CN102588444A - 滚动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚动轴承，其包含一个具有内孔表面(7)的内圈(2)，该内孔表面处于内圈(2)的第一轴向端面(11)和第二轴向端面(12)之间，还包含一个径向包围内圈(2)的外圈(3)和在内圈(2)和外圈(3)之间滚动的滚动体(4)。内圈(2)在内孔表面(7)区域包含一个用于固定拆卸工件的固定槽(18)，该固定槽设计为在圆周方向上延伸的径向凹处。

Description

滚动轴承

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承，特别是电动机的滚动轴承。

背景技术

滚动轴承在不同应用领域以多种实施形式广为人知。对需要长期使用的高品质部件(如轨道机车的驱动电机)的滚动轴承来说，可能需要对滚动轴承进行更换或维修并因此拆卸。为了尽量减少拆卸费用和相应设备的停机时间，通常需要使用专门的例如可将滚动轴承内圈从轴上轻松拔出的拆卸工具。对此在内圈上可以设有用于拧紧拆卸工具的螺纹。

在驱动电动机和其它电动机中可以将滚动轴承设计成与其安装环境电绝缘，以有效防止一般会持续损害滚动轴承的电流流经滚动轴承。但是在不影响用于固定拆卸工具的螺纹的使用性能的情况下，在制造技术方面很难通过例如涂层使该螺纹电绝缘。甚至即使螺纹成功涂装涂层，也存在安装拆卸工具时损坏涂层的风险。因此必须采取其它措施来对滚动轴承进行简单拆卸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，设计一种可以用较低费用对滚动轴承进行拆卸的滚动轴承。

该技术问题通过一种滚动轴承解决。根据本发明的滚动轴承包含一个具有内孔表面的内圈，该内孔表面处于内圈的第一轴向端面和第二轴向端面之间。另外，滚动轴承还包含径向包围内圈的外圈和在内圈和外圈之间滚动的滚动体。内圈在内孔表面区域包含用于固定拆卸工件的固定槽，该固定槽设计为在圆周方向上延伸的径向凹处。

根据本发明的滚动轴承具有通过较低费用实现拆卸的优点。另一个优点在于，根据本发明的滚动轴承结构可在大量应用领域兼容。根据本发明的滚动轴承结构特别适用于在内孔表面的区域中需要对内圈涂层的应用领域。

固定槽可以在内圈的整个内部圆周上连续地延伸。其优点在于，可以为拆卸工件提供较大的作用面，并据此可以通过拆卸工具在内圈上施加较大的力。也可以将固定槽在圆周方向上进行多次中断，并据此具有多个隔开的槽段。

固定槽可以至少局部地径向向内扩宽。这对例如固定槽的机械负载性能有积极作用。

内圈在内孔表面区域可以包含一些导入槽，导入槽设计为沿轴向延伸的径向凹处，并且通入固定槽中。导入槽使得拆卸工具易于施加，并使拆卸工具的结构设计变得十分简单。导入槽可以从内圈的第一轴向端面延伸至固定槽。另外，导入槽可以分散地布置在内孔表面的圆周上。导入槽尤其可以均匀地分布在内孔表面的圆周上。导入槽和/或固定槽至少在其横截面的部分区域内设计为矩形。

内圈可以在内孔表面区域包含电绝缘的涂层。通过该方式可以保护滚动轴承防止其因电流流过而受损坏。另外，内圈可以在第一轴向端面和/或第二轴向端面的区域中包含电绝缘涂层。由此可以保证即使在安装环境中有电流流过，滚动轴承也会受到保护，在所述安装环境中，内圈轴向贴靠在非绝缘部件上。电绝缘涂层例如可以是陶瓷材料或其它电绝缘材料。

固定槽和/或导入槽可以包含至少一个未涂层的表面。未涂层表面可以布置在固定槽和/或导入槽的槽底区域和/或槽壁与槽底交界的区域中。这有利于生产滚动轴承。

固定槽和/或导入槽可以包含至少一个由绝缘涂层涂装的表面。该涂层表面可以布置在固定槽和/或导入槽与槽底隔开的槽壁区域。由此即使没有对固定槽整个表面进行涂层也可以达到足够的电绝缘效果。涂层表面尤其可以布置在固定槽径向向内扩宽的固定槽槽壁区域中。在该区域可以用相对较少的费用进行涂层涂装。

固定槽可以包含功能面和间隔面，其中功能面用作拆卸工具的接触面或抵靠面，间隔面布置在功能面以外并且设计为经电绝缘涂层涂装的表面。通过这种方式既可以达到拆卸工具限定的机械贴合度，也可以达到可靠的电绝缘性。

内圈的内孔表面可以在固定槽轴向两端具有不同的直径。特别是第一轴向端面一端的内孔表面直径可以大于第二轴向端面一端的内孔表面直径。由此可以为导入拆卸工具创造自由空间。

