用于滚动轴承的具有可调整的长度的间隔件的制作方法

专利名称：用于滚动轴承的具有可调整的长度的间隔件的制作方法
技术领域：
本发明涉及滚动轴承领域。尤其涉及经受温度梯度的轴承。
背景技术：
近几十年来滚殊轴承已应用到相当多的包含转动机构的装置上。它们的用途是限 制两个部件——其中之一(转子)相对于另一个(固定于基座的定子)可转动——之间的 摩擦，从而用滚动现象替换两个部件之间的滑动现象。滚珠或锥形滚动轴承通常包括两个 包含滚道的共轴的环形物，在滚道之间以固定间隔设置一系列滚道元件(滚珠或滚子)。下 面的描述将限于滚珠轴承的例子，即使本发明并不限定为该例子。以这样的方法，极大减少了转动部件之间的摩擦，因此减少了需要保持转子转动 的能量或这些部件之间产生的热量。轴承环和滚珠通常由金属，通常由轴承钢制成。钢制环和陶瓷滚珠也已付诸于一 些应用中。全陶瓷轴承也同样存在。作为改进，通常将一对设置在转子和定子之间的滚珠轴承结合起来形成滚动轴承 以使它们完全共轴，从而形成枢转连接。用“轴”来表示与轴承内环接触的部件的一部分；该部件或者是在轴承的中心元件 相对于基座固定时的定子，或者是在轴承的中心元件相对于基座转动时是转子。用“毂”来 表示与轴承外环接触的部件的部分，与轴相反，该部件或者是转子或者是定子。在所有的例 子中，毂包围轴。这样的滚动轴承通常应用于诸如驱动装置、工具机主轴、涡轮机、指向机构、精密 机械、动量轮的机构中，该动量轮例如可用于卫星姿态控制。在它们的组装和操作过程中，构成滚珠轴承的各部件自然地经受变形，导致出现 位于部件之间的机械间隙，其可能对于滚动轴承的性能或对于毂的精确指向都不利。对于上述所提到类型的精密机械的，已知的作为预载滚珠轴承的滚珠轴承被用来 消除间隙并且确保好的指向准确度。预载一对滚珠轴承包含在轴承侧面持续地施加轴向紧 固力。该力引起在滚道和滚珠之间的弹性变形，并且产生使得间隙被消除的接触压力。为了控制和优化磨擦，经常使用成对的滚动轴承，如图Ia和Ib所述，预载应用到 该滚珠轴承上。在图Ia中示出了仍未预加载的轴承，两个滚珠轴承lg、ld并列设置。仅仅示出了 一半的轴承，在图中轴承的对称轴ζ是水平的。内环2g、2d和外环3g、3d以剖视图示出。在 该例中，内滚道4g、4d和外滚动5g、5d定义了法线6g、6d，法线6g、6d以呈预设的特定接触 角α倾斜地与滚珠接触。法线6g和6d向着轴承的外侧相交，也称背对背安装。倒置轴承 Ig和Id会形成被称为“面朝面”的安装结构，其中接触法线会向着成对轴承的内部相交。 滚珠7g、7d仅仅与它们各自的内滚道和外滚道接触。有意地在两个内环2g、2d之间保持一 定的间隙8，而两个外环3g、3d保持接触。在图Ib的配置中，预载以轴向力ft·作用，使内环2g、2d彼此抵靠地收紧。这里，该预载导致每个滚珠7g、7d和滚道的弹性变形9g、9d(这里为了图示目的而过度夸张)，阻 止部件中间隙的出现。当间隙通过施加预载被消除时，接触倾斜角α稍微变大(通常改变 几个百分点)。最终接触角已知且在一定角度范围内通过轴承加工者制造，通常在从10到 40度角的范围内。有许多方法可以实现该预载。当预载是通过强制一个环相对于另一个运动而获得 时，预载被称为“刚性”。这里仅考虑刚性预载的例子。因此预载是滚动轴承的重要参数。其有助于给予轴承限定的且受控制的刚性。其 对于允许的载荷程度和转子速度也具有直接的影响。随着时间变化一直保持可控的且稳定 的载荷是对设计者的挑战。下面是根据现有技术得出的为轴承提供刚性预载和足够振动刚度的已知的实施 例，换言之，围绕垂直于轴承旋转轴的轴线。包含可以相对于彼此以转动方式运动的中心轴和毂类型的滚动轴承装置，包含至 少两个滚动轴承，一个称为“下滚动轴承”并且另一个称为“上滚动轴承”，它们设置在处于 轴向(即，定义为沿着轴ζ的方向)的间隔的两个位置上的中心轴和毂之间。