專利名稱：用于帶滾柱的滾動軸承的保持架的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于帶有滾柱的滾動軸承的保持架，具有一第一側邊緣、一第二側邊緣、筋片和沿圓周方向相互鄰接的用于滾柱(5)的窩，其中筋片和側邊緣彼此一體構成，并且其中-筋片沿保持架的旋轉軸線布置在第一側邊緣和第二側邊緣之間，-每個窩在圓周方向上由筋片上的相互對置的側廓圍成，-每個窩沿旋轉軸線由側邊緣的相互對置的內輪廓圍成，-在一個窩兩邊相互對置的側廓之間沿切向的最大自由輪廓間距大于窩內相應滾柱的最大直徑，-在筋片上形成用于滾柱的支承部，-兩個分別在一個窩兩邊相互對置的支承部之間最大的自由切向間距小于在窩內相應的滾柱的最大公稱直徑，其中至少側廓具有完工的成形銑削的輪廓，并且所述完工輪廓具有至少一個成形銑刀的正的外刀刃輪廓的負像。
背景技術：
在DE 100 21089 A1中介紹了這種保持架。保持架的窩用成形銑刀加工出來，銑刀的橫截面外輪廓為在窩內部的相應加工表面的完工負輪廓的正輪廓。繞刀具軸線旋轉的旋轉對稱成形銑刀首先徑向移入保持架毛坯上一預先準備好的孔內，然后沿保持架的圓周方向或切向或軸向運動，以便在圓周方向上在相應的筋片上銑出朝向窩的側廓的輪廓，并且以便在軸向上在大多設計成環形的側邊緣上銑出內輪廓以及角部圓弧。用一用于大多內側廓的成形銑刀也加工出窩的角部。
在筋片上通過一個窩相互對置的側廓之間在一個窩內的切向或圓周方向的自由的切向輪廓間距大于窩內的滾柱的公稱直徑與公稱直徑允許的正公差之和。因此滾柱在窩內在兩個相互對置的側廓之間的運動間隙內可以在切向和徑向從一個側廓向另一個側廓運動。滾柱在保持架內在面向窩的側廓上按規定滑動。在DE 100 21089 A1中所述的保持架結構的缺點是，在筋片上的彎曲的保持架凸起之間和在那里滑動的滾柱之間不存在足夠的潤濕劑。因此摩擦力比較大，由于大的摩擦造成不允許的磨損和/或過高的溫度。
在窩處形成的支承部在運輸和裝配操作時擋住滾柱。在圍成窩的每條筋片上形成至少一個支承部。在窩處相互對置的并共同作用的一對至少兩個支承部的每個支承部從相應的筋片上相向切向突起。滾柱借助于支承部徑向固定在保持架內。因為向窩內切向或圓周方向突起的支承部之間最大的間距小于滾柱的公稱直徑與公稱直徑允許的負偏差(滾柱允許的負公差)之差。這里存在這樣的保持架，在它上面或者在徑向外側形成支承部，或者在徑向內側形成支承部，但是也有這樣的保持架，在它上面在徑向外部又在徑向內部形成相應的支承部。
特別是在最后所述的情況下，在任何情況下都需要從徑向外部或從徑向內部將滾柱壓入保持架。這時將滾柱徑向壓向窩的支承部，直至支承部彎曲并將滾柱壓入窩內。在最不利的情況下如果例如切向間距加工成具有下公差而滾柱具有最大允許直徑，那么這個力非常大。因此相互對置的支承部之間的切向間距不僅要符合固定功能，而且也要符合“卡緊功能”。還應該注意，支承部盡可能僅僅彈性彈入，以避免支承部變形和滾柱損壞(支承部在滾柱上的刮出溝痕)。
發明內容
因此本發明的目的是，提供一種滾柱保持架，其具有對滾柱的滑動而言最佳的內部幾何形狀并具有對于滾柱的壓入而言最合適的支承部結構。保持架應該可以通過成形銑削經濟地制造。
按照本發明所有保持架特別是由鋼、有色金屬或輕金屬及其合金制成。窩的完工的內輪廓在由側邊緣和筋片整體構成的保持架上通過成形銑削制成。
這個目的利用權利要求1和其他從屬權利要求的特征部分的特征實現。
用于本發明保持架的用來銑削筋片上側廓的成形銑刀在外部具有一沿成形銑刀旋轉軸看這樣的橫截面輪廓，它是筋片側廓上的完工的負輪廓的對應正輪廓。這里筋片上的負對應形狀在垂直于旋轉軸與保持架相交的并被旋轉軸垂直穿透的保持架的任意一個剖面內觀察。
因此筋片上的朝向相應窩的側廓分別具有至少一個面向窩的用于窩內相應滾柱的平面的滑動面。一個窩的相互面對的滑動面最好相互平行，因此同時平行于一從旋轉軸線出發的并與它同方向延伸的徑向平面布置。因此在一條筋片上形成的相互背對的并分別朝向另一個窩的滑動面最好相互傾斜。
