轴承组件的制作方法

专利名称：轴承组件的制作方法
技术领域：
本文公开的主要内容一般地涉及用于内燃发动机的涡轮机，并且更具体地涉及轴承组件。
背景技术：
涡轮增压器轴承必须在升高的温度和显著的轴速下操作。例如，由汽油供能的内燃发动机可产生温度超过1000摄氏度的排气以将涡轮推进到超过100000转每分钟的轴速，其中，轴承摩擦损耗可产生显著的热量。足够的润滑剂和润滑剂流量对于提取热量以及润滑轴承或轴承表面及轴表面而言是重要的。润滑剂还可提供膜的形成，该膜可使得轴承浮置，例如用于对由轴、轴承或润滑剂动力引起的振动进行阻尼。如本文所描述的，各种部件、组件、方法等可提供增强的涡轮增压器轴承组件、性能、寿命等，并且可选地降低成本。


参照以下详细描述并结合附图所示的示例，可对本文描述的各种方法、装置、组件、系统、布置等及其等同物形成更完整的理解，附图中
图I是涡轮增压器和内燃发动机与控制器的示意 图2是包括轴承盒(bearing cartridge)的组件的一个示例的剖视 图3是外罩的一个示例的剖面图以及可被该外罩容纳的轴的一个示例的侧视 图4是被构造成座置两个轴承的壳体的一个示例的一系列视图(包括端视图、顶视图、底视图和剖视图)以及替代的壳体构造的一个示例的底视图5是壳体、滚动元件轴承和轴颈轴承的示例的一系列视图，包括端视图和剖视 图6是壳体和滚动元件轴承的示例的一系列视图，包括端视图和剖视 图7是包括轴承盒的组件的一个示例的剖视图；并且
图8是一种方法的示例的方框图，该方法包括操作由滚动元件轴承支撑的轴，该滚动轴承元件布置在浮置壳体中。
具体实施例方式本文描述了各种涡轮增压器轴承组件。例如，涡轮增压器轴承盒组件可包括轴承，该轴承具有内滚道、外滚道以及布置在内滚道和外滚道之间的滚动元件；轴颈轴承；以及壳体，该壳体包括内部压缩机侧环形表面和内部涡轮侧环形表面，内部压缩机侧环形表面构造成座置轴承的外滚道，内部涡轮侧环形表面构造成座置轴颈轴承。如本文所描述的，轴承组件通常构造成插入涡轮增压器的外罩的孔中。例如，考虑一种涡轮增压器组件，其包括壳体，该壳体构造成座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承，其中，该壳体包括压缩机侧边缘和防旋转特征；以及外罩，该外罩包括孔、轴向面和防旋转特征，该孔构造成接收壳体，该轴向面构造成座置壳体的边缘以将壳体轴向地定位在孔中，该防旋转特征构造成与壳体的防旋转特征协作以限制壳体在孔中的旋转。在这种示例中，壳体和外罩之间的间隙可提供润滑剂膜的形成以将壳体浮置在外罩中。作为另一示例，考虑一种涡轮增压器组件，其包括轴承盒，该轴承盒具有带边缘的壳体，该壳体座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承；外罩，该外罩具有轴向面和孔，轴向面和孔构造成分别轴向地定位和接收带边缘的壳体；以及轴，该轴由滚动元件轴承可旋转地支撑，其中，该轴包括带翅片部分，用于增强的传热。在前面的示例中，带边缘的壳体包括边缘和壳体主体,该壳体主体远离边缘轴向延伸,座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承。在操作期间，轴的带翅片部分用于增大轴和润滑剂之间的传热(例如，至少部分地通过增大的传热面积)并降低压缩机侧滚动元件轴承所经历的温度。再次地，对于大多数涡轮增压器，排气是主要的热源。通过将滚动元件轴承定位在离开排气涡轮一距离处并且在滚动元件轴承和排气涡轮之间的位置处增大轴到润滑剂的传热，可使得滚动元件轴承的操作环境更加适宜，与常规布置相比，任选地允许使用低成本滚动元件轴承。如本文所描述的，各种部件、组件、方法等可有助于涡轮增压器制造，增强涡轮增压器性能、提高轴承寿命，等等。