CN104165184A - 用于制造滚动轴承的方法以及根据该方法制造的滚动轴承 - Google Patents

用于制造滚动轴承的方法以及根据该方法制造的滚动轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN104165184A
CN104165184A CN201410205544.1A CN201410205544A CN104165184A CN 104165184 A CN104165184 A CN 104165184A CN 201410205544 A CN201410205544 A CN 201410205544A CN 104165184 A CN104165184 A CN 104165184A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring
flange
inserting member
bearing
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410205544.1A
Other languages
English (en)
Inventor
P.里鲍特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
Publication of CN104165184A publication Critical patent/CN104165184A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • B23K11/20—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of different metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/26—Storage discharge welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/06—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of high energy impulses, e.g. magnetic energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/227—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded with ferrous layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/583—Details of specific parts of races
    • F16C33/586—Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/60—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/62—Selection of substances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/64—Special methods of manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F16C2204/62—Low carbon steel, i.e. carbon content below 0.4 wt%
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F16C2204/66—High carbon steel, i.e. carbon content above 0.8 wt%, e.g. through-hardenable steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/30—Material joints
    • F16C2226/36—Material joints by welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02—General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/042—Housings for rolling element bearings for rotary movement
    • F16C35/045—Housings for rolling element bearings for rotary movement with a radial flange to mount the housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

本方法用于制造包括可旋转的环(4)、不可旋转的环(6)、滚动体(8、9)以及与可旋转的环和不可旋转的环之中的第一环(6；4)联接的法兰(12)的滚动轴承(2)。该方法至少包括以下步骤：形成作为三个独立部件的环(4、6)和法兰(12)；通过电磁脉冲技术(EMPT)或通过电容储能焊(CW)将可焊接的插入件(14)固定到第一环(6；4)上；以及将插入件(14)和法兰(12)或者将插入件和法兰保持件(20)焊接到一起。该滚动轴承包括通过磁脉冲焊(MPW)、磁脉冲成形(MPF)或者通过电容储能焊(CDW)固定到第一环(6)上的插入件(14)。另外，法兰(12)或法兰保持件(20)被焊接在插入件上。