平面形的滑動面徑向連接在至少一個支承部上，支承部至少沿切向突出于滑動面伸入窩內，或者作為另一種選擇沿滾柱方向在滾柱上方或下方。因此每個滾柱在窩內在平的而不是彎曲的滑動面上滑動。因此在滾動軸承運行時與保持架的接觸是沒有潤滑的。滾柱外表面和滑動面之間的純粹線性接觸保持不變并且是穩定的。
因此由窩內滾柱的圓柱形表面的曲率得到，滾柱和滑動面之間的最小自由距離(一個窩之和)是運動間隙。滾柱和滑動面之間所有其他的朝保持架旋轉軸線徑向向內和背向它徑向向外隔開的距離隨著離最小距離越來越遠而加大。因此在滾柱和相應側廓之間形成的氣隙做成楔形。潤滑劑、油或脂在進入接觸之前形成楔形，并與滾柱圓周相切地進入接觸。確保了潤滑劑始終輸入接觸部位。由于接觸作用在保持架上基本上只有切向分力，從而避免了加劇摩擦的徑向分力。顯著減少了由接觸區內的摩擦造成的熱量。由于較低的工作溫度，潤滑劑負荷較小。
在筋片的徑向區域內滑動面至少延伸這么遠，使得尤其是保持架的所有滾柱的共同的部分圓沿圓周方向在接觸部位穿透在窩旁各個相互對置的筋片的滑動面。部分圓是滾動軸承技術專業人員眾所周知的概念，并定義為繞相應軸承/保持架的旋轉中心分布的圓，并與所有公稱直徑相同的滾柱的中心軸線相交，如果它們徑向貼合在軸承的至少一個滾道上的話。滾柱的中心軸線是做成旋轉對稱的滾柱的回轉中心，并且通常平行于保持架/軸承的旋轉軸線分布。每個滾柱的切向滑動通過這樣的方法保證，即在位于窩內的滾柱和筋片之間位于部分圓上的最大切向間距小于滾柱之間和筋片之間任何其他相鄰的在部分圓徑向上方和下方的切向間距。
如果徑向連接在滑動面上的支承部具有一面向窩的斜面，那么便進一步改善在接觸部位潤滑劑的輸入。斜面到滾柱的距離隨與滾柱和滑動面之間通過運動間隙確定的最小距離的距離加大而加大。斜面相對于滑動面傾斜一個鈍角。通過滾柱繞其中心軸線的滾動在支承部的斜面上形成一潤滑楔，并借助于滾柱拉入滑動面和滾柱之間。
作為另一種選擇，支承部具有一過渡到滑動面的彎曲表面。彎曲表面作為過渡表面源自上述面向窩的斜面，并轉變成滑動面，或者支承部在窩一側一般通過這種彎曲的并轉變成滑動面的表面描述。彎曲表面到滾柱的距離最好也隨離滾柱和滑動面之間由運動間隙確定的最小距離的距離增加而加大。表面的曲率最好在保持架沿旋轉軸的一個縱剖面內通過一半徑描述。其中半徑大于在相應窩內的滾柱的公稱直徑的一半。
本發明另一種結構涉及窩角部的造型。窩角部理解為從筋片到側邊緣的通常是直角形的交接部位。已知在保持架受力時在具有小的從筋片到側邊緣的交接半徑的窩角部處出現尖峰應力，它們可能造成裂紋并導致保持架的毀壞。因此這些窩角部半徑應該盡可能大。此外在成形銑削的窩中在角部需要一用于成形銑刀的空刀槽，通過它避免在角部在軸向移動和縱向移動的成形銑刀銑削輪廓之間的過切。因此滑動面最好不沿筋片整個寬度，而是與旋轉軸線同方向，從窩角部向另一個窩角部延伸，分別直至一彎曲的角部表面。窩在角部通過角部表面至少部分地向筋片中凸形拱起。角部由一從滑動面向內側廓延伸的角部表面描述，其輪廓最好通過至少一個半徑規定。
如開始所述，存在這樣的保持架，在它上面形成a)徑向向外或b)徑向向內的相應支承部，但是也有這樣的保持架，在它上面既形成c)徑向向外又形成徑向向內的支承部。因此本發明的結構設想a)窩內的相應滾柱通過至少一對支承部在滾柱中心軸線徑向上方部分地徑向包圍一外支承部b)窩內的相應滾柱通過至少一對支承部在滾柱中心軸線徑向下方部分地徑向包圍一內支承部c)平面形滑動面在徑向設置在兩個支承部之間，其中支承部至少在切向突出于滑動面，因此在窩邊上一對相互對置的外支承部分別在中心軸線徑向上方部分地徑向包圍窩內的相應滾柱，以及在窩邊上的另一對相互對置的內支承部分別在滾柱中心軸線徑向下方部分地徑向包圍滾柱。
此外所述的本發明的特征也可以可選擇地與其余獨立權利要求的特征相組合，因此保持架中的至少一些筋片在支承部中具有至少一個從筋片起徑向突出于筋片的支承部。但是獨立權利要求考慮這樣的特征，它們可以和此前所述的特征分開來考察。但是用本發明的保持架都降低摩擦、磨損和由此帶來的在滾柱在側廓上接觸部位內的溫度。此外保持架具有小的重量。
通過使至少一些但是尤其是全部筋片具有至少一個從筋片起徑向突出于筋片的支承部，顯著減小了保持架的重量。此外在下面介紹的結構中可以實現較大尺寸的間隙橫截面，以便油在保持架內更好地流通。