在各种示例中，壳体构造成座置滚动元件轴承和轴颈轴承并且构造成在外罩中浮置在壳体和外罩之间形成的润滑剂挤压膜上(例如，与依靠外滚 道一外罩挤压膜的常规方案相比)。包括了壳体一外罩挤压膜的方案可降低角轴向轴倾斜(angular axial shaft tilt),这进而可改善轴承耐用性。例如，常规组件可具有约O. 25度的倾斜，而作为示例，一种壳体方案可将倾斜降低到约O. 06度(例如，与常规组件相比，降低到约四分之一到五分之一，通过最大倾斜主要由轴颈轴承的内侧径向间隙决定可实现这一点)。这种方案是有益的，因为高倾斜状态可能对于滚动元件轴承的轨道(例如，滚珠轴承的滚珠轨道)是不利的。此外，通过一些特征来增强润滑剂流、传热或其组合，压缩机侧轴承能够在更低的温度下操作以减小热应力、降低形成废气渣的风险，等等。关于包括滚动元件轴承和轴颈轴承的各种示例，这种方案可任选地消除对于推力轴承的需要，同时从滚动元件轴承(例如滚珠或其他类型的滚动元件)的低功率损耗/高负载容量受益，而不会由于高的涡轮侧温度而损害可靠性。特别地，一种壳体方案可允许将压缩机侧轴承定位成在合理范围内尽量远离涡轮侧排气热源。在降低了到压缩机侧轴承的排气传热(例如，任选地具有增强的冷却)的情况下，可以合理地避免使用高成本的滚动元件轴承滚道材料，例如M50 VIM-VAR钢(淬透等级，具有在升高的温度下的高硬度和高压缩强度)。关于改善的冷却，作为示例，轴可被机加工或以其他方式形成有改善从轴到冷却流体(例如，润滑剂)的传热的特征。考虑一种轴，其被机加工成在轴承区域之间具有带翅片的外廓，并且将任选的外罩一壳体润滑剂喷射冷却引导到轴的带翅片区。如本文所描述的，在提供了喷射冷却的情况下，喷射开口或通道约束(例如，长度、截面积、形状，等等)可被精细调节以控制总体冷却剂流量，特别地提供充分的轴承润滑和中间轴冷却，而同时避免流过涡轮增压器的总体润滑剂流量的任何过多增长(例如，这可增大功率损耗)。下面描述涡轮增压的发动机系统的示例，随后是部件、组件、方法等的各种示例。涡轮增压器常常用于增大内燃发动机的输出。参见图1，常规系统100包括内燃发动机Iio和涡轮增压器120。内燃发动机110包括发动机缸体118，发动机缸体118容纳一个或多个燃烧室，其操作性地驱动轴112 (例如经由活塞)。如图I所示，进气端口 114为空气提供流向发动机缸体118的流动路径，而排气端口 116为排气提供从发动机缸体118流出的流动路径。涡轮增压器120用于从排气提取能量并将该能量提供给进入空气，进入空气可与燃料组合以形成燃烧气体。如图I所示，涡轮增压器120包括空气入口 134、轴122、压缩机124、涡轮126、外罩128和排气出口 136。外罩128可由于其布置在压缩机124和涡轮126之间而称作中心外罩。轴122可以是包括各种部件的轴组件。在图I的示例中，废气门阀(或简单地称为废气门)135定位成紧邻涡轮126的入口。废气门阀135可被控制以允许来自排气端口 116的排气绕过涡轮126。在图I中，控制器190的示例被示为包括一个或多个处理器192、存储器194以及一个或多个接口 196。这种控制器可包括电路，例如发动机控制单元的电路。这种控制器可包括向存储器(例如计算机可读的存储介质)提供读取、写入或者读取及写入信息(例如可执行的指令、控制指令、数据等)的电路。如本文所描述的，各种方法和技术可任选地例如通过控制逻辑与控制器结合起来实施。控制逻辑可取决于一个或多个发动机操作条件(例如，涡轮每分钟转数(rpm)、发动机每分钟转数、温度、负载、润滑剂、冷却，等等)。例如，传感器 可经由一个或多个接口 196向控制器190传输信息。控制逻辑可依赖于这种信息，并且进而，控制器190可输出控制信号以控制发动机的操作。控制器190可构造成控制润滑剂流量、温度、可变几何组件(例如，可变几何压缩机或涡轮)、废气门、电动机、或者与发动机相关联的一个或多个其他部件、涡轮增压器(或多个涡轮增压器)，等等。