CN101484716A - 具有可移位肋的锥形滚子轴承 - Google Patents

Abstract

在壳体(2)中支撑轴(4)的轴承系统(A)包括对置安装的两个单列锥形滚子轴承(6，8)。其中一个轴承(8)补偿热变化，否则该热变化将在系统中产生过度预负荷。该轴承(8)具有位于壳体中的传统外座圈(48)和沿着外座圈的滚道(54)单列布置的锥形滚子(52)。该轴承(8)还具有位于轴上的补偿组件(50，100，110，120，130)，并且其包括：具有滚道(70)的无肋内座圈(60)，所述滚子绕着所述滚道(70)布置；用于定位滚子的轴向可移位肋环(64)；用于将肋环推靠在内座圈的止动表面(74)上的弹簧(66)；以及补偿环(68)，该补偿环(68)由热膨胀系数高的材料制成，用于在补偿组件的温度超过规定的设定点温度时使肋环顶着由弹簧施加的力而发生移位，从而减小轴承系统中的预负荷。

Description

具有可移位肋的锥形滚子轴承

相关申请的交叉引用

本申请源于2006年6月30日提交的美国临时申请60/817,708并要求该临时申请的优先权，该临时申请通过引用而并入本申请。

技术领域

本发明总体上涉及锥形滚子轴承，更具体地，涉及具有补偿温度差的可移位肋的锥形滚子轴承并且涉及控制轴承安设的方法。

背景技术

最简单形式的锥形滚子轴承具有通常装于壳体的外座圈(外环)、通常装在轴上的内座圈(内环)以及在外座圈与内座圈之间单列布置的锥形滚子(滚动元件)。外座圈和内座圈具有滚子沿着其锥形侧面接触的锥形滚道。另外，内座圈在其滚道的大端部处具有滚子的大端面抵靠在其上的推力肋，该推力肋防止滚子被排斥出滚道之间的环状空间。推力肋形成内座圈的一体部分且不能够相对于内座圈移动。

单列锥形滚子轴承能够支撑或传递径向负荷以及沿一个轴向方向的轴向负荷。包括两个对置安装的单列锥形滚子轴承的轴承系统不仅传递径向负荷而且传递沿两个轴向方向的轴向负荷，并因而将限制哪一个径向以及轴向旋转。当对置安装时，轴承可以采取间接配置或直接配置。在间接配置中，一个轴承的滚子的小端部朝向另一个轴承的滚子的小端部。在直接配置中，两个轴承具有相反的定向。不管安装配置如何，轴承可以通过轴向移动任一个轴承的仅仅一个滚道来调节至期望的安设状态。该安设状态可以是各种程度的轴端余隙，其中间隙存在于轴承内，或者是各种程度的预负荷，其特征在于没有间隙并增大了旋转轴的动态刚性。另一个通常称为零轴端余隙的线间接触的状况是很难维持的。轻微预负荷是优选的，但是过度预负荷会损坏轴承。

假设两个轴承以间接配置方式安装，而且轴和内座圈的温度上升超出壳体和外座圈的温度，那么一方面轴与内座圈之间的不均匀热膨胀以及另一方面外座圈与壳体之间的不均匀热膨胀会对轴承的安设产生两种抵消的影响。首先，轴的轴向膨胀趋于减小或消除略微的预负荷。另一方面，内座圈的径向膨胀趋于增大预负荷。一者胜出另一者的量取决于轴承之间的轴向宽度、内座圈的直径和滚道的角度。一般而言，径向膨胀大大抵消了轴向膨胀，在这种情况下轴承获得更大的预负荷。

对于直接安装的轴承，轴向膨胀和径向膨胀都会促使预负荷增大。

换句稍微不同的话说，锥形滚子轴承由于滚道角度产生了内部轴向反作用力。这通常意味着一对单列锥形滚子轴承以对置方式使用，使得轴向力可以彼此抵消。并且，这使得这对轴承能够支承应用中任何方向的外部负荷。在设置时，需要对对置的滚道相对于彼此进行小心且精确的轴向定位调整。这个过程称为轴承安设并产生轴端余隙、线间接触或预负荷。

