支撑支承件，尤其是导辊的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种例如用于矫直机的支撑支承件，其带有外圈、内圈以及在外圈与内圈之间能够在滚道上滚转的滚动体，其中，通过带有固定的作用方向的负载而在这些圈之间存在弯曲力矩。
【背景技术】
[0002]在支撑支承件(也称作承载-支撑支承件)中，轴的轴向定向根据所导入的力的方向由一个或多个轴承承担。导辊(尤其是支撑辊子、凸轮辊子或者球轴承导辊)属于支撑支承件。支撑辊子是完成装配的带有特别厚壁的外圈的滚针轴承或滚柱轴承，其此外使用在多辊式滚压机架、矫直机、凸轮传动机构、导轨、运输设施和线性引导系统中(例如DE10 2010 036 248 Al)。
[0003]凸轮辊子是带有轴向引导部的支撑辊子，其中，代替内圈地设置有实心的滚栓。滚栓具有紧固螺纹，并且在许多情况下在两侧具有内六边形。相反地，导辊在它的结构方面等同于沟槽轴承或斜球轴承，然而具有带有圆化的周侧面的厚壁的外圈。
[0004]支撑辊子设置有高的径向负载，但是也承受来自于两个轴向方向的轴向负载。因此，滚针滚子或者滚柱滚子经常用作滚动体。
[0005]此外有问题的是，恰恰是滚动接触部的区域由于棱边负荷在弯曲力矩的情况下可能受到特别的损坏，并且支撑轴承的使用寿命同样显著受损。此外，在靠外的滚动轴承列与靠内的滚动轴承列之间可能存在巨大的不均匀负载。滚动体因此得到十分不均匀的承载特性，其中，在滚动体与轴之间的最小的接触压力出现在支撑轴承的中部，而最大压力出现在支撑轴承的边缘处。
【发明内容】
[0006]本发明的任务在于至少降低弯曲力矩(例如销弯曲)的效应，而且不会使支撑支承件的其他性能变差。
[0007]在前面提及的类型的支撑支承件中，该任务以如下方式解决，S卩，内圈的外滚道和/或外圈的内滚道具有带有能在轴向上改变的直径的造型部，其中，造型部在滚动接触部中相称于或者接近于通过弯曲力矩导致的弯曲线，并且，该弯曲线是下述线，由相应的圈传递至滚动体上的且通过弯曲力矩导致的弯曲力基本上垂直地竖立于该线上。以这种方式可以使弯曲力尽可能均匀地分布在滚动接触部上，其中，滚动接触部是指下述表面，滚动体和滚道尤其是在考虑滚动体弹性的情况下在该表面上发生接触。
[0008]轴向理解为下述方向，其平行于支撑支承件的转动轴线延展。在此可以将内圈整合到实心轴、实心销或者实心轴栓中，其中，在实心轴上、或者在实心销上、或者在实心轴栓上构造出外滚道的造型部。在本文中，实心的意味着的是，如果不考虑润滑剂供应装置或润滑剂钻孔或者类似装置，那么将内圈整合到基本上不具有空腔的构件中。
[0009]在有利的实施方式中，内圈能够施加或者能够压到轴、销或者轴栓上，并且固定以防相对于轴、销或者轴栓扭转。该情况可以在转动以及固定的内圈中出现。
[0010]内圈的外滚道的造型部可以通过径向校正函数W(X)来限定，其中，内圈的局部直径D(X)以下述方式依赖于w(x)和恒定的直径D。:
[0011]D(x) = D0_2*w(x)
[0012]w(x) = Rk2-(RK22_x2) °'5
[0013]其中，X是在内圈上的轴向位置，并且第二弯曲半径Rk2根据弯曲力矩的方向和/或大小以及尤其是还根据支撑轴承性能来选择。第二弯曲半径Rk2可以通过估算、轴承磨损分析，或者通过支撑支承件的电脑模拟或者它的滚动特性来获知。第二弯曲半径Rk2例如位于5000至30000毫米之间。在此，弯曲线不必恰好地被复现，而是接近于弯曲线就已经可以导致使用寿命延长，其对于常见的使用来说是足够的。在此，造型部也可以具有柱形区域和圆化区域，这是因为造型部在必要时必须匹配于支撑轴承几何结构或滚动体。
[0014]有利地，内圈或者外圈间接地或者直接地与轴承座固定相连。轴承座具有支座或者锚固装置的功能，锚固装置承受通过支撑轴承传导的负载。