图2示出了涡轮增压器组件200的示例，涡轮增压器组件200包括轴220，轴220由压缩机侧轴承240和涡轮侧轴承250支撑，压缩机侧轴承240和涡轮侧轴承250由壳体260定位。共同地，壳体260以及轴承240和250可称为涡轮增压器轴承盒。在图2的示例中，壳体260定位在外罩280的孔中，其中，压缩机板290用于将壳体260轴向地定位在孔中。如图所示，推力套圈230可旋转地布置在压缩机板290的孔中，该推力套圈可以可选地成为轴承240的一部分(例如参见图5的套圈235)。润滑剂入口 281提供润滑剂流进入外罩280，其中，通道283和287将润滑剂引导到环形孔表面286和288。虽然示出了两个通道，但外罩280也可包括一个或多个附加通道，或者例如包括多个特征的另一种布置以将润滑剂引导到涡轮侧轴承和压缩机侧轴承。如图2的示例所示，可形成各种润滑剂膜，包括盒壳体260和板290之间的膜(fcs-p)、盒壳体260和外罩280之间的膜(fes_h)、压缩机轴承240和盒壳体260之间的膜(fcb_es)、以及涡轮轴承250和轴220之间的膜(fts_s)。考虑到各种壳体一外罩膜，壳体260可“浮置”在外罩280的孔中(例如，只要有足够的润滑剂和压力)。浮置可帮助阻尼振动、润滑剂流、冷却等。如本文所描述的，壳体260和外罩280的孔之间的间隙可允许一些小量的倾斜，由“倾斜+ ”和“倾斜一”表示。此外，涡轮轴承250和轴220之间的间隙也可允许一些轴向倾斜。然而总体而言，由于压缩机侧轴承240被径向地配合(例如压配合)在壳体260中，压缩机侧轴承240的倾斜被最小化。如本文所描述的，在操作期间，可从诸如发动机油泵的泵提供润滑剂。在操作停止后或者在泵送停止的情况下，润滑剂可从外罩排出(例如由于重力)，这可导致膜变薄并且可能导致壳体和外罩之间的一个或多个接触点。在恢复操作时，流向外罩的润滑剂旨在维持允许壳体在外罩内恢复浮置状态的各种膜。在图2的示例中，壳体260还包括突头272，突头272被外罩280中的开口 289接收。由于被开口 289接收，突头272限制或防止了壳体260在外罩280的孔中的旋转。这种布置可确保壳体260的润滑剂开口与润滑剂通道等适当地对准，以为了润滑、浮置、冷却、阻尼或其任何组合的目的提供适当的润滑剂流。图3关于轴向坐标(Z)和径向坐标(r)示出了外罩280和轴220。总体而言，在组装时，轴220的中心轴线与外罩280的孔的中心轴线基本对准，外罩280的孔的中心轴线例如在压缩机端282和涡轮端284之间延伸并由环形表面286和288限定。如图所示，环形表面286布置在半径r。处并具有轴向宽度Λ z。，而环形表面288布置在半径rt处并具有轴向宽度Azt。外罩280的孔具有压缩机端282和涡轮端284之间的轴向宽度Azet以及表面286和288之间的中间宽度ΛΖ 。开口 289可由一个或多个尺寸限定。例如，(例如圆柱形状的)盲孔(partial bore)可由直径dro限定(例如具有沿z轴的深度Δ zM),直径dro在绕z轴的给定角度处并且在从z轴测量的半径处。作为另一个例子，构造成接收并限制突头或其他防旋转特征的开口可由宽度(例如Arro)、深度以及关于方位角坐标的弧长尺寸(例如，绕孔的中心轴线以度为单位测量)限定。在图3的示例中，轴220包括压缩机端222和涡轮端224，压缩机侧轴承表面226 和涡轮侧轴承表面228布置在它们之间。轴承表面226和228的每一个可由各自的直径(例如，d。和dt)和各自的轴向长度(例如，Λ Zc和Λ zt)限定。轴向面225可标记轴直径的变化，例如以定位压缩机侧轴承的滚道(例如参见图2的轴承240)。考虑将滚珠轴承的内滚道压配合到轴220的压缩机侧轴承表面226上，其中，内滚道邻接轴向面225(例如，在部分地由轴向面225形成的肩部处)。