虽然一对对置安装的单列锥形滚子轴承需要轻微预负荷，但是过度预负荷是有害的。分别相互装配的内座圈和外座圈与轴和壳体之间的不均匀热膨胀会产生过度预负荷。该预负荷会：

·缩短轴承寿命

·增大轴承噪音和振动

·增加轴承发热

·增大轴承扭矩

·增加对轴承润滑剂的损害

·增大滚子的接触应力

·增大护圈的损坏

迄今，为补偿具有对置的单列轴承的轴承系统中的不均匀热膨胀进行了一些努力。一种努力涉及将热膨胀系数高的补偿环安装在系统的四个滚道中的一个滚道后面。补偿环的热膨胀大致抵消轴承系统否则将要经受的不均匀热膨胀，使得该系统保持在可接受的公差内。见美国专利5,028,152。另一种努力涉及通过加压的液压流体来控制其中一个轴承中的推力肋的位置。见美国专利3,716,280。

发明内容

本发明涉及一种具有在锥形滚道之间单列布置的锥形滚子的补偿轴承，其中滚子的轴向位置和所述轴承作为其一部分的系统的安设通过肋环来控制，所述肋环通过热膨胀系数高的补偿环而移离正常工作位置，从而控制轴承的安设。本发明还涉及一种通过可移位肋环和补偿环来控制轴承安设的方法。

附图说明

图1是插于轴与壳体之间并设置有根据本发明构造并实施本发明的补偿轴承的轴承系统的截面图；

图2是补偿轴承的放大半截面图；

图3是描述作为轴承系统中的温度差的函数的轴承系统的工作状况和轴承系统的寿命的图表；

图4是描述在温度上升和冷却期间补偿环和轴承系统的工作状况的图表；

图5-8是用于轴承系统的补偿轴承的改进的补偿组件的局部截面图；

图9是包括具有端盖的补偿环的补偿组件的局部截面图；

图10是包括具有导热销的补偿环的补偿组件的局部截面图，该导热销用于增强将热传入或传出补偿环。

具体实施方式

现在参照附图，在壳体2与轴4之间存在有轴承系统A(图1)以使壳体2与轴4之一者能够相对于另一者绕轴线X旋转。例如，壳体2可保持固定不动，而轴4可在该壳体2中旋转。另一方面，轴4可采用固定心轴的形式，其中壳体2绕该轴4旋转，在这种情况下壳体2可以是轴毂。轴承系统A包括两个抗摩轴承，即传统设计的单列锥形滚子轴承6以及另一个配置为补偿壳体2与轴4之间的不均匀热膨胀和轴承6与8自身的部件之间的不均匀热膨胀的单列锥形滚子轴承8，可谓补偿轴承。两个轴承6和8对置安装以传递壳体2与轴4之间的径向负荷和沿两个轴向方向的轴向(推力)负荷。所示的系统A具有以间接配置方式安装的轴承6和8。通过较小的改动，可将它们以直接配置方式来安装。而且，轴承6可采用一些其它抗摩轴承，诸如设计成传递径向及轴向负荷的角接触滚珠轴承，或者其甚至可以是另一个类似于轴承8的补偿轴承。

在传统轴承6处，壳体2具有内轴承座12和座12端部处的凸肩14。轴4具有延伸至另一个凸肩18的外轴承座16。在补偿轴承8处，壳体2具有另一个内轴承座20和凸肩22。这里轴4具有另一个延伸至外螺纹26的外座24。将绕着轴4的两个轴承6和8分开的是内隔圈28。

