CN101213380A - 径向滚动轴承、特别是单列的深沟滚动轴承或角接触滚动轴承 - Google Patents

径向滚动轴承、特别是单列的深沟滚动轴承或角接触滚动轴承 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种径向滚动轴承，其基本上包括一个外轴承圈(2)和一个内轴承圈(3)以及多个在各轴承圈(2、3)之间设置的滚动体(4)。所述滚动体(4)构成为滚珠盘(11)，其分别具有两个从一个滚珠基本形状对称地削平的且彼此平行设置的侧向面(12、13)。为了避免滚珠盘(11)和其滚道(7、8)之间的边缘应力，根据本发明规定，至少在内轴承圈(3)内的滚道(8)分别在其外边缘区域(14、15)处和/或滚珠盘(11)的滚动面(6)分别在其与侧向面(12、13)相邻的边缘部分(16、17)处过渡到一个对数下降的轮廓(Plog)。

Description

径向滚动轴承、特别是单列的深沟滚动轴承或角接触滚动轴承
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分特征的径向滚动轴承，并且它特别有利地构成为单列的深沟滚动轴承或角接触滚动轴承。
背景技术
在滚动轴承技术领域内通常已知，单列的深沟滚动轴承为刚性的不可拆卸的径向滚动轴承的传统形式，其具有在半径上稍大于滚珠半径的深的凹槽并且主要特征在于，其径向的以及轴向的承载能力是相同大小的且其由于其较小的摩擦具有所有轴承类型的最大的转速限制。而单列的角接触球轴承具有可拆卸的或不可拆卸的其它的径向滚珠轴承形式，因为其滚道如此设置，使得所出现的力以规定的压力角倾斜于一个滚道的径向平面传递至其它滚道。由于其压力角，角接触球轴承然而比深沟球轴承更加适合于接受较大的轴向力，其中径向力仅仅可以通过单列的角接触球轴承传递，当它同时轴向受载时。这种单列的深沟球轴承和角接触球轴承长久以来是已知的并且基本上包括一个外轴承圈和一个内轴承圈以及多个在各轴承圈之间设置的滚珠作为滚动体。在此通过一个或两个凸肩限定的滚珠滚道可以分别加工到外轴承圈的内侧和内轴承圈的外侧中，滚珠以其滚动面在所述滚道内滚动并且通过轴承保持架以均匀的间距引导。
在这样的深沟球轴承或角接触球轴承中，滚道半径相对于滚珠半径的必要时不同的构造然而证明是不利的，由此滚珠仅仅与其在内轴承圈内的滚道处于点接触并且因此在压力角轴线的区域内导致对滚道的较高的表面压力，这导致滚道的提高的磨损。附加地通过在正常密切时搭接滚道的凸肩边缘的、然而在密切消除之后贴靠凸肩边缘的滚珠，在这个凸肩边缘的区域内出现高的边缘应力，由此滚珠滚道的磨损进一步提高并且由此这样的深沟球轴承或角接触球轴承的使用寿命显著降低。
通过DE 43 34 195 A1已知一种避免内轴承圈的滚道在滚动体的压力角轴线的区域内的高表面压力。在该文献中公开的构成为单列的深沟球轴承或角接触球轴承的径向滚动轴承中，滚动体然而不是通过滚珠而是或者部分地或者完全地通过所谓的滚珠盘构成，其构成有从一个滚珠基本形状对称地削平的且彼此平行设置的侧向面。这种滚珠盘在其各侧向面之间的宽度在此构成为小于外轴承圈的内侧和内轴承圈的外侧之间的间距，从而在填充轴承时滚珠盘可以在轴承轴向上穿过内圈和外圈之间的间距导入轴承内并且转动到滚道内。因为滚珠盘与传统的滚珠不同，具有恒定的旋转轴线，所以滚珠盘的滚动面与其在轴承圈内的滚道构成有相同的半径，从而滚珠盘与滚道处于线性接触。通过这种线性接触替代在单列的深沟球轴承或角接触球轴承中出现的不利的点接触，在滚珠盘和滚道之间实现了具有较低的压力水平的、均匀的表面压力。
在运行中且在负载下然而表明，在这种类型的具有滚珠盘作为滚动体的深沟滚动轴承或角接触滚动轴承中，通过轴承圈内的滚道比滚珠盘更宽地构成，滚珠盘以其邻接平坦的侧向面的边缘部分在内轴承圈内的滚道的外边缘区域上导致高的边缘应力，这如前所述导致这种滚道的提高的磨损并且因此降低这样的深沟滚动轴承或角接触滚动轴承的使用寿命。
发明内容
从已知的现有技术的方案的上述缺点出发，本发明的目的在于，构造一种径向滚动轴承、特别是具有滚珠盘作为滚动体的单列的深沟滚动轴承或角接触滚动轴承，由此有效地避免在压力角轴线的区域内出现对滚道的高的表面压力以及在内轴承圈的滚道的外边缘区域上出现的高的边缘应力，并且因此提高深沟滚动轴承或角接触滚动轴承的使用寿命。
根据本发明上述目的在根据权利要求1的前序部分的径向滚动轴承如此实现，至少在内轴承圈内的滚道分别在其外边缘区域处和/或滚珠盘的滚动面分别在其与侧向面相邻的边缘部分处过渡到一个对数下降的轮廓。
