軸承的制作方法
【專利摘要】本公開涉及一種球面滾子軸承(1)，包括：外圈(2)，其具有至少一個內滾道(21)，內圈(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滾道(21)和相應的第一和第二外滾道(31、32)之間，所述滾子元件(4)還具有軸向內端部(43)。此外，所述軸承(1)還包括保持架(5)，用于引導和/或保持所述滾子元件(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，其中，所述保持架(5)是由所述軸向內端部(43)定心的滾子。
【專利說明】
軸承
技術領域
[0001]本公開涉及一種球面滾子軸承。
【背景技術】
[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用中使用，尤其是用于更苛刻的應用，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力渦輪機應用中。這些軸承可以是合適的替代的領域的其他示例是在紙漿和造紙機、海洋應用、非公路應用中以及在采礦應用中。
[0003]存在若干種可用的不同設計。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，一些已知的設計包括導向環，其他軸承類型包括在內圈上的中間凸緣。不同的設計具有不同的優點，因此是有用的且適用于不同的需要。例如，軸承可優化用于不同的情況和環境，比如用于高速或低速應用，主要用于徑向載荷，主要用于軸向載荷、大的軸撓曲等。
【發明內容】
[0004]鑒于上述情況，本發明的目的是提供一種至少減輕一些現有技術缺點的新的球面滾子軸承設計。此外，本發明的目的是提供一種球面滾子軸承設計，其對用于軸承的加載區相對于重力方向位于軸承的徑向頂部區域的應用和/或對相對低速的應用是特別有利的。
[0005]這些目的已經通過如在獨立權利要求中提出的特征來實現。本發明的有利實施例可以在從屬權利要求中以及在下面的描述和附圖中找到。
[0006]這些目的已通過一種球面滾子軸承來實現，包括:外圈，其具有至少一個內滾道，內圈，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滾道和相應的第一和第二外滾道之間，所述滾子元件還具有軸向內端部。此外，所述軸承包括保持架，用于引導和/或保持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，其中，所述保持架是由所述軸向內端部定心的滾子。
[0007]本發明人已經認識到，在許多情況下可能有利的是，將保持架定心于滾子元件上，而不是將保持架定心于軸承的內圈或外圈上。此外，在某些情況下，還可能有利的是將保持架定心于滾子元件的內軸向端部上。這在加載區位于相對于重力的軸承的徑向頂部區域中的情況下是特別有利的，這將導致保持架將由軸承的加載區中的滾子元件定心。此外，該設計對于大致水平的軸承裝置是特別有利的。在加載區中的滾子元件將表現得很穩定，并且可以不波動或撓曲，這會導致由滾子元件更穩定地定心保持架。還可能存在其他情況，也就是可能有利的是將保持架定心在滾子元件的軸向內端部上，例如在具有相對低轉速的應用中。此外，軸承對于被布置在大致水平程度的應用是特別有利的。
[0008]在本發明的實施例中，所述軸承還具有特定的節圓直徑(PCD)，并且其中，每個保持架兜孔還具有保持架兜孔底部，其面向相應保持架兜孔中的滾子元件的軸向內端部，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端部，或:
[0009]-從所述節圓直徑(P⑶)徑向向外，
[0010]-大致在所述節圓直徑(P⑶)中，或
[0011]-從所述節圓直徑(P⑶)徑向向內。
[0012]對于本領域技術人員而言，軸承的節圓直徑(PCD)是熟知的。節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軸線的軸承的軸向方向、平行于其旋轉軸線的內圈的軸向方向、平行于其旋轉軸線的外圈的軸向方向以及平行于其旋轉軸線的保持架的軸向方向。徑向方向是垂直于相應軸向方向的方向。
[0013]在實施例中，所述保持架兜孔底部被進一步布置成能夠接觸位于與重力的方向大致相反的軸承的徑向頂部區域中的滾子元件。
[0014]在實施例中，用于所述第一和第二相應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，并且大致按照相應的第一和第二滾子列的接觸角。采用這種設計，兩個軸向相對的保持架兜孔底部將假定在相應的第一和第二滾子列中的滾子元件之間的楔形形狀。這將導致在滾子與保持架之間的牢固而穩定的接觸。
[0015]在本發明的實施例中，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(比如導向環)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向環。當軸承在更高速的應用中使用時，導向環是特別有用的。此外，保持架通常定心于導向環上，這又與內圈接觸。通過將導向環從軸承移除，將有更少的部件。這在成本方面當然是有利的，但也有可能導致更堅固的軸承設計，因為事實是在軸承中將有更少的部件。此夕卜，擁有常用于現有技術設計的中間凸緣也是很昂貴的，因為制造包括中間凸緣的內圈將更加復雜。另外，中間凸緣的存在將導致更多的材料，從而導致更大的重量以及更高的材料成本。此外，本發明的設計將導致在第一和第二滾子列之間在保持架與內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。這可能導致內圈的滾道與滾子元件之間的接觸的潤滑得到改善，因為潤滑劑可被存儲在這些接觸區的附近。
[0016]在另一實施例中，用于引導滾子元件的隔離環或導向環沿軸向存在第一和第二滾子列之間。在具有較高轉速的應用中可能需要隔離環。例如，隔離環可以引導第一和第二滾子列中的滾子兀件。
[0017]在本發明的實施例中，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。通過具有這樣的設計，可以防止滾子元件從軸承脫落，例如在軸承的組裝期間。在另一實施例中，所述內圈還在所述軸承的相對軸向側上具有第一和第二軸向外側區域，其中，相應的第一和第二軸向外側區域具有第一和第二相應的側凸緣。該側凸緣可以進一步改善和防止滾子從軸承脫落。
