軸向載荷?3施加到軸承I時的軸承I。圖1a-c中的軸承包括具有至少一個內(nèi)滾道21的外圈2、具有第一和第二外滾道31和32的內(nèi)圈3、以第一和第二滾子列41和42布置在至少一個內(nèi)滾道21和相應(yīng)的第一和第二外滾道31和32之間的多個滾子元件4。此外，軸承I包括保持架5，用于保持和/或引導(dǎo)滾子元件4在第一和第二滾子列41和42中。保持架5具有多個保持架兜孔51，滾子元件4中的一個旨在位于每個保持架兜孔51中?？梢赃M(jìn)一步看出，軸承具有特定的軸承游隙或間隙。軸承I還具有特定的節(jié)圓直徑PCD。保持架5布置成使得；當(dāng)徑向力Fr作用在內(nèi)圈上且在與重力基本上相反的方向上時(即加載區(qū)位于軸承的徑向頂部區(qū)域)，保持架5是定心于滾子4的內(nèi)軸向端部上的滾子，并且當(dāng)徑向力Fr作用在內(nèi)圈上且在與重力基本上相同的方向上時(即加載區(qū)位于軸承的徑向底部區(qū)域)，保持架5是相對于節(jié)圓直徑PCD定心的低節(jié)距滾子。在所示的本實(shí)施例中，軸承I的內(nèi)圈被假定是旋轉(zhuǎn)的。在另一實(shí)施例中，外圈2可被假定是旋轉(zhuǎn)的。此外，在如圖la-c中所看到的本具體實(shí)施例中，當(dāng)力Fa作用在軸承I的軸向方向上時，保持架5基本上是相對于節(jié)圓直徑PCD定心的等節(jié)距滾子。采用這種設(shè)計的軸承I和保持架5，可以實(shí)現(xiàn)用于不同條件的更靈活和堅(jiān)固的軸承I。此外，保持架5將自身定心于滾子4上并且在軸承I的加載區(qū)L中。當(dāng)加載區(qū)相對于重力的方向位于軸承的徑向底部區(qū)域中時，將在軸承I的徑向頂端部分看出軸承間隙。在當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度不是很高時(使得作用在滾子上的離心力將使?jié)L子從軸承沿軸向向外移動)的情況下，滾子將趨向于從軸承I沿軸向“掉出”，如圖1a所示。在圖1b中可以看出，間隙將出現(xiàn)在軸承I的徑向底部區(qū)域。在這種情況下，重力將努力使?jié)L子在軸承I中沿軸向向內(nèi)移動。在圖1c中，軸承滾子列41之一將被加載，而另一列42將不被加載。因此，根據(jù)其中在軸承中存在間隙，且因此加載區(qū)L的位置、軸承I的保持架5將是或定心于滾子4的軸向端部上或定心于滾子元件4的滾動表面上的滾子。
[0035]下面轉(zhuǎn)向圖2a_b，公開了本發(fā)明的另一實(shí)施例。這里的例子可以看出，保持架兜孔51的幾何形狀可被如何設(shè)計成在加載區(qū)位于軸承I的徑向底部區(qū)域時來實(shí)現(xiàn)保持架5的低節(jié)距定心。在圖2a中，軸承I包括具有內(nèi)球面滾道21的外圈2。此外，軸承I具有保持架5、以第一和第二滾子列41和42布置的滾子元件4、以及具有第一和第二外滾道31和32的內(nèi)圈3。滾子列41和42位于相應(yīng)的第一和第二滾道31和32與內(nèi)球面滾道21之間。保持架5被設(shè)計成使得保持架5是定心的低節(jié)距滾子。在圖2a中，這是通過保持架5上的接觸部511示出的，其中保持架5將接觸滾子元件4。如可以在圖2a中進(jìn)一步看出，沒有隔離環(huán)(比如導(dǎo)向環(huán))或中間凸緣位于第一和第二滾子列41和42之間。下面轉(zhuǎn)到圖2b，將可以清楚地看到保持架兜孔51中的接觸部511是如何與滾子元件4接觸的。在該具體實(shí)施例中，保持架兜孔51的徑向游隙被設(shè)計成使得徑向游隙相對于軸承的節(jié)圓直徑PCD在徑向向外的方向上比在徑向向內(nèi)的方向上更大。這將導(dǎo)致當(dāng)加載區(qū)相對于重力位于軸承I的徑向底部區(qū)域時，滾子4將在接觸部511接觸保持架5，如圖2b所示。此外，還導(dǎo)致在保持架兜孔51與保持架5的相對側(cè)上的滾子元件4之間存在間隙514。
[0036]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承I的軸向側(cè)面圖。軸承I包括的外圈2具有內(nèi)球面滾道21。此外，軸承I具有保持架5、滾子元件4、以及具有第一和第二外球面滾道的內(nèi)圈3。滾子列位于相應(yīng)的第一和第二滾道與內(nèi)球面滾道21之間。保持架5被設(shè)計成使得保持架5是定心的低節(jié)距滾子。此外在該視圖中可以看出，在滾子4和保持架5之間具有接觸部C，其中接觸發(fā)生在從節(jié)圓直徑PCD徑向向內(nèi)，即保持架是定心的低節(jié)距滾子。如可以在該圖中進(jìn)一步看出，存在的軸承中的加載區(qū)L相對于重力g的方向位于軸承I的徑向底部區(qū)域。因此，通過在加載區(qū)L位于重力區(qū)域中時具有低節(jié)距滾子定心的保持架5，該保持架5將通過加載區(qū)L中的滾子4定心，這將導(dǎo)致保持架5在操作期間的行為更加穩(wěn)定。
