轴承及其组装方法与流程

文档序号:15674330发布日期:2018-10-16 19:52阅读:496来源:国知局

本发明涉及轴承领域,更具体地涉及一种轴承及其组装方法。



背景技术:

图1a至图1c中示出了现有技术的典型的圆锥滚子轴承的局部结构的立体图和截面图。该圆锥滚子轴承包括外圈(未示出)、内圈10、多个滚子20和保持架30。

具体地,外圈和内圈10均具有圆环形状,内圈10位于外圈的径向内侧。在外圈的滚道和内圈10的滚道之间形成用于保持多个滚子20的收纳空间。多个滚子20均为圆锥滚子且通过保持架30保持在该收纳空间内。另外,如图2所示,该保持架30由例如钢等的金属冲压形成。该保持架30包括圆环形状的前挡圈301、圆环形状的后挡圈302以及位于前挡圈301和后挡圈302之间的多个过梁303。后挡圈302的直径大于前挡圈301的直径,前挡圈301的中心轴线和后挡圈302的中心轴线在同一条直线上。各过梁303的一端固定于前挡圈301且各过梁303的另一端固定于后挡圈302,以在前挡圈301、后挡圈302和多个过梁303之间形成沿着周向c分布的多个兜孔304。每一个兜孔304均对应一个滚子20。

这样,当具有上述结构的圆锥滚子轴承组装完成之后,内圈10和保持架30对滚子20具有如下的约束作用。

一方面,如图1c所示,保持架30的兜孔304的在周向c上的尺寸比相应的滚子20的直径要小,滚子20只能从保持架30的径向内侧放入保持架30的兜孔304中,在内圈10插入卡接到滚子20和保持架30组成的组件以后,滚子20的径向向内的运动会被内圈10的滚道约束住,滚子20的径向向外的运动会被保持架30的过梁303约束住。因此,滚子20的在径向r(参见图1b)上的运动会被内圈10和保持架30约束住。

另一方面,如图3所示,内圈10形成有内侧挡边101和外侧挡边102两个挡边。在组装完成以后,所有滚子20的小端的径向内侧端的内包络圆的直径d1比内圈10的内侧挡边101的直径d3小,而所有滚子20的大端的径向内侧端的内包络圆的直径d2比内圈10的外侧挡边102的直径d4小。因此,滚子20的在轴向a上的运动会被内圈10的内侧挡边101和外侧挡边102这两个挡边约束住。

为了实现上述的约束效果,在具有上述结构的圆锥滚子轴承的组装过程中必须将内圈10插入到滚子20和保持架30的组件中。这样,需要使得滚子20的小端的径向内侧端的内包络圆的直径d1先扩张到比内圈10的内侧挡边101的直径d3大才能够实现。进一步地,在滚子20和内圈10的外侧挡边102接触后,还要将滚子20的小端的径向内侧端的内包络圆的直径d1收缩到比内圈10的内侧挡边101的直径d3小,这样内圈10的内侧挡边101和外侧挡边102这两个挡边才能锁住滚子20。

由此可知,在现有技术的圆锥滚子轴承中存在如下的缺陷:

1.在该圆锥滚子轴承的组装过程中,为了改变滚子20的小端的径向内侧端的内包络圆的直径d1,保持架30的过梁303需要在组装前先径向向外扩张(预装工序),在组装后再径向向内压回(组装工序),在经历这样的变形过程以后不易保证保持架30的原始尺寸;

2.预装工序和组装工序中的保持架30的变形工艺都需要具有一定压力的压机来实现,这样的压机不仅增大了组装成本,而且还占用组装线上较大的空间,另外,也会带来一定的安全风险;以及

3.在需要对已经组装好的圆锥滚子轴承进行拆解时,保持架30会被破坏掉,如果要对已经拆解的圆锥滚子轴承重新进行组装,就需要一个全新的保持架30,这同样增加了成本。



技术实现要素:

