专利名称：用于轴的滚动轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于轴的滚动轴承，所述轴具有圆柱形的外周表面，所述滚动轴承包 括待装配到所述轴上的轴承座圈、布置为在所述轴承座圈上滚动的滚动体。
背景技术：
本文所用的术语“轴”通常指可旋转部件，其具有圆柱形的外周表面，该圆柱形的 外周表面被滚动轴承的轴承座圈包围。
通常，除了装配在轴上的内轴承座圈以外,滚动轴承还具有外轴承座圈，内轴承座 圈和外轴承座圈形成环形间隙，滚动体容纳在该环形间隙内，使得滚动体在内轴承座圈的 外周表面上和外轴承座圈的内周表面上滚动。
这类滚动轴承的轴承座圈通常通过机械加工制造，例如通过铣削金属坯件制造。 DE102004048172A1公开了一种通过深拉金属套筒而不需要机械加工来制造滚动轴承的轴 承座圈的方法。
为了使轴承座圈与轴正确地配合接合，轴和轴承座圈都必须只有小的尺寸公差。 发明内容
本发明的目的是提供一种滚动轴承，其中，允许轴和内轴承座圈具有较大的尺寸公差。
为实现上述目的，轴承座圈具有多边形的内横截面，使得轴承座圈仅在多边形的 每条边的中心附近与轴的外周表面接合。
因此，轴的直径公差和/或轴承座圈的内径公差可以被多边形的边的弹性变形吸 收，使得轴承座圈的内表面扩大并与轴的实际直径相匹配。弹性变形的总量很小，使得上面 有滚动体滚动的轴承座圈的外周表面几乎不会偏离圆形。由于多边形的角通常不与轴的外 周表面接触，所以，与轴承座圈具有圆形的内横截面的传统轴承相比，在根据本发明的轴承 中，轴承座圈和轴的外周表面之间的接触面积要小得多。但是，这不会减小轴承座圈和轴之 间的过盈配合，因为作用在轴和轴承座圈之间的径向力集中在多边形的每条边的中心附近 的较小区域上，所以压力相应地非常高。当由于制造公差而发生轴的外径大于轴承座圈的 最小内径(从多边形的一条边的中心到多边形的与该条边相对的边的中心的测量值)的情 况时，多边形的边可以弹性变形，但这些边的长度不会明显增加。因此，即使公差较大，作用 在轴承座圈的周向上的拉伸应变也很小，不会导致轴承座圈破裂。
在从属权利要求中给出了本发明的有利实施例和其它方案。
在优选实施例中，在轴向剖面中，轴承座圈具有与轴的外周表面接合的波形轮廓， 所述波形轮廓带有至少一个内侧顶部(波谷)和至少一个外侧顶部(波峰)，所述外侧顶部形 成供滚动体滚动的轴承座圈表面。在这种情况下，轴承座圈只需在波谷附近具有多边形的 横截面，而在波峰附近可以具有圆形的外横截面。因此，在轴的直径过大的情况下，多边形 的边的弹性变形只影响波谷部分，而波峰部分几乎不变形。
在特别优选的实施例中，在纵向剖面中，轴承座圈为“M”或“W”形，使得两个波谷 与轴的外周表面接合，两个波峰限定供滚动体滚动的轴承座圈表面。因此，对于具有正凸度 的球形或者桶形的滚动体来说，两个波峰还具有使滚动体居中的作用。当轴承座圈具有带 三个波谷和两个波峰的M形轮廓时，位于两个波峰之间的中心波谷的内径优选大于外侧两 个波谷的内径，使得轴承座圈仅以外侧的两个波谷与轴的外周表面接触，并且轴承座圈只 需要在外侧的两个波谷区域具有多边形的横截面。
轴承座圈可以通过对圆筒形金属体进行金属成形加工来制造。例如，可以通过滚 轧管状体获得轴承座圈的波形轮廓，然后将多边形的心轴插入到轴承座圈中以使波谷区域 变形，从而使内周表面具有多边形的横截面。根据具体情况，管状体本身可由平坦的金属板 坯通过如下方式形成首先将金属板坯拉成锅形构造，然后将锅的底部和锅的外周边处的 凸缘切掉。
下面参考附图描述实施例。在附图中
图1示出了根据本发明的滚动轴承的轴向剖面；
图2示出了滚动轴承的前视图；以及
图3示出了图2的细节。
具体实施方式
图1所示的滚动轴承10包括内轴承座圈12、外轴承座圈14和多个滚动体，在本实 例中，这些滚动体为球体16。
外轴承座圈14由几个零件组成并且包括壳体18，在壳体18中镜像对称地布置有 两个锥形环20，这两个锥形环20被支撑以限定供球体16滚动的V形轴承座圈表面。
内轴承座圈12由变形成波形轮廓的厚度均匀的金属板形成。在本实例中，(当考 虑图1的上部的剖面时)波形轮廓大致为“M”形并且形成在内周处平坦的两个波谷22，两 个波峰24和中心波谷26位于两个波谷22之间。两个波峰24限定供球体16滚动的轴承 座圈表面。在所示实例中，波峰24是对称的，与波峰24的上面有球体16滚动的内侧面相 比，波峰24的外侧面以更大的角度向波谷22倾斜。
