轴承组件及组装和安装轴承组件与支撑轴承组件的部件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴承，尤其是具有至少一个圈的轴承。例如，该轴承可以是滚动轴承、衬套轴承，或者用于工业电机的滑动轴承。
[0002]尤其是，本发明涉及具有内圈和外圈的滚动轴承，该滚动轴承具有一排或多排由保持架保持在两个圈上所设置的滚道之间的滚动元件。例如，滚动元件可以是滚珠。
【背景技术】
[0003]电机通常包括壳体，壳体内侧安装有定子和安装用于相对于定子旋转的转子。两轴承是由所述定子和转子支撑，其位于转子的轴的每个端部。
[0004]在这样的应用中，通常使用已知的ISO深沟球轴承。这些轴承包括大规模实心型的内圈和外圈。“实心圈”应被理解为通过机械加工从钢管料、棒料、锻件毛坯和/或乳制坯中移除材料(通过车削、磨削)所获得的圈。该滚动轴承主要被径向加载，并且具有与转子的轴上的紧密配合件一起安装的内圈。轴承的外圈安装在电机壳体的圆柱形外壳中。所述壳体通常由轻质合金铝制成。
[0005]电机壳体的膨胀系数高于轴承的圈的膨胀系数。在温度增加的情况下，轴承的外圈与壳体的圆柱孔之间产生间隙，这导致轴承外圈的旋转。
[0006]为了避免轴承外圈的该旋转，专利文献FR 2835580公开了一种滚动轴承，其包括内圈和外圈与至少一排滚动元件，以及安装在滚动轴承的外圈的外圆柱表面上所设置的环状凹槽中的膨胀补偿圈。
[0007]然而，在低温时，诸如0°C，膨胀补偿圈不会与壳体的外壳接触，因此，滚动轴承的外圈不能可靠地固定至外壳，并且可以相对于外壳旋转。
【发明内容】
[0008]本发明的具体目的在于提供一种滚动轴承组件，其具有永久且可靠地固定至外壳和/或电机的轴上的圈。
[0009]本发明的另一个目的在于使滚动轴承组件易于从电机拆卸下来。
[0010]最后，本发明的目的在于提供一种具有阻尼性能的滚动轴承组件。
[0011]在一实施例中，轴承组件包括布置在支撑所述轴承组件的两个部件之间的至少一个圈，一个部件被安装成相对于另一部件旋转。
[0012]轴承组件包括径向地置于所述一个圈与所述部件中的一个之间的至少一个可膨胀材料层，通过热处理到变形的第二温度阈值，所述可膨胀材料层不可逆的方式进行扩展。
[0013]因此，所述可膨胀材料层以不可逆方式进行塑性变形并且因此永久地变形，从而保持扩展，甚至是在温度变化的情况下。因此，所述圈与要组装的部件被径向地组装在一起。
[0014]在一实施例中，所述一个圈包括在其圆柱表面之一上的至少一个圆柱形凹槽。可膨胀材料层置于所述凹槽中。
[0015]在另一实施例中，所述一个圈包括在其圆柱表面之一上的至少两个圆柱形凹槽并且可膨胀材料层置于每个所述凹槽中。
[0016]有利地，轴承组件包括位于所述一个圈与另一部件之间的滚动元件。
[0017]在实施例中，轴承组件包括内圈、外圈以及置于所述内圈和外圈上所设置的滚道之间的滚动元件。
[0018]可膨胀材料层可以置于所述一个圈的圆柱表面与要组装的部件的之间，以便基本上覆盖所述一个圈的整个圆柱表面。
[0019]有利地，可膨胀材料层包括外壳和包封在所述外壳内的流体。当温度达到第一温度阈值时，所述流体具有的其内部压力增加，并且当温度达到第二温度阈值时，所述外壳以不可逆方式塑性变形，并且当温度达到第三温度阈值时所述外壳破裂。
[0020]例如，第一温度阈值介于80°C至95°C之间，例如90°C，第二温度阈值介于120°C至135°C之间，例如130°C，第三个温度阈值高于140°C，例如200°C。
[0021]根据第二方面，提出了一种电机，其包括壳体、以旋转的方式安装在所述壳体中的转子，以及如上所述布置在壳体与转子之间的至少一个轴承组件。
[0022]根据另一个方面，提出了一种组装轴承组件的方法，该轴承组件包括至少一个圈(置于支撑所述轴承组件的两个部件之间，一个部件安装成相对于另一部件旋转，该方法包括以下步骤:将可膨胀材料层径向地置于所述轴承组件的至少一个圈与要组装的部件的之间，并且以不可逆方式加热可膨胀材料层直到变形的温度阈值。
