CN103438105A - 轴承轴向定位锁紧螺母，及其储运、安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承轴向定位锁紧螺母，及其储运、安装方法，螺母包括：压紧螺栓、控位螺栓、内环和外环，内环上部的外侧加工成外侧锥面，其内弧面加工有与主轴相配合的螺纹，外环内侧与内环外侧锥面配合部分加工成内侧锥面。两个以上沿内环圆周均匀分布的压紧螺栓通过外环上的通孔旋入内环的螺纹孔，在压紧螺栓作用下通过外环内侧锥面挤压内环外侧锥面。两个以上沿外环圆周均匀分布的控位螺栓旋入外环的螺纹通孔，控位螺栓伸出外环端面部分抵靠在内环端面上，固定内环和外环之间的相对位置。本发明克服了现有技术主轴强度削弱，轴向定位不精确，螺母与主轴局部抱紧的技术缺陷，能够实现轴承轴向有效锁紧定位，结构简单、定位精确、性能可靠。

Description

轴承轴向定位锁紧螺母,及其储运、安装方法

技术领域

本发明涉及一种锁紧螺母，及其储运、安装方法，尤其是涉及一种应用于大型轴承轴向定位的锁紧螺母，及其储运、安装方法。

背景技术

在轴承使用当中，轴承的轴向定位对轴承的使用寿命具有极重要的影响，当前大型轴承的轴向定位往往采用梯形螺纹的螺母结构，统称锁紧螺母。而为了防止锁紧螺母10在轴承使用过程中发生松脱（尤其是在震动、冲击等恶劣的工作环境下）导致轴承的轴向定位失效，往往为锁紧螺母10选用各种防松结构。目前工业上常见的锁紧螺母10防松结构一般采用机械的键槽防松、径向开槽或三点爪式锁紧防松三种结构形式。

如附图1所示，键槽防松结构采用常见的机械限位方式，即通过与锁紧螺母10固定的键12镶嵌入至主轴11当中，防止锁紧螺母10与主轴11的相对运动。该结构需在主轴11上加工与键12相配合的卡紧键槽，容易造成主轴11的强度下降，并且键与键槽之间往往存在较大的间隙，难以达到精确的轴向定位。

如附图2所示，径向开槽结构是目前大型齿轮箱用轴承轴向定位的常见方式，即在加工锁紧螺母10过程中，在锁紧螺母10的内弧面开一道深且窄的凹槽13，使锁紧螺母10的截面成为类似C型夹的结构，利用螺栓紧固锁紧螺母10的凹槽13的两侧，使锁紧螺母10内侧产生轴向变形，从而形成类似双螺母的结构。但是，该结构的凹槽13加工较为困难，而且凹槽13的底部容易产生缺陷且难以检测，在使用过程中也存在螺纹局部受力的现象。

如附图3和4所示，三点爪式锁紧结构是通过固定在锁紧螺母10上的螺母14将锁紧块15压向主轴11以达到机械防松的方式。但由于该结构往往只在有锁紧块15的三个位置与主轴11之间产生直接的压紧，反而会撑开其他位置的螺母14与主轴11的间隙，在较为恶劣的工作环境下，容易导致防松失效。