因此本发明基于这样的认识，即通过在出现边缘应力的区域内对数下降的轮廓可能的是，有效地避免边缘应力并且同时保持对于均匀较低的表面压力而言有利的滚珠盘与其滚道的线性接触。在此可以有利的是，选择性地或者在内轴承圈内的滚道的外边缘区域上，或者在滚珠盘的滚动面的与侧向面相邻的边缘部分上，或者不仅在滚道的边缘区域上而且在滚珠盘的滚动面上，构成对数的轮廓。
按照本发明构成的单列的径向滚动轴承的优选的构造和有利的改进在各从属权利要求中描述。
根据权利要求2在根据本发明构成的径向滚动轴承中规定，构成有对数下降的轮廓的内轴承圈的滚道的外边缘区域和/或滚珠盘的滚动面的边缘部分的面积份额分别大约为内轴承圈的滚道或一个滚珠盘的滚动面的面积的10％至40％。由此滚珠盘的滚动面和内轴承圈的滚道面的构成有相同半径的部分在60％至90％之间，由此确保滚珠盘和滚道之间的百分百的密切和线形接触。
作为根据本发明构成的径向滚动轴承的其它构造，最后通过权利要求3和4还建议，在内轴承圈的滚道的外边缘区域上的对数轮廓的半径大于滚珠盘的滚动面的半径，并且滚珠盘的滚动面的边缘部分上的对数轮廓的半径小于滚珠盘的滚动面的半径。所有半径的中心点在此优选上下相叠地设置在径向滚动轴承的压力角轴线上，从而分别在两侧在滚珠盘的滚动面的边缘部分和内轴承圈的滚道的边缘区域之间形成均匀大小的楔形的环形间隙。然而也可能的是，将滚珠盘和/或其在内轴承圈内的滚道上的对数轮廓的半径的中心点设置在径向滚动轴承的压力角轴线的旁边，这是特别有利的，由此各半径在切向上彼此过渡。
按照本发明构成的径向滚动轴承因此相对于由现有技术已知的径向滚动轴承具有这样的优点，即通过在出现高的边缘应力的区域内构成对数下降的轮廓在压力角轴线的区域内不会出现对滚道的高的表面压力，并且在内轴承圈的滚道的外边缘区域上也不会出现高的边缘应力，并且由此提高了使用寿命。
附图说明
按照本发明构成的径向滚动轴承的优选实施方式接下来参考附图详细描述。其中：
图1  按照本发明构成的、形式为深沟滚动轴承的径向滚动轴承的一个优选实施形式；
图2  按照本发明构成的径向滚动轴承的细节X的放大示意图；
图3  在按照本发明构成的径向滚动轴承的滚动体和内轴承圈的滚道之间的接触区域的放大示意图。
具体实施方式
由图2可以清楚看到一个构成为深沟滚动轴承的径向滚动轴承1，其类似于已知的深沟球轴承基本上包括一个外轴承圈2和一个内轴承圈3以及多个在各轴承圈2、3之间设置的滚动体4，所述滚动体通过轴承保持架5在圆周方向上以均匀的间距保持。在图2中放大示出的根据图1的细节X在此示出，滚动体4作为滚珠盘11构成有各两个从一个滚珠基本形状对称地削平的且彼此平行设置的侧向面12、13并且以其滚动面6在两个分别通过两个凸肩限定的滚道7、8中滚动，其加工到外轴承圈2的内侧9和内轴承圈3的外侧10中。
通过图3此外清楚的是，为了避免在内轴承圈3中的滚道8的外边缘区域14、15上出现的高的边缘应用，不仅内轴承圈3中的滚道8分别在其外边缘区域14、15上，而且滚珠盘11的滚动面6分别在其与侧向面12、13相邻的边缘部分16、17上过渡到一个对数下降的轮廓Plog。构成有对数下降的轮廓Plog的内轴承圈3的滚道8的外边缘区域14、15和滚珠盘11的滚动面6的边缘部分16、17的面积份额分别优选大约为内轴承圈3的滚道8或一个滚珠盘11的滚动面6的面积的30％，这至少示意地由图2可以看出，从而滚珠盘11的滚动面6的构成有相同半径的部分和内轴承圈3中的滚道8的面积大约为70％。
同样由图3可以看到，在内轴承圈3的滚道8的外边缘区域14、15上的对数轮廓Plog的半径R1大于滚珠盘11的滚动面6的半径R2，并且滚珠盘11的滚动面6的边缘部分16、17上的对数轮廓Plog的半径R3小于滚珠盘11的滚动面6的半径R2。所有半径R1、R2、R3的中心点M1、M2、M3在此显著可见地上下相叠地设置在径向滚动轴承1的压力角轴线AD上，从而分别在两侧在滚珠盘11的滚动面6的边缘部分16、17和内轴承圈3的滚道8的边缘区域14、15之间形成均匀大小的楔形的环形间隙。
附图标记清单
1  径向滚动轴承
2  外轴承圈
3  内轴承圈
4  滚动体
5  轴承保持架
6  4的滚动面
7  2中的滚道
8  3中的滚道
9  2的内侧
10 3的外侧
11 滚珠盘
12 11的侧向面
13 11的侧向面
14 8的边缘区域
15 8的边缘区域
16 6的边缘部分
17 6的边缘部分