如果按照本發明的一種結構，支承部徑向突出于側邊緣和第二側邊緣，那么側邊緣的徑向結構高度和其運動重量較小。保持架側邊緣和滾動軸承套圈或滾道之間的徑向間隙尺寸較大。在這種情況下側邊緣上的徑向布置的外殼面離旋轉軸線的距離最好一樣遠，支承部徑向突出于所述側邊緣。由此造成的保持架側邊緣和滾道之間的擴大的間隙最好至少是滾柱公稱直徑的0.6至0.9倍，因此支承部的徑向間距小于滾柱的0.6至0.9倍。
如果支承部在徑向與保持架的高度相同，那么支承部最多徑向突出于筋片這么多，就像至少一個側邊緣，尤其是所有側邊緣，與支承部同方向地徑向突出于筋片的量一樣大。在這種情況下在滾道和筋片之間造成更大的徑向間隙。在前面所述的兩種情況下在軸承內創造了對于更好的潤滑劑循環的從保持架到周國的擴大的徑向間隙橫截面。
徑向突起的支承部可以，但是不是必須借助于加工側廓的成形銑刀制造。
如果保持架在每個筋片上不是具有一個從窩角部向窩角部延伸的支承部，而是每個筋片具有至少兩個支承部，那么潤滑劑在保持架內的流通便得到進一步改善。在保持架共同的筋片上的支承部在軸向，亦即沿旋轉軸線的縱向，相互離開一定距離。在支承部之間可以額外地輸入或輸出潤滑劑，以便在保持架內的接觸和在滾道上的滾動接觸。此外滾柱通過兩條窄的支承部壓入的阻力小于在沿從角部到角部延伸的支承部時的阻力。避免由于壓入在滾動體上形成刮痕或者使可能出現的刮痕遠離滾柱的主受力區。
本發明的保持架既適于容納圓柱形也適于容納鼓形滾柱。因此用本發明的結構還設想，兩個在滾柱旁相互對置的支承部在切向最窄部位處的切向距離的最大值至少小于滾柱在最窄部位處的直徑的最小值。在圓柱形滾柱時滾柱在最窄部位的直徑等于公稱直徑，但是在滾柱做成鼓形時由于滾柱朝端面直徑逐漸減小，在最窄部位小于公稱直徑。直徑數據通常包括了滾柱允許的直徑誤差。
因此切向距離可以通過借助于滾柱在最窄部位相互對置的支承部的彈性變形彈性擴展到滾柱在最窄部位直徑的最大值的大小。切向距離最好至少比滾柱在最窄部位直徑的最小值小至少千分之一毫米。
本發明適用于所有做成一體的保持架，它們是i)沿外邊緣導向的、ii)沿內邊緣導向的或iii)沿滾動體導向的。在軸承的軸承圈之間運轉的保持架是可選擇的-i)用軸承外圈的外邊緣或外滾道引導。對于這種結構側邊緣相應的圓柱形外圓面和位于徑向外側相應導向邊緣之間的最大徑向環形間隙小于徑向運動間隙，窩內的滾柱以這個間隙在一對內支承部和一對外支承部之間徑向運動(滾柱懸垂)。同時，側邊緣的圓柱形內殼面和位于徑向內側的相應內邊緣之間的徑向環形間隙大于側邊緣的圓柱形外圓面至引導邊緣之間的間隙。因此保持架例如由于在運行時的離心力徑向向外壓緊在導向邊緣上，并通過位于外側的導向邊緣的引導在它上面沿圓周方向滑動，而不需要借助于內支承部將保持架擋在滾柱上，并且保持架不必用側邊緣的內殼面與相應的內邊緣接觸。
-ii)用軸承內圈的內邊緣或內滾道引導。對于這種結構側邊緣圓柱形內圓面至位于徑向內側的相應導向邊緣之間的最大徑向環形間隙小于徑向運動間隙，窩內的滾柱可以按這個間隙在一對內支承部和一對外支承部之間徑向運動(滾柱懸垂)。這里同時側邊緣圓柱形外殼面和位于徑向外側的相應邊緣或外滾道之間的徑向環形間隙大于側邊緣圓柱形內圓面到導向邊緣之間的間隙。因此保持架例如由于在運行時的離心力徑向壓緊在內邊緣上并在那里通過導向邊緣的引導在它上面沿圓周方向滑動，而不必借助于外支承部將保持架擋在滾柱上，同時保持架不必用側邊緣的外殼面與相應外邊緣接觸，-iii)通過滾動體引導。對于這種結構側邊緣的圓柱形內圓周面至位于徑向內側的相應邊緣/滾道之間的相應最大徑向環形間隙，以及側邊緣圓柱形外圓周面至位于徑向外側的邊緣/滾道之間的最大徑向環形間隙大于徑向運動間隙，在窩內的滾柱按該間隙在一對內支承部和一對外支承部之間徑向運動(滾柱懸垂)。因此保持架例如由于在運行時的離心力徑向向外運動并通過內支承部固定在滾柱上，而這時不與內或外邊緣接觸。由此得到-保持架的徑向外支承部徑向突出于筋片-主要適用于ii)，但是也有選擇適用于iii)-保持架的徑向內支承部徑向突出于筋片-主要適用于i)，但是也適用于iii)。
用于支承部造型的其他結構和實施例在“
”這一節中詳細介紹。