这些滚动轴 承包括内环、外环和滚珠；每个轴承的内环围绕中心轴可调节并且外环在毂内可调节；轴 承以背对背或面对面方式装配。刚性预载沿轴向方向加载到这些滚动轴承上。滚动轴承之 间放置间隔件；分别地，被称为“内间隔件”的间隔件通过该间隔件的上端和下端放置在上 滚动轴承和下滚动轴承的内环上；被称为“外间隔件”的间隔件通过该间隔件的上端和下端 放置在在上滚动轴承和下滚动轴承的外环上。刚性预载使用设计为该目的的组合元件沿着轴向加载到轴承。举例来说，安装凸 缘用于将轴承环收紧到间隔件上。这种类型的安装具有优势，因为其允许轴承根据间隔件的长度以可调的距离间隔 开来。根据现有技术的内容，间隔件的长度可选择为足够的大以提供高指向精度和需要的 振动刚度。间隔件越长，轴承振动刚度越大。然而，根据现有技术的该内容，间隔件具有获 得需要的刚度的最小长度以减小轴承的尺寸和重量。然而，在振动刚度、体积和重量方面具有优势的该装置，在经历温度变化时需要保 持大体上恒定预载的某些应用中，则存在明显的缺陷。非常明显的是，当滚珠轴承经受温度变化时，预载会显著地变化。减少摩擦扭矩和 由于磨损使接触部件的使用寿命减少的情况会增加。还会减少到预载完全消失的情况，其 中由于在轴承内产生的振动，所产生的机械反冲会降低指向精度和使用寿命。这里考虑两种类型的温度变化偏差和梯度温度偏差指的是均勻的温度变化，对于具有均勻温度的滚动轴承，其在整个时间 上变化。温度梯度指的是从轴承的一端到另一端的在空间上的温度变化。径向梯度(即轴 比毂更热或更冷)极大地改变预载。相反，轴向梯度(一个滚动轴承比另一个更热)对于 预载几乎没有影响。在系统操作过程中温度偏差频繁发生，例如由于轴承特别地处于高转速时会被加 热或者由于近距离操作的诸如电子元件的耗能元件的存在。温度梯度通常由于定子具有与基座的高热量连接而发生的，而从转子到基座的热传导经过仅提供减小的热通道的轴承的滚珠，特别地当它们是由低热量传导材料制成—— 尤其是在由陶瓷滚珠制成的情况时。在温度偏差的例子中为了限制预载变化，已知对于轴承的所有部件(包括滚珠) 专有地仅使用具有相同的热膨胀系数(也称为热膨胀系数或者热弹性膨胀系数)材料，例 如钢。由于偏差产生了轴承的同向膨胀，轴向和径向膨胀成比例，接触角保持恒定，所以当 轴承经受温度偏差时预载保持恒定。相反，即使在具有相同膨胀率的材料的例子中，当轴承经受径向温度梯度时，轴承 的膨胀不再是同向的并且轴向和径向地膨胀仅仅部分地抵消，倾斜的接触角明显变化。预 载可能因此受影响。

发明内容
发明目的因此本发明的目的是通过考虑温度梯度提出预载滚动轴承的新设置方式来解决 该问题。

发明内容
到最后，本发明主要涉及包括中心轴和毂的类型滚动轴承装置，中心轴和毂可相 对彼此以转动方式运动，其中轴承包括至少两个滚动轴承，一个称为“下滚动轴承”以及另 一个称为“上滚动轴承”，其设置在处于沿轴向Z间隔的两个位置上的中心轴和毂之间，这 些轴承配置有内环和外环和滚珠，每个轴承的内环围绕中心轴调节并且外环可在毂内调 节，滚动轴承以背对背或面对面方式装配，刚性预载沿着轴向方向加载到滚动轴承上，间隔 件设置在滚动轴承之间，分别地，称为“内间隔件”的间隔件通过其上端和下端被放置在上 滚动轴承和下滚动轴承的内环上；称为“外间隔件”的间隔件通过其上端和下端被放置在上 滚动轴承和下滚动轴承的外环上。滚动轴承装置是发此的，包括“内间隔件”和“外间隔件”的间隔件长度，都被调 整以将由从轴承的一点到另一点的温度梯度、特别是沿径向方向的热梯度引起的刚性预载 变化限制到小于30%，可以理解的是，间隔件的差别的轴向膨胀对预载的作用，是沿增加预 载的方向进行的，其将会沿着降低预载的方向抵消同一预载下环的有差别的径向膨胀的作用。间隔件的长度优选地在小于大约百分之十的误差范围内调整到它们的最佳值。根据有利的实施例，滚珠示出了大于等于25度的接触角，以便在确保良好刚度的 同时限制轴承的重量和尺寸。在优选的实施例中，至少一个环以及优选至少一个滚动轴承的每个环，相对于其 它环可沿轴向方向自由移动，例如相对于其基座(毂或轴)滑动配合。为了保持滑动配合，优选轴、毂和环由同样材料，或者由具有基本相同的热膨胀系 数的材料制成。根据有利的实施例，安装凸缘用于将轴承环夹紧到间隔件上并且这些凸缘具有比 间隔件的轴向刚度明显较小的刚度(通常至少小三倍)。为了确保预载对于温度偏差不灵敏，有利地是环和滚珠由相同的材料或者具有基 本相同的热膨胀系数的材料制成。