作为传统设计的单列锥形滚子轴承，轴承6具有设置有锥形滚道34的外座圈32、设置有锥形滚道38的内座圈36和位于外座圈32与内座圈36之间的锥形滚子42，所述锥形滚道38逐渐延伸至作为内座圈36的一体部分的推力肋40，所述锥形滚子42则在外座圈32与内座圈36之间沿着滚道34和38滚动，其中所述锥形滚子42的大端面抵靠着推力肋40。实际上，推力肋40防止滚子42沿滚道34和38逐渐前行并被排斥出滚道34和38之间的环状空间。外座圈32装入壳体2的内座12中并抵靠着用来固定其轴向位置的凸肩14。内座圈36装在轴4的外座16上，且其大端部抵靠着凸肩18，该凸肩18固定了其轴向位置。内隔圈28抵靠在内座圈36的小端部上。

补偿轴承8包括(图1和2)装入壳体2中的外座圈48、装在轴4上的补偿组件50以及在外座圈48与补偿组件50之间单列布置的锥形滚子52。外座圈48可以是传统外座圈。同样地，其具有向内朝向轴线X的锥形滚道54和垂直于轴线X的背面56。外座圈48以过盈配合装入壳体2的内座20中，而且其背面56抵靠着座20的端部处的凸肩22。锥形滚子52也可以是传统锥形滚子，其沿着外座圈48的滚道54单列布置，在该处锥形滚子52也由补偿组件50支撑。实际上，补偿组件50控制滚子52沿着外座圈滚道54的精确轴向位置，进而控制轴承系统A的安设。

补偿组件50装在轴4的轴承座24上位于内隔圈28与螺母58之间，该螺母58螺接在轴承座24的端部处的外螺纹26上。该补偿组件50包括(图2)装在轴承座24上的无肋内座圈60和偏置定位件62，在该处它们在内隔圈28与螺母58之间被紧密地夹在一起。另外，补偿组件50具有可移位肋环64、将肋环64推靠在内座圈60上的偏置弹簧66和热补偿环68，其中所述肋环64大致定位成绕着内座圈60和偏置定位件62，而所述热补偿环68仅在补偿组件50的温度超过它的正常工作温度达规定量之后才施加与由弹簧66施加的力相反的、顶着肋环64的力。

无肋内座圈60以规定的配合方式装在轴4的轴承座24上。无肋内座圈60具有向外离开轴线X且朝向外座圈48的滚道54的锥形滚道70，并且该滚道70沿与外座圈滚道54相同的方向倾斜。锥形滚子52处于顶点，这意味着其侧面所位于的圆锥形包壳以及滚道54和70所位于的圆锥形包壳在沿着轴线X的共同点处具有顶点。内座圈60的滚道70逐渐延伸至弧状脊部72，该弧状脊部72进而延伸至垂直于轴线X的止动表面74。内座圈60还具有超出止动表面74突出的轴向延伸部76。

偏置定位件62同样地以规定的配合方式装在轴4的轴承座24上，其由锁定螺母58紧密地夹在内座圈60上。偏置定位件62在一端抵靠在内座圈60的轴向延伸部60上。偏置定位件62在其相反端具有径向向外突出且位于肋环64后面的凸缘78。在内座圈60的轴向延伸部76与凸缘78之间，偏置定位件62具有补偿环68装在其上的筒状支撑表面80。

可移位肋环64宽松地绕着无肋内座圈60和偏置定位件62装配，在该处其能够短距离轴向移位。可移位肋环64具有提供导引钻孔84的轴向肋82，在该导引钻孔84中接纳内座圈60的弧状脊部72。在钻孔84的端部，可移位肋环64具有锥形滚子52的大端面抵靠在其上的肋面86。因此，肋82不仅防止滚子52被排斥出滚道54与70之间的环状空间，而且确立滚子52沿着滚道54和70的轴向位置。导引钻孔84延伸到在正常情况下抵接内座圈60的止动表面74的端表面88。在其相反端肋环64具有向内定向的径向肋90，该径向肋90环绕偏置定位件62的筒状支撑表面80。在凸缘90与端表面88之间的是筒状限制表面92，该限制表面92环绕内座圈60的轴向延伸部76和偏置定位件62的筒状表面80，限制表面92与后者向外隔开以提供环状空腔94。在限制表面92与轴向延伸部76之间存在小间隙，径向肋90与筒状支撑表面80之间同样存在小间隙，使得肋环64能够容易地在内座圈60和偏置定位件62上移动。

