軸承裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軸承裝置(1)，其包括兩個分別具有內(nèi)圈(4，5)、外圈(6，7)和設(shè)置其中的圓錐滾子(8，9)的圓錐滾子軸承(2，3)，其中，內(nèi)圈(4，5)安裝在第一機(jī)器部件(10)、尤其軸之中或之上，并且其中，外圈(6，7)安裝在第二機(jī)器部件(11)、尤其殼體之中或之上。為了在提高的工作溫度時自動在軸承裝置中構(gòu)成預(yù)緊，本發(fā)明規(guī)定，具有圓柱形支座(12，13)的內(nèi)圈(4，5)或外圈(6，7)安置在具有圓柱形對應(yīng)支座(15)的支承著軸承圈的夾緊套筒(14)上，其中，安置在夾緊套筒(14)上的一個軸承圈(7)直接或間接地貼靠在第一或第二機(jī)器部件(10，11)的軸向止擋(16)上，其中，安置在夾緊套筒(14)上的另一個軸承圈(6)貼靠在夾緊套筒(14)的軸向止擋(17)上，其中，夾緊套筒(14)的軸向止擋(17)由夾緊套筒(14)的徑向擴(kuò)大或縮小部段(18)構(gòu)成，其中，部段(18)在背對軸承圈(6)的側(cè)面上具有端面(19)，端面(19)與在第一或第二機(jī)器部件(10，11)上的軸向止擋(20)相對置。
【專利說明】軸承裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承裝置，其包括兩個分別具有內(nèi)圈、外圈和設(shè)置其中的圓錐滾子的圓錐滾子軸承，其中，所述內(nèi)圈安裝在第一機(jī)器部件、尤其軸之中或之上，并且其中，所述外圈安裝在第二機(jī)器部件、尤其殼體之中或之上，其中，具有圓柱形支座的內(nèi)圈或外圈安置在具有圓柱形對應(yīng)支座的支承著軸承圈的夾緊套筒上，其中，安置在所述夾緊套筒上的一個軸承圈直接或間接地貼靠在所述第一或第二機(jī)器部件的軸向止擋上，其中，安置在所述夾緊套筒上的另一個軸承圈貼靠在所述夾緊套筒的軸向止擋上，其中，所述夾緊套筒的軸向止擋由所述夾緊套筒的徑向擴(kuò)大或縮小部段構(gòu)成，其中，所述部段在背對所述軸承圈的側(cè)面上具有端面，所述端面與在所述第一或第二機(jī)器部件上的軸向止擋相對置。
[0002]DE582 962A、DE1 006 318A 和 W02006/092256A1 公開了這種軸承裝置。JP032 49420A和W02008/011400A2示出了其他技術(shù)方案。
[0003]這種圓錐滾子軸承可以在各種應(yīng)用中使用，其中至少需要在兩個圓錐滾子軸承之間設(shè)置確定的軸向預(yù)緊，因此確保穩(wěn)定的徑向和軸向支承。在此正確的預(yù)緊的調(diào)整常常要求很高的耗費。在此重要的是，軸向預(yù)緊既不能太小也不能太大，用于確保最優(yōu)的支承。一個特別的問題是，預(yù)緊的大小也取決于軸承裝置的當(dāng)前溫度。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種這樣設(shè)計的軸承裝置，使得能夠以簡單的方式調(diào)節(jié)軸向預(yù)緊。在此尤其追求的效果是，根據(jù)軸承裝置的工作溫度自動地按照期望的方式構(gòu)成所述預(yù)緊。所述軸承裝置尤其應(yīng)用于大型軸承，例如用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子的軸承裝置。
[0005]所述技術(shù)問題的解決方案通過本發(fā)明具有這樣的特征，在室溫條件下在所述部段的端面和所述第一或第二機(jī)器部件上的軸向止擋之間存在可沿軸向被測量的縫隙，所述縫隙在30 μ m至250 μ m之間，其中，當(dāng)升高到所述軸承裝置的工作溫度時，在所述部段的端面和所述軸向止擋之間的縫隙由于所述軸承裝置的熱膨脹而降低至零。
