專利名稱：滾動(dòng)軸承中的間隙調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾動(dòng)軸承中的間隙調(diào)整方法，所述滾動(dòng)軸承具有接近于0°的接觸角，這種滾動(dòng)軸承在兩座圈滾道之間并與其接觸地裝有多個(gè)滾柱，所述滾柱和座圈滾道具有曲率半徑基本相同的縱剖面形狀，所述滾柱可沿座圈滾道軸向移動(dòng)而不受座圈滾道軸向限制的阻礙，以便使座圈滾道可以相互不對準(zhǔn)和軸向可位移。
這種方法可用于任何接觸角接近于0°的可調(diào)軸承，例如球面滾柱軸承，但是，特別適用于下述軸承，即，所述滾柱和座圈滾道的縱剖面形狀的曲率半徑大于垂直于座圈滾道測量時(shí)外座圈滾道和軸承軸線之間的距離。最后提到的這種類型的軸承的接觸角當(dāng)承受軸向負(fù)載分量不值一提的軸向調(diào)整時(shí)改變的程度與球面軸承相比很小。
最后提到的那種類型的軸承例如公開在EP-B1-0175858中，這種軸承綜合了其它類型軸承的不同優(yōu)點(diǎn)，例如，短圓柱滾子軸承的軸向自由度、球面滾柱軸承的自位。以及滾針軸承的低剖面高度。
軸承的壽命和剛度廣泛地取決于軸承的徑向內(nèi)部間隙，因而為了獲得最佳化的壽命和剛度需要有最佳的內(nèi)部間隙。
傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承一般都具有不同的內(nèi)部間隙，這與軸承的具體應(yīng)用有關(guān)。與應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)，軸承必須具有正或負(fù)的工作間隙，在某些實(shí)例中，例如對于角面接觸軸承和錐形滾柱軸承來說，這是在安裝過程中實(shí)現(xiàn)的。也可以提供帶有特制軸承座圈的軸承，在制造過程中，使軸承座圈匹配以產(chǎn)生預(yù)定的正或負(fù)間隙或在安裝后產(chǎn)生預(yù)加載值。這當(dāng)然意味著在庫存中必須保有大量的具有不同內(nèi)部間隙的不同的軸承。
本發(fā)明的目的是提供一種軸承間隙調(diào)整方法，在制造時(shí)具有減少數(shù)目的內(nèi)部間隙，通過這種方法使用有效和簡單的步驟就可以獲得大范圍的間隙等級(jí)，因而可減少庫存大量具有不同預(yù)定內(nèi)部間隙的軸承的需要。
在所述種類的軸承中，按照本發(fā)明，工作間隙的這種調(diào)整是通過主動(dòng)地使內(nèi)、外座圈相對軸向位移實(shí)現(xiàn)的。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，軸承的兩座圈之一制造得使其中心從座圈兩端部之間距離的一半的中央位置位移。當(dāng)這種非對稱座圈在第一關(guān)系中在一個(gè)方向上軸向位移時(shí)，間隙變大或變小，通過將所述一個(gè)座圈調(diào)轉(zhuǎn)到相反方向時(shí)就產(chǎn)生相同的間隙調(diào)整，但是以相反的順序，即，間隙不是變大而是變小，反之亦然。當(dāng)然相同的效果也可以通過在安裝時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)整個(gè)軸承來實(shí)現(xiàn)，但是例如當(dāng)內(nèi)座圈具有錐孔的情形中這樣做是不可能的。
在按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，軸承的兩個(gè)座圈都制造得使其中心從座圈兩端部之間距離的一半處的中央位置位移。當(dāng)以第一種關(guān)系安裝這樣的座圈時(shí)，間隙可以是大的，而通過將所述座圈之一調(diào)轉(zhuǎn)到相反的方向上可以獲得另一種小得多間隙，從而在組裝時(shí)通過簡單調(diào)轉(zhuǎn)一個(gè)座圈的手段就可以使一個(gè)軸承覆蓋兩種不同的間隙等級(jí)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，這種軸向位移可以通過下述方式進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)使用分離的間隔墊圈，將其抵靠一個(gè)座圈的端面設(shè)置。通過將至少一個(gè)這種間隔墊圈移向同一座圈的相反端面，就可以調(diào)整軸承間隙以覆蓋兩個(gè)不同的間隙等級(jí)。