这样即使当环和滚珠没有由相同的材料或者没有由具有基本相同的热膨胀系数 的材料制成，预载仍对温度偏差不灵敏，有利地将轴承温度保持为在温度梯度范围内的给 定平均温度。有利地，两个间隔件的长度在机械加工误差范围内是相等的。根据优选实施例，滚动轴承具有相同的尺寸，并且对于沿轴向Z间隔的两个滚动 轴承中的每一组，轴承包括两个圆柱形的共轴的间隔件。根据有利的实施例，其中至少在中心轴和内间隔件之间，或在两间隔件之间，或在 外间隔件和毂之间，轴承包括没计用来使至少一个间隔件相对于另一个间隔件或相对于中 心轴或相对于毂存在径向的有差别的膨胀的间隙。根据有利的实施例，滚动轴承中的一个在一侧上通过间隔件被简单地保持就位且 在另一侧上通过夹紧件被简单地保持就位，这些夹紧件具有比间隔件的轴向刚度小的多的 刚度(通常至少小三倍)。根据有利的实施例，被称为“上滚动轴承”的滚动轴承中的一个在一侧上通过间隔 件被简单地保持就位且在另一侧上通过夹紧件被简单地保持就位，被称为“下滚动轴承”的 另一个轴承在一侧上通过间隔件被简单地保持就位且在另一侧上通过设置在中心轴和毂 上的肩部被简单地保持就位，包括下滚动轴承、间隔件和上滚动轴承的组件因此形成大体 上圆柱形体积，其厚度等于滚动轴承的厚度e，并且安装到位于中心轴和毂之间的空间内的 相应形状的壳体中。本发明还涉及用于加工一种类型的滚动轴承装置的步骤，该类型滚动轴承包括 中心轴和毂，它们可相对彼此以转动方式运动；其中该轴承装置包括至少两个滚动轴承，一 个称为“下滚动轴承”以及另一个称为“上滚动轴承”，它们设置在中心轴和毂之间沿着轴向 Z的两个间隔开的位置上。这些滚动轴承配置有内环和外环和滚珠，每个滚动轴承的内环可 围绕中心轴调节并且外环可在毂内调节，滚动轴承以背对背或面对面方式装配，刚性预载 沿着轴向加载到这些滚动轴承上，间隔件设置在滚动轴承之间，称为“内间隔件”的间隔件 通过其上端和下端被放置在上滚动轴承和下滚动轴承的内环上；称为“外间隔件”的间隔件 通过其上端和下端被放置在上滚动轴承和下滚动轴承的外环上。该步骤包括计算内间隔件和外间隔件长度的步骤，以便最小化由从轴承的一点到 另一点的预定的温度梯度、特别是沿径向的热梯度引起的刚性预载变化，该最小值包括预 载变化的补偿，可以理解的是，对于间隔件的最佳长度，间隔件的有差别的轴向膨胀对预载 的作用，是沿增加预载的方向进行的，其将会沿着降低预载的方向抵消同一预载下环的有 差别的径向膨胀的作用。


通过阅读特定实施例(即非限定性实例)的说明和附图将更好的理解本发明的目 标和优点，其中附图示出图1 无预载(图la)和预载(图lb)配置的滚动轴承的剖视图；图2 根据本发明的滚动轴承的剖视图；图3 示出了在没有间隔件(两个滚动轴承并列设置)的例子中，在具有可调整的 长度的间隔件的其它例子中，相对于温度梯度的预载的灵敏度的图表。