[0037]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承I的剖視圖的一部分。在此視圖中，可以看出內(nèi)圈3的一部分、保持架5、滾子4以及內(nèi)圈3的側(cè)凸緣33。此外，在這里還可以看出，保持架兜孔51向外包圍滾子，使得滾子4將不能從保持架兜孔51沿徑向向外移出。這已經(jīng)通過具有在保持架兜孔51中的彎曲輪廓來完成，使得滾子4將最終接觸保持架兜孔51的接觸部512。此夕卜，側(cè)凸緣33將防止?jié)L子4從軸承I沿軸向脫落。這將導(dǎo)致滾子4將自包含在軸承I中。因此，就沒有必要例如具有窗式保持架。滾子4將仍不能在任何時間從軸承脫落。這是有利的，特別是出于安全原因。
[0038]圖5示出的實(shí)施例中可以更詳細(xì)地看出，當(dāng)加載區(qū)L相對于重力g的方向位于軸承I的徑向頂部區(qū)域時，保持架5將是定心的過節(jié)距(over-pitch)滾子。可以看出，保持架5與滾子元件4之間的接觸C將沿徑向發(fā)生在節(jié)圓直徑(P⑶)之外。在該圖和實(shí)施例中，還可以看到外圈2、內(nèi)圈3。另外，還示出了作用在軸承I的徑向頂部區(qū)域的加載區(qū)L。
[0039]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承I的另一剖視圖。軸承I包括具有一個內(nèi)球面滾道21的外圈2、具有第一和第二外滾道31和32的內(nèi)圈3、以第一和第二滾子列41和42布置在至少一個內(nèi)滾道21和相應(yīng)的第一和第二外滾道31和32之間的多個滾子元件4。此外，軸承I包括保持架5，用于保持和/或引導(dǎo)滾子元件4在第一和第二滾子列41和42中，保持架5具有多個保持架5?孔51，滾子元件4中的一個旨在位于每個保持架5?孔51中。軸承I還具有特定的節(jié)圓直徑(PCD)，且當(dāng)加載區(qū)位于軸承I的徑向頂部區(qū)域時，保持架5是定心于滾子元件4的內(nèi)軸向端部上的滾子。此外，在本實(shí)施例中，可以看出，保持架兜孔51具有的保持架兜孔底部513位于保持架兜孔51的軸向內(nèi)側(cè)上并且其面向在相應(yīng)的第一和第二滾子列41和42中的滾子元件4的內(nèi)軸向端部。保持架5將接觸在保持架5?孔底部513的滾子元件4的軸向端部。另外，保持架兜孔底部513是傾斜的，并且與第一和第二滾子列41和42的接觸角大致一致。由于這個原因，兩個相對定位的保持架兜孔底部513將成形為楔形。這將導(dǎo)致保持架5將由于重力g而在滾子元件4的軸向側(cè)面上“倒下”。在這種情況下，在軸承I的徑向頂部區(qū)域沒有間隙，相反，間隙存在于徑向底部區(qū)域。
[0040]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸承的保持架5和滾子4的放大視圖。此外，還可以看到保持架兜孔51。保持架兜孔51具有特定的徑向間隙Ar，使得滾子元件4可以在保持架5的徑向方向上波動。此外，保持架5?孔具有特定的切向間隙△ t，使得滾子元件4還可以在保持架5的切向方向上波動。切向間隙At將被設(shè)置成使得當(dāng)軸向力作用于軸承上時滾子元件4和保持架兜孔51將相互接觸。另外，滾子元件4的定心然后將大致在軸承的節(jié)圓直徑PCD中。當(dāng)將間隙A t設(shè)置成軸承間隙時，還必須考慮滾子元件輪廓、保持架兜孔輪廓等。
[0041]下面轉(zhuǎn)向圖8，可以看到根據(jù)第二方面的軸承裝置10的實(shí)施例。在本實(shí)施例中，徑向力Fr作用在與重力相同的方向上并且作用于內(nèi)圈3上(加載區(qū)將在軸承的徑向底部區(qū)域)。裝置10包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的軸承I和軸6。軸承I包括外圈2和內(nèi)圈3以及具有滾子元件4的第一和第二滾子列41和42。在該圖中可以看出，在軸承I的徑向底部區(qū)域中在保持架5與滾子元件4之間具有接觸C，力Fr正作用于其上。另外，在軸承的徑向頂部區(qū)域可以看到軸承間隙(在該圖中被夸大)。
[0042]在圖9a_c中，示出了滾子端部定心如何能夠?qū)崿F(xiàn)的三個例子。從頂部開始，示出了內(nèi)圈3的剖視圖、滾子元件4和保持架5的一部分，可以看出，滾子端部從節(jié)圓直徑PCD沿徑向向外接觸保持架兜孔底部513。在中間的圖中，可以看出，在節(jié)圓直徑PCD下甚至接近于其，滾子端部接觸保持架兜孔底部513。在底部的圖中，可以看到過節(jié)距滾子端部定心的另一示例。保持架兜孔底部513的角度也可以是不同的，如在三幅圖中所示。當(dāng)加載區(qū)相對于重力的方向位于軸承I的徑向頂部區(qū)域時，在滾子元件端部上的定心將有利地發(fā)生。