滾動軸承中的間隙調整方法
2023-05-25 02:05:31
專利名稱：滾動軸承中的間隙調整方法
技術領域：
本發明涉及滾動軸承中的間隙調整方法，所述滾動軸承具有接近於0°的接觸角，這種滾動軸承在兩座圈滾道之間並與其接觸地裝有多個滾柱，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和軸向可位移。
這種方法可用於任何接觸角接近於0°的可調軸承，例如球面滾柱軸承，但是，特別適用於下述軸承，即，所述滾柱和座圈滾道的縱剖面形狀的曲率半徑大於垂直於座圈滾道測量時外座圈滾道和軸承軸線之間的距離。最後提到的這種類型的軸承的接觸角當承受軸向負載分量不值一提的軸向調整時改變的程度與球面軸承相比很小。
最後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點，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於軸承的徑向內部間隙，因而為了獲得最佳化的壽命和剛度需要有最佳的內部間隙。
傳統的滾動軸承一般都具有不同的內部間隙，這與軸承的具體應用有關。與應用領域相關，軸承必須具有正或負的工作間隙，在某些實例中，例如對於角面接觸軸承和錐形滾柱軸承來說，這是在安裝過程中實現的。也可以提供帶有特製軸承座圈的軸承，在製造過程中，使軸承座圈匹配以產生預定的正或負間隙或在安裝後產生預加載值。這當然意味著在庫存中必須保有大量的具有不同內部間隙的不同的軸承。
本發明的目的是提供一種軸承間隙調整方法，在製造時具有減少數目的內部間隙，通過這種方法使用有效和簡單的步驟就可以獲得大範圍的間隙等級，因而可減少庫存大量具有不同預定內部間隙的軸承的需要。
在所述種類的軸承中，按照本發明，工作間隙的這種調整是通過主動地使內、外座圈相對軸向位移實現的。
在本發明的第一實施例中，軸承的兩座圈之一製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。當這種非對稱座圈在第一關係中在一個方向上軸向位移時，間隙變大或變小，通過將所述一個座圈調轉到相反方向時就產生相同的間隙調整，但是以相反的順序，即，間隙不是變大而是變小，反之亦然。當然相同的效果也可以通過在安裝時調轉整個軸承來實現，但是例如當內座圈具有錐孔的情形中這樣做是不可能的。
在按照本發明的另一個實施例中，軸承的兩個座圈都製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。當以第一種關係安裝這樣的座圈時，間隙可以是大的，而通過將所述座圈之一調轉到相反的方向上可以獲得另一種小得多間隙，從而在組裝時通過簡單調轉一個座圈的手段就可以使一個軸承覆蓋兩種不同的間隙等級。
按照本發明的另一個實施例，這種軸向位移可以通過下述方式進一步實現使用分離的間隔墊圈，將其抵靠一個座圈的端面設置。通過將至少一個這種間隔墊圈移向同一座圈的相反端面，就可以調整軸承間隙以覆蓋兩個不同的間隙等級。
按照另一實施例，可以使用拼合式軸承箱，其具有一個軸承座，該軸承座設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置在相反的兩個方向上，可以使裝在軸承箱中的軸承具有兩個不同的內部間隙。在這種情形中，軸承箱的相對的半部當然必須具有自由調整軸向可移動的軸承座圈的空間。
另外，可以將上述第一實施例與上述的第二和第三實施例中的任一個結合起來，從而當在兩個座圈上使用按照第二實施例的間隔墊圈時，可以在一個軸承中實現高達八種不同的間隙。
在另一種實施例中，通過下述方式可以實現兩座圈之一的增量位移為所述座圈設置一個沿座圈的與圈中座圈滾道相反的包絡面螺旋式延伸的導向裝置，設置一個從軸承箱的相應表面或軸上的固定位置伸出的裝置，其用於與所述導向裝置相接合，相對於所述軸承箱和/或軸轉動所述座圈，由於所述螺旋導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明的不同實施例的附圖進一步描述本發明。
圖1表示具有一個中心位移的座圈的有關類型的軸承，圖2a表示有關類型的軸承，其中兩座圈具有位移的中心，圖2b表示按照圖2a的軸承，其中內座圈已調轉在相反軸向上，圖3a和3b表示間隔墊片在外座圈的相對側面上的使用，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轉。
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整和限位的優選布置。
圖1示意地表示在本說明開頭提到的那種滾動軸承。該軸承包括一個具有內座圈滾道的外座圈1、一個具有外座圈座圈滾道的內座圈2和設置在所述外、內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，在圖示實施例中該半徑R顯著大於軸承的平均半徑。
在本實施例中的外座圈1的中心軸向位移從座圈的幾何中心偏置，形成一個非對稱座圈。因此，外座圈1具有不同高度的側面1a和1b。
在本發明的這個實施例可以補償擴張，因而當座圈以圖1所示關係布置時的位移將在一個方向給出一定的補償，外座圈1隻簡單的調轉，使側面1a和側面1b換位，這樣就可以獲得相同尺寸但相反方向的補償。
圖2a和2b示意地表示按照本發明的另一個實施例，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及內座圈2具有的端面2a和2b都有不同的高度。本發明的該實施例可以通過將一個座圈調轉到相反的軸向上以改變軸承的間隙。以這種方式，當軸承的座圈經定位，使其各自的中心對準時，就可以使一個軸承覆蓋兩個不同的間隙等級。
當外座圈1在一個軸向上定位，使其較高的剖視端面1a調轉在圖2a所示的軸向上時，軸承具有其最大的內部徑向間隙，而當外座圈周轉180°，以其較大的剖視端面處於如圖2b所示的相反的軸向時，間隙處於其最小狀態。
在圖3a和3b所示的另一實施例中，使用了一個分離的間隔墊圈4，通過抵靠座圈任一軸向端面，從而可以調整兩座圈之間的相互軸向關係，因而通過將間隔墊圈4從一側移向另一側就可以獲得不同的預定間隙。雖然只在外座圈上畫出，但是，在內座圈設置墊圈也可獲得相似的間隙調整。