具体实施例方式如图2所示，本发明涉及一种滚动轴承装置，包括围绕中心轴11可转动的毂10。 为了简化，图2仅仅示出了毂10的中间部分。中心轴11和毂10设计成常规的样式并且用这里未详述的材料、金属或其它材料 制成。优选地，毂和轴由相同材料，例如不锈钢(10.4ym/m/c)制成，或者由具有基本相同 的热膨胀系数的不同材料制成，其极大地方便了设计过程。在说明书的下文中，毂10围绕中心轴11转动的轴被称为Z，并且术语“径向的”和 “轴向的”都相对于该转动轴Z被限定。这里滚动轴承包括两个轴承分别是下轴承12和上轴承13，两者具有同一尺寸。这里使用了滚珠式轴承，但是很明显其它类型的滚动轴承，例如锥形滚子，在不改 变本发明原理的情况下都是可行的。滚动轴承12、13具有金属内环14、16和金属外环15、 17，例如由不锈钢制成，并且滚珠18、19同样由不锈钢制成。轴承的润滑方法这里不详述。内环(相对于外环)以滑动接触的方式围绕轴(分别在毂内)被安装，该滑动接 触具有足够小的空隙(通常几微米)以避免在例如外部震动或冲击的作用下横向运动(沿 径向)时对轴承造成任何损坏，但也足够大到其中至少一个环以及优选地至少一个滚动轴 承的每个环可相对于其它环沿轴向方向自由移动。优选地，轴承环的材料具有与用于轴和毂的材料基本相同的热膨胀系数，因此一 方面内环和轴之间的调整间隙，以及另一方面外环和毂之间的调整间隙，在温度偏差过程 中基本恒定。可以理解的是，每个滚动轴承12、13的内环14、16被固定，并且外环15、17可与毂 10—体地转动。滚动轴承12、13的详细几何特征不在本发明的范围内并且因此这里不进一 步详述。滚动轴承12、13以类似于图1的设置方式，即背对背地被安装。与轴承12、13的 滚珠接触的法线朝向毂10的外侧汇合。前面所述类型的刚性预载通过夹紧件20、21加载 到这些轴承12、13上。这些部件和它们的操作方式的细节对于技术人员都是已知的并且因 此不再进一步详述。为了分隔开滚动轴承12、13，例如为了获得成对的轴承的高指向精度以及实现能 给轴承和结构提供高振动刚度的刚性预载，被称为“间隔件”的两个共轴的圆柱形部件22、 23，插入到这些轴承之间。在图2所示的轴承上，放置在内环14、16上的内间隔件22被固 定。放置在外环15、17上的外间隔件23可与这些环一体地转动。在图2中可看出，这两个间隔件——内间隔件22和外间隔件23——都放置在每个 轴承的环上。内间隔件22通过其上端和下端分别放置在上滚动轴承13和下滚动轴承12 的内环16、14上。相似地，外间隔件23通过其上端和下端分别放置在上滚动轴承13和下 滚动轴承12的外环17、15上。安装凸缘20、21用于将轴承环夹紧到间隔件22、23上。它们的刚度低于间隔件的 轴向刚度，通常比间隔件的轴向刚度小至少3倍。通过这种方式，在保持预载方面发挥主要 作用的间隔件的膨胀受凸缘刚度的影响会很小。在加工误差的公差范围内，间隔件的长度优选地为相同。通过这种方式，如图1中将滚动轴承相互夹紧而获得的预载，通过同样地使用夹具将滚动轴承向间隔件夹紧的方式 获得，无论在收紧前下轴承环所放置的肩部的有关的设置是怎样的。一旦收紧，毂和轴将在 径向方向自动地自我调整。在不同的实施例中，两个间隔件的长度不同，但是被调节以便当轴承被装安装时 可获得预期的预载。在实现本发明的非限定的实施例中，中心轴11包括大体上圆柱形的、与内间隔件 22 —致地设置的凹部24。同样的，毂10包括大体上圆柱形的、与外间隔件23 —致的凹部 25。最后，间隔件22、23由大体上圆柱形的空间沈分隔开。除了这些凹部之外，还有未在图2中示出的，在间隔件、轴和毂之间还具有十分之 几毫米(通常0. 2到0. 5mm)的间隙，以允许间隔件22、23、中心轴11和毂10的径向上有差 别的膨胀。在组件的大多数一般实例中，一些间隙优选地存在于任何一对相邻的部件之间 轴、内间隔件、外间隔件、毂。可以理解的是，如果在装配的时候，两个相邻的部件接触，但是 在两个另外的相邻部件之间具有至少充分的间隙，在不会导致部件额外压力或变形的径向 膨胀的作用下，将允许所有部件重新调整位置。同样可以理解的是，上滚动轴承13—方面通过间隔件22、23沿轴向被简单地保持 就位，另一方面通过夹紧件20、21沿轴向被保持就位，。