如本文所描述的，轴可包括翅片或其他特征以增大从轴到润滑剂的传热。例如，轴220包括一系列特征227，其提供邻近各自表面SI、S2、S3和SN的附加传热区域Al、Α2、A3和AN。可容易地通过对旋转轴进行机加工来形成传热区域，并且传热区域可形成有曲率以例如促进润滑剂流动，因为缓慢流动或静止的润滑剂可能导致形成废气渣(例如，通过随着时间过去由升高的温度促成的反应)。图3还示出了关于轴220的各种温度和发热项。热源包括压缩机侧轴承(QBC)、涡轮侧轴承(Qbt)和轴的排气涡轮端(QT)。在操作期间，轴承功率损耗(例如，摩擦)产生热量，该热量可加热轴，同时排气加热排气涡轮，其进而可加热轴。总体而言，排气提供的热量多于正常操作的轴承产生的热量。润滑剂流对于冷却轴和轴承是重要的。润滑剂入口温度Tin和出口温度Trat之间的差指示了将所产生的轴承热量和排气热量传递到润滑剂的能力。再次地，如所述的，可提供轴特征(例如，特征227)以增强这种传热。如本文所描述的，增强的轴冷却可用于降低轴承温度，这进而可改善性能、延长轴承寿命等等(例如，经由改善的润滑剂动力学、减少的废气渣等等)。图4关于柱面(r、ζ、Θ )坐标系示出了图2的壳体260的各种视图。如本文所描述的，壳体可例如关于重力来定向，以提供由重力引起的润滑剂流(例如，从顶部到底部开口)。类似地，外罩或外罩孔也可关于重力来定向。在图4的示例中，壳体260包括压缩机端262、边缘263、涡轮端264、外表面265、内轴向面266、外表面267、内轴向面268、外表面269、润滑剂开口 271、防旋转特征272、润滑剂开口 273、可变形或可压低突片274、可变形或可压低突片275、内环形表面276、润滑剂开口 277、内环形表面278和润滑剂出口 279以及替代的润滑剂出口 479的示例。取决于功能和需求，突片可任选地是可移除的(例如通过切割、导致分离的变形，等等)。在图4中，示出了各种轴向尺寸，其包括压缩机侧内环形表面276的轴向长度Λ ζ。、涡轮侧内环形表面278的轴向长度Λ Zt、两个环形表面276和278之间的轴向中间长度Λ Zi、边缘263的轴向长度或厚度Λ zr,以及润滑剂出口 279和替代出口 479的轴向润滑剂出口长度Λζ_。还示出了各种径向尺寸，包括边缘263的半径压缩机侧内环形表面276的半径r。、轴向面266的上半径rieu、轴向面266的下半径riel、以及润轮机侧内环形表面278的半径rt。如图4所示,壳体260由位于压缩机端262处的边缘263、由外表面265限定且半径小于边缘263的基本圆柱部分、由外表面267限定的渐缩部分、由外表面269限定的基本圆柱部分组成，由外表面267限定的渐缩部分渐缩到由外表面269限定的基本圆柱部分，由外表面269限定的基本圆柱部分终止于涡轮端264，涡轮端264包括卷边，该卷边形成内轴向面268。

如本文所描述的，壳体260的各个外表面以及外罩280的各个表面的尺寸提供了间隙，以便形成润滑剂膜。例如，壳体260的表面265和外罩280的表面286的尺寸可设置成提供润滑剂膜的形成，该润滑剂膜可用于阻尼涡轮增压器的操作期间所经历的振动。作为另一不例，壳体260的表面269和外罩280的表面288的尺寸可设置成提供润滑剂膜的形成，该润滑剂膜可用于阻尼涡轮增压器的操作期间所经历的振动。其他表面可提供膜的形成，这可取决于轴向间隙。例如，边缘263的表面可允许在边缘263和壳体280之间并在边缘263和板290之间形成膜。这种膜可用于吸收涡轮增压器的操作期间所经历的轴向推力(例如，以降低零件到零件的接触和磨损)。因此，如本文所描述的，壳体可提供径向表面以形成膜并且可提供轴向表面以形成膜，其中，这些膜可阻尼振动、吸收推力、降低磨损，等等。