热补偿环68占据环状空腔94的大部分，其绕着偏置定位件62的筒状支撑表面80而被支撑并由肋环64的筒状限制表面92径向限制。然且热补偿环68略微短于空腔94。在这一点上，内座圈60的轴向延伸部76的端部形成空腔94的一端处的抵接部，而肋环64的径向肋90形成空腔94的相反端处的抵接部。在正常情况下，当补偿环68在其一端抵靠着抵接部之一时，在环68的另一端与另一个抵接部之间存在间隙g。补偿环68由具有高热膨胀系数(∝)的材料形成，其热膨胀系数大大高于形成内座圈60、偏置定位件62和肋环64的钢。合适的材料包括氟硅橡胶、丁腈橡胶、表氯醇橡胶、海帕伦橡胶等。补偿环68分别紧贴地装在偏置定位件62的筒状表面80与肋环64的筒状表面92之间，因而受到径向约束。当其温度上升时，补偿环68仅能够轴向膨胀。这种限制的作用是使线性热膨胀系数增加了3倍。

偏置弹簧66在偏置定位件62的凸缘78与肋环64的端部之间受到压缩。其将肋环64推靠在内座圈60上，从而在正常情况下使两者在内座圈60的止动表面74和肋环64的端表面88处稳固地保持在一起。通常，这个力是滚子52在正常情况下施加在肋环64的肋面86上的力的8到10倍。因此，肋环64在正常情况下安置为与由内座圈60的止动表面74提供的止动功能一起形成顶着内座圈60的限位止动作用。尽管所显示的偏置弹簧66是具有周向波纹的波形弹簧，但是它也可以采用诸如多个沿着凸缘78以周向间隔隔开的压缩弹簧或绕着偏置定位件62的单个压缩弹簧等其它形式。

在轴承系统A的工作中，径向负荷在壳体2与轴4之间在两个轴承6和8处传递。沿一个方向的轴向负荷通过传统轴承6传递，沿另一个方向的轴向负荷通过补偿轴承8传递。在传统轴承6处，径向负荷和轴向负荷都通过外座圈32及内座圈36的滚道34及38处的滚子42传递。在传统轴承6处，外座圈32及内座圈36分别抵靠在其上的凸肩14及16承载通过该轴承6传递的轴向负荷。在补偿轴承8处，径向负荷和轴向负荷通过外座圈48和内座圈60的滚道54及70处的锥形滚子52传递。壳体2的轴承座20的端部处的凸肩22承载施加到外座圈48的轴向负荷。与轴4的螺纹26接合并抵靠在偏置定位件62上的螺母58承载施加到内座圈60的轴向负荷。而且，反作用于螺纹26的螺母58在偏置定位件52、无肋内座圈60、内隔圈28、传统内座圈36和凸肩18中产生轴向压力的状况。