同样的，下滚动轴承12 —方面通过 间隔件22、23被简单地保持就位以及另一方面通过中心轴11和毂10上所设置的肩部27、 28被简单地保持就位。组件包括下滚动轴承12、间隔件22、23以及上滚动轴承13，因此形 成厚度与滚动轴承厚度e (见图1)相等的大体上圆柱形体积，并且安装到中心轴11和毂10 之间的空间内的具有相应形状的壳体内。这种设置允许简便地安装滚动轴承。同样可以理解的是，至少一个滚动轴承，在该例子中上滚动轴承13，仅仅通过与轴 和毂的滑动接触来调节，以至于滚动轴承的环相对于其它环的轴向移动仅被所述环和轴或 毂之间的滑动阻力所阻止。这样，根据间隔件的轴向膨胀间隙，至少一个环以及优选地至少 一个滚动轴承的每个环，由于滑动调节在至少预先设定的长度上相对于其它环沿轴向自由 移动。因为其中一个环相对于其它环的相对运动，间隔件的轴向膨胀间隙将会传递到滚动 轴承环上。为了限制作用在滚动轴承环与轴或毂的相对运动上的静电应力，优选地对于轴、 毂和滚动轴承环由相同材料制成，或者由具有大体相同的热膨胀系数的材料制成。制造间隔件22、23的材料不需要与轴、毂或环的材料相同。它们可被选择成它们 能以高精度被调整。事实上，必须能以高精确度来控制两间隔件22、23的长度。在该实例 中，每个间隔件22、23包括两个不锈钢圆筒(10. 4 μ m/m/C)。可以选择其它材料，作为非限定的实例，奥氏体钢(15到17 μ m/m/c)、ΤΑ6ν钛合金 (8. 8 μ m/m/C)或者铝硅合金G到23 μ m/m/C)的范围。操作模式在由相同材料制成的实例中，整个滚动轴承的温度偏差期间，不存在任何元件相 对于其它元件的有差别的膨胀，并且该实例中，预载保持恒定。类似地，当轴承是由不同的 材料制成，但轴承的平均温度变化很小，预载也保持恒定。然而，当温度梯度在轴和毂之间形成时，假设由相同材料制成，例如，轴比毂低几度，通常达到10°c，假设滚珠位于平均温度，与轴热接触的内环的温度会比与毂热接触的外 环的温度低；这样主要会产生在径向方向上环的有差别的膨胀，随着预载减小的作用，在该 讨论的例子中外环比内环膨胀地更多。然而，与内环和轴热接触的内间隔件以及与外环和 毂热接触的外环将会处于不同的温度下并且会因此在轴向上差别地膨胀。在该讨论的例子 中，外间隔件将会比内间隔件膨胀得更多，如果它们的长度越长则膨胀更多。其结果会导致 预载增加，如果间隔件的长度长预载会增加地更多。因此可以理解的是对于间隔件的最佳 长度，间隔件的有差别的轴向膨胀对预载的作用，是沿增加预载的方向进行的，其将会沿着 降低预载的方向抵消同一预载下环的有差别的径向膨胀的作用。很明确的是当轴比毂热时上述推理也同样有效。同样明确的是温度梯度的补偿将会在轴承的任何平均温度附近以同样方式发生。本领域的技术人员也会理解，仅通过忽略环和滚珠之间的不同的热膨胀带来的影 响(通常，当考虑到大约10度的梯度时其为次要因素)，本发明可应用于环和滚珠是由不同 的、具有不同热膨胀系数的材料制成的实例中。通过这种方式，明智而审慎地选择间隔件的长度使得刚性预载相对不受滚动轴承 中的温度梯度的影响成为可能。由于总是存在对某些元件有一定程度的不确定的了解，例如滚珠的接触角(已知 在几度的范围内)，根据本发明调整间隔件长度并不一定能够刚好补偿温度梯度对预载的 作用。高质量加工和测试滚动轴承允许将由从轴承的一处到另一处的温度梯度、特别是沿 径向地热量梯度引起的刚性预载的变化限制到小于5-10%。然而，在标准执行下对于本发 明的轴承类型可以将预载变化限制到小于30%。特别地，可以接受的是，间隔件长度被调整 到以小于大约百分之十的误差范围内的其最佳值。如果间隔件长度的调整到与预期振动刚度相比过小的值，优选地减小滚珠接触 角，通常在20到30度之间。如果，相反地，间隔件的长度达到与预期振动刚度相比过大的 值，优选地增大滚珠的接触角，通常在30到40度之间。