圖1簡化表示用于帶有滾柱5的滾動軸承的保持架1的一個實施例，它具有一第一側邊緣6、一第二側邊緣6、筋片7和沿圓周方向相互鄰接的用于滾柱5的窩8。保持架1和筋片7與側邊緣6做成一體。筋片7在第一側邊緣6和第二側邊緣6之間沿保持架1的旋轉軸線1a布置。
圖2舉例表示窩9沿旋轉軸線的縱剖視，在這種情況下是一用于未畫出的內圈的沿內邊緣引導的保持架2。圖2a表示窩9的俯視圖。圖2b表示窩9沿垂直于旋轉軸線的連同一滾柱5的橫剖視圖，圖2c表示按圖2b的放大的和不按比例的橫剖視圖。
圖3舉例表示窩10沿保持架的旋轉軸線的縱剖視，在這種情況下是用于未畫出的外圈的外邊緣或通過滾柱5引導的保持架3。圖3a表示用于外邊緣引導的保持架3的窩的垂直于旋轉軸線剖開的橫剖視，圖4表示用于通過滾柱引導的保持架4的窩11垂直于旋轉軸線的剖面，兩個視圖都是放大和不按比例的。
圖5表示沿另一個窩12的簡化的剖視圖，其中支承部14徑向朝旋轉軸線方向突出于筋片和側邊緣。在圖5a中表示在一垂直于旋轉軸線分布的剖面內的窩12。
圖6是沿另一窩13的簡化剖視圖，其中支承部14徑向朝旋轉軸線突出于筋片7，并與側邊緣6終止于相同的徑向高度上。在圖6a中表示在一垂直于旋轉軸線分布的剖面內的窩13。
圖7顯著放大示意表示滾柱5與筋片側廓16的接觸部位。
圖8中對比表示在滾動軸承17、18、19運行時在做成一體的保持架的不同結構上進行溫度測量的測量結果。
具體實施例方式
窩在圓周方向通過筋片7的相互對置的側廓16以及側邊緣6的沿旋轉軸線相互對置的兩個內輪廓20圍成。在一個窩8、9、10、11兩邊相互對置的側廓16之間最大的切向自由距離U大于在窩8、9、10、11內的相應滾柱5的最大直徑D。在筋片7上形成用于滾柱的支承部14、15。分別在一個窩8、9、10、11兩邊相互對置的支承部14、15之間最大的切向自由距離T1和T2小于在窩8、9、10、11內的相應滾柱5的最大公稱直徑DN。
側廓16具有完工的成形銑削的輪廓，它是一在圖6a中用虛線表示的成形銑刀21正的外刀刃輪廓的負像。輪廓16分別具有至少一個面對窩8、9、10、11的用于窩8、9、10、11內相應滾柱5的平面形滑動面22，其中滑動面22徑向位于徑向內側的支承部14、15和徑向外側的支承部14、15之間。支承部14、15在切向突出于相應的滑動面。
在窩8、9、10、11內的相應滾柱5被位于滾柱5中心軸線5a徑向上方的支承部14和15以及位于滾柱5中心軸線5a徑向下方的支承部14和15部分地徑向包圍(hintergreifen)。因此在窩8、9、10、11處兩個相互鄰接的筋片7的一對在窩8、9、10、11兩邊相互對置的支承部14和15分別在中心軸線5a徑向上方徑向部分包圍在窩8、9、10、11內的相應滾柱5，以及在窩8、9、10、11兩邊的相互對置的另一對支承部14和15分別在中心軸線5a徑向下方徑向部分包圍滾柱5。
滑動面22沿與旋轉軸線相同的方向從一個窩角部23向另一個窩角部23延伸(圖2a)。筋片7在角部23處轉變成一側邊緣6。滑動面22在角部23分別轉變成一彎曲分布的角表面23a。窩8、9、10、11在角部23通過角表面23a至少局部向筋片7中凸形拱起。這里拱起通過半徑r1和r2以及一平面25描述，角表面23a的彎曲段終止于該平面。半徑r1和r2相當于在窩內的相應滾柱5的公稱直徑的0.05至0.2倍。
圖7表示滾柱5在接觸部位27沿圓周方向滑動。在接觸點27和滾柱5之間形成的最大自由距離Ts小于在窩內的滾柱5和筋片7之間在部分圓徑向上方和徑向下方相接的任何另一個切向自由距離Ts1-Tsx。這里應該注意，在按圖7的圖示中為了描述自由距離Ts(窩間隙)，滾柱貼合在同一窩的另一條筋片的位于對面的未畫出的接觸部位上。
支承部14、15分別具有一面對窩的斜面28和29，其中每一個斜面28、29相對于滑動面傾斜一鈍角。支承部14在一微小的半徑的情況下在窩一側在斜面28處轉變成滑動面22。在支承部15處斜面29后面連接一彎曲表面30。斜面29和表面30與旋轉軸線同方向、沿窩8、9、10、11的縱向分布。表面30從窩8、9、10、11出發凸形向外彎曲(auskrümmen)。曲率通過半徑Rk描述，Rk大于滾柱5的公稱直徑DN。潤滑劑、油或脂在進入接觸部位27之前形成楔形，并沿滾柱圓周切向到達接觸區27(圖7)。保證了潤滑劑不斷地輸送到接觸部位27。通過滾柱5繞其中心軸線5a在這里沿箭頭方向的滾動在支承部14、15的斜面28、29上預先形成油楔41，并借助于滾柱5拉入滑動面和滾柱之間。