补偿轴承8防止轴承系统A中出现过度预负荷，这将延长轴承的寿命(图3)。需要考虑几个温度。首先是系统A的环境温度。这代表包括有其补偿轴承8的系统A的组装时的温度。在该温度下系统A可处于轴端余隙或轻微预负荷的状态，但所有部件基本上处于同一温度。其次是稳态工作温度。这是补偿组件50在系统A的正常工作期间升至并保持的温度。通常，该温度与补偿组件50处的轴4的温度一致，但是低于外座圈48和壳体2的外座圈48装在其中的区域的温度。因此，当补偿组件50在其稳态工作温度下工作时在补偿轴承8中存在温度差。系统A变得更紧密，通常处于轻微预负荷。补偿环68在稳态工作温度下保持非活动状态，意味着补偿环68不会影响肋环64的位置，因为在偏置定位件62与肋环64之间的空腔94中存在间隙g。因而，补偿组件50具有热设定点温度。在该温度下补偿组件50保持高于外座圈48和壳体2的温度，甚至更高。而且，在热设定点温度下该热补偿环68充分膨胀以完全填充空腔94并且即将使肋环64后退离开内座圈60。在超出热设定点温度时，补偿环68由于进一步膨胀而使肋环64保持离开内座圈60，这使得肋面86移离内座圈60的锥形滚道70更远并减小了轴承6和8中的预负荷。值得对轴承系统A的几个工作状态进行讨论。

状态一：

在低于热设定点温度的温度下的稳态工作

1、轴承系统A的正常工作会由于正常的预期负荷、速度和扭矩而引起包括有补偿轴承8的补偿环68的补偿组件50中的温度上升而超出该轴承的外座圈48的温度，直到达到期望和预期的稳态工作温度。假设轴承系统A未曾超过热肋设定点，或者已经过充足的时间来使任何热惯性所导致的膨胀归零。

2、热补偿环68的长度使得以留下小的间隙g，使得在低于热设定点温度时热补偿的效应为零。

3、选择偏置弹簧66以通常产生是滚子52与肋环64的轴向肋82之间的最大正常接触力的8到10倍的力，使得肋环64总是以限位方式安置成抵靠着内座圈60的止动表面74。这保证了使轴承系统A在期望的正常稳态工作温度下的工作与传统的锥形滚子轴承系统毫无区别。

状态二：

温度增高超出稳态工作温度的热补偿

1、在工作期间，轴速度或应用负荷大于预期则会从肋环64的肋面86与滚子52的大端面之间的接触产生额外的摩擦热。而且，轴4会传导来自齿轮齿接触或其它外部发热源的附加热。这会引起无肋内座圈60、滚子42、可移动肋环64、轴4、热补偿环68和偏置定位件62---简而言之就是补偿组件50---经受温度的进一步增高。热补偿环68的热导率远低于可移动肋环64、滚子52、内座圈60、轴4和偏置环62的通常为钢的材料的热导率。因此，会产生短时间的热惯性，在这期间会由于上述那些材料的热线性膨胀系数∝而出现预负荷的略微增大。

2、热补偿环68达到其新的温度。其热线性膨胀系数∝显著大于其它材料的热线性膨胀系数，环68明显膨胀。

3、因为热补偿环68的材料径向膨胀受到约束，所以出现的体积膨胀几乎全部转变为轴向膨胀，而且与线性膨胀的3倍或3∝成比例。

4、然而，不会出现热补偿效应，直到材料升至使补偿环68能够完全膨胀而穿过间隙g的距离。该温度是热设定点温度。这导致在低于热设定点温度时无法产生热效应，从而使其具有开关效应以及成比例的温度特性。该被动设计以稍微更受控的方式起作用，几乎好像成了主动控制。其实际效应是预负荷限制器或轴承过载防护装置。

5、一旦间隙g的距离被越过，受约束的热补偿环68的体积膨胀开始施加轴向力并继续以产生充足的力，从而在环68克服弹簧66的偏置力时使可移动肋环64从内座圈60的限位止动表面74脱离。可移动肋环64和其轴向肋82回退，因而补偿轴承8和轴4的材料中的热膨胀效应(图3)。然而，间隙g的尺寸和热补偿环68的长度确定了热肋设定点的温度值和补偿效应的图形(斜率)。