[0015]如果滚动体以两个、三个或者四个滚动体列布置，那么可以整体上实现更大的滚动接触面，由此，支撑支承件可以承载更多负载。在此，针对相应的滚动体列的弯曲线可以具有不同的走向，这是因为外置的滚动体列通常必须承受与内置的滚动体列不同地指向的弯曲力。因此可能有利的是，靠内的滚动体列设置在造型部的柱形区域上，而靠外的滚动体列设置在造型部的圆化区域上，以便将负载均匀地分布到滚动体列上。
[0016]在有利的实施方式中，为每个滚动体列都配属造型部的柱形区域或圆化区域。
[0017]在固定的内圈或外圈中有利的是，内圈或外圈具有针对润滑剂，尤其是润滑油或润滑脂的输入或导入开口。
[0018]在有利的实施方式中，内圈的外滚道或者外圈的内滚道在负载区的区域内在周边方向上具有比负载区外的相应的滚道更小的弯曲(削平部)。负载区在此理解为在外滚道与内滚道之间的区域，滚动体可以滚动穿过该区域，并且在此，在更大程度上在这些滚道之间传递支撑负载。该负载区根据支撑负载的方向定向。周边方向理解为滚动方向，滚动体可以沿该滚动方向(或者它的反方向)滚动。
[0019]在有利的实施方式中，滚动体列的至少三个、四个或者五个滚动体同时在外圈与内圈之间传递更高份额的支撑力。基于根据本发明的造型部，由于最小化或者消除了的棱边负荷，更多的滚动体(尤其是在多个滚动体列的情况下)同时承担承载功能。支撑支承件未受到由于弯曲力矩而引起的变形。
[0020]有利地，内圈在其负载区的区域内的相应的滚道上在周边方向上具有比负载区外的相应的滚道更小的弯曲。为此，内圈必须是相对于支撑负载固定的环形件。这是因为在滚动轴承运行期间在负载区中必须保持更小的弯曲，其相对于负载方向定向，尤其是朝着负载或者远离负载地取向。
[0021]因此有利的是，在支撑支承件外侧安置有辅助设备(例如标记设备)，在辅助设备上可以看出的是，支撑轴承(例如支撑辊子)在安装时应当如何取向。理想地，辅助设备可以在最佳位置中导致对齐，或者能够通过槽正确地定向。该辅助设备仅对于在周边方向上带有不同弯曲部的固定的内圈来说是必需的。
[0022]在支撑支承件，例如导辊中，在预先安装(无负载)的状态下，在支撑支承件的负载区中可以产生滚动体的更小的预紧，这是因为在内圈的外滚道上构造出更小的弯曲，并且在内圈上存在材料凹陷部。重要的是，支撑支承件的负载区的布置通过将该弯曲部安置在支撑支承件的内圈上而预先给定。
[0023]在有利的实施方式中，在周边方向上的弯曲通过第一弯曲半径Rki预先给定，其中，第一弯曲半径Rki通过相应的滚道的半径增大量Ar和半径R之和限定:
[0024]Rki = R+ Δ R ；
[0025]E = Δ r+F,
[0026]其中，相应的滚道的偏心距E由半径增大量Ar和最大的材料凹陷量F之和形成，这对于构造更小的弯曲来说是必需的。换言之，外滚道与转动轴线的径向间距在弯曲部的区域内比在外滚道的其余部分处要小。半径改变量Ar选择得越大，最大材料凹陷量F就必须越大。半径增大量Ar和材料凹陷量F应当匹配于在周边方向上的最佳负载分布:例如，在更强的削平部中，侧面的滚动体比中间的滚动体承受更多的负载。
[0027]作为最好的结果得到在周边方向上的弯曲部(在下面还简称为削平部)，其在周边方向上更小的弯曲通过第一弯曲半径Rki来限定，第一弯曲半径比滚道半径R要大滚道直径 D 的 0.2%至 0.8%，SP，位于 Rki= 0.002*D+R 至 Rki= 0.008*D+R 之间。
[0028]对于最好的结果来说，最大材料凹陷量F应当位于滚道直径D的0.1 %至0.6%之间，亦即，F = 0.001*D 至 F = 0.006*D 之间。
[0029]有利地，内圈或外圈在负载区的区域中在周边方向上具有比在负载区外更小的弯曲，其中，相应的圈能够凭借扭转止动装置相对于支撑力固定。该扭转止动装置可以以不同的方式实现，其中，其部分或者完全通过附加的削