参照图4的替代润滑剂出口 479，通过将其延伸到内环形表面276，与润滑剂出口279相比，润滑剂可更加容易地从壳体260排出，这是由于通过从半径r。阶越到rid而形成的肩部可用于保持一些润滑剂。替代的出口 479被作为示例提供，因为其他布置可包括沿台阶定位的一个或多个开口，等等。图5示出了图2的壳体260以及轴承240和250的各种视图。在剖视图中，轴承240和250被示出与壳体260轴向对准，不过是对于轴承240的替代示例，其包括具有推力套圈235的内滚道。在图5的示例中，轴承240包括内滚道243、内滚道245、滚动元件247和外滚道249。轴承240具有轴向面242和244以及径向表面246。轴承240可以是对称的或非对称的，请注意，对称轴承可有助于组装(例如，通过提供两个可能的取向)。具有推力套圈235的轴承240的替代示例是非对称的，然而取决于尺寸，可能在组装时只能有一个取向。如图5的示例所示，推力套圈235包括在一端处的轴向推力面237和在相对端处的座239以及环形沟槽238，座239与内滚道245协作以用于座置滚动元件(例如参见滚动元件247)，环形沟槽238用于座置密封元件(例如，环)。在这种示例中，部件235和245可被压配合到轴并且在操作期间随着轴旋转。由于推力套圈充当内滚道，这种方案可降低部件的数量。虽然滚珠被示作为滚动元件247，但也可提供其他类型的滚动元件(例如，滚柱等)。在图5的示例中，轴承250包括一个或多个润滑剂开口 255-1和255_2，其与环形沟槽257对准并提供流向内部轴颈表面258的润滑剂流(例如从壳体260的润滑剂开口 277供应)。轴承250可包括两个轴向面252和254以及径向表面256。在轴承250的侧视图中，虚线示出了各种开口 255-1、255-2、255-3和255-4以及环形沟槽257。如本文所描述的，与图5的那些示例轴承250中的一个或多个不同的、具有润滑剂通道或特征的轴承也可适于与壳体260 —起使用。轴承盒的组装包括将轴承240和250定位到壳体260中。如本 文所描述的，轴承240的外滚道249可被壳体260的内环形表面276径向地定位并且可任选地被内轴向面266轴向地定位，而轴颈轴承250可被壳体260的内环形表面278径向地定位并且可任选地被内轴向面268 (并且任选地被突片275的变形)轴向地定位。如本文所描述的，轴承240和250中的一个或两个可定位在壳体260中，使得防止滚动元件轴承240的外滚道249旋转或者防止轴颈轴承250旋转。与常规方案相比，这种方案用于将润滑剂挤压膜或膜从轴承表面传递到壳体表面。图6示出了具有任选的润滑剂沟道666的壳体260以及具有任选的润滑剂沟道642和644的轴承240的各种视图。组件可包括具有润滑剂沟道的壳体、具有润滑剂沟道的轴承、或者具有润滑剂沟道的壳体和具有润滑剂沟道的轴承。关于包括具有一个或多个润滑剂沟道的壳体和具有一个或多个润滑剂沟道的轴承的构造，在需要时，可通过外滚道上、壳体上或者外滚道和壳体上的一个或多个标记来促进对准。例如，在图6中，标记241出现在外滚道249的面242上，其可用于与壳体260的防旋转特征272对准。如本文所描述的，通道(例如沟道)的对准(或失准)的程度可至少部分地确定来自壳体中的开口(例如开口 271)并在邻接壳体的面(例如，面266)的外滚道的面(例如，面244)之间的润滑剂流动力学。如图所示，润滑剂沟道666存在于壳体260的轴向面266的弧形部分上。这种沟道允许润滑剂从开口 271流到轴承240的滚动元件247。另外地或替代地，轴承240的外滚道249可包括润滑剂沟道。如图所示，外滚道249可在一个轴向面244上包括润滑剂沟道644 (例如,作为非对称轴承),或者可在两个轴向面242和244上包括润滑剂沟道642和644 (例如，作为对称轴承)。总体而言，沟道642和644定位成邻近壳体260的轴向面266，轴向面266也可包括一个或多个沟道666。