因此，综上，现有技术中三种锁紧螺母10的结构普遍存在削弱轴强度、轴向定位不精确、锁紧螺母10本身存在隐患，以及锁紧螺母10与主轴11局部抱紧等技术问题，为锁紧螺母10的使用带来了麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轴承轴向定位锁紧螺母，及其储运、安装方法，解决现有技术存在的削弱主轴强度，轴向定位不精确，螺母本身存在隐患，以及螺母与主轴局部抱紧的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种轴承轴向定位锁紧螺母的技术实现方案，一种轴承轴向定位锁紧螺母，包括：压紧螺栓、控位螺栓、内环和外环。所述内环上部的外侧加工成锥面结构形成外侧锥面，所述外环的内侧与所述内环的外侧锥面配合部分也加工成锥面结构形成内侧锥面。两个以上沿所述内环圆周均匀分布的所述压紧螺栓通过所述外环上的通孔旋入所述内环的螺纹孔中，通过紧固所述压紧螺栓来减小所述内环和外环端面之间的距离，同时在所述压紧螺栓的作用下通过所述外环的内侧锥面挤压所述内环的外侧锥面，从而使得所述内环产生收缩形变进而抱紧安装于所述内环中的主轴。两个以上沿所述外环圆周均匀分布的所述控位螺栓旋入所述外环的螺纹通孔中，所述控位螺栓伸出所述外环端面的部分抵靠在所述内环的端面上，以固定所述内环和外环之间的相对位置，同时通过紧固所述控位螺栓，与所述压紧螺栓的压紧力形成相反的作用力，防止所述压紧螺栓松脱。

优选的，所述内环的上部设置有2个以上的切口，所述切口沿所述内环的圆周方向均匀分布。

优选的，所述轴承轴向定位锁紧螺母包括8个所述压紧螺栓，所述8个压紧螺栓沿所述内环的圆周方向均匀分布，用于所述内环和外环之间的压紧。

优选的，所述轴承轴向定位锁紧螺母包括3个控位螺栓，所述3个控位螺栓沿所述外环的圆周方向均匀分布，用于非工作状态下所述内环和外环之间相对位置的保持。

优选的，所述内环的上部设置有4个切口，所述4个切口沿所述内环的圆周方向均匀分布。

优选的，所述内环的内壁设置有与安装于其中的所述主轴相配合的螺纹。

所述内环的外侧锥面和所述外环的内侧锥面的锥度角θ设置为6°～15°。

所述内环的外侧锥面和所述外环的内侧锥面的锥度角θ进一步设置为8°。

本发明还另外具体提供了一种轴承轴向定位锁紧螺母储运方法的技术实现方案，一种轴承轴向定位锁紧螺母储运方法，轴承轴向定位锁紧螺母包括压紧螺栓、控位螺栓、内环和外环，所述方法包括以下步骤：

S100：加工完毕所述压紧螺栓、控位螺栓、内环和外环，在所述内环的外侧锥面和所述外环的内侧锥面之间施涂包括但不限于润滑脂或二硫化钼的润滑材料；

S101：对正所述内环和外环之间通孔和螺纹孔的相应孔位，将所述控位螺栓旋入所述外环的螺纹通孔中，并将所述外环抬高至一定高度，避免所述外环在运输过程中不断压迫所述内环导致所述内环变形；

S102：通过所述外环上的通孔将所述压紧螺栓旋入所述内环的螺纹孔中，与所述控位螺栓固定所述内环与外环之间的位置； 

S103：在所述内环和外环之间的缝隙部位填充黄油进行封堵，避免所述内环的外侧锥面和所述外环的内侧锥面被污染。

本发明还另外具体提供了一种轴承轴向定位锁紧螺母安装方法的技术实现方案，一种对上述轴承轴向定位锁紧螺母进行安装的方法，所述方法包括以下步骤：

S200：对处于储运状态的所述轴承轴向定位锁紧螺母进行清理后，直接旋至主轴上；

S201：松脱所述控位螺栓，并将所述压紧螺栓均匀紧固至指定程度；

S202：紧固所述控位螺栓，防止所述压紧螺栓松脱。

通过实施上述本发明提供的一种轴承轴向定位锁紧螺母，及其储运、安装方法，具有如下技术效果：

（1）本发明通过在锁紧螺母与主轴之间采用螺纹连接的方式，利用内环挤压变形的方式达到防松目的，主轴上不再需要加工键槽，可以提高主轴的强度，减少应力集中源；

（2）本发明轴向定位精确，在进行初步定位之后，后续的防松紧固过程不会引起锁紧螺母的轴向位移；

（3）本发明通过采用切口结构，保证了内环具有足够的弹性，可以得到更可靠的防松效果；

（4）本发明结构简单，实现了内环与主轴之间的无间隙抱紧，防松性能稳定可靠，适宜在震动冲击等恶劣载荷条件下长期使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术1采用键槽防松结构进行轴向定位锁紧的轴承的结构示意图；