固定槽和/或导入槽可以布置在内圈内孔表面不与滚动体搭接的轴向区域内。通过这种方式可以很大程度上避免固定槽和/或导入槽对滚动轴承的承载性能和寿命产生负面影响。

外圈可以包含多个轴向螺纹孔。这些螺纹孔可用于例如将拆卸工具固定在外圈上。

可将滚动轴承设计为电动机的一个部件。在电动机中，对滚动轴承的电绝缘性需求通常特别突出。可以将滚动轴承设计为例如驱动电动机(特别是轨道机车的驱动电动机)的一个部件。可以将滚动轴承设计为径向轴承，特别是径向圆柱滚子轴承。

附图说明

下面将根据图中所描述的实施例说明本发明。附图中：

图1是根据本发明的滚动轴承的实施例剖面图，

图2是图1所描述的滚动轴承的实施例侧面图，以及

图3是图1和图2所描述的滚动轴承的实施例在已安装状态下的剖面图。

具体实施方式

图1展示了一种根据本发明的滚动轴承的实施例剖面图。对应的侧面图由图2描述。

图1标出一条滚动轴承的旋转轴线1，若不另作说明，则所涉及的方向均以该轴线为参考。因此取所有平行于旋转轴线1的方向为轴向，并取所有垂直于旋转轴线的方向为径向。其中径向指远离旋转轴线1径向向外以及径向向内指向旋转轴线。

该滚动轴承含有一个内圈2和一个在径向上围绕内圈的外圈3。圆柱形的滚动体4可在内圈2和外圈3之间的径向间隙中滚动。其中滚动体4布置在一个保持架5中。在轴向的两侧各用一个尤其设计成迷宫式密封圈的密封圈6密封内圈2和外圈3之间的径向间隙。内圈2、外圈3和滚动体4由金属制成。

内圈2含有一个径向的内部圆周表面(以下称为内孔表面7)和一个径向的外部圆周表面(以下称为外周面8)。与之类似，外圈3含有一个称为内孔表面9的径向内部圆周表面和一个称为外周面10的径向外部圆周表面。另外，内圈2还含有分别连接内圈2内孔表面7和外周面8的第一轴向端面11和第二轴向端面12。外圈3含有分别用于连接内圈3内孔表面9和外周面10的第一轴向端面13和第二轴向端面14。

在内圈2的外周面8区域内布置一个内部的滚动体滚道15。在外圈3的内孔表面9区域内布置一个外部的滚动体滚道16。滚动体在4在内部滚动体滚道15和外部滚动体滚道16上滚动。

在内圈2的内孔表面7以及第一轴向端面11和第二轴向端面12区域内分别布置一个电绝缘涂层17。该涂层17可以由例如陶瓷材料或其它绝缘材料制成。

内圈2的内孔表面7含有一个固定槽18，其布置为沿圆周方向的径向凹处，并含有一个槽底19和槽壁20。在该所描述的实施例中，固定槽18布置在内圈2的第一轴向端面11和内部滚动体滚道15或滚动体4之间的轴向区域，并且连续地在内圈2内孔表面7的整个圆周上延伸。同时固定槽18大部分地，尤其在槽底19附近具有一个矩形截面。固定槽18径向向内与矩形截面相连地锥形扩宽。在槽底19的区域和与其相邻的槽壁20的区域内没有涂层17。这些区域用作拆卸滚动轴承时拆卸工具的接触面或抵靠面(未经图片描述)，并以下也称为功能面。涂层17始于固定槽18锥形扩宽的地方。这些区域不用作拆卸工具的接触面，而是用作间隔面并处于功能面外边。

内孔表面7在内圈2的第一轴向端面11和固定槽18之间的轴向区域具有比在内圈2的第二轴向端面12和固定槽18之间的轴向区域更大的直径，即先提到的轴向区域相对后提到的轴向区域径向往外错移。这也就是说，内圈2的内孔表面7在固定槽18的轴向两侧具有不同的直径。

另外，内圈2的内孔表面7含有三个导入槽21，这些导入槽21设计为沿轴向延伸的径向凹处，并分别含有一个槽底22和槽壁23。导入槽21在内圈2的内孔表面7的圆周方向上等距布置，并且分别从内圈2的第一轴向端面11延伸至固定槽18并且无过渡地通入固定槽18中。导入槽21分别具有与固定槽18相同的深度，即导入槽21的槽底22和固定槽18的槽底19距旋转轴线1具有相同的径向距离。总的来说，导入槽21在大于内圈2的内孔表面7周长一半的圆周上延伸。与固定槽18相似，在导入槽21中，在槽底22区域和槽壁23与之交界的区域内均没有涂层17。