作为替代，可提供间隔机构以维持轴承240的外滚道249和壳体260的轴向面266之间的空间，其中，这种空间允许润滑剂流到轴承240的滚动元件247。如本文所描述的，在图6的示例中，内滚道243可任选地包括推力套圈(例如参见图5的推力套圈235)。图7示出了包括轴承盒的组件700的示例。组件700包括外罩780，外罩780具有润滑剂入口 781，润滑剂入口 781与润滑剂通道783、785和787流体连通。如所述的，可提供喷射以将润滑剂引导到轴的一部分。如图7的示例所示，通道785可将润滑剂引导到轴220的带翅片部分227。图7的示例还示出了壳体760，其包括至少一个沟道666，用于润滑剂流到滚动元件247。此外，可变形或可压低的突片775被示出处于未压低位置，因为轴颈轴承250可被压配合或者不需要沿其面向压缩机的面252进行轴向定位。关于限制壳体760在外罩780中旋转的防旋转特征，壳体780包括开口 772，开口772构造成接收从外罩780的轴向面轴向向外延伸的柱789。在另一替代方案中，开口可存在于壳体和外罩二者中，其中，例如板(例如，板290)包括柱，当该柱被两个开口接收时，该柱用于限制壳体在外罩中的旋转。虽然给出了一些示例，但也可实施各种其他类型的防旋转机构。图8示出了方法800的示例。方法800包括提供方框822、定位方框824、定位方框826和操作方框828，提供方框822用于提供浮置壳体(例如，构造成浮置在外罩的孔中)，定位方框824用于将轴颈轴承定位在壳体中，定位方框826用于将滚动元件轴承定位在壳体中，操作方框828用于操作由滚动元件轴承支撑的轴。这种方法可进一步包括变形或压低壳体的突片以将轴颈轴承定位在壳体中。此外，在操作期间，一种方法可包括提供润滑齐U、在外罩和壳体之间形成一个或多个膜、以及使壳体浮置在外罩中，同时还将润滑剂提供到滚动元件轴承和轴颈轴承。这种方法可进一步包括将润滑剂引导到旋转轴的一部分，其中，该部分可包括用于增强传热的特征(例如，翅片、在轴向距离上具有变化直径的表面，等
-rf* ) O如本文所描述的，涡轮增压器轴承盒可包括轴承，该轴承具有内滚道(任选地， 多件式内滚道)、外滚道以及布置在内滚道和外滚道之间的滚动元件；轴颈轴承(任选地，单件)；以及壳体，该壳体包括内部压缩机侧环形表面和内部涡轮侧环形表面，内部压缩机侧环形表面构造成座置轴承的外滚道，内部涡轮侧环形表面构造成座置轴颈轴承。这种盒可包括防旋转特征以限制壳体在涡轮增压器外罩的孔中的旋转。如本文所描述的，壳体可包括压缩机侧边缘。例如，这种边缘可构造成将壳体轴向地定位在涡轮增压器的外罩的孔中。在涡轮端，壳体可包括卷边。这种卷边可构造成轴向地定位轴颈轴承，或者根据需求(例如，性能、成本等等)轴向地定位任选地其他类型轴承或其一部分(例如，滚动元件轴承的外滚道)。如关于各种示例所描述的，壳体可包括轴向面，该轴向面布置成邻近内部压缩机侧环形表面，其中，例如，该轴向面构造成定位轴承的外滚道。这种轴向面可包括至少一个润滑剂沟道，其构造成提供流向轴承的滚动元件的润滑剂流。如所述的，轴承的外滚道可包括至少一个润滑剂沟道，其构造成提供流向轴承的滚动元件的润滑剂流。如本文所描述的，壳体可包括至少一个可变形或可压低突片。例如，可变形突片可以是轴颈轴承定位突片。作为另一示例，可变形突片可以是润滑剂入口突片。关于润滑剂流，壳体可包括布置在内部压缩机侧环形表面和内部涡轮侧环形表面之间的润滑剂出口。关于滚动元件轴承，这种轴承可包括具有推力套圈的内滚道，推力套圈构造成远离壳体轴向向外延伸。这种内滚道可由两件构成，即单件式内滚道一推力套圈件和另一单件式内滚道件。总体而言，为了组装滚动元件轴承，外滚道或内滚道通常由两件或更多件形成(例如，包括提供滚道、定位滚动元件、封装元件的过程)。