按圖2至2c的沿內邊緣引導的保持架2的每條筋片7具有兩個徑向突出于筋片7和側邊緣6的第一支承部14(在所述情況下是外支承部)以及一切向向窩內突起的第二支承部15(在所述情況下是內支承部)。在同一條筋片7上的支承部14在軸向、亦即沿旋轉軸線的縱向相互離開一定距離，并且二者離窩中心M一樣遠。兩個支承部14離旋轉軸線也一樣遠。
支承部15在角表面23a之間縱向分布。側邊緣6上徑向朝外的外殼面31，和用來徑向限定筋片7的徑向上棱邊或外殼面32離旋轉軸線一樣遠。
由圖2b可見，每個窩9的滾柱5分別徑向向外通過支承部14和徑向向內通過支承部15保持在窩9內。其中滾柱5在規定的懸垂度dH內在窩9里徑向自由地運動。支承部14分別通過一朝向窩9的端面33和一徑向向內連接在端面33上的斜面28描述(圖2c)。斜面28相對于平面E傾斜一角度α，平面E平行于保持架縱平面分布。
支承部15具有一端面33，其徑向向內連接一斜面29。斜面29相對于一平行于保持架2的旋轉軸線分布的平面傾斜一角度β。在彎曲的和通過半徑Rk描述的表面30處斜面29，沿滾柱5圓柱形外殼面5b的切向看，轉變成滑動面22。切向最窄部位是卡鎖尺寸S，在所述切向最窄部位處一個窩9的支承部14相互對置。因此保持架2從徑向外側安裝滾柱。支承部15之間的最小距離A小于卡鎖尺寸S。
按圖3至3a的沿外邊緣引導的保持架3的每條筋片7具有兩個徑向向內突出于筋片7和側邊緣6的支承部14以及一切向向窩內突起的支承部15。在同一筋片7上的支承部14在軸向上、亦即沿旋轉軸線的縱向，相互離開一定距離，并且二者離窩中心M一樣遠。支承部14之間的軸向距離V在最窄部位至少相當于在窩內的相應滾柱的軸向長度的2/5至1/4。支承部15沿縱向分布在角表面23a之間。側邊緣上徑向朝外的外殼面31和用來徑向限定筋片7的徑向上棱邊或外殼面32離旋轉軸線一樣遠。
位于徑向內側的支承部14分別通過一朝向窩10的端面33和一徑向向內連接在端面33上的斜面28描述(圖3a)。斜面28相對于平行于保持架5的縱向平面的平面傾斜一角度α。
支承部15具有一端面33，其徑向向內連接一斜面29。斜面29相對于平行于保持架3的旋轉軸線分布的平面E傾斜一角度β。在一彎曲的并通過半徑Rk描述的表面30處斜面29，從滾柱5圓柱形外殼面5b的切向看，轉變成滑動面22。半徑Rk大于滾柱5公稱直徑DN的一半。在一個窩的支承部14相互對置的切向最窄部位是卡鎖尺寸S。在支承部14的最窄部位處卡鎖尺寸S比滾柱5直徑的最小尺寸小至少千分之毫米。因此保持架2從徑向內側安裝滾柱。支承部15之間的最小距離A小于卡鎖尺寸S，并相當于窩10內的滾柱5公稱直徑DN的0.92至0.96倍。
在按圖4的保持架4中每條筋片的兩個支承部15具有端面33，其連接一通過半徑Rx描述的彎曲表面35。表面35轉變成滑動面22。
在保持架1、2、3的筋片7上相應的支承部14、15的至少在窩8、9、10、11兩邊相互對置的側廓16具有一成形銑削的輪廓。
在按圖5和5a的圖示中說明，支承部14如何徑向向內突出于側邊緣6和筋片7。側邊緣6和筋片7徑向面對內側的外殼面31，32徑向終止于同一個高度。在筋片7上相互背對的、在這里分別朝向兩個相鄰窩中的另一個的支承部14在同一肋36上形成，該肋沿圓周方向分別在兩個相鄰的窩12之間延伸。
圖6和6a表示保持架的窩13，其中第一支承部14(在所述情況下是內支承部)最多徑向突出于筋片7這么遠，即和至少一個側邊緣6與第一支承部14同方向地徑向最大突出于筋片7一樣遠。因此支承14在這個保持架上雖然徑向向內突出于筋片7，但是不突出于側邊緣6。滑動面22在第二支承部15處(在所述情況下是外支承部)轉變成彎曲表面34。
按圖5和6的側邊緣6在側邊緣6的徑向突出于筋片7的部分上分別在內側和外側具有一倒角37。這些倒角37用來減小峰值應力和保持架的重量。