例如，图3示出了对于在图2中具有以下特征的那类由不锈钢(10.4ym/m/C)制 成的轴承的预载(具有或没有间隔件)的变化的两个实例不锈钢轴承环(10.4ym/m/ C)，具有25°接触角α的Si3N4型陶瓷滚珠，内滚动轴承直径50mm，外滚动轴承直径72mm， 每排具有21个直径7. 14mm的滚珠，不锈钢间隔件(10.4ym/m/C)。在无间隔件的实例中 (中心距12mm)，对于温度梯度的灵敏度很高。在具有112mm的中心距的间隔件的实例中， 由梯度引起的预载变化被最小化。该图表可以通过例如分析计算或测试而获得。本发明的优点使用刚性预载和用于将滚动轴承分隔开的间隔件能获得非常高的轴承刚度，在轴 承经受剧烈的环境变化时这是有利的。根据本发明，将会调整长度以使得预载对于热梯度作用不敏感，其通过将预载对 于预期操作而言保持在最佳水平而显著地提高滚动轴承的精度和使用寿命。变化实施例本发明范围不限于上述作为示例的具体实施例的形式的内容，正相反而是扩展到 本领域技术人员能够实现的所有变化。本发明同样适用于锥形滚动轴承。
权利要求
1.一种滚动轴承装置，其包括可相对彼此以转动方式运动的中心轴(11)和毂(10)，其 中，轴承包括沿着轴向Z在间隔开的两个位置上被设置在中心轴(11)和毂(10)之间的至 少两个滚动轴承(12，13)，一个称为“下滚动轴承”以及另一个称为“上滚动轴承”；这些轴 承配置有内环(14，16)和外环(15，17)和滚珠(18，19)，每个滚动轴承的内环可围绕中心轴 (11)被调节并且外环可在毂(10)内被调节，滚动轴承(12，1 以背对背或面对面的方式被 安装，刚性预载沿着轴向加载到这些滚动轴承上，间隔件(22，23)被设置在这些滚动轴承 之间，被称为“内间隔件0 ”的间隔件分别通过其上端和下端被放置在上滚动轴承和下滚 动轴承的内环(14，16)上；被称为“外间隔件”的间隔件分别通过其上端和下端被放置 在上滚动轴承(13)和下滚动轴承(12)的外环(15，17)上，其中，包括“内间隔件(2 ，，和 “外间隔件03)，，的间隔件的长度被调整，以便将由从轴承的一点到另一点的温度梯度、特 别是沿径向的热梯度引起的刚性预载的变化限制到小于30%，可以理解的是，对于间隔件 (22,23)的最佳长度，间隔件的有差别的轴向膨胀对预载的作用，是沿增加预载的方向进行 的，其将会沿着降低预载的方向抵消同一预载下环(14，16，15，17)的有差别的径向膨胀的 作用。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，间隔件(22，2；3)的长度优选地被调整成在小于大 约百分之十的误差范围内的它们的最佳值。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，滚珠(18，19)具有选择为大于或等于25度的接 触角(α )，以便在确保良好刚度的同时限制轴承的质量和尺寸。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，至少一个滚动轴承的至少一个环相对于其它环 可沿轴向(Z)自由移动。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，轴(11)、毂(10)和环(14，16，15，17)由相同材 料制成，或者由具有基本相同的热膨胀系数的材料制成。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，两个间隔件(22，2；3)的长度在机械加工误差范围 内是相等的。