如本文所描述的，涡轮增压器轴承盒可任选地容纳轴，该轴包括与滚动元件轴承的内滚道协作的表面、与轴颈轴承协作的表面以及定位在其间且每个表面具有变化直径的传热表面。关于润滑剂流，轴承盒可包括具有润滑剂开口的内部压缩机侧环形表面和具有润滑剂开口的内部涡轮侧环形表面。如本文所描述的，涡轮增压器组件可包括壳体，该壳体构造成座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承，其中，该壳体包括压缩机侧边缘和防旋转特征；以及外罩，该外罩包括孔、轴向面和防旋转特征，该孔构造成接收壳体，该轴向面构造成座置壳体的边缘以将壳体轴向地定位在孔中，该防旋转特征构造成与壳体的防旋转特征协作以限制壳体在孔中的旋转。在这种示例中，壳体和外罩之间的间隙可提供润滑剂膜的形成以将壳体浮置在外罩中。如本文所描述的，涡轮增压器组件可包括轴承盒，该轴承盒包括带边缘的壳体，该壳体座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承；外罩，该外罩包括轴向面和孔，轴向面和孔构造成分别轴向地定位和接收带边缘的壳体；以及轴，该轴由滚动元件轴承可旋转地支撑，其中，该轴包括带翅片部分，用于增强的传热。如本文所描述的，可由控制器(例如参见图I的控制器190)来执行各种动作，该控制器可以是可编程控制器，其构造成根据指令进行操作。如本文所描述的，一个或多个计算机可读介质可包括处理器可执行的指令以命令计算机(例如，控制器或其他计算装置)执行本文描述的一个或多个动作。计算机可读介质可以是存储介质(例如，诸如存储芯片、存储卡、存储盘等等的装置)。控制器能够访问这种存储介质(例如，经由有线或无线接口)并且将信息(例如，指令和/或其他信息)载入存储器(例如参见图I的存储器194)中。如本文 所描述的，控制器可以是发动机控制单元(ECU)或其他控制单元。尽管已经在附图中示出了并且在前面的详细描述中描述了方法、装置、系统、布置等等的一些示例，但将会理解的是，所公开的示例实施例不是限制性的，而是能够在不偏离由所附权利要求阐明和限定的精神的情况下具有多种调整、修改和替换。
权利要求
1.一种涡轮增压器轴承盒，包括 轴承，所述轴承包括内滚道、外滚道以及布置在所述内滚道和所述外滚道之间的滚动元件； 轴颈轴承；以及 壳体，所述壳体包括内部压缩机侧环形表面和内部涡轮侧环形表面，所述内部压缩机侧环形表面构造成座置所述轴承的外滚道，所述内部涡轮侧环形表面构造成座置所述轴颈轴承。
2.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，还包括防旋转特征以限制所述壳体在涡轮增压器的外罩的孔中的旋转。
3.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述壳体包括压缩机侧边缘。
4.如权利要求3所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述压缩机侧边缘构造成将所述壳体轴向地定位在涡轮增压器的外罩的孔中。
5.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述壳体包括涡轮侧卷边。
6.如权利要求5所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述涡轮侧卷边构造成轴向地定位所述轴颈轴承。
7.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述壳体包括轴向面，所述轴向面布置成邻近所述内部压缩机侧环形表面。
8.如权利要求7所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述轴向面构造成定位所述轴承的外滚道。