由圖7可見，支承部14徑向向內突出于筋片7和側邊緣6，并且在側邊緣6的徑向側邊，第一支承部14突出于該徑向側面，至滾柱5的徑向連接在側邊緣6上的滾道38的表面的最小徑向距離24至少相當于滾柱5公稱直徑DN的0.6倍至0.9倍，。因此第一支承部14的徑向距離小于滾柱5公稱直徑DN的0.6至0.9倍。
本發明使得對于不同尺寸的不同承載能力的但是具有相同公稱直徑DN的滾柱5的軸承內的保持架1、2、3、4上的窩8、9、10、11的成形銑削可以采用相同的成形銑刀，因為窩8、9、10、11的橫截面是相同的，并且縱截面僅僅和滾柱5的公稱長度有關。
圖8表示一圖表，其中對比了來自室內試驗的負載下降試驗WS18的滾動軸承17、18、19的整體黃銅實心保持架NU/NUP214的測量值。這里試驗條件是-徑向負荷12KN；-轉速4800轉/分；-潤滑油流量0.3升/分鐘；-在1400轉/分的轉速下前期運轉24小時以上。
測量結果是在相應軸承17、18、19外環上的溫升。檢驗-一帶有按現有技術的具有彎曲的滑動面的保持架的軸承17；-一帶有本發明保持架的軸承18，其中滾柱在筋片側廓的平面形滑動面上滑動-但是其中所有支承部不徑向突出于筋片；
-一帶有本發明保持架的軸承19，其中滾柱在筋片側廓的平面形滑動面上滑動，并且筋片上各一對支承部徑向突出于筋片和側邊緣。
由圖表可見，對于軸承17來說，不管是統計的溫度平均值39還是最大值40都超過軸承18和19的數值。軸承18與按現有技術的軸承17相比不管在統計平均值39還是在最大值40方面已經具有改善的溫度特性。軸承19上的溫度有利地顯著較低。
圖形標記表1保持架21 成形銑刀1a 旋轉軸線 22 滑動面2保持架23 窩角部3保持架23a 角表面4保持架24 距離5滾柱 25 平面5a 中心軸線 26 部分圓6側邊緣27 接觸部位7筋片 28 斜面8窩29 斜面9窩30 表面10 窩31 外殼面11 窩32 外殼面12 窩33 端面13 窩34 表面14 支承部35 表面15 支承部36 肋16 側廓 37 倒角17 滾動軸承 38 滾道18 滾動軸承 39 平均值19 滾動軸承 40 最大值20 內輪廓41 油楔
權利要求
1.用于帶有滾柱(5)的滾動軸承的保持架(1，2，3，4)，具有一第一側邊緣(6)、一第二側邊緣(6)、筋片(7)和沿圓周方向相互鄰接的用于滾柱(5)的窩(8、9、10、11，12，13)，其中筋片(7)和側邊緣(6)彼此一體構成，并且其中—筋片(7)沿保持架(1，2，3，4)的旋轉軸線(1a)布置在第一側邊緣(6)和第二側邊緣(6)之間，—每個窩(8、9、10、11，12，13)在圓周方向上由筋片(7)上的相互對置的側廓(16)圍成，—每個窩(8、9、10、11，12，13)沿旋轉軸線由側邊緣(6)的相互對置的內輪廓(20)圍成，—在一個窩(8、9、10、11，12，13)兩邊相互對置的側廓(16)之間沿切向的最大自由輪廓間距大于窩(8、9、10、11，12，13)內相應滾柱(5)的最大直徑，—在筋片(7)上形成用于滾柱(5)的支承部(14、15)，—兩個分別在一個窩(8、9、10、11，12，13)兩邊相互對置的支承部(14、15)之間最大的自由切向間距小于在窩(8、9、10、11，12，13)內相應的滾柱(5)的最大公稱直徑，其中至少側廓(16)具有完工的成形銑削的輪廓，并且所述完工輪廓具有至少一個成形銑刀(21)的正的外刀刃輪廓的負像，其特征為側廓(16)分別具有至少一個面對窩(8、9、10、11，12，13)的用于至少一個在窩(8、9、10、11，12，13)內的滾柱(5)的平面的滑動面(22)，其中平面的滑動面(22)沿徑向至少連接在一個支承部(14、15)上，并且支承部(14、15)至少切向突出于滑動面(22)。
2.按權利要求1的保持架，其特征為滑動面被一繞旋轉軸線(1a)旋轉對稱延伸的并與保持架的滾柱(5)的中心軸線相交的部分圓(26)穿過。
3.按權利要求2的保持架，其特征為在窩(8、9、10、11，12，13)內的滾柱的位于部分圓(26)上的、在相應滾柱(5)和筋片(7)之間的切向自由運動間隙的最大值小于在滾柱(5)和筋片(7)之間的在部分圓(26)徑向上方及徑向下方相鄰的任意一個沿切向的自由距離的最小值。