Claims (4)

1.径向滚动轴承，特别是单列的深沟滚动轴承或角接触滚动轴承，其基本上包括一个外轴承圈(2)和一个内轴承圈(3)以及多个在各轴承圈(2、3)之间设置的滚动体(4)，所述滚动体通过一个轴承保持架(5)在圆周方向上以均匀的间距保持并且以其滚动面(6)在两个分别通过一个或两个凸肩限定的滚道(7、8)中滚动，所述滚道加工到外轴承圈(2)的内侧(9)和内轴承圈(3)的外侧(10)中，其中滚动体(4)作为滚珠盘(11)构成有各两个从一个滚珠基本形状对称地削平的且彼此平行设置的侧向面(12、13)，其特征在于，至少在内轴承圈(3)内的滚道(8)分别在其外边缘区域(14、15)处和/或滚珠盘(11)的滚动面(6)分别在其与侧向面(12、13)相邻的边缘部分(16、17)处过渡到一个对数下降的轮廓(Plog)。
2.如权利要求1所述的径向滚动轴承，其特征在于，构成有对数下降的轮廓(Plog)的内轴承圈(3)的滚道(8)的外边缘区域(14、15)和/或滚珠盘(11)的滚动面(6)的边缘部分(16、17)的面积份额分别大约为内轴承圈(3)的滚道(8)或一个滚珠盘(11)的滚动面(6)的面积的10％至40％。
3.如权利要求2所述的径向滚动轴承，其特征在于，在内轴承圈(3)的滚道(8)的外边缘区域(14、15)上的对数轮廓(Plog)的半径(R1)大于滚珠盘(11)的滚动面(6)的半径(R2)，其中两个半径(R1、R2)的中心点(M1、M2)上下相叠地优选设置在径向滚动轴承(1)的压力角轴线(AD)上。
4.如权利要求2所述的径向滚动轴承，其特征在于，滚珠盘(11)的滚动面(6)的边缘部分(16、17)上的对数轮廓(Plog)的半径(R3)小于滚珠盘(11)的滚动面(6)的半径(R2)，其中两个半径(R2、R3)的中心点(M2、M3)上下相叠地优选设置在径向滚动轴承(1)的压力角轴线(AD)上。
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Open date: 20080702