按照另一實(shí)施例，可以使用拼合式軸承箱，其具有一個(gè)軸承座，該軸承座設(shè)置在軸承箱的可卸半部的非中心位置上。通過將軸承箱的可卸半部設(shè)置在相反的兩個(gè)方向上，可以使裝在軸承箱中的軸承具有兩個(gè)不同的內(nèi)部間隙。在這種情形中，軸承箱的相對的半部當(dāng)然必須具有自由調(diào)整軸向可移動(dòng)的軸承座圈的空間。
另外，可以將上述第一實(shí)施例與上述的第二和第三實(shí)施例中的任一個(gè)結(jié)合起來，從而當(dāng)在兩個(gè)座圈上使用按照第二實(shí)施例的間隔墊圈時(shí)，可以在一個(gè)軸承中實(shí)現(xiàn)高達(dá)八種不同的間隙。
在另一種實(shí)施例中，通過下述方式可以實(shí)現(xiàn)兩座圈之一的增量位移為所述座圈設(shè)置一個(gè)沿座圈的與圈中座圈滾道相反的包絡(luò)面螺旋式延伸的導(dǎo)向裝置，設(shè)置一個(gè)從軸承箱的相應(yīng)表面或軸上的固定位置伸出的裝置，其用于與所述導(dǎo)向裝置相接合，相對于所述軸承箱和/或軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述座圈，由于所述螺旋導(dǎo)向裝置和所述伸出裝置的配合工作，從而引起座圈的軸向位移。
下面對照示意地表示本發(fā)明的不同實(shí)施例的附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。
圖1表示具有一個(gè)中心位移的座圈的有關(guān)類型的軸承，圖2a表示有關(guān)類型的軸承，其中兩座圈具有位移的中心，圖2b表示按照圖2a的軸承，其中內(nèi)座圈已調(diào)轉(zhuǎn)在相反軸向上，圖3a和3b表示間隔墊片在外座圈的相對側(cè)面上的使用，圖4a和4b表示拼合式軸承箱的可卸的上半部，該軸承箱具有軸承箱的可卸半部，其設(shè)有非中心的軸承座，在圖4b中軸承箱的可卸半部沿與圖4a的位置相比的相反軸向調(diào)轉(zhuǎn)。
圖5以通過軸承箱的剖視圖表示外座圈在軸承箱中軸向調(diào)整和限位的優(yōu)選布置。
圖1示意地表示在本說明開頭提到的那種滾動(dòng)軸承。該軸承包括一個(gè)具有內(nèi)座圈滾道的外座圈1、一個(gè)具有外座圈座圈滾道的內(nèi)座圈2和設(shè)置在所述外、內(nèi)座圈滾道之間的滾柱3。座圈滾道及滾柱的曲率基本相等，半徑為R，在圖示實(shí)施例中該半徑R顯著大于軸承的平均半徑。
在本實(shí)施例中的外座圈1的中心軸向位移從座圈的幾何中心偏置，形成一個(gè)非對稱座圈。因此，外座圈1具有不同高度的側(cè)面1a和1b。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例可以補(bǔ)償擴(kuò)張，因而當(dāng)座圈以圖1所示關(guān)系布置時(shí)的位移將在一個(gè)方向給出一定的補(bǔ)償，外座圈1只簡單的調(diào)轉(zhuǎn)，使側(cè)面1a和側(cè)面1b換位，這樣就可以獲得相同尺寸但相反方向的補(bǔ)償。
圖2a和2b示意地表示按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，兩座圈1，2都軸向位移，使其從座圈的幾何中心偏置，形成非對稱的座圈。因此，外座圈1具有的端面1a和1b及內(nèi)座圈2具有的端面2a和2b都有不同的高度。本發(fā)明的該實(shí)施例可以通過將一個(gè)座圈調(diào)轉(zhuǎn)到相反的軸向上以改變軸承的間隙。以這種方式，當(dāng)軸承的座圈經(jīng)定位，使其各自的中心對準(zhǔn)時(shí)，就可以使一個(gè)軸承覆蓋兩個(gè)不同的間隙等級(jí)。
當(dāng)外座圈1在一個(gè)軸向上定位，使其較高的剖視端面1a調(diào)轉(zhuǎn)在圖2a所示的軸向上時(shí)，軸承具有其最大的內(nèi)部徑向間隙，而當(dāng)外座圈周轉(zhuǎn)180°，以其較大的剖視端面處于如圖2b所示的相反的軸向時(shí)，間隙處于其最小狀態(tài)。