基于上述现有技术的缺陷而做出了本发明,本发明的发明目的在于提供一种轴承及其组装方法,其相比于现有技术的圆锥滚子轴承的组装过程更简单且不用保持架产生变形、成本更低。

为了实现上述发明目的,本发明采用如下的技术方案。

本发明提供了一种如下的轴承,所述轴承整体为环形形状并且限定了轴向、径向和周向,所述轴承包括:外圈;内圈,所述内圈位于所述外圈的径向内侧;滚子;以及保持架组件,所述保持架组件包括保持架和塞块,所述保持架形成有在所述周向上分布的用于保持所述滚子的多个兜孔,所述多个兜孔中的至少一部分兜孔分别保持多个所述滚子,所述塞块被插入各所述兜孔中相邻的两个所述滚子之间,使得所述滚子被所述保持架和所述塞块共同限定在所述兜孔的预定位置。

优选地,所述兜孔保持的所述滚子的数量为两个或三个。

更优选地,所述塞块具有长条形状,所述塞块的在与其长度方向正交的方向上的截面形状为大致梯形形状,所述大致梯形形状的两条侧边与所述滚子的外轮廓对应地弯曲。

优选地,所述塞块的径向内侧端比与该塞块邻接的所述滚子的中心轴线靠径向内侧,并且所述塞块的径向外侧端比与该塞块邻接的所述滚子的中心轴线靠径向外侧。

更优选地,所述塞块的径向内侧端的在所述周向上的尺寸大于与该塞块邻接的两个所述滚子之间的在所述周向上的最小间隔,并且所述塞块的径向外侧端的在所述周向上的尺寸大于与该塞块邻接的两个所述滚子之间的在所述周向上的最小间隔。

优选地,所述塞块的在所述径向上的尺寸大于所述外圈与所述塞块之间的在所述径向上的间隔。

优选地,所述塞块的长度小于所述兜孔的长度。

优选地,所述保持架的材料为金属;和/或所述塞块的材料为塑料。

优选地,所述滚子为圆锥滚子。

本发明还提供了一种以上技术方案中任意一项技术方案所述的轴承的组装方法,所述组装方法包括如下步骤:将所述保持架与所述内圈对齐,使得所述保持架的兜孔与所述内圈的滚道在所述径向上相对;从径向外侧将所有的所述滚子安装到对应的所述兜孔内并使所述滚子置于所述内圈的滚道;在所述至少一部分兜孔中的各兜孔内的相邻的所述滚子之间插入所述塞块;以及将所述外圈安装在所述滚子的径向外侧,使得所有的所述滚子置于所述外圈的滚道以收纳于所述内圈的滚道和所述外圈的滚道形成的收纳空间内。

通过采用上述技术方案,本发明提供了一种轴承及其组装方法,该轴承采用由相互独立的保持架和塞块组成的保持架组件,在保持架的同一个兜孔内能够通过插入塞块保持多个滚子,在组装或拆解过程中这种保持架组件使得多个滚子能够从径向外侧安装到保持架的兜孔内或者从径向外侧取出兜孔内的多个滚子而不必使保持架产生任何变形。

这样,一方面,根据本发明的轴承组装过程不需要使用现有技术的压机来改变保持架的形状,使得组装过程更简单且不用保持架产生变形,从而容易保证保持架的品质,组装成本更低,节省了组装空间并减小了安全风险;另一方面,由于保持架组件被拆解之后不会损坏,因此保持架组件可以被反复利用,从而降低了成本。

附图说明

图1a是示出了根据现有技术的圆锥滚子轴承的局部结构的示意性立体图,其中省略了该圆锥滚子轴承的外圈;图1b是示出了图1a中的圆锥滚子轴承的局部结构的沿着轴向截取的示意性截面图;图1c是示出了图1a中的圆锥滚子轴承的局部结构的沿着与轴向正交的方向截取的示意性截面图。

