CN104019214B - 变速箱及其轴承预紧力调节装置 - Google Patents

变速箱及其轴承预紧力调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轴承预紧力调节装置，包括：壳体、用于与轴承外圈端面接触的调整环和用于周向固定所述调整环的锁止装置；所述调整环与壳体螺纹配合连接；所述锁止装置包括：与所述调整环端面接触的锁止垫片及与所述壳体连接的螺钉，所述锁止垫片具有供所述螺钉穿过的中心通孔。从上述的技术方案可以看出，本发明提供的轴承预紧力调节装置，可以简单有效的调节轴承的预紧力，避免了生产不同厚度垫片及选择垫片的操作工序，提高了轴承的预紧力调整的速度，从而提高了变速箱的装配效率。本发明还提供了一种具有上述轴承预紧力调节装置的变速箱。

Description

变速箱及其轴承预紧力调节装置
技术领域
本发明涉及变速器设备技术领域，特别涉及一种轴承预紧力调节装置及变速箱。
背景技术
由于轴承内部有一定的游隙，外载荷作用下轴承的滚动体与套圈接触处会产生弹性变形，因此，在工作时，轴承的内圈及外圈之间会发生相对移动，从而使轴系的支承刚度及旋转精度下降。对于精度要求高的轴系部件，常采用轴承预紧力调节装置对轴承进行预紧，降低轴承内圈与外圈之间的相对移动。
预紧是指在安装轴承部件时，采取一定措施，预先对轴承施加轴向载荷，使轴承内部的游隙消除，并使轴承的滚动体和内圈及外圈之间产生一定的预变形，处于压紧状态，以抵消轴承在工作载荷作用下内圈与外圈的轴向移动力，使轴系的支承刚度和旋转精度得到显著的提高。
请参考图1，图1为现有技术中的一种轴承预紧力调节装置的结构示意图。
如图1所示，对于轴承外圈04与壳体05接触，其向外的一面与调整垫片03接触，调整垫片03的另一面与压环01端面接触，压环01通过螺栓02与壳体05连接，通过压环01与壳体05的相对固定，使调整垫片03轴向固定，进而使得轴承外圈04轴向固定。通过增加调整垫片03，从而使得轴承内圈与轴承外圈04之间的距离达到合适，从而对轴承进行预紧力调整。
但是，由于壳体05及轴的尺寸多样，需要提前加工好一系列不同厚度的调整垫片03以供装配时选用，从而增加了零件的种类与制造成本。在装配时，首先需要预装好除调整垫片03、压环01、螺栓02以外的零件，在轴承处于合适预紧力的情况下时，检测轴承外圈04的外侧面到壳体05的外侧面的距离A，再测量出压环01的台阶尺寸B，得出调整垫片03的厚度应为A-B。根据A-B的值选用相应厚度的调整垫片03装到轴承外圈04的端面上，然后压紧压环01，用螺栓02将压环01与壳体05固定连接，拧紧螺栓02。这种调整轴承预紧力的方法繁琐，增加了工人的劳动强度，降低了轴承预紧力的调节速度，使得变速箱的装配效率较低。
因此，如何提高轴承预紧力调节装置的调整速度，提高变速箱的装配效率，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种轴承预紧力调节装置，提高了轴承的预紧力调整的速度，从而提高了变速箱的装配效率。本发明还提供了一种具有上述轴承预紧力调节装置的变速箱。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种轴承预紧力调节装置，包括：壳体、用于与轴承外圈端面接触的调整环和用于周向固定所述调整环的锁止装置；
所述调整环与壳体的轴承座螺纹配合连接；
所述锁止装置包括：与所述调整环端面接触的锁止垫片及与所述壳体连接的螺钉，所述锁止垫片具有供所述螺钉穿过的中心通孔。
优选地，上述轴承预紧力调节装置中，所述调整环的数量为两个，所述锁止装置的数量为一个；
所述锁止装置设置于两个所述调整环之间，且所述锁止垫片与两个所述调整环的端面接触。
优选地，上述轴承预紧力调节装置中，所述螺钉包括锥体头部及与所述锥体头部的直径小的一端连接的螺杆；
所述中心通孔具有与所述锥体头部配合的锥形面。
优选地，上述轴承预紧力调节装置中，所述调整环上设置有凹槽，所述锁止垫片的外边缘与所述凹槽的内壁接触。
优选地，上述轴承预紧力调节装置中，所述锁止垫片为圆形垫片，所述凹槽为弧形槽；
所述弧形槽的弧形面与所述锁止垫片的外边缘贴合。
优选地，上述轴承预紧力调节装置中，所述凹槽的数量为多个。
优选地，上述轴承预紧力调节装置中，多个所述凹槽沿所述调整环的周向均匀布置。
优选地，上述轴承预紧力调节装置中，所述调整环的外端面上设置有与外界工装工具配合的矩形槽。
优选地，上述轴承预紧力调节装置中，所述矩形槽的数量为4个，且沿所述调整环的轴周向均匀布置。