4.按權利要求3的保持架，其特征為支承部(14、15)具有一面對窩(8、9、10、11，12，13)的平面的斜面(28、29)，其中斜面(28、29)相對于滑動面(22)傾斜一鈍角，斜面(28、29)和滾柱(5)之間沿切向的任何一個自由距離都大于運動間隙。
5.按權利要求4的保持架，其特征為支承部(14)在窩一側在斜面(28)處轉變成滑動面(22)。
6.按權利要求3的保持架，其特征為支承部(15)在窩一側在彎曲表面(30，34)處轉變成滑動面(22)，其中表面(30)與旋轉軸線(1a)同方向、沿窩(8、9、10、11，12，13)的縱向分布，并從窩(8、9、10、11，12，13)出發凸形向外彎曲，其中彎曲表面(30)和滾柱(5)之間沿切向的任何自由距離大于運動間隙。
7.按權利要求6的保持架，其特征為表面(30)在保持架(1，2，3，4)沿旋轉軸線(1a)的縱剖面內的曲率通過一半徑描述。
8.按權利要求7的保持架，其特征為此半徑大于在相應的窩(8、9、10、11，12，13)內的滾柱(5)公稱直徑的一半。
9.按權利要求1的保持架，其特征為滑動面(22)沿與旋轉軸線(1a)相同的方向從一個窩角部(23)向另一個窩角部(23)延伸，其中筋片(7)在每個窩角部(23)處轉變成側邊緣(6)。
10.按權利要求1的保持架，其特征為滑動面(22)在窩角部(23)分別轉變成一彎曲分布的角表面(23a)，其中窩(8、9、10、11，12，13)在窩角部(23)處通過角表面(23a)至少局部地凸形向筋片(7)內拱起。
11.按權利要求1的保持架，其特征為窩(8、9、10、11，12，13)內的相應滾柱(5)通過在滾柱(5)中心軸線徑向上方的支承部(14、15)被部分徑向包圍。
12.按權利要求1的保持架，其特征為窩(8、9、10、11，12，13)內的相應滾柱(5)通過在滾柱(5)中心軸線徑向下方的支承部(14、15)被部分徑向包圍。
13.按權利要求1的保持架，其特征為滾動面(22)在徑向上設置在兩個支承部(14、15)之間，其中支承部(14、15)至少切向突出于滑動面(22)。
14.按權利要求13的保持架，其特征為一個窩的相應滾柱分別在部分圓的徑向上方以及徑向下方被在窩(8、9、10、11，12，13)處相互對置的一對支承部(14、15)被部分徑向包圍。
15.按上述權利要求之任一項的保持架，其特征為至少一些筋片(7)具有至少一個從筋片(7)出發徑向突出于筋片(7)的支承部(14、15)中的第一支承部(14)。
16.按權利要求1前序部分的保持架，其特征為至少一些筋片(7)具有至少一個從筋片(7)出發徑向突出于筋片(7)的支承部(14、15)的第一支承部(14)。
17.按權利要求16的保持架，其特征為第一支承部(14)徑向突出于第一側邊緣(6)和第二側邊緣(6)。
18.按權利要求17的保持架，其特征為至少一個側邊緣(6)與一沿徑向連接在側邊緣(6)上的、用于滾柱(5)的滾道表面之間最小可能的徑向環形間隙的大小至少相當于滾柱(5)公稱直徑的0.6倍至0.9倍，其中環形間隙構成在側邊緣(6)的徑向側面上，第一支承部(14)突出于所述徑向側面。
19.按權利要求16的保持架，其特征為第一支承部(14)徑向最多突出于筋片(7)這么遠，即它和至少一個側邊緣(6)徑向與第一支承部(14)同方向最多突出于筋片(7)的量一樣大。
20.按權利要求16的保持架，其特征為至少在保持架(1，2，3，4)的徑向一側上，第一支承部(14)在此側上突起，至少一個用來徑向限定筋片(7)的外殼面(32)和各個用來徑向限定每個側邊緣(6)的圓周面(31)在徑向離旋轉軸線(1a)同樣遠。
21.按權利要求16的保持架，其特征為至少第一支承部(14)具有側廓(16)的成形銑削輪廓的一部分，其中這部分朝向位于窩(8、9、10、11，12，13)內的相應的滾柱(5)。
22.按權利要求16的保持架，其特征為一筋片(7)上兩個沿圓周方向相互鄰接的窩(8、9、10、11，12，13)的第一支承部(14)由一共同的肋(36)構成，其中肋(36)橫向于旋轉軸線(1a)分布在相互鄰接的窩(8、9、10、11，12，13)之間，并在這里徑向突出于筋片(7)。