[0006]在此，所述夾緊套筒優(yōu)選支承兩個圓錐滾子軸承的兩個外圈。所述兩個圓錐滾子軸承在此以X布局定位。
[0007]所述縫隙優(yōu)選在20°C時在30 μ m至250 μ m之間，優(yōu)選在50 μ m至150 μ m之間，其中所述縫隙在大于50°C的工作溫度時減小到零。
[0008]夾緊套筒至少可以在其位于兩個用于軸承圈的圓柱形支座之間具有彈簧彈性的部段。彈簧彈性的部段使得所期望的由熱引起的膨脹不會被夾緊套筒的區(qū)域影響，該區(qū)域自身不必由于熱而膨脹。夾緊套筒的彈簧彈性的部段可以通過夾緊套筒的壁厚的減小構(gòu)成。作為備選或補(bǔ)充可以規(guī)定，夾緊套筒的彈簧彈性的部段由缺口構(gòu)成，所述缺口設(shè)置在夾緊套筒中。所述缺口由徑向穿透夾緊套筒的孔構(gòu)成。
[0009]夾緊套筒還可以在夾緊套筒和第一或第二機(jī)器部件之間和/或在夾緊套筒和軸承圈之間的接觸區(qū)域中具有使摩擦減小的器件。所述器件可以由至少一個環(huán)槽構(gòu)成，該環(huán)槽在夾緊套筒中在徑向內(nèi)側(cè)或徑向外側(cè)的圓柱面上被加工，在環(huán)槽中設(shè)置滑動材料，例如油脂或石墨。
[0010]夾緊套筒優(yōu)選由具有熱膨脹系數(shù)的材料構(gòu)成、尤其是鋁、鎂、銅或黃銅。[0011]通過所推薦的解決方案，可以這樣預(yù)加工和裝配軸承構(gòu)件，使得至少在室溫情況下在兩個圓錐滾子軸承之間沒有預(yù)緊力，但是在期待的工作溫度時產(chǎn)生期望的預(yù)緊力。
[0012]夾緊套筒可以設(shè)置在待支承的轉(zhuǎn)子和圓錐滾子軸承的內(nèi)圈之間。更精確地也可以由夾緊套筒緊固圓錐滾子軸承的外圈，其中夾緊套筒再安置在殼體件上。
[0013]在附圖中示出本發(fā)明的實施例。在附圖中:
[0014]圖1示出具有兩個圓錐滾子軸承的軸承裝置的徑向剖面圖，該軸承裝置使軸相對殼體支承，
[0015]圖2示出旋轉(zhuǎn)對稱的夾緊套筒的側(cè)視圖，其是軸承裝置的組成部件并且
[0016]圖3示出夾緊套筒的剖切面A-B。
[0017]在圖1中示出軸承裝置I,其具有兩個圓錐滾子軸承2、3。兩個圓錐滾子軸承2、3以已知方式分別具有內(nèi)圈4或5、外圈6或7并且在軸承圈之間設(shè)置圓錐滾子列8、9。軸承裝置I將轉(zhuǎn)軸形式的第一機(jī)器部件10相對殼體形式的第二機(jī)器部件11支承。軸10的旋轉(zhuǎn)軸線標(biāo)為a。
[0018]當(dāng)兩個軸承內(nèi)圈4、5直接安置在軸10上時，兩個軸承外圈6和7被夾緊套筒4容納。夾緊套筒14為此具有圓柱形的對應(yīng)支座15，其設(shè)計用于支承兩個外圈6、7的圓柱形支座12和13。
[0019]軸承內(nèi)圈4、5通過端部部件25固定在軸10上。
[0020]軸承外圈7徑向間接地置于殼體11內(nèi)，但是軸承外圈7沿軸向直接貼靠在軸向止擋16上，該軸向止擋16由端部部件26構(gòu)成，該端部部件26固定在殼體11上。
[0021]另一個軸承外圈6同樣徑向間接地置于殼體11內(nèi)。但是該軸承外圈6 (在圖1左側(cè))軸向沒有直接貼靠在殼體11上，而是貼靠在軸向止擋17上，該止擋17由夾緊套筒14的徑向變小的部段18構(gòu)成。該部段沿軸線a的方向在縱向延伸量上延伸，在夾緊套筒14的端面19前終結(jié)。端面19設(shè)置用于在軸承裝置工作時貼靠到殼體11的軸向止擋20上。但是在室溫時(如圖1強(qiáng)烈夸張地顯示)在面19和20之間產(chǎn)生縫隙S。
[0022]在工作時，軸10尤其發(fā)熱，因此其沿軸向a膨脹。軸向膨脹的軸10會將兩個軸承外圈6、7相互遠(yuǎn)離地推動，這使得夾緊套筒14軸向膨脹。相應(yīng)地縫隙s變小，直到其最后變?yōu)榱?；在繼續(xù)發(fā)熱時，軸的熱膨脹通過軸承2、3傳遞至夾緊套筒14上，使得部段18以其端面19軸向壓在止擋20上，因此兩個圓錐滾子軸承2、3沿軸向被夾緊。