在圖3a和3b所示的另一實(shí)施例中，使用了一個(gè)分離的間隔墊圈4，通過抵靠座圈任一軸向端面，從而可以調(diào)整兩座圈之間的相互軸向關(guān)系，因而通過將間隔墊圈4從一側(cè)移向另一側(cè)就可以獲得不同的預(yù)定間隙。雖然只在外座圈上畫出，但是，在內(nèi)座圈設(shè)置墊圈也可獲得相似的間隙調(diào)整。
圖4a和4b所示的另一實(shí)施例中，通過使用拼合軸承箱可以獲得座圈之間相似的軸向位移，從而調(diào)節(jié)內(nèi)部間隙，可卸軸承箱半部5具有一個(gè)非中心的軸承座6，在其中裝納外座圈1。通過在相反的軸向上周轉(zhuǎn)可卸軸承箱半部5，可以進(jìn)行與前面所述和所示的各實(shí)施例相同類型的間隙調(diào)整。
如上所述，例如也可以結(jié)合按照圖2和3所示的實(shí)施例或圖2和4所示的實(shí)施例，從而獲得數(shù)目更多的間隙調(diào)整位置。
在圖5中表示以松配合插在示意畫出的軸承箱5′中并支承著軸7的軸承外座圈1。外座圈1的外表面設(shè)有螺旋槽8形式的導(dǎo)向裝置，它用于與一個(gè)從軸承箱伸出的，呈調(diào)整螺釘10形式的裝置配合工作。該調(diào)整螺釘10嚙合在螺旋槽8中，如果相對于軸承箱轉(zhuǎn)動(dòng)座圈，可使外座圈1軸向移動(dòng)，從而以簡單的方式調(diào)整軸承的內(nèi)部間隙。為了將座圈限制在需要的位置上，在螺旋槽的底部設(shè)有一系列間隔開來的凹坑9或類似結(jié)構(gòu)。擰緊調(diào)整螺釘10，可使其尖端接合一個(gè)凹坑9，從而限定座圈的位置，得到需要的內(nèi)部間隙。為了便于外座圈1相對于軸承箱5′的轉(zhuǎn)動(dòng)，外座圈1的側(cè)面可設(shè)有凹部11，以便接合用于轉(zhuǎn)動(dòng)座圈的工具。
雖然附圖和說明針對一種軸承，但是如上所述，按照本發(fā)明的方法可以用于接觸角接近于0°的不同的自位軸承。本發(fā)明并不局限于圖示和描述的實(shí)施例，而是可以在附圖的范圍內(nèi)修改變化，例如可以在內(nèi)座圈的內(nèi)包絡(luò)面上設(shè)置導(dǎo)向裝置，并采用一個(gè)突出的裝置，它呈現(xiàn)凸出尖端的形式，裝配在軸上，與所述導(dǎo)向裝置配合工作，以便實(shí)現(xiàn)內(nèi)座圈的軸向位移。
權(quán)利要求
1.在可調(diào)滾動(dòng)軸承中調(diào)整間隙的方法，該軸承的接觸角接近于0°，在這種軸承中在兩座圈滾道(1，2)中并與接觸地設(shè)有多個(gè)滾柱(3)，所述滾柱和座圈滾道具有相同曲率半徑的縱剖面形狀，因而所述滾柱可在座圈滾道之軸向移動(dòng)而不受座圈滾道軸向限制的阻礙，從而座圈滾道可以相互不對準(zhǔn)及軸向可位移，其特征在于調(diào)整是通過主動(dòng)地相對軸向位移內(nèi)、外座圈(1，2)而實(shí)現(xiàn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于它應(yīng)用在一種軸承上，在該軸承中所述滾柱(3)和座圈滾道的縱剖面形狀的曲率半徑(R)大于垂直于座圈滾道測量時(shí)外座圈滾道和軸承軸線(A)之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于座圈(1，2)的相互位移是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的使用一個(gè)軸承座圈，其中心從座圈兩端部之間一半的位置位移，以第一種關(guān)系或第二種關(guān)系安裝這樣的座圈，在后一種關(guān)系中，所述一個(gè)座圈以相反的軸向安裝，使得一個(gè)軸承就可以覆蓋分別具有正、負(fù)方向的間隙，從而獲得對軸向擴(kuò)張的補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于座圈(1，2)的相互位移是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的，使用至少一個(gè)軸承座圈，其中心制得從座圈兩端部之間一半的位置位移，以第一關(guān)系或第二關(guān)系安裝上述座圈，在后一種關(guān)系中，一個(gè)所述至少一個(gè)座圈以相反的軸向安裝，使得一個(gè)軸承就可以覆蓋兩種不同的間隙等級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于座圈(1，2)的進(jìn)一步相互位移是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的使用至少一個(gè)可卸式間隙墊圈(4)。