图2是现有技术2采用径向开槽结构进行轴向定位锁紧的轴承的局部结构示意图；

图3是现有技术3采用三点爪式锁紧结构进行轴向定位锁紧的轴承的局部结构示意图1；

图4是现有技术3采用三点爪式锁紧结构进行轴向定位锁紧的轴承的局部结构示意图2；

图5是本发明轴承轴向定位锁紧螺母一种具体实施方式的结构示意主视图；

图6是本发明图5中A-A向剖面结构示意图；

图7是本发明图5中B-B向剖面结构示意图；

图8是本发明图5中C向结构示意图；

图9是本发明轴承轴向定位锁紧螺母一种具体实施方式的立体结构示意图；

图中：1-压紧螺栓，2-控位螺栓，3-内环，4-外环，5-切口，10-锁紧螺母，11-主轴，12-键，13-凹槽，14-螺母，15-锁紧块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图5至附图9所示，给出了本发明一种轴承轴向定位锁紧螺母，及其储运、使用方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图5至9所示的一种轴承轴向定位锁紧螺母的具体实施例，包括：压紧螺栓1、控位螺栓2、内环3和外环4。内环3上半部分的外侧加工成锥面结构形成外侧锥面，外环4的内侧与内环3的外侧锥面配合部分也加工成锥面结构形成内侧锥面。两个以上沿内环3圆周均匀分布的压紧螺栓1通过外环4上的通孔旋入内环3的螺纹孔中，通过紧固压紧螺栓1来减小内环3和外环4端面之间的距离，同时在压紧螺栓1的作用下通过外环4的内侧锥面挤压内环3的外侧锥面，从而使得内环3产生收缩形变进而抱紧安装于内环3中的主轴11。两个以上沿外环4圆周均匀分布的控位螺栓2旋入外环4的螺纹通孔中，控位螺栓2伸出外环4端面的部分抵靠在内环3的端面上，以固定内环3和外环4之间的相对位置，同时通过紧固控位螺栓2，与压紧螺栓1的压紧力形成相反的作用力，防止压紧螺栓1松脱。

轴承轴向定位锁紧螺母的外环4由优质合金钢锻压轧环后加工而成，具有较高的刚度，内侧面呈锥面，在压紧螺栓1的作用下通过外环4的内侧锥面挤压内环3的外侧锥面，达到内环3变形收缩进而抱紧主轴11的目的。轴承轴向定位锁紧螺母的内环3也是由优质合金钢锻压轧环后加工而成，其上部的外侧加工为锥面，同时环件经切割变薄，使内环3有了良好的韧性，确保在外环4抱紧的情况下，能尽快的变形内凹，达到抱紧主轴11的目的，内环3的内壁设置有与安装于其中的主轴11相配合的螺纹。同时，为了保证内环3更容易抱紧主轴11，在螺纹加工完毕后，在内环3的上部设置有2个以上的切口5，切口5沿内环3的圆周方向均匀分布，从而进一步减小了内环3变形的回弹力。如附图8所示，作为本发明的一种典型实施例，内环3的上部设置有4个切口5，4个切口5沿内环3的圆周方向均匀分布。

作为本发明的一种典型实施例，轴承轴向定位锁紧螺母进一步包括8个压紧螺栓1，8个压紧螺栓1沿内环3圆周方向均匀分布，用于内环3和外环4之间的压紧。如附图6所示，压紧螺栓1选用高强度紧固件，通过外环4的通孔旋入内环3的螺纹孔内，通过紧固压紧螺栓1来减小内环3和外环4端面之间的距离，而在压紧过程中，内环3和外环4之间的锥面相互作用，产生内环3的形变，从而达到防松效果。