a、也就是说，斜率(英寸/度F)＝3×∝×L，其中∝是补偿环68的材料的线性热膨胀系数；

b、L是在安装好的外座圈48和壳体2的基准温度下热补偿环68的长度，并且∝的单位是(英寸/英寸度F)；

c、以及，间隙g(英寸)＝3×∝×L((热设定点温度)-(稳态工作温度))；

d、热设定点温度和稳态工作温度代表外座圈48和壳体2的温度与补偿部件50和轴4处的温度之间的温度差的状态。上述间隙等式使用其自身是微分值的这两个状态之间的温度差；和

e、补偿组件50实际上不使用温度差来启动自身。热补偿环68仅仅响应于从环境接收或向环境丧失的热流的输入。无法得知该热是源于内座圈60和轴4相对于外座圈48和壳体2的升高的温度差或是源于后者相对于前者的升高的温度差。补偿组件50的适当响应假设应用得到了充分理解以确定系统A的哪些部件将经受温度增高，从而可获得期望的预负荷控制。

因此，热肋设定点的启动温度的选择以及达到设定点之后的热补偿程度基于应用的特定条件。而且，为了系统A的正常工作，热设定点可以偏离任何期望的超出稳态工作温度的温度差，从而确保轴承系统A的正常工作完全不受补偿组件50的影响。

状态三：

温度降低的热补偿

1、一旦系统A中不再存在产生过度热的条件，热补偿环68开始冷却并减小不再需要或期望的热补偿效应。补偿组件50防止轴承的热使预负荷增大以及变得更严重(图3)，但是它不能消除诸如速度增加或外部负荷或外部热源等产生热的根本原因。因为对于大多数热补偿材料而言，热导率远小于补偿组件50中的外部材料(通常为钢)的热导率，所以将出现热惯性或热滞后的状况。假设冷却过程足够慢，那么冷却操作设定线将紧跟图4中的线M，轴承安设中的热惯性效应将减到最小。

2、对于导致轴承系统A相当快速冷却的情形而言，热补偿环68的冷却相对于其它材料将经受更大的热惯性(图4)。这会引起轴承系统A以比所期望的略微更宽松的安设状态工作一段短时间。实际发生的冷却工作设定线将像图4的线N一样。然而，如果系统工作点是预负荷安设状态，则热惯性部分地或几乎全部地被初始的系统预负荷抵消。因此，预负荷会暂时减小，但是系统A根本不会进入轴端余隙状况。万一系统A进入轴端余隙，那么这将是唯一的直到重新建立热平衡，在这个时候系统将再次回到工作条件的预负荷。

可以对补偿轴承8的补偿组件50进行修改。

在改进的补偿组件100(图5)中，使无肋内座圈60与偏置定位件62联接。为此，内座圈60的轴向延伸部76叠置在偏置定位件62的筒状支撑表面80的端部上。延伸穿过叠置的延伸部76并进入底置的偏置定位件62中的是销钉102，该销钉102穿过肋环64中的对准间隙孔104插入。作为联接元件的销钉102突出到孔104中以防止肋环64相对于内座圈60旋转，但是间隙孔104足够大以使肋环64在达到热设定点温度之后能够发生轴向移位。内座圈60和偏置定位件62的联接消除了对内隔圈28的需要。

另一种改进的补偿组件110(图6)的形式的进一步修改是容易拆卸。为此，凸缘78由支承垫圈112和扣环114替代。垫圈112绕着偏置定位件62的筒状支撑表面80装配，而扣环114装入偏置定位件62的凹槽中并支承着支承垫圈112。此外，在销钉102突出到间隙孔104中的情况下，从孔104至肋环64的端表面88开有切口116，使得销钉102不会干涉肋环64在偏置定位件62的上方回撤。

在又一种补偿组件120(图7)中，内座圈60和偏置定位件62一体形成，从而提供了一体的无肋内座圈122。其筒状支撑表面80逐渐延伸至热补偿环68的一端抵靠在其上的凸肩124。组件120依靠于支撑垫圈112和扣环114而支承于偏置弹簧66。像补偿组件100和110一样，补偿组件120无需内隔圈28以将其保持在一起。