图2是示出了图1a中的圆锥滚子轴承的保持架的示意性立体图。

图3是用于说明图1a中的圆锥滚子轴承的组装方法的说明性示意图。

图4a是示出了根据本发明的一实施方式的圆锥滚子轴承的示意性立体图,其中省略了该圆锥滚子轴承的外圈;图4b是示出了图4a中的圆锥滚子轴承的分解之后的示意性立体图。

图5a是示出了图4a中的圆锥滚子轴承的保持架的示意性立体图;图5b是示出了图4a中的圆锥滚子轴承的塞块的示意性立体图。

图6a是示出了图4a中的圆锥滚子轴承的沿着与轴向正交的方向截取的示意性截面图;图6b是示出了从径向外侧观察图4a中的圆锥滚子轴承的示意性立体图。

附图标记说明

10内圈101内侧挡边102外侧挡边20滚子30保持架301前挡圈302后挡圈303过梁304兜孔d1滚子的小端的径向内侧端的内包络圆的直径d2滚子的大端的径向内侧端的内包络圆的直径d3内圈的内侧挡边的直径d4内圈的外侧挡边的直径

1内圈2滚子3保持架组件31保持架311前挡圈312后挡圈313过梁314兜孔32塞块l0同一兜孔内的相邻的滚子之间的在周向上的最小间隔l1塞块的径向外侧端的在周向上的尺寸l2塞块的径向内侧端的在周向上的尺寸

a轴向r径向c周向

具体实施方式

以下将参照说明书附图详细说明本发明的具体实施方式。如无特殊说明,本发明中的径向、轴向和周向分别是指该轴承的径向、轴向和周向。

(圆锥滚子轴承的具体结构)

图4a和图4b中示出了根据本发明的一实施方式的圆锥滚子轴承的立体图(外圈未示出)。该圆锥滚子轴承包括未示出的外圈、内圈1、多个滚子2和保持架组件3。

具体地,在本实施方式中,外圈和内圈1均具有圆环形状,内圈1位于外圈的径向内侧。在外圈的滚道和内圈1的滚道之间形成用于保持多个滚子2的收纳空间。多个滚子2均为圆锥滚子且通过保持架组件3保持在该收纳空间内,多个滚子2收纳于该收纳空间内且在周向c上间隔开地分布。

另外,在本实施方式中,如图4a至图5b所示,保持架组件3包括彼此独立的保持架31和塞块32。

具体地,该保持架31由例如钢等的金属冲压形成。该保持架31包括圆环形状的前挡圈311、圆环形状的后挡圈312以及位于前挡圈311和后挡圈312之间的多个过梁313。后挡圈312的直径大于前挡圈311的直径,前挡圈311的中心轴线和后挡圈312的中心轴线在同一条直线上。各过梁313的一端固定于前挡圈311且各过梁313的另一端固定于后挡圈312,以在前挡圈311、后挡圈312和多个过梁313之间形成沿着周向c分布的多个兜孔314。在本实施方式中,每一个兜孔314均对应两个滚子2,这两个滚子2在彼此接近(甚至接触)的状态下能够从径向外侧安装到该兜孔314内。

如图5b和图6a所示,塞块32具有长条形状并且塞块32的材料为塑料(优选采用与现有技术的圆锥滚子轴承的塑料保持架的材料相同),塞块32的在与其长度方向正交的方向上的截面形状为大致梯形形状,该大致梯形形状的两条侧边与滚子2的外轮廓对应地弯曲。塞块32插入每一个兜孔314中相邻的两个滚子2之间,使得塞块32的侧壁能够与滚子2的外轮廓紧密地贴合。这样,该塞块32对与其邻接的两个滚子2施加朝向两侧的作用力使得这两个滚子2抵接于兜孔314的过梁313,使得滚子2被保持架31和塞块32共同限定在兜孔314的预定位置。