作为本发明的一种典型实施例，轴承轴向定位锁紧螺母进一步包括3个控位螺栓2，3个控位螺栓2沿外环4圆周方向均匀分布，用于非工作状态下内环3和外环4之间相对位置的保持。如附图7所示，控位螺栓2直接旋入外环4的螺纹通孔中，其伸出部分抵在内环3的端面上，用于达到固定内环3和外环4相对位置的目的。另外，在锁紧螺母的使用过程中，紧固控位螺栓2，可以与压紧螺栓1形成相反的作用力，从而达到防止压紧螺栓1松脱的目的。

作为本发明的一种较佳的实施例，内环3的外侧锥面和外环4的内侧锥面的锥度角θ设置为6°～15°。如附图7所示，作为本发明的一种更佳的实施例，内环3的外侧锥面和外环4的内侧锥面的锥度角θ进一步设置为8°，此时经试验证明，内环3和外环4之间的抱紧力达到最佳水平。

本发明具体实施例描述的轴承轴向定位锁紧螺母解决了大型轴承精确轴向定位防松的问题，在不对主轴11的结构产生削弱的前提下，实现锁紧螺母与主轴11的无间隙贴合和抱紧，并且安装操作便利，防松效果可靠，能够实现锁紧螺母的防松功能需求。

一种对上述轴承轴向定位锁紧螺母进行储运方法，轴承轴向定位锁紧螺母包括压紧螺栓1、控位螺栓2、内环3和外环4，该方法包括以下步骤：

S100：加工完毕所述压紧螺栓1、控位螺栓2、内环3和外环4，在内环3的外侧锥面和外环4的内侧锥面之间施涂包括但不限于润滑脂或二硫化钼的润滑材料；

S101：对正内环3和外环4之间通孔和螺纹孔的相应孔位，将控位螺栓2旋入外环4的螺纹通孔中，并将外环4抬高至一定高度，避免外环4在运输过程中不断压迫内环3导致内环3变形；