23.按權利要求16的保持架，其特征為每個窩(8、9、10、11，12，13)的每條筋片(7)具有至少兩個在筋片(7)上軸向相互離開一定距離的第一支承部(14)。
24.按權利要求23的保持架，其特征為軸向相互離開一定距離的第一支承部(14)之一離旋轉軸線(1a)的距離和軸向相互離開一定距離的第一支承部(14、15)的另一個離旋轉軸線(1a)的距離完全一樣。
25.按權利要求23的保持架，其特征為軸向相互離開一定距離的第一支承部(14)之間在最窄部位的軸向距離至少相當于在窩(8、9、10、11，12，13)內的相應的滾柱(5)的軸向長度的2/5至1/4。
26.按權利要求23的保持架，其特征為在一條筋片(7)上的軸向相互離開一定距離的每個第一支承部(14)到一軸向位于相鄰的第一支承部(14)之間的窩中心平面的距離一樣大，其中窩中心平面被旋轉軸線(1a)垂直穿過。
27.按權利要求16的保持架，其特征為分別在一個窩(8、9、10、11，12，13)兩邊兩個相互對置的支承部(14、15)之間在最窄部位處的最大的切向自由距離至少小于滾柱(5)在最窄部位處直徑的最小尺寸。
28.按權利要求27的保持架，其特征為分別在窩兩邊相互對置的支承部(14、15)可借助于滾柱在最窄部位至少局部這樣地變形，使得變形的支承部之間在最窄部位的切向距離至少相當于滾柱(5)在最窄部位直徑最大值的大小。
29.按權利要求27的保持架，其特征為在最窄部位處的切向距離至少比滾柱(5)在最窄部位處直徑最小值小千分之一毫米。
30.按權利要求16的保持架，其特征為在每個具有至少一個第一支承部(14)的筋片(7)上還至少形成一第二支承部(15)，其中第一支承部(14)和第二支承部(15)徑向相互離開一定距離。
31.按權利要求30的保持架，其特征為沿旋轉軸線(1a)縱向看，第二支承部(15)比第一支承部(14)寬。
32.按權利要求30的保持架，其特征為第二支承部(15)從相應的筋片(7)出發切向向窩(8、9、10、11，12，13)內突起。
33.按權利要求30的保持架，其特征為兩個在窩(8、9、10、11，12，13)兩邊相互對置的第二支承部(15)之間在最窄部位處的切向距離小于在窩(8、9、10、11，12，13)內的滾柱(5)的公稱直徑。
34.按權利要求33的保持架，其特征為在最窄部位處最小的切向距離相當于窩(8、9、10、11，12，13)內滾柱(5)公稱直徑的0.92-0.96倍。
35.按權利要求16的保持架，其特征為每個內輪廓(20)通過一平表面和朝向筋片(7)通過各一個窩角部(23)的彎曲的角表面(23a)的至少一部分描述，其中窩(8、9、10、11，12，13)在窩角部(23)通過角表面(23a)至少在軸向上向相應的邊緣(6)中凸形拱起。
36.按權利要求35的保持架，其特征為角表面(23a)的曲率分別通過一半徑描述。
37.按權利要求36的保持架，其特征為半徑相當于在窩(8、9、10、11，12，13)內的相應的滾柱(5)的公稱直徑的0.05至0.2倍。
38.按權利要求16至37之任一項的保持架，其特征為第一支承部(14)在保持架(2)的徑向外側徑向突出于筋片(7)。
39.按權利要求16至37之任一項的保持架，其特征為第一支承部(14)在保持架(3，4)的徑向內側徑向突出于筋片(7)。
全文摘要
本發明涉及一種用于帶滾柱(5)的滾動軸承的保持架(1，2，3，4)，具有滾柱(5)、一第一側邊緣(6)、一第二側邊緣(6)、筋片7和在圓周方向相互鄰接的用于滾柱(5)的窩(8、9、10、11，12，13)，其中筋片(7)和側邊緣相互一體構成，其中至少側廓(16)具有一完工的成形銑削的輪廓，并且完工輪廓是至少一個成形銑刀(21)正的外切削刃輪廓的負像。
文檔編號F16C33/46GK101044333SQ200580017245
公開日2007年9月26日 申請日期2005年5月21日 優先權日2004年5月28日
發明者G·肖爾, H-J·范德雷, R·鮑伊爾萊因, M·施塔德米勒 申請人:謝夫勒兩合公司