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種球面滾子軸承(I)，包括: -外圈(2)，其具有至少一個內(nèi)滾道(21)， -內(nèi)圈(3)，其具有第一和第二外滾道(31、32)， -多個滾子元件(4)，其以第一和第二滾子列(41、42)布置在所述至少一個內(nèi)滾道(21)和相應(yīng)的第一和第二外滾道(31、32)之間， -保持架(5)，用于保持和/或引導(dǎo)所述滾子元件(4)在所述第一和第二滾子列(41、42)中，所述保持架(5)具有多個保持架兜孔(51)，所述滾子元件(4)中的一個旨在位于每個保持架兜孔(51)中， -所述軸承還具有特定的節(jié)圓直徑(P⑶)， -其特征在于， -所述保持架(5)布置成使得;在操作過程中，當(dāng)所述軸承(I)的加載區(qū)相對于重力(g)的方向位于軸承(I)的徑向頂部區(qū)域時，所述保持架(5)是定心于所述滾子元件(4)的軸向內(nèi)端部上的滾子，并且在操作過程中，當(dāng)所述軸承(I)的加載區(qū)相對于重力(g)的方向位于軸承(I)的徑向底部區(qū)域時，所述保持架是相對于所述節(jié)圓直徑(PCD)定心的低節(jié)距滾子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球面滾子軸承(I)， -其中，當(dāng)有力作用在所述軸承(I)的軸向方向上時，所述保持架是相對于所述節(jié)圓直徑定心的大致等節(jié)距滾子。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述大致等節(jié)距滾子定心布置成使得所述第一或第二滾子列(41、42)之一與所述保持架(5)接觸。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的球面滾子軸承(I)， -其中，每個保持架兜孔(51)還具有保持架兜孔底部(511)，其面向相應(yīng)保持架兜孔(51)中的滾子元件(4)的軸向內(nèi)端部，并且其中，所述保持架兜孔底部(511)布置成能夠接觸所述滾子元件(4)的軸向內(nèi)端部，或: -從所述節(jié)圓直徑(P⑶)徑向向外， -大致在所述節(jié)圓直徑(PCD)中，或 -從所述節(jié)圓直徑(P⑶)徑向向內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球面滾子軸承(I)， -其中，用于所述第一和第二相應(yīng)的滾子列(41、42)的兩個大致軸向相對的保持架兜孔底部(511)相對傾斜，并且大致按照相應(yīng)的第一和第二滾子列(41、42)的接觸角。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的球面滾子軸承(I)， -其中，對于至少一個保持架兜孔(51)來說，該保持架兜孔(51)和其中所存在的滾子元件(4)還具有特定的保持架兜孔/滾子元件徑向游隙，并且其中，所述保持架兜孔/滾子元件徑向游隙相對于所述節(jié)圓直徑(PCD)在徑向向外的方向上比在徑向向內(nèi)的方向上更大，從而當(dāng)所述加載區(qū)(L)位于所述軸承(I)的徑向底部區(qū)域時實(shí)現(xiàn)所述低節(jié)距滾子定心。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述軸承(I)沿軸向在所述第一和第二滾子列(41、42)之間還不具有任何隔離環(huán)或中間凸緣。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述多個保持架兜孔(51)中的至少一個沿徑向向外包圍包含在其中的滾子元件，使得所述滾子元件將被限制從所述至少一個保持架兜孔(51)沿徑向向外移出。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述內(nèi)圈(3)還在所述軸承(I)的相對軸向側(cè)上具有第一和第二軸向外側(cè)區(qū)域，其中，相應(yīng)的第一和第二軸向外側(cè)區(qū)域具有相應(yīng)的第一 (33)和第二側(cè)凸緣。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述保持架(5)是梳狀保持架。11.一種軸承裝置， -其中，所述軸承裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的軸承(I)。
【文檔編號】F16C33/48GK106050913SQ201610210166
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月6日 公開號201610210166.5, CN 106050913 A, CN 106050913A, CN 201610210166, CN-A-106050913, CN106050913 A, CN106050913A, CN201610210166, CN201610210166.5
【發(fā)明人】P.詹姆斯, M.盧夫, L.斯蒂格斯喬
【申請人】斯凱孚公司