【附图说明】
[0023]通过研究由完全非限制性示例的方式所考虑得并由所附附图所说明的大量实施例的详细描述，本发明将更易于理解，其中:
[0024]图1是安装在电机的两部件之间的根据本发明第一实施例的滚动轴承组件的轴向半剖面；
[0025]图2是根据本发明第二实施例的滚动轴承组件的轴向半剖图；
[0026]图3是根据本发明第三实施例的滚动轴承组件的轴向半剖图；
[0027]图4是根据本发明第四实施例的滑动轴承组件的轴向半剖图；
[0028]图5是根据本发明第五实施例的衬套轴承组件的轴向半剖图。
【具体实施方式】
[0029]如图1至图3所示，一般由附图标记10所指代的滚动轴承组件包括内圈11、外圈12、在所示本示例中由滚珠构成的一排滚动元件13，其由保持架14保持在内圈11与外圈12之间。
[0030]滚动轴承组件10被设计成安装在电机(未示出)中，该电机具有壳体，壳体内侧安装有定子和安装成用于相对于定子旋转的转子。如图所示，滚动轴承组件10被设计成由两个机械部件来支撑，诸如电机的壳体I和转子的轴2。
[0031]内环11是实心的并且在其外圆柱表面Ila上具有环形凹槽11b，其曲率半径稍大于滚动元件13的半径，并且形成滚动元件13的轴承座圈。内圈11可以通过机械加工或通过压制钢坯来制造，随后将其打磨和选择性地搭叠在轴承座圈Ilb处，以便给予圈11其几何性能和其最终的表面光洁度。
[0032]外圈12是实心的并且在其内圆柱表面12a上具有环形凹槽12b，其曲率半径稍大于滚动元件13的半径，并且形成用于滚动元件13的轴承座圈。外圈12可以通过机械加工或通过压制钢坯来制造，然后将其打磨和选择性地搭叠在轴承座圈12b处，以便给予圈12其几何性能和其最终的表面光洁度。
[0033]可替代地，外圈和/或内圈可以包括相对于轴承10的对称轴面相同且对称的两个半圈部件或半圈。
[0034]如图所示，滚动轴承组件10包括径向地位于外圈12的外圆柱表面12c与壳体I的圆柱孔Ia之间的可膨胀材料的环状层15。可膨胀材料层15被布置成基本上覆盖所述外圈12的整个圆柱表面12c。可替代地，可膨胀材料层15可以位于内圈11的内圆柱表面Ilc与轴的转子的外圆柱表面2a之间，并且可以覆盖外圈和/或内圈的圆柱形表面的一部分。
[0035]该层15由具有这样特性的材料制成，当轴承组件10内的温度达到第一温度阈值T1，诸如介于80°C至95°C之间的温度，例如90°C时，该材料具有扩展特性。
[0036]该层15包括外壳以及包封在所述外壳内的流体，例如气体。例如，该流体中的颗粒可以具有的直径介于10 μπι至16 μm之间，并且具有的密度介于5kg/m3至15kg/m3之间。当温度T达到第一温度阈值1\时，所述流体具有的内部压力增加，并且随着温度的增加，夕卜壳进行扩展。当温度T达到第二温度阈值T2时，外壳以不可逆方式进行塑性变形，并且当温度T达到第三温度阈值T3时外壳破裂。例如，第二温度阈值T2介于120°C至135°C之间，例如130°C，并且例如，第三温度阈值T3高于200°C。
[0037]轴承组件10与壳体I或轴2组装，如下所述。
[0038]可膨胀材料的环状层15径向地置于外圈12的外圆柱表面12c与壳体I的圆柱孔Ia之间，以便基本上覆盖所述外圈12的整个圆柱表面12c。
[0039]随后，轴承组件10被加热至第二温度阈值T2，以便使可膨胀材料层15的外壳塑性变形。因此，所述外壳永久变形并保持扩展，甚至是在温度降低时。
[0040]为了拆卸滚动轴承10的外圈12和壳体1，温度升高到第三温度阈值Τ3。当温度达到第三温度阈值!^时，该层15的外壳破裂并且拆开轴承组件的外圈12与外壳I。
[0041]在图2的实施例中，其中相同的元件具有相同的附图标记，事实上，与图1的实施例的不同之处仅在于，可膨胀材料层具有