专利名称：一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车电磁风扇离合器，具体的讲是一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承。
背景技术：
在商用车，特别是大功率发动机汽车中，发动机产生的热量较大，一般采用汽车发动机直连驱动其冷却系统的冷却风扇。发动机直连冷却风扇的结构简单，成本低，但是能耗大。某些场合，比如寒冷天气，或者发动机启动一段时间后，在发动机温度不高的情况下，不停工作的直连冷却风扇增加了发动机的能耗。在发动机与冷却风扇之间安装离合器，控制冷却风扇工作，能够有效的实现节能降耗。在现有的电磁风扇离合器中，支撑离合器磁铁固定盘的是密封单列深沟球轴承或双列角接触球轴承。密封单列深沟球轴承轴向尺寸小，结构紧凑，成本低，缺点是轴承外圈在旋转中受外力影响容易产生较大的摆动，安装在轴承外·圈上的磁铁固定盘外径尺寸大，旋转中容易受轴向力矩的作用产生摆动倾向，密封单列深沟球轴承将这种摆动放大，磁铁固定盘外周的摆动对冷却风扇的旋转产生影响，降低电磁风扇离合器的工作效率；双列角接触球轴承外圈摆动小，磁铁固定盘运动较平稳，冷却风扇工作稳定，缺点是轴承轴向尺寸大，结构复杂，成本高。
实用新型内容本实用新型要解决现有电磁风扇离合器中，密封单列深沟球轴承外圈在旋转中受外力影响容易产生较大摆动，双列角接触球轴承轴向尺寸大，结构复杂，成本高的技术问题，提供一种轴向尺寸小，结构简单，成本低，外圈在旋转中受外力影响产生摆动较小的电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承。为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，包括外圈和内圈，外圈内径上的外沟，内圈外径上的内沟，单列的钢球和保持架，轴承两端的密封圈，在过轴承轴线的截面上，外沟和内沟分别由两条圆弧连接组成，两条圆弧的一端相交，外沟的两条圆弧的另一端与外圈内径相交，内沟的两条圆弧的另一端与内圈外径相交；组成外沟和内沟的两条圆弧半径大于钢球的半径；钢球与外沟和内沟各有两个接触点。在过轴承轴线的截面上，单列的钢球与外沟和内沟四点接触，在轴向尺寸上与密封单列深沟球轴承相同，而在效果上与双列角接触球轴承相同。在汽车电磁风扇离合器中，本实用新型保留了密封单列深沟球轴承和双列角接触球轴承的优点，克服了密封单列深沟球轴承和双列角接触球轴承的缺点，轴向尺寸小，结构简单，成本低，外圈在旋转中受外力影响产生摆动较小。在过轴承轴线的截面上，外沟和内沟呈尖拱形，即桃形，两条圆弧的交点即为尖拱的顶点。外沟和内沟分别由两条半径、长度相同的圆弧连接组成。在过轴承轴线的截面上，组成外沟和内沟的两条圆弧在钢球两侧呈对称分布；钢球与外沟的两个接触点、钢球与内沟的两个接触点分别在钢球两侧呈对称分布。组成外沟和内沟的圆弧半径与钢球的半径之比为I. 02 I. 18。组成外沟和内沟的圆弧半径与钢球的半径之比大于I. 18，轴承的承载能力急剧下降，轴承寿命明显降低，夕卜圈在载荷产生偏转力矩时将产生较大的摆动，影响磁铁固定盘的正常工作；之比小于1.02时，运动中钢球的润滑效果急剧下降，轴承温升明显升高、摩擦明显增大和能耗明显增加，导致轴承寿命明显降低。组成外沟和内沟的圆弧半径与钢球的半径之比为I. 04 I. 14。是优选的比值。组成外沟的圆弧半径大于等于组成内沟的圆弧半径。夕卜沟的两个接触点连接钢球的中心的夹角、内沟的两个接触点连接钢球的中心的夹角为30 80°。夹角的大小影响电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承径向和轴向的承载以及闻速运动的能力。
外沟的两个接触点连接钢球的中心的夹角和内沟的两个接触点连接钢球的中心的夹角为40 70°。是优选的角度。本实用新型的优点是单列的钢球与外沟和内沟四点接触，在汽车电磁风扇离合器中，本实用新型保留了密封单列深沟球轴承和双列角接触球轴承的优点，克服了密封单列深沟球轴承和双列角接触球轴承的缺点。本实用新型轴向尺寸小，结构简单，成本低，夕卜圈在旋转中受外力影响产生摆动较小。
图I是本实用新型一个实施例的结构示意图；图2是图I中轴承外圈与钢球配合部分的放大图；图3是图I中轴承内圈与钢球配合部分的放大图。
具体实施方式