S102：通过外环4上的通孔将压紧螺栓1旋入内环3的螺纹孔中，与控位螺栓2固定内环3与外环4之间的位置； 

S103：在内环3和外环4之间的缝隙部位填充黄油进行封堵，避免内环3的外侧锥面和外环4的内侧锥面被污染。

一种对上述处于储运状态的轴承轴向定位锁紧螺母进行安装的方法，该方法包括以下步骤：

S200：对处于储运状态的轴承轴向定位锁紧螺母进行清理后，直接旋至主轴11上；

S201：松脱控位螺栓2，并将压紧螺栓1均匀紧固至指定程度；

S202：紧固控位螺栓2，防止压紧螺栓1松脱。

通过实施上述本发明具体实施例提供的轴承轴向定位锁紧螺母，及其储运、安装方法，具有如下技术效果：

（1）本发明通过在锁紧螺母与主轴之间采用螺纹连接的方式，利用内环挤压变形的方式达到防松目的，主轴上不再需要加工键槽，可以提高主轴的强度，减少应力集中源；

（2）本发明轴向定位精确，在进行初步定位之后，后续的防松紧固过程不会引起锁紧螺母的轴向位移；

（3）本发明通过采用切口结构，保证了内环具有足够的弹性，可以得到更可靠的防松效果；

（4）本发明结构简单，实现了内环与主轴之间的无间隙抱紧，防松性能稳定可靠，适宜在震动冲击等恶劣载荷条件下长期使用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种轴承轴向定位锁紧螺母，其特征在于，包括：压紧螺栓（1）、控位螺栓（2）、内环（3）和外环（4），所述内环（3）上部的外侧加工成锥面结构形成外侧锥面，所述外环（4）的内侧与所述内环（3）的外侧锥面配合部分也加工成锥面结构形成内侧锥面；两个以上沿所述内环（3）圆周均匀分布的所述压紧螺栓（1）通过所述外环（4）上的通孔旋入所述内环（3）的螺纹孔中，通过紧固所述压紧螺栓（1）来减小所述内环（3）和外环（4）端面之间的距离，同时在所述压紧螺栓（1）的作用下通过所述外环（4）的内侧锥面挤压所述内环（3）的外侧锥面，从而使得所述内环（3）产生收缩形变进而抱紧安装于所述内环（3）中的主轴（11）；两个以上沿所述外环（4）圆周均匀分布的所述控位螺栓（2）旋入所述外环（4）的螺纹通孔中，所述控位螺栓（2）伸出所述外环（4）端面的部分抵靠在所述内环（3）的端面上，以固定所述内环（3）和外环（4）之间的相对位置，同时通过紧固所述控位螺栓（2），与所述压紧螺栓（1）的压紧力形成相反的作用力，防止所述压紧螺栓（1）松脱。

2.根据权利要求1所述的一种轴承轴向定位锁紧螺母，其特征在于：所述内环（3）的上部设置有2个以上的切口（5），所述切口（5）沿所述内环（3）的圆周方向均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的一种轴承轴向定位锁紧螺母，其特征在于：所述轴承轴向定位锁紧螺母包括8个所述压紧螺栓（1），所述8个压紧螺栓（1）沿所述内环（3）的圆周方向均匀分布，用于所述内环（3）和外环（4）之间的压紧。

4.根据权利要求3所述的一种轴承轴向定位锁紧螺母，其特征在于：所述轴承轴向定位锁紧螺母包括3个控位螺栓（2），所述3个控位螺栓（2）沿所述外环（4）的圆周方向均匀分布，用于非工作状态下所述内环（3）和外环（4）之间相对位置的保持。

5.根据权利要求2或4所述的一种轴承轴向定位锁紧螺母，其特征在于：所述内环（3）的上部设置有4个切口（5），所述4个切口（5）沿所述内环（3）的圆周方向均匀分布。

6.根据权利要求1、2、4中任一权利要求所述的一种轴承轴向定位锁紧螺母：其特征在于，所述内环（3）的内壁设置有与安装于其中的所述主轴（11）相配合的螺纹。

7.根据权利要求6所述的一种轴承轴向定位锁紧螺母，其特征在于：所述内环（3）的外侧锥面和所述外环（4）的内侧锥面的锥度角θ设置为6°～15°。

8.根据权利要求7所述的一种轴承轴向定位锁紧螺母，其特征在于：所述内环（3）的外侧锥面和所述外环（4）的内侧锥面的锥度角θ进一步设置为8°。

9.一种对权利要求1-8中任一权利要求所述的轴承轴向定位锁紧螺母进行储运的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100：加工完毕所述压紧螺栓（1）、控位螺栓（2）、内环（3）和外环（4），在所述内环（3）的外侧锥面和所述外环（4）的内侧锥面之间施涂包括但不限于润滑脂或二硫化钼的润滑材料；

S101：对正所述内环（3）和外环（4）之间通孔和螺纹孔的相应孔位，将所述控位螺栓（2）旋入所述外环（4）的螺纹通孔中，并将所述外环（4）抬高至一定高度，避免所述外环（4）在运输过程中不断压迫所述内环（3）导致所述内环（3）变形；

S102：通过所述外环（4）上的通孔将所述压紧螺栓（1）旋入所述内环（3）的螺纹孔中，与所述控位螺栓（2）固定所述内环（3）与外环（4）之间的位置； 

S103：在所述内环（3）和外环（4）之间的缝隙部位填充黄油进行封堵，避免所述内环（3）的外侧锥面和所述外环（4）的内侧锥面被污染。

10.一种对权利要求9所述处于储运状态的轴承轴向定位锁紧螺母进行安装的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S200：对处于储运状态的所述轴承轴向定位锁紧螺母进行清理后，直接旋至主轴（11）上；

S201：松脱所述控位螺栓（2），并将所述压紧螺栓（1）均匀紧固至指定程度；

S202：紧固所述控位螺栓（2），防止所述压紧螺栓（1）松脱。

Images