如上面所述，固定槽18用于固定拆卸工具。导入槽21可以将拆卸工具导入固定槽18中。

外圈3含有四个轴向螺纹孔24，这四个螺纹孔均为盲孔，并且从外圈3的第一轴向端面13开始，延伸经过外圈3轴向宽度的部分区域。螺纹孔24用于固定拆卸工具。

图3展示图1和图2所描述的滚动轴承的实施例在安装状态下的剖面图。

滚动轴承安装在一个壳体25中，并用于可转动地支承一根轴26。壳体25和轴26分别由金属制成。滚动轴承的外圈3与壳体25抗扭地连接。抗扭的连接例如可以通过外圈3和壳体25之间的压紧配合实现。同时外圈3的外周面10可以设计为配合面并径向压靠到壳体25的相应配合面上。径向的挤压可通过外圈3和壳体25用于容纳的孔之间的过盈配合实现。

滚动轴承的内圈2与轴26抗扭地连接。该抗扭的连接可以通过例如内圈2和轴26之间的压紧配合实现。同时内圈2的内孔表面7可以设计为配合面并径向压靠到轴26的相应配合面上。径向挤压可通过内圈2和轴26之间的过盈配合实现。

内圈2只通过其涂层17贴靠在轴26上。在内圈2和轴26之间没有直接的金属与金属接触。这就是说，内圈2对轴26电绝缘，因此在内圈2和轴26之间可能没有明显的电流流过。因此即使在壳体25和轴26具有不同的电势，也不会有明显的电流流过滚动轴承。

虽然在槽底19、22区域和槽壁20、23的交界区域中没有涂层17，并且因此存在裸露金属，但是内圈2和轴26之间的电绝缘性也不会受固定槽18和导入槽21影响。如图3得知，在所述实施例中也包括固定槽18的功能面在内的、内圈2的裸露区域与轴26按一定间距布置，并且不会接触轴26，因此在内圈2和轴26之间不会产生导电连接。另外，从图3可看出，在轴26和内圈2的内孔表面7之间局部设有径向间隙。该间隙一方面由固定槽18轴向两端的内圈2的内孔表面17径向错移产生，另一方面由所述实施例中轴26的阶梯结构产生，并允许轴向导入拆卸工具。拆卸工具尤其可以设计成具有径向凸起，该凸起可通过导入槽21导入固定槽18。通过包括径向凸起在内的拆卸工具相对于内圈2转动，径向凸起就可以在圆周方向上相对于导入槽21错移并由此通过轴向移动形状配合式连接地固定在固定槽18内。因此内圈2可借助拆卸工具从轴26拔出。

附图标号清单：

1    旋转轴线

2    内圈

3    外圈

4    滚动体

5    保持架

6    密封圈

7    内孔表面

8    外周面

9     内孔表面

10    外周面

11    第一轴向端面

12    第二轴向端面

13    第一轴向端面

14    第二轴向端面

15    内部滚动体滚道

16    外部滚动体滚道

17    涂层

18    固定槽

19    槽底

20    槽壁

21    导入槽

22    槽底

23    槽壁

24    螺纹孔

25    壳体

26    轴

Claims (10)

1.一种滚动轴承，其包含：

-具有内孔表面(7)的内圈(2)，该内孔表面(7)处于所述内圈(2)的第一轴向端面(11)和第二轴向端面(12)之间，

-径向包围所述内圈(2)的外圈(3)，

-在所述内圈(2)和所述外圈(3)之间滚动的滚动体(4)，

-其特征在于，所述内圈(2)在所述内孔表面(7)的区域内包含用于固定拆卸工件的固定槽(18)，该固定槽设计为在圆周方向上延伸的径向凹处。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述内圈(2)在所述内孔表面(7)的区域内包含多个导入槽(21)，所述导入槽设计为沿轴向延伸的径向凹处，并且通入所述固定槽(18)中。

3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，所述内圈(2)在所述内孔表面(7)的区域内包含电绝缘涂层(17)。

4.根据权利要求3所述的滚动轴承，其特征在于，所述固定槽(18)和/或所述导入槽(21)包含至少一个没有涂层的表面。

5.根据权利要求3或4所述的滚动轴承，其特征在于，所述固定槽(18)和/或所述导入槽(21)包含至少一个由所述电绝缘涂层(17)涂装的表面。

6.根据权利要求3至5之一所述的滚动轴承，其特征在于，所述固定槽(18)包含功能面和间隔面，其中，所述功能面用作所述拆卸工具的接触面，所述间隔面布置在所述功能面以外并且设计为由所述电绝缘涂层(17)涂装的表面。

7.根据上述权利要求之一所述的滚动轴承，其特征在于，所述内圈(2)的所述内孔表面(7)在所述固定槽(18)的轴向两侧具有不同的直径。

8.根据上述权利要求之一所述的滚动轴承，其特征在于，所述固定槽(18)和/或所述导入槽(21)布置在所述内圈(2)的所述内孔表面(7)的、不与滚动体(4)搭接的轴向区域内。

9.根据上述权利要求之一所述的滚动轴承，其特征在于，所述外圈(3)包含多个轴向螺纹孔(24)。

10.根据上述权利要求之一所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承设计为电动机的一个部件。

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