进一步地,为了保证塞块32稳定地安装于相邻的两个滚子2之间,如图6a所示,一方面,塞块32的径向内侧端比与该塞块32邻接的滚子2的中心轴线靠径向内侧,并且与保持架31的过梁313位于滚子2的中心轴线的径向外侧同样地塞块32的径向外侧端比与该塞块32邻接的滚子2的中心轴线靠径向外侧;另一方面,塞块32的径向内侧端的在周向c上的尺寸l2大于同一兜孔314内与该塞块32邻接的两个滚子2之间的在周向c上的最小间隔l0并且塞块32的径向外侧端的在周向c上的尺寸l1大于同一兜孔314内与该塞块32邻接的两个滚子2之间的在周向c上的最小间隔l0。这样,两个滚子2之间的塞块32就会被这两个滚子2约束住。由于这两个滚子2已被中间的塞块32挤到了两侧的保持架31的过梁313,保持架31的兜孔314两侧的两个过梁313就可以约束住同一个兜孔314中的两个滚子2和它们之间的一个塞块32。这样,滚子2就不会掉落出保持架31的兜孔314。

进一步地,优选地,使塞块32的在径向r上的尺寸(塞块32的高度)大于外圈与塞块32之间的在径向r上的间隔。这样,即使塞块32从与其邻接的两个滚子2之间意外脱出,塞块32也不会从外圈与保持架组件3之间的间隙脱出。

进一步地,如图6b所示,塞块32的长度略小于兜孔314的长度。这样,塞块32就不会被兜孔314卡死,塞块32可以与两侧的滚子2一起相对于兜孔314进行小幅的相对运动,从而可以减小滚子2对保持架31的冲击。

以上详细说明了根据本发明的一实施方式的圆锥滚子轴承的具体结构,以下将说明该圆锥滚子轴承的组装方法。

(圆锥滚子轴承的组装方法)

具有以上结构的圆锥滚子轴承可以采用包括如下步骤的组装方法:

将保持架31与内圈1对齐,使得保持架31的兜孔314与内圈1的滚道在径向r上相对;

从径向外侧将所有滚子2安装到对应的兜孔314内,具体地可以分别使两个滚子2以彼此接近(甚至接触)的状态从径向外侧安装到同一个兜孔314内,并进一步置于内圈1的滚道上;

在各兜孔314内的相邻的滚子2之间插入塞块32,使得滚子2相对于保持架31和塞块32位于如图6a所示的状态;以及

将外圈安装在滚子2的径向外侧,使得所有的滚子2收纳于内圈1的滚道和外圈的滚道形成的收纳空间内。

该圆锥滚子轴承的拆解方法可以采用与上述组装方法相反的步骤,因此在这里就不对拆解方法进行详细地说明了。

在以上的具体实施方式中对本发明的具体技术方案进行了详细地阐述,但是还需要说明的是:

1.虽然在以上的具体实施方式中说明了保持架31的每一个兜孔314中限定的滚子2的数量为两个,但是本发明不限于此。每一个兜孔314中限定的滚子2的数量可以根据需要设定为三个以上,但是优选地为两个或三个。这是因为在同一个兜孔314中限定的滚子2的数量越多,滚子2和塞块32的固定就越容易出问题。另外,同一保持架31中的不同兜孔314中限定的滚子2的数量可以不同。

2.虽然在以上的具体实施方式中以圆锥滚子轴承为例说明了本发明的技术方案,但是本发明不限于此。还可以将本发明的技术方案应用于其它类型的轴承。

3.根据本发明的轴承的有益效果具体还包括:

在根据本发明的轴承的组装过程中,由于滚子可以直接从保持架外侧插入到保持架的兜孔中,在组装过程中就不再需要对保持架进行扩张和收缩。因此,在组装完成以后,保持架仍然可以保持其原始数值。这有利于保持架的质量控制。

塞块可以借助简单的工具通过手工进行组装。组装线上不再需要压机。这有助于降低成本,节约空间并减小安全风险。

可以在不破坏轴承的金属零件的前提下,较容易地将塞块从两个滚子之间取出,而且轴承的所有金属零件可以重新使用。拆下来的塑料塞块也可以重复使用。这有助于控制成本。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1