7.根据权利要求1所述的装置，其中滚动轴承(12，13)具有相同的尺寸，并且对于沿轴向Z间隔开的两个滚动轴承(12，13)的每个组，轴承包括两个圆柱形的并且 共轴的间隔件02，23)。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，在中心轴(11)和内间隔件(2 之间，或在两间 隔件(22，2 之间，或在外间隔件和毂(10)之间轴承至少包括设计为允许至少一个 间隔件02，23)相对于另一个间隔件或相对于中心轴(11)或相对于毂(10)存在有差别的 径向膨胀的间隙。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，滚动轴承(1 中的一个在一侧上通过间隔件 (22,23)被简单地保持就位且在另一侧上通过夹紧件00，21)被简单地保持就位，这些夹 紧件O0，21)具有比间隔件02，23)的轴向刚度小得多的刚度(通常至少小三倍)。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，滚动轴承(1 中被称为“上滚动轴承”的一个 在一侧上通过间隔件(22，2 被简单地保持就位且在另一侧上通过夹紧件(20，21)被简单 地保持就位，被称为“下滚动轴承”的另一个轴承(1 在一侧上通过间隔件(22，2；3)被简 单地保持就位且在另一侧上通过设置在中心轴(11)和毂(10)上的肩部(27，28)被简单地保持就位；包括下滚动轴承(12)、间隔件(22，2；3)和上滚动轴承(1 的组件因此形成大体 上圆柱形体积，其厚度等于滚动轴承的厚度e，并且安装到位于中心轴(11)和毂(10)之间 的空间内的相应形状的壳体中。
11. 一种制造滚动轴承装置的方法，该滚动轴承装置包括可相对彼此以转动方式运动 的中心轴(11)和毂(10)，其中，轴承包括沿着轴向Z在间隔开的两个位置上被设置在中心 轴(11)和毂(10)之间的至少两个滚动轴承(12，13)，一个称为“下滚动轴承”以及另一个 称为“上滚动轴承”，这些轴承配置有内环(14，16)和外环(15，17)和滚珠(18，19)，每个 滚动轴承的内环可围绕中心轴(11)被调节并且外环可在毂(10)内被调节，滚动轴承(12， 13)以背对背或面对面方式装配，刚性预载沿着轴向加载到滚动轴承上，间隔件(22，23)设 置在这些滚动轴承之间，被称为“内间隔件0 ”的间隔件分别通过其上端和下端被放置在 上滚动轴承和下滚动轴承的内环(14，16)上；被称为“外间隔件0；3)”的间隔件分别通过 其上端和下端被放置在上滚动轴承(1 和下滚动轴承(1 的外环(15，17)上，该方法包 括计算内间隔件02)和外间隔件03)的长度的步骤，以便最小化由从轴承的一点到另一 点的预定的温度梯度、特别是沿径向的温度梯度引起的轴承的刚性预载的变化，该最小化 包括预载的变化的补偿，可以理解的是，对于间隔件的最佳长度，间隔件02，23)的有差别 的轴向膨胀对预载的作用，是沿增加预载的方向进行的，其将会沿着降低预载的方向抵消 同一预载下环(14，16，15，17)的有差别的径向膨胀的作用。
全文摘要
一种滚动轴承装置，这种类型的滚动轴承装置包括可相对彼此以转动方式运动的中心轴和毂(10)，其中，轴承包括沿着轴向Z在间隔开的两个位置上被设置在中心轴(11)和毂(10)之间的至少两个滚动轴承(12，13)，一个称为“下滚动轴承”以及另一个称为“上滚动轴承”；这些轴承配置有内环(14，16)和外环(15，17)和滚珠(18，19)，这些滚动轴承以背对背或面对面的方式被安装，刚性预载沿着轴向Z加载到这些滚动轴承上，内间隔件(22)和外间隔件(23)被设置在这些滚动轴承(12，13)上，内间隔件(22)和外间隔件(23)的间隔件的长度被调整，以便将由从轴承的一点到另一点的温度梯度、特别是沿径向的热梯度引起的刚性预载的变化限制到小于30％。
文档编号F16C35/12GK102080690SQ201010624948
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者M·P·N·盖 申请人:阿斯特里姆简易股份公司