[0018]在本發明的實施例中，所述保持架是梳狀保持架(也稱為四爪型保持架)。在實施例中，保持架由聚合物、金屬比如黃銅、鋼或鐵、或者由本領域技術人員公認的任何其他合適的材料制成。
[0019 ]對于本領域技術人員而言，其他實施例和對本文中在權利要求的范圍之內提出的當前實施例的修改將是顯而易見的。例如，本領域技術人員將理解并認識到，保持架兜孔底部的幾何形狀可以有不同地設計卻仍可以達到相同的效果，即保持架將是定心于滾子的軸向內滾子端部上的滾子。
【附圖說明】
[0020]下面參考附圖，對本發明的示例性實施例進行更加詳細地描述，其中:
[0021]圖1示出了根據本發明實施例的軸承的剖視圖。
[0022]圖2a_c示出了根據本發明實施例的軸承的一個軸向側的剖視圖。
[0023]圖3示出了根據本發明實施例的軸承的另一剖視圖。
[0024]附圖示出了本發明的示意性示例性實施例，且因此不一定是按比例繪制的。應當理解的是，示出和描述的實施例是示例性的，且本發明并不限于這些實施例。還應當指出的是附圖中的一些細節可能為了更好地描述和說明本發明而被夸大。
【具體實施方式】
[0025]圖1示出了根據本發明實施例的軸承I的剖視圖。軸承I包括具有一個內滾道21的外圈2、具有第一和第二外滾道31和32的內圈3、以第一和第二滾子列41和42布置在至少一個內滾道21和相應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。保持架5是定心于滾子元件4的內軸向端部43上的滾子。此外，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的軸向內側上并且其面向在相應的第一和第二滾子列41和42中的滾子元件4的內軸向端部43 ο保持架5將接觸在保持架兜孔底部513的滾子元件4的軸向端部43。另夕卜，在本實施例中，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。這將導致保持架5將由于重力而在滾子元件4的軸向側面上“倒下”。另外，在本實施例中，在軸承I中沒有間隔環或中間凸緣。
[0026]圖2a_c示出了本發明的其它實施例。這里，示出了滾子端部定心如何能夠實現的三個例子。從頂部開始，示出了內圈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43從節圓直徑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，在節圓直徑PCD下甚至接近于其，滾子端部43接觸保持架兜孔底部513。在底部的圖中，可以看到過節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。當加載區相對于重力的方向位于軸承I的徑向頂部區域時，在滾子元件端部43上的定心將有利地發生。
[0027]圖3示出了根據本發明實施例的軸承I的剖視圖的一部分。在此視圖中，可以看出內圈3的一部分、保持架5、滾子4以及內圈3的側凸緣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，側凸緣33將防止滾子4從軸承I沿軸向脫落。這將導致滾子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。
【主權項】
1.一種球面滾子軸承(I)，包括: -外圈(2)，其具有至少一個內滾道(21)， -內圈(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滾道(21)和相應的第一和第二外滾道(31、32)之間，所述滾子元件(4)還具有軸向內端部(43)， -保持架(5)，用于引導和/或保持所述滾子元件(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， -其特征在于， -所述保持架(5)是由所述軸向內端部(43)定心的滾子。2.根據權利要求1所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述軸承還具有特定的節圓直徑(PCD)，并且 -其中，每個保持架兜孔(51)還具有保持架兜孔底部(511)，其面向相應保持架兜孔(51)中的滾子元件(4)的軸向內端部(43)，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)的軸向內端部(43)，或: -從所述節圓直徑(P⑶)徑向向外， -大致在所述節圓直徑(PCD)中，或 -從所述節圓直徑(P⑶)徑向向內。3.根據權利要求2所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述保持架兜孔底部(511)被進一步布置成能夠接觸位于與重力的方向大致相反的軸承(I)的徑向頂部區域中的滾子元件(4)。4.根據權利要求2或3所述的球面滾子軸承(I)， -其中，用于所述第一和第二相應的滾子列(41、42)的兩個大致軸向相對的保持架兜孔底部(511)相對傾斜，并且大致按照相應的第一和第二滾子列(41、42)的接觸角。5.根據前述權利要求中任一項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或中間凸緣。6.根據前述權利要求中任一項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。7.根據前述權利要求中任一項所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述內圈(3)還在所述軸承(I)的相對軸向側上具有第一和第二軸向外側區域，其中，相應的第一和第二軸向外側區域具有相應的第一 (33)和第二側凸緣。8.根據前述權利要求中任一項所述的球面滾子軸承(I)， -其中，所述保持架(5)是梳狀保持架。
【文檔編號】F16C33/58GK106050903SQ201610209947
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月6日 公開號201610209947.2, CN 106050903 A, CN 106050903A, CN 201610209947, CN-A-106050903, CN106050903 A, CN106050903A, CN201610209947, CN201610209947.2
【發明人】P.詹姆斯, M.盧夫, L.斯蒂格斯喬
【申請人】斯凱孚公司