在再一种改进的补偿组件130(图8)中，无肋内座圈60和肋环64的在正常情况下抵接的各自的表面74和88相对于轴线X以斜角倾斜，实际上呈现以轴线X为中心的截头圆锥构形。当表面74和88抵接时，即在轴承8的处于稳态工作温度下的正常工作期间，表面74和88的倾斜使得肋环64绕着内座圈60居中。因此，可在无肋内座圈60的弧状脊部72与肋环64的轴向肋82的导引钻孔84的表面之间存在更大的间隙。只有当补偿组件50在高于热设定点温度下工作时，肋环64才会略微偏离中心，但是当补偿组件130主动提供热补偿时，对于相对较短的热瞬变时期而言这种偏离是可以接受的。代替用于支承偏置弹簧66的一体式凸缘78或独立的支承垫圈112，补偿组件130利用独立的支承板132，该支承板132通过以螺栓分布圆布置的螺栓134而保持抵靠着偏置定位件62的端部。

内座圈60和补偿组件130的肋环64的倾斜抵接表面74和88可用于补偿组件50、100、110和120中的任一种，这对于独立的支承板132同样适用。

热补偿环68可具有粘结于其端部的端盖140(图9)，以防止环68的稍微具弹性和韧性的材料挤入内座圈60的轴向延伸部76与肋环64的筒状限制表面92之间的间隙中并且防止挤入偏置定位件62的筒状支撑表面80与肋环64的径向肋90之间的间隙中。可制造热补偿环68的大部分材料的静摩擦系数高。为了有助于能够将体积膨胀转变为线性膨胀同时减小切应力，补偿环68可在其接触偏置定位件62和肋环64的筒状表面80和92的表面上设置有减小摩擦的薄的涂层或处理层。

而且，为了使补偿环68能够更快地响应于温度变化，尤其是响应于高于热设定点温度的温度上升，补偿环68可以装配有导热销144和146(图10)，所述导热销144和146在补偿环68内嵌套并且具有头部148，所述头部148抵靠在内座圈60和肋环64的径向肋90上以将热传入或传出热补偿环68。销144和146由诸如不锈钢等导热率相对高的材料形成。

在稳态工作温度下，补偿环68可完全填充偏置定位件62的支撑表面与肋环64的限制表面之间的空腔94。通过如此配置的补偿组件，其能够更快地响应于超出稳态工作温度的温度偏移。这对应于间隙为零且设定点温度基本上等于稳态工作温度。

外座圈48可以与壳体2一体形成，在这种情况下其滚道54形成壳体2的表面。

Claims (19)

1.一种锥形滚子轴承，用作两个对置轴承中的一个轴承，所述两个对置轴承能够沿着轴线相对于彼此调节至期望的安设状态，所述锥形滚子轴承包括：

外座圈，其具有向内朝向所述轴线的锥形滚道；

内座圈，其具有背离所述轴线且朝向所述外座圈的滚道的锥形滚道，并且具有相对于所述轴线成一定角度的止动表面；

肋环，其定位成与所述内座圈的止动表面相对，并且具有位于所述内座圈的滚道的大端部处的肋面；

弹簧，其施加使所述肋环朝向且在正常情况下抵靠着所述内座圈的止动表面的力；

热补偿环，所述热补偿环定位成在所述补偿环的温度超过热设定点温度时在所述肋环上施加与由所述弹簧施加的力相反的力从而将所述肋环从所述内座圈的止动表面上推开；以及

锥形滚子，其位于所述外座圈与所述内座圈之间且与之接触，并且其大端面抵靠着所述肋环的肋面。

2.根据权利要求1所述的锥形滚子轴承，其中，所述热补偿环置于所述肋环的抵接部与所述内座圈的抵接部之间；并且，低于所述热设定点温度时，在所述抵接部的至少一个与所述补偿环之间存在间隙。