9.如权利要求7所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述轴向面包括至少一个润滑剂沟道，其构造成提供流向所述轴承的滚动元件的润滑剂流。
10.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述轴承的外滚道包括至少一个润滑剂沟道，其构造成提供流向所述轴承的滚动元件的润滑剂流。
11.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述壳体包括至少一个可变形突片。
12.如权利要求11所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述至少一个可变形突片包括轴颈轴承定位突片。
13.如权利要求11所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述至少一个可变形突片包括润滑剂入口突片。
14.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述壳体包括布置在所述内部压缩 机侧环形表面和所述内部涡轮侧环形表面之间的润滑剂出口。
15.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述轴承的内滚道包括推力套圈，所述推力套圈远离所述壳体轴向向外延伸。
16.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，还包括轴，所述轴包括与所述轴承的内滚道协作的表面、与所述轴颈轴承协作的表面以及定位在其间且每个表面具有变化直径的传热表面。
17.如权利要求I所述的涡轮增压器轴承盒，其中，所述内部压缩机侧环形表面包括润滑剂开口，并且其中，所述内部涡轮侧环形表面包括润滑剂开口。
18.一种涡轮增压器组件，包括壳体，所述壳体构造成座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承，其中，所述壳体包括压缩机侧边缘和防旋转特征；以及 外罩，所述外罩包括孔、轴向面和防旋转特征，所述孔构造成接收所述壳体，所述轴向面构造成座置所述壳体的边缘以将所述壳体轴向地定位在所述孔中，所述外罩的防旋转特征构造成与所述壳体的防旋转特征协作以限制所述壳体在所述孔中的旋转。
19.如权利要求18所述的涡轮增压器组件，其中，所述壳体和所述外罩之间的间隙提供润滑剂膜的形成以将所述壳体浮置在所述外罩中。
20.一种涡轮增压器组件，包括 轴承盒，所述轴承盒包括带边缘的壳体，所述带边缘的壳体座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承； 外罩，所述外罩包括轴向面和孔，所述轴向面和孔构造成分别轴向地定位和接收所述带边缘的壳体；以及 轴，所述轴由所述滚动元件轴承可旋转地支撑，其中，所述轴包括带翅片部分，用于增强的传热。
全文摘要
本发明涉及轴承组件。具体地，一种涡轮增压器轴承盒可包括轴承，该轴承具有内滚道、外滚道以及布置在内滚道和外滚道之间的滚动元件；轴颈轴承；以及壳体，该壳体包括内部压缩机侧环形表面和内部涡轮侧环形表面，内部压缩机侧环形表面构造成座置轴承的外滚道，内部涡轮侧环形表面构造成座置轴颈轴承。这种盒可任选地包括防旋转特征以限制壳体在涡轮增压器外罩的孔中的旋转，并且可任选地构造成浮置在外罩的孔中。还公开了装置、组件、系统、方法等等的各种其他示例。
文档编号F01D25/16GK102808663SQ20121017258
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月30日 优先权日2011年5月31日
发明者D.珀蒂让 申请人:霍尼韦尔国际公司