如图2所示，波谷22的内周表面的横截面(即内横截面)不是圆形的，而是多边形 的。在所示实例中，内横截面的形状为正二十边形，其具有等长度的二十条边28，这些边在 正常条件下是直的。可选地，角的数量以及从而边28的数量可以更多或者更少，但有利的 是，边的数量应至少为10。
由于这种多边形的横截面，内轴承座圈12的内径在最小直径dl(即从边的中心到 边的中心的测量值)和最大直径d2 (即从角到角的测量值)之间变化。中心波谷26的内径 大于d2，从而轴承座圈12的最里面的表面区域是由两个波谷22的多边形内周表面形成的。
如图3所示，滚动轴承10用于支撑具有圆柱形的外周表面的轴30。滚动轴承10 的内轴承座圈12装配到轴的圆柱形的外周表面上，使得多边形的全部二十条边28都形成 轴30的外周表面的切线，而多边形的角与轴30的外周表面间隔开。只要轴30的外径至少 为dl，就能确保轴30和轴承座圈12之间的过盈配合。如果由于制造公差而使得轴的直径更大，那么，如图3中的虚线所示，波谷22的形成多边形的边28的区域就会向外弹性凸出。 因此，只要轴30的外径小于d2，制造公差就能被弹性吸收，而不会在内轴承座圈12中产生 会导致轴承座圈破裂的过大的拉伸应变。
由于轴承座圈12的波形轮廓，边28的弹性变形局限于波谷22的内侧顶部，而波 峰几乎不受弹性变形的影响，并且仍然形成供球体16滚动的几乎完美的圆形轴承座圈表面。
在所示实例中，内轴承座圈12在每个波谷22的外侧两端设置有径向向外伸出的 凸缘，这使得容易将滚动轴承推装到轴30上。除了通过过盈配合来将滚动轴承10固定到 轴30上以外，还可以采用其它措施(例如卡爪环)来实现滚动轴承、特别是滚动轴承的内轴 承座圈12在轴30上的附加轴向固定。可选地，用于进行这种轴向固定的卡爪可以与轴承 座圈12的一个凸缘一体形成。
权利要求
1.一种用于轴(30)的滚动轴承，所述轴具有圆柱形的外周表面，所述滚动轴承包括待装配到所述轴(30)上的轴承座圈(12)、以及布置为在所述轴承座圈(12)上滚动的滚动体 (16)，其特征在于，所述轴承座圈(12)具有多边形的内横截面，使得所述轴承座圈(12)仅在多边形的每条边(28)的中心附近与所述轴(30)的外周表面接合。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其中，所述多边形的边(28)的数量至少为10。
3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承，其中，所述轴承座圈(12)在轴向剖面中具有波形轮廓，所述波形轮廓带有至少一个波谷(22)和至少一个波峰(24)，所述波谷(22)的内侧顶部形成所述轴承座圈(12)的多边形的内横截面，所述波峰(24)形成供所述滚动体(16)滚动的轴承座圈表面。
4.根据权利要求3所述的滚动轴承，其中，所述轴承座圈(12)的波形轮廓包括至少两个波峰(24)和至少两个波谷(22)，所述波谷(22)的内侧顶部形成所述轴承座圈(12)的多边形的内横截面。
5.根据权利要求4所述的滚动轴承，其中，所述两个波峰(24)在轴向上布置在所述两个波谷(22)之间，并且被另一个波谷(26) 相互隔开。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承，其中，所述轴承座圈(12)在位于所述两个波峰(24)之间的所述另一个波谷(26)的内侧顶部处的内径大于所述轴承座圈(12)的多边形的内横截面的最大内径(d2)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的滚动轴承，其中，所述轴承座圈(12)由成形的金属板形成。
全文摘要
一种用于轴的滚动轴承，所述轴具有圆柱形的外周表面，所述滚动轴承包括待装配到所述轴上的轴承座圈(12)、以及布置为在所述轴承座圈(12)上滚动的滚动体(16)，其特征在于，所述轴承座圈(12)具有多边形的内横截面，使得所述轴承座圈(12)仅在多边形的每条边(28)的中心附近与所述轴的外周表面接合。
文档编号F16C27/04GK103069181SQ201180040431
公开日2013年4月24日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年10月12日
发明者约尔格·施瓦茨比奇, 托马斯·乌尔里希 申请人:罗兰克斯两合有限公司