本发明还提供了一种变速箱，包括转动轴和轴承，还包括如上述任一种所述的轴承预紧力调节装置，所述转动轴通过所述轴承支撑于所述轴承预紧力调节装置的壳体上。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的轴承预紧力调节装置，可以简单有效的调节轴承的预紧力，避免了生产不同厚度垫片及选择垫片的操作工序，提高了轴承的预紧力调整的速度，从而提高了变速箱的装配效率。
本发明还提供了一种变速箱，包括转动轴和轴承，还包括如上述任一种的轴承预紧力调节装置，转动轴通过轴承支撑于上述轴承预紧力调节装置的壳体上。由于上述轴承预紧力调节装置具有上述效果，具有上述轴承预紧力调节装置的变速箱也应具有同样的技术效果。
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现有技术提供的一种轴承预紧力调节装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的轴承预紧力调节装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的锁止垫片的剖视示意图；
图4为本发明实施例提供的锁止垫片的三维示意图；
图5为本发明实施例提供的调整环的主视示意图；
图6为本发明实施例提供的调整环的剖视示意图；
图7为本发明实施例提供的调整环的三维示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种轴承预紧力调节装置，提高了轴承的预紧力调整的速度，从而提高了变速箱的装配效率。本发明还提供了一种具有上述轴承预紧力调节装置的变速箱。
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做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。
本发明实施例提供了一种轴承预紧力调节装置，包括：壳体、用于与轴承外圈端面接触的调整环和用于周向固定调整环的锁止装置；调整环与壳体的轴承座螺纹配合连接；锁止装置包括：与调整环端面接触的锁止垫片及与壳体连接的螺钉，锁止垫片具有供螺钉穿过的中心通孔。
其中，调整环的内端面为朝向壳体内部的端面，其外端面为朝向壳体外部的端面。
轴承预紧力调节装置调整轴承预紧力的安装过程为：将调整环与壳体的轴承座螺纹配合，旋转调整环，使其相对于壳体的轴承座轴向运动，并使调整环的内端面挤压轴承的轴承外圈。由于轴承安装于转动轴上，其轴承内圈与转动轴的轴肩端面接触，通过调整环沿转动轴的轴向挤压轴承外圈，调整轴承外圈与轴承内圈的间距，进而达到调节轴承预紧力的作用。完成调节轴承预紧力的操作后，将调整环通过锁紧装置周向固定，有效避免了装置在使用中调整环的周向转动而使预紧力调节准确性下降。在锁紧装置锁紧调整环的安装过程中，将锁止垫片与调整环端面接触，再将螺钉穿过锁止垫片后与壳体螺纹连接，旋紧螺钉以达到周向锁止调整环的作用。
本发明实施例提供的轴承预紧力调节装置，可以简单有效的调节轴承的预紧力，避免了生产不同厚度垫片及选择垫片的操作工序，提高了轴承的预紧力调整的速度，从而提高了变速箱的装配效率。
请参考图2，图2为本发明实施例提供的轴承预紧力调节装置的结构示意图。
如图2所示，在变速箱的结构中，一般将主轴的轴线与中间轴的轴线所在平面与轴承预紧力调节装置的底面水平，在预紧力调整时，主轴的轴承外圈的端面及中间轴的轴承外圈的端面在同一平面上。为了进一步便于安装，减少零部件的数量，在该具体实施例中，转动轴包括中间轴2和主动轴3，轴承包括第一轴承及第二轴承；中间轴2通过第一轴承支撑于壳体1上，主动轴通过第二轴承支撑于壳体1上，第一轴承外圈4的端面与第二轴承外圈6的端面在平面P上；调整环的数量为两个，分别为第一调整环5和第二调整环9；第一调整环5与第一轴承的轴承外圈4的端面接触，第二调整环9与第二轴承的轴承外圈6的端面接触。
锁止装置的数量为一个且设置于第一调整环5与第二调整环9之间，锁止垫片7与第一调整环5及第二调整环9的端面接触。可以理解的是，为了加工方便，第一调整环5与第二调整环9的厚度相同。
将第一轴承通过第一调整环5相对于壳体1的旋转操作调节预紧力，第二轴承通过第二调整环9相对于壳体1的旋转操作调节预紧力，由于第一轴承外圈4的端面与第二轴承外圈6的端面在平面P上，第一调整环5与第二调整环9的厚度相同。使得第一调整环5的外端面与第二调整环9的外端面在同一平面上；再将锁止装置同时将第一调整环5和第二调整环9周向锁紧，完成锁紧操作。在上述实施例中，第一调整环5和第二调整环9通过一个锁紧装置锁紧，而锁紧垫片7嵌入第一调整环5和第二调整环9的凹槽内，锁止了第一调整环5和第二调整环9相对于壳体1的周向转动，并且，进一步的限制了第一调整环5与第二调整环9的相对转动。
还可以设置多个调整环，在相邻两个调整环的外端面在同一平面时，即可通过1个锁止装置完成锁紧操作。
也可以设置多个锁止装置，使其与调整环一一对应锁紧。