圖4a和4b所示的另一實施例中，通過使用拼合軸承箱可以獲得座圈之間相似的軸向位移，從而調節內部間隙，可卸軸承箱半部5具有一個非中心的軸承座6，在其中裝納外座圈1。通過在相反的軸向上周轉可卸軸承箱半部5，可以進行與前面所述和所示的各實施例相同類型的間隙調整。
如上所述，例如也可以結合按照圖2和3所示的實施例或圖2和4所示的實施例，從而獲得數目更多的間隙調整位置。
在圖5中表示以松配合插在示意畫出的軸承箱5′中並支承著軸7的軸承外座圈1。外座圈1的外表面設有螺旋槽8形式的導向裝置，它用於與一個從軸承箱伸出的，呈調整螺釘10形式的裝置配合工作。該調整螺釘10嚙合在螺旋槽8中，如果相對於軸承箱轉動座圈，可使外座圈1軸向移動，從而以簡單的方式調整軸承的內部間隙。為了將座圈限制在需要的位置上，在螺旋槽的底部設有一系列間隔開來的凹坑9或類似結構。擰緊調整螺釘10，可使其尖端接合一個凹坑9，從而限定座圈的位置，得到需要的內部間隙。為了便於外座圈1相對於軸承箱5′的轉動，外座圈1的側面可設有凹部11，以便接合用於轉動座圈的工具。
雖然附圖和說明針對一種軸承，但是如上所述，按照本發明的方法可以用於接觸角接近於0°的不同的自位軸承。本發明並不局限於圖示和描述的實施例，而是可以在附圖的範圍內修改變化，例如可以在內座圈的內包絡面上設置導向裝置，並採用一個突出的裝置，它呈現凸出尖端的形式，裝配在軸上，與所述導向裝置配合工作，以便實現內座圈的軸向位移。
權利要求
1.在可調滾動軸承中調整間隙的方法，該軸承的接觸角接近於0°，在這種軸承中在兩座圈滾道(1，2)中並與接觸地設有多個滾柱(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及軸向可位移，其特徵在於調整是通過主動地相對軸向位移內、外座圈(1，2)而實現的。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於它應用在一種軸承上，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)大於垂直於座圈滾道測量時外座圈滾道和軸承軸線(A)之間的距離。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於座圈(1，2)的相互位移是通過下述方式實現的使用一個軸承座圈，其中心從座圈兩端部之間一半的位置位移，以第一種關係或第二種關係安裝這樣的座圈，在後一種關係中，所述一個座圈以相反的軸向安裝，使得一個軸承就可以覆蓋分別具有正、負方向的間隙，從而獲得對軸向擴張的補償。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於座圈(1，2)的相互位移是通過下述方式實現的，使用至少一個軸承座圈，其中心製得從座圈兩端部之間一半的位置位移，以第一關係或第二關係安裝上述座圈，在後一種關係中，一個所述至少一個座圈以相反的軸向安裝，使得一個軸承就可以覆蓋兩種不同的間隙等級。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於座圈(1，2)的進一步相互位移是通過下述方式實現的使用至少一個可卸式間隙墊圈(4)。將所述間隔墊圈抵靠一個座圈的一個端面或同一座圈的相反的端面安裝，從而調整軸承間隙以覆蓋幾個不同的間隙等級。
6.根據要求1或2所述的方法，其特徵在於座圈(1，2)的相互位移是通過下述方式實現的使用一種拼合軸承箱(5)，其具有一個位於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整為兩種不同的內部間隙。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於還包括權利要求5的特徵。
8.根據前述任一權利要求所述的方法，其特徵在於為軸承的一個座圈(1)設置一個沿座圈的圈內座圈導軌相反的包絡面螺旋式延伸的導向裝置(8)，設置從軸承箱(5′)或軸的相應表面上的固定位置伸出的並用來與所述導向裝置(8)接合的裝置，相對於所述軸承箱(5′)和/或軸轉動所述座圈(1)，由於所述螺旋導向裝置(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.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於設置與所述導向裝置(8)相關的限位裝置(9)，其用於引起所述座圈(1)在所述導向裝置(8)和所述伸出裝置(10)之間不同的相對位置上的限位。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於使用設置在螺旋槽(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於軸承箱的相應表面和/或軸的不同的軸向位置上。
11.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於使用螺旋槽作為導向裝置，使用一個穿過軸承箱(5′)的壁的調整螺釘(10)作為所述伸出裝置。
12.根據權利要求8至10中任一項所述的方法，其特徵在於與內座圈的內包絡面上設置導向裝置，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並與所述導向裝置配合工作，以實現內座圈的軸向位移。
全文摘要
在滾動軸承中調整間隙的方法,這種軸承在兩座圈滾道之間且與其接觸地設有多個滾柱(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和可軸向位移,調整是通過使軸承的內、外座圈(1,2)主動作相對軸向位移而實現的。
文檔編號F16C19/36GK1183139SQ9619368
公開日1998年5月27日 申請日期1996年3月22日 優先權日1995年3月31日
發明者芒努斯·謝爾斯特倫, 約納斯·庫林 申請人:Skf公司