[0023]因此在圖1中的夾緊套筒14的右側(cè)區(qū)域中盡可能不受此影響地保持，并且所期望的由溫度引起的長度改變不會被阻止，夾緊套筒14在其中部區(qū)域配備彈簧彈性的部段21。
[0024]該部段21的構(gòu)造由圖2和3很好地顯示。夾緊套筒14的壁厚d首先在該區(qū)域中被削減，使得夾緊套筒的中間部分自身更具彈性，也就是具有更強(qiáng)的可伸縮性。然后在中間區(qū)域中設(shè)置孔狀的缺口 22，其額外地削弱材料并且賦予夾緊套筒14的中間區(qū)域一定的彈性。
[0025]沿軸向設(shè)置多個并排的孔22，此外在夾緊套筒14的周向均勻地設(shè)置更多的孔。
[0026]此外設(shè)置有器件24，其在夾緊套筒14和殼體11之間的確定的接觸區(qū)域23中確保構(gòu)件由于溫度引起的和所期望的延長不被阻止。所述器件在實施例中由環(huán)槽構(gòu)成，環(huán)槽中填充提高滑動性能的介質(zhì)，例如石墨或潤滑油脂。在此其也可以是如在滑動軸承構(gòu)造中使用的滑動材料。[0027]圓錐滾子軸承2、3也可以在實施例中以X布局定位，其中外圈6、7由夾緊套筒14支承。在室溫(20°C)時該縫隙s在100 μ m的范圍中。相應(yīng)地在室溫時軸承裝置未被預(yù)緊。在工作時軸承裝置和尤其軸10是熱的，使得軸承裝置周向膨脹?？p隙相應(yīng)地縮小至零并且面19和20相互擠壓。由此軸承裝置被軸向預(yù)緊。
[0028]夾緊套筒的尺寸以及尤其熱膨脹系數(shù)的材料參數(shù)被這樣選擇，使得在工作中所期待的發(fā)熱會促使軸向長度發(fā)生足夠的改變，該改變不僅使縫隙s縮小至零，而且還形成期望的預(yù)緊。其中規(guī)定，尺寸和材料這樣選擇，使得工作溫度和環(huán)境溫度之間的期待溫差可使夾緊套筒14產(chǎn)生100至250 μ m的長度改變。
[0029]夾緊套筒14還具有被填充了滑動材料(例如石墨或潤滑劑、尤其是潤滑油脂)的凹槽(在此是環(huán)槽24)。此外夾緊套筒14如上所述具有壁厚較小的區(qū)域，其作用如彈簧，也就是說夾緊套筒14沿軸向的強(qiáng)度被削弱。
[0030]為了實現(xiàn)彈性效果，在套筒14中設(shè)置孔狀的缺口 22。由此可以實現(xiàn)彈性效果。
[0031]附圖標(biāo)記清單
[0032]1.軸承裝置
[0033]2.圓錐滾子軸承
[0034]3.圓錐滾子軸承
[0035]4.內(nèi)圈
[0036]5.內(nèi)圈
[0037]6.外圈
[0038]7.外圈
[0039]8.圓錐滾子
[0040]9.圓錐滾子
[0041]10.第一機(jī)器部件(軸)
[0042]11.第二機(jī)器部件(殼體)
[0043]12.圓柱形支座
[0044]13.圓柱形支座
[0045]14.夾緊套筒
[0046]15.圓柱形對應(yīng)支座
[0047]16.軸向止擋
[0048]17.軸向止擋
[0049]18.徑向擴(kuò)大/縮小的部段
[0050]19.徑向擴(kuò)大的部段的端面
[0051]20.軸向止擋
[0052]21.彈簧彈性部段
[0053]22.缺口
[0054]23.接觸區(qū)域
[0055]24.減小摩擦的器件(被填充的環(huán)槽)
[0056]25.端部部段
[0057]26.端部部段向
軸
線隙厚軸縫壁
a S d
1-1 1-1 1-1
8 9 05 5 6Ooo
000
1_I I_I I_I
【權(quán)利要求】