3.根据权利要求1所述的锥形滚子轴承，其中，支撑表面从所述内座圈轴向延伸，并且所述肋环具有环绕所述支撑表面的限制表面；并且

所述补偿环沿径向受到所述支撑表面和所述限制表面的约束。

4.根据权利要求1所述的锥形滚子轴承，其中，所述支撑表面和所述限制表面呈筒状且平行于所述轴线。

5.根据权利要求3所述的锥形滚子轴承，所述锥形滚子轴承进一步包括相对于所述内座圈定位于固定部分的偏置定位件，所述偏置定位件具有所述弹簧抵靠着的支承部；并且

所述支撑表面位于所述偏置定位件上。

6.根据权利要求5所述的锥形滚子轴承，其中，所述内座圈与所述偏置定位件联接。

7.根据权利要求6所述的锥形滚子轴承，其中，联接元件延伸穿过所述内座圈和所述偏置定位件以将它们联接。

8.根据权利要求5所述的锥形滚子轴承，其中，所述内座圈和所述偏置定位件一体地组合成一体式内座圈。

9.根据权利要求2所述的锥形滚子轴承，其中，当所述补偿环的温度低于规定值时，所述补偿环短于所述抵接部之间的距离。

10.根据权利要求1所述的锥形滚子轴承，其中，所述内座圈在其滚道的大端部处具有脊部，并且所述肋环具有环绕所述脊部并带有所述肋面的肋。

11.根据权利要求1所述的锥形滚子轴承，其中，所述止动表面相对于所述轴线以斜角倾斜，并且所述肋环具有端表面，所述肋环沿着所述端表面与所述止动表面抵接，所述端表面相对于所述轴线以相似的斜角倾斜。

12.一种便于绕轴线旋转的锥形滚子轴承，所述轴承包括：

外锥形滚道，其向内朝向所述轴线；

内座圈，其具有向外背离所述轴线且朝向所述外滚道的内锥形滚道；

锥形滚子，其在所述内滚道与所述外滚道之间布置为一列；

肋环，其具有位于所述内滚道的较大端部处的肋面且能够相对于所述内座圈轴向移位；以及

补偿环，所述补偿环插于所述内座圈与所述肋环之间以控制所述肋环的肋面的轴向定位，所述补偿环由线性热膨胀系数大于所述内座圈或所述肋环的线性热膨胀系数的材料制成。

13.根据权利要求12所述的锥形滚子轴承，其中，所述补偿环在正常情况下处于稳态工作温度下，在这期间，所述补偿环未控制所述肋面的位置，但是在所述补偿环的温度升高至设定点温度之后所述补偿环则施加控制。

14.根据权利要求12所述的锥形滚子轴承，其中，所述补偿环沿径向受到约束。

15.根据权利要求14所述的锥形滚子轴承，其中，所述补偿环受到所述肋环的筒状限制表面和从所述内座圈延伸的筒状支撑表面的约束。

16.一种轴承系统，包括根据权利要求12所述的锥形滚子轴承以及包括与所述锥形滚子轴承对置安装的另一个轴承。

17.一种防止锥形滚子轴承中出现过度预负荷的方法，所述锥形滚子轴承便于绕轴线旋转并且具有设置有锥形滚道的外座圈和内座圈以及成列布置在滚道之间的锥形滚子，所述方法包括：

将肋环定位在所述内座圈的一端，所述肋环能够相对于所述内座圈轴向移位并具有位于所述内座圈的滚道的大端部处的肋面；

朝向正常工作位置推压所述肋环；并且

通过由热膨胀系数高于制成所述内座圈和所述肋环的材料的材料制成的补偿环，在所述肋环的温度上升时将所述肋环从所述内座圈上推开从而使所述肋面移离所述内座圈的滚道更远并减小所述轴承中的预负荷。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，当所述补偿环的温度达到高于所述内座圈和所述肋环的正常稳态工作温度的量值时，所述补偿环使所述肋环移位。

19.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括沿径向约束所述补偿环。

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