在本实施例中，螺钉8包括锥体头部及与锥体头部的直径小的一端连接的螺杆；中心通孔71具有与锥体头部配合的锥形面72。将螺钉8穿过锁止垫片7，再与壳体1螺纹连接。通过螺钉8与壳体1的拧紧过程，锥形头部挤压锥形面72，使得锁止垫片7向调整环的压紧力逐渐增加，便于调节锁止装置对调整环的锁紧力。
为了进一步提高锁止装置对调整环的锁止效果，本发明实施例提供的调整环上设置有凹槽，锁止垫片7的外边缘与凹槽的内壁接触。
以第一调整环5为例，第一调整环5上设置有第一凹槽51，将锁止垫片7或其一部分嵌入第一凹槽51内，由于锁止垫片7的外边缘73与第一凹槽51的内壁接触，在锁止垫片7具有周向转动趋势时，锁止垫片7的外边缘73与第一凹槽51的内壁相互挤压，对第一调整环5施加周向止转力。同理，也可在第二调整环9上设置第二凹槽。
第一凹槽51可以设置为矩形凹槽或三角形凹槽，使锁止垫片7嵌入第一凹槽51后，其外边缘73与第一凹槽51的内壁接触即可。
优选地，为了方便锁止垫片7的加工，锁止垫片7为圆形垫片，第一凹槽51为弧形槽；弧形槽的弧形面与锁止垫片7的外边缘73贴合。将锁止垫片7的一部分嵌入弧形槽内，使其外边缘73与弧形槽的弧形面贴合，增加了接触面积，进一步的提高了对调整环的周向锁紧效果。
将第二凹槽设置为弧形槽，使得锁止垫片7的一部分嵌入第二凹槽后，外边缘73与第二凹槽的弧形槽的弧面贴合。此时，第一凹槽51的弧形面的弧度与第二凹槽的弧形面的弧度相同。
为了便于调整，凹槽的数量为多个且多个凹槽沿调整环的周向均匀布置。
以第一调整环5为例，第一调整环5的外端面的周向均布多个第一凹槽51，在第一轴承的预紧力调整完毕后，锁止垫片7嵌入最近的第一凹槽51内，提高了预紧力调节的精确度。
为了便于外界工装工具对调整环进行装配操作，调整环的外端面上设置有矩形槽。以第一调整环5为例，其外端面设置有矩形槽。以第一调整环5为例，第一调整环5的外端面设置有第一矩形槽52，外界工装工具与第一矩形槽52配合，通过外界工装工具调节，完成第一调整环5的周向转动。
在本实施例中，矩形槽的数量为4个，且沿调整环的轴周向均匀布置。即第一调整环5上设置有4个第一矩形槽，第二调整环9上设置有4个第二矩形槽。也可以将矩形槽设置为其他数量，如2个或8个，在此不做限制。
本发明实施例还提供了一种变速箱，包括转动轴和轴承，还包括如上述任一种的轴承预紧力调节装置，转动轴通过轴承支撑于上述轴承预紧力调节装置的壳体上。由于上述轴承预紧力调节装置具有上述效果，具有上述轴承预紧力调节装置的变速箱也应具有同样的技术效果。
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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种轴承预紧力调节装置，其特征在于，包括：壳体、用于与轴承外圈端面接触的调整环和用于周向固定所述调整环的锁止装置；
所述调整环与壳体的轴承座螺纹配合连接；
所述锁止装置包括：与所述调整环端面接触的锁止垫片及与所述壳体连接的螺钉，所述锁止垫片具有供所述螺钉穿过的中心通孔；
所述螺钉包括锥体头部及与所述锥体头部的直径小的一端连接的螺杆；
所述中心通孔具有与所述锥体头部配合的锥形面；
将所述螺钉穿过所述锁止垫片，再与所述壳体螺纹连接；
通过所述螺钉与所述壳体的拧紧过程，所述锥形头部挤压所述锥形面，使得所述锁止垫片向所述调整环的压紧力逐渐增加。
2.如权利要求1所述的轴承预紧力调节装置，其特征在于，所述调整环的数量为两个，所述锁止装置的数量为一个；
所述锁止装置设置于两个所述调整环之间，且所述锁止垫片与两个所述调整环的端面接触。
3.如权利要求1所述的轴承预紧力调节装置，其特征在于，所述调整环上设置有凹槽，所述锁止垫片的外边缘与所述凹槽的内壁接触。
4.如权利要求3所述的轴承预紧力调节装置，其特征在于，所述锁止垫片为圆形垫片，所述凹槽为弧形槽；
所述弧形槽的弧形面与所述锁止垫片的外边缘贴合。
5.如权利要求3所述的轴承预紧力调节装置，其特征在于，所述凹槽的数量为多个。
6.如权利要求5所述的轴承预紧力调节装置，其特征在于，多个所述凹槽沿所述调整环的周向均匀布置。
7.如权利要求1所述的轴承预紧力调节装置，其特征在于，所述调整环的外端面上设置有与外界工装工具配合的矩形槽。
8.如权利要求7所述的轴承预紧力调节装置，其特征在于，所述矩形槽的数量为4个，且沿所述调整环的轴周向均匀布置。
9.一种变速箱，包括转动轴和轴承，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一项所述的轴承预紧力调节装置，所述转动轴通过所述轴承支撑于所述轴承预紧力调节装置的壳体上。
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