结合附图说明。图示的是过轴承轴线的截面。图中外圈I的外圈内径9表面上加工有一条沟状外沟8，内圈2的内圈外径12表面上加工有一条沟状内沟13。钢球3分布在外沟8和内沟13之间，作滚动运动。外圈I和内圈2的左右端面处分别加工有环状槽，即密封槽10，密封槽10内嵌装密封圈5，左右密封圈5之间的钢球3和保持架4上涂抹润滑脂供润滑使用。密封圈5起防尘、防水以及防止润滑脂泄漏的功能。保持架4将钢球3均匀的分隔，避免了相邻钢球3接触、碰撞而增大摩擦和产生噪音，引导钢球3旋转及改善轴承内部润滑性能。使用中，电磁风扇离合器磁铁固定盘安装在外圈I的外圈外径7上，内圈2的内圈内径14安装在驱动轴上，驱动轴与发动机通过联轴器连接。发动机工作，驱动轴旋转，内圈2跟随旋转。离合器根据线圈是否通电产生吸合或分离，使磁铁固定盘旋转或静止，进而致使冷却风扇旋转或静止。图中外沟8和内沟13分别由两条半径、长度相同的圆弧连接组成。外沟左侧圆弧的圆心在钢球球心的右侧和下方，右侧圆弧的圆心在钢球球心的左侧和下方，两者的左右距离在图2中以b表示，外沟圆弧的圆心距离其上方的钢球球心距离以c表示。内沟左侧圆弧的圆心在钢球球心的右侧和上方，右侧圆弧的圆心在钢球球心的左侧和上方，两者的左右距离在图3中以f表示，内沟圆弧的圆心距离其下方的钢球球心距离以e表示。外沟左侧圆弧的右端与右侧圆弧的左端相交，外沟左侧圆弧的左端与外圈内径9的左侧相交，右侧圆弧的右端与外圈内径9的右侧相交；内沟左侧圆弧的右端与右侧圆弧的左端相交，内沟左侧圆弧的左端与内圈外径12的左侧相交，右侧圆弧的右端与内圈外径12的右侧相交。组成外沟8和内沟13的两条圆弧在钢球3的两侧呈对称分布；钢球3与外沟8的两个接触点6、钢球3与内沟13的两个接触点11分别在钢球3的两侧呈对称分布。在理论上，接触点6和接触点11在圆弧的中心。外沟8和内沟13呈尖拱形，即桃形，在外沟8上尖头向上，在内沟13上向下。钢球3的半径在图2和图3中以R表示，组成外沟8的两条圆弧的半径在图2中以Re表示，组成内沟13的两条圆弧的半径在图3中以Ri表示。本实施例中，Re、Ri相等，Re/R和Ri/R等于I. 10。图2中两个接触点6与钢球3的球心连线夹角为60°，图3中两个接触点11与钢球3的球心连线夹角也为60°。本实施例中c与e，b与f相等。··
权利要求1.一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，包括外圈(I)和内圈(2)，外圈内径(9)上的外沟(8)，内圈外径(12)上的内沟(13)，单列的钢球(3)和保持架(4)，轴承两端的密封圈(5)，其特征在于在过轴承轴线的截面上，外沟(8)和内沟(13)分别由两条圆弧连接组成，两条圆弧的一端相交，外沟(8)的两条圆弧的另一端与外圈内径(9)相交，内沟(13)的两条圆弧的另一端与内圈外径(12)相交；组成外沟(8)和内沟(13)的两条圆弧半径大于钢球(3 )的半径；钢球(3 )与外沟(8 )和内沟(13 )各有两个接触点。
2.根据权利要求I所述的一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，其特征在于外沟(8 )和内沟(13 )分别由两条半径、长度相同的圆弧连接组成。
3.根据权利要求I或2所述的一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，其特征在于组成外沟(8)和内沟(13)的圆弧半径与钢球(3)的半径之比为I. 02 I. 18。
4.根据权利要求I或2所述的一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，其特征在于组成外沟(8)和内沟(13)的圆弧半径与钢球(3)的半径之比为I. 04 I. 14。
5.根据权利要求I或2所述的一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，其特征在于组成外沟(8)的圆弧半径大于等于组成内沟(13)的圆弧半径。
6.根据权利要求I所述的一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，其特征在于外沟(8)的两个接触点(6)连接钢球(3)的中心的夹角、内沟(13)的两个接触点(11)连接钢球(3)的中心的夹角为30 80°。
7.根据权利要求I所述的一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，其特征在于外沟(8)的两个接触点(6)连接钢球(3)的中心的夹角和内沟(13)的两个接触点(11)连接钢球(3)的中心的夹角为40 70°。
专利摘要涉及汽车电磁风扇离合器的一种电磁风扇离合器磁铁固定盘支撑轴承，其外圈外径上安装、支撑电磁风扇离合器的磁铁固定盘，内圈内径中安装发动机的驱动轴。本实用新型在过轴承轴线的截面上，外沟和内沟分别由两条圆弧连接组成，组成外沟和内沟的两条圆弧半径大于钢球的半径，钢球与外沟和内沟各有两个接触点。本实用新型保留了密封单列深沟球轴承和双列角接触球轴承的优点，克服了密封单列深沟球轴承和双列角接触球轴承的缺点，解决了现有电磁风扇离合器中，密封单列深沟球轴承外圈在旋转中受外力影响容易产生较大摆动，双列角接触球轴承轴向尺寸大，结构复杂，成本高的技术问题。
文档编号F16C19/16GK202719028SQ20122037241
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者陈升儒, 马静, 郭延伟 申请人:青岛泰德汽车轴承有限责任公司