1.一種軸承裝置(1)，其包括兩個分別具有內(nèi)圈(4，5)、外圈(6，7)和設(shè)置其中的圓錐滾子(8，9)的圓錐滾子軸承(2，3)，其中，所述內(nèi)圈(4，5)安裝在第一機(jī)器部件(10)、尤其軸之中或之上，并且其中，所述外圈(6，7)安裝在第二機(jī)器部件(11)、尤其殼體之中或之上，其中，具有圓柱形支座(12，13)的內(nèi)圈(4，5)或外圈(6，7)安置在具有圓柱形對應(yīng)支座(15)的支承著所述軸承圈的夾緊套筒(14)上，其中，安置在所述夾緊套筒(14)上的一個軸承圈(7)直接或間接地貼靠在所述第一或第二機(jī)器部件(10，11)的軸向止擋(16)上，其中，安置在所述夾緊套筒(14)上的另一個軸承圈(6)貼靠在所述夾緊套筒(14)的軸向止擋(17)上，其中，所述夾緊套筒(14)的軸向止擋(17)由所述夾緊套筒(14)的徑向擴(kuò)大或縮小部段(18)構(gòu)成，其中，所述部段(18)在背對所述軸承圈(6)的側(cè)面上具有端面(19)，所述端面(19)與在所述第一或第二機(jī)器部件(10，11)上的軸向止擋(20)相對置，其特征在于，在室溫條件下在所述部段(18)的端面(19)和所述第一或第二機(jī)器部件(10，11)上的軸向止擋(20)之間存在可沿軸向(a)被測量的縫隙(S)，所述縫隙(s)在30μπι至250μπι之間，其中，當(dāng)升高到所述軸承裝置(I)的工作溫度時，在所述部段(18)的端面(19)和所述軸向止擋(20)之間的縫隙(s)由于所述軸承裝置(I)的熱膨脹而降低至零。
2.按照權(quán)利要求1所述的軸承裝置，其特征在于，所述夾緊套筒(14)支承著所述兩個圓錐滾子軸承(2,3)的兩個外圈(6，7)。
3.按照權(quán)利 要求2所述的軸承裝置，其特征在于，所述兩個圓錐滾子軸承(2，3)以X布局定位。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述縫隙(s)在20°C時在30 μ m至250 μ m之間、優(yōu)選在50 μ m至150 μ m之間，并且所述縫隙(s)在大于50°C的工作溫度時減小到零。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述夾緊套筒(14)至少在其位于兩個用于軸承圈的所述圓柱形支座(12，13)之間具有彈簧彈性的部段(21)。
6.按照權(quán)利要求5所述的軸承裝置，其特征在于，所述夾緊套筒(14)的彈簧彈性的部段(21)可以通過所述夾緊套筒(14)的壁厚(d)的減小構(gòu)成。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的軸承裝置，其特征在于，所述夾緊套筒(14)的彈簧彈性的部段(21)由缺口(22)構(gòu)成，所述缺口(22)開設(shè)在所述夾緊套筒(14)中。
8.按照權(quán)利要求7所述的軸承裝置，其特征在于，所述缺口(22)由徑向穿透所述夾緊套筒(14)的孔構(gòu)成。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述夾緊套筒(14)在所述夾緊套筒(14)和所述第一或第二機(jī)器部件(10，11)之間的和/或在所述夾緊套筒(14)和軸承圈之間的接觸區(qū)域(23)內(nèi)具有使摩擦減小的器件(24)。
10.按照權(quán)利要求9所述的軸承裝置，其特征在于，所述使摩擦減小的器件(24)由至少一個環(huán)槽構(gòu)成，所述環(huán)槽在所述夾緊套筒(14)中在徑向內(nèi)側(cè)或徑向外側(cè)的圓柱面上被加工，其中，在所述環(huán)槽中設(shè)置滑動材料、例如油脂或石墨。
【文檔編號】F16C19/54GK103562575SQ201280025781
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】U.克魯格, A.奧爾謝夫斯基, A.施萊雷思, A.斯圖本勞赫 申請人:Skf公司