將所述間隔墊圈抵靠一個(gè)座圈的一個(gè)端面或同一座圈的相反的端面安裝，從而調(diào)整軸承間隙以覆蓋幾個(gè)不同的間隙等級(jí)。
6.根據(jù)要求1或2所述的方法，其特征在于座圈(1，2)的相互位移是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的使用一種拼合軸承箱(5)，其具有一個(gè)位于軸承箱的可卸半部中的非中心位置的軸承座(6)，使可卸軸承箱半部定位在具有第一軸向的第一位置和具有相反軸向的第二位置中的任一位置上，從而將裝在軸承箱中的軸承調(diào)整為兩種不同的內(nèi)部間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于還包括權(quán)利要求5的特征。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于為軸承的一個(gè)座圈(1)設(shè)置一個(gè)沿座圈的圈內(nèi)座圈導(dǎo)軌相反的包絡(luò)面螺旋式延伸的導(dǎo)向裝置(8)，設(shè)置從軸承箱(5′)或軸的相應(yīng)表面上的固定位置伸出的并用來與所述導(dǎo)向裝置(8)接合的裝置，相對于所述軸承箱(5′)和/或軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述座圈(1)，由于所述螺旋導(dǎo)向裝置(8)和所述伸出裝置(10)之間的配合工作，從而引起座圈的軸向位移。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于設(shè)置與所述導(dǎo)向裝置(8)相關(guān)的限位裝置(9)，其用于引起所述座圈(1)在所述導(dǎo)向裝置(8)和所述伸出裝置(10)之間不同的相對位置上的限位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于使用設(shè)置在螺旋槽(8)底部上的一系列間隔開來的凹坑(9)，使所述伸出裝置(10)伸入所述凹坑(9)之一，從而將座圈限制在相對于軸承箱的相應(yīng)表面和/或軸的不同的軸向位置上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于使用螺旋槽作為導(dǎo)向裝置，使用一個(gè)穿過軸承箱(5′)的壁的調(diào)整螺釘(10)作為所述伸出裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于與內(nèi)座圈的內(nèi)包絡(luò)面上設(shè)置導(dǎo)向裝置，使用呈伸出尖端形式的伸出裝置，該伸出尖端裝在所述軸上并與所述導(dǎo)向裝置配合工作，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)座圈的軸向位移。
全文摘要
在滾動(dòng)軸承中調(diào)整間隙的方法,這種軸承在兩座圈滾道之間且與其接觸地設(shè)有多個(gè)滾柱(3),所述滾柱和座圈滾道具有相同曲率半徑的縱剖面形狀。所述滾柱(3)可在座圈滾道間軸向移動(dòng)而不受座圈滾道軸向限制的阻礙,以便使座圈滾道可相互不對準(zhǔn)和可軸向位移,調(diào)整是通過使軸承的內(nèi)、外座圈(1,2)主動(dòng)作相對軸向位移而實(shí)現(xiàn)的。
文檔編號(hào)F16C19/36GK1183139SQ9619368
公開日1998年5月27日 申請日期1996年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月31日
發(fā)明者芒努斯·謝爾斯特倫, 約納斯·庫林 申請人:Skf公司