Description

用于制造滚动轴承的方法以及根据该方法制造的滚动轴承
技术领域
本发明涉及用于制造滚动轴承的方法，并且涉及可根据该方法制造的滚动轴承。
背景技术
在滚动轴承领域，已知的是使用高碳钢、特别是100Cr6钢来形成滚动轴承的内环和外环。这些环限定与滚动轴承的滚动体相接触的滚道，该滚动体为例如滚珠、滚针或滚轴，并且这种类型的钢可在这些滚道的水平处被硬化。这种类型的钢是不可焊接的。
另一方面，一些滚动轴承必须配有法兰，以便相对于其外界环境固定这些滚动轴承，例如相对于支承支架。在这种情况下，高碳钢的使用防止将法兰直接焊接到轴承的环上。
另外，一些滚动轴承包括多排滚珠，并且已知的是将轴承的一个环分成主要部分和滑动地安装到该主要部分上的法兰，这允许以期望的间隙或预载轴向地固定滚珠。当该主要部分和该法兰因为它们各限定用于滚珠的滚道而由高碳钢制成时，不可能将它们直接焊接到一起。
解决这个问题的第一种方案是制造单个件从而形成轴承的环和相关法兰或者形成环的主要部分和相关法兰。这会导致成本的增加，因为法兰必须以昂贵的高碳钢制成。另外，如果轴承包括两排滚珠，轴向间隙或预载无法被精确地控制。
另一解决方案在于使用用于不可旋转的环或该主要部分的表面硬化钢，并且在于使其渗碳从而使得该环的将进一步与法兰或环的其他部分焊接的区域不会富集碳。这可以通过在表面硬化后机加工该渗碳材料或通过保护在硬化过程不应接收到碳的区域来实现。这种方法相当复杂并且增加了轴承的总成本。
根据EP-B-1644650的方法，使用轴承环和法兰之间的中间插入件，所述插入件被铜焊或锡焊到轴承环上并且法兰被焊接到插入件上。这种方法导致一些材料必须被带到这个两部件之间的连接区中，因此相当复杂以及昂贵。另外，这种方法导致必须在铜焊或锡焊连接区中提供大量的热，因为除了焊料之外，待结合的各部件的实质部分必须被加热。这会导致这些部件结构的某些改性，特别是通过回火。
另一方面，DE-A-102008012761公开了轴承的一部分，其包括经由冲击焊接连接到一起的两个元件。
最后，DE-A-102004003662公开了用于制造滚动轴承的方法，其中不可旋转的环被箍缩(pinch)在接收环的弯曲边缘和焊接在该接收环上的法兰之间。所述弯曲边缘和不可旋转的环并不相对于彼此牢固地固定。
为了将环与法兰联接，也可使用其它技术，这些技术基于胶、螺钉、卡环等的使用。这些技术受限于花费力气不大或者制造成本不是关键问题的情况。
发明内容
本发明的一个目标是通过提供一种用于制造经济的并且与高碳钢的使用相兼容的滚动轴承的方法来解决上述问题和限制。
为此，本发明涉及一种用于制造滚动轴承的方法，所述轴承包括可旋转的环、不可旋转的环、滚动体以及与该可旋转的环和不可旋转的环之中的第一环联接的法兰。所述方法至少包括以下步骤：
a)形成作为三个独立部件的环和法兰，
b)将可焊接的插入件固定到第一环上，
c)将插入件和法兰焊接到一起，或者，将插入件和法兰保持件焊接到一起。
根据本发明，在步骤b)中，可焊接的插入件通过磁脉冲焊(MPW)、磁脉冲成形(MPF)或者通过电容储能焊(CDW)而被固定到第一环上。
得益于本发明，一旦通过MPW、MPF或CDW技术被固定到第一环上，该可焊接插入件构成锚定装置，其可用于通过将法兰或法兰保持件焊接到插入件上而将法兰与第一环联接。这可以容易地实现，因为插入件并不形成用于滚动体的滚道，所以不需要以例如100Cr6的高碳钢制成，因而可与焊接操作相兼容。基本上，MPW、MPF和CDW技术是不会在待结合的两个部件中生成热影响区(HAZ)的装配技术。
在本发明的含义中，热影响区或HAZ是在受到足够高温时会改变材料微观结构并且影响其机械特性的部件区域。高碳钢被称为是不可焊接的，因为焊缝区和缝旁边的HAZ在经受不可控制的马氏体热处理时会产生裂缝。使用不会产生HAZ的焊接技术来克服这种问题，因为在任何被焊接的部分中都不发生材料微观结构的改变，因此没有裂缝的风险。
根据本发明的其它有利的但并非必要的方面，该方法可合并以下特征中的一个或多个特征：
-在步骤c)中，使用激光焊接技术，
-在步骤c)中，插入件和法兰直接焊接到一起。可替代地，在步骤c)中，插入件和法兰保持件在该保持件将法兰阻挡到第一环上的位置处直接焊接在一起。
本发明也涉及可通过上述方法制造的滚动轴承，更确切地，滚动轴承包括可旋转的环、不可旋转的环、位于可旋转的环和不可旋转的环所限定的滚道之间的滚动室中的滚动体以及与可旋转的环和不可旋转的环之中的第一环联接的法兰。根据本发明，该滚动轴承包括通过电磁脉冲技术(EMPT)或通过电容储能焊(CDW)固定在第一环上的插入件，并且法兰或法兰保持件被焊接在该插入件上。
根据本发明的其它有利的但并非必要的方面，该滚动轴承可合并以下特征中的一个或多个特征：
-环由高碳钢制成，特别是由100Cr6制成，并且插入件由低碳钢、铝或铝合金制成。
-第一环具有两个径向包络表面和两个轴向包络表面，并且插入件不从这些表面相对于第一环向外突出。
-第一环具有用于容纳插入件的凹槽，该凹槽相对于包络表面处在内部。
-法兰通过直接焊接在插入件上的法兰保持件而被机械地阻挡在第二环上。
-轴承具有两排滚动体，并且法兰限定用于一排滚动体的滚道。
-轴承具有一排滚珠并且是四点接触型轴承。
-第一环具有至少一个容纳插入件的一部分的局部凹槽，从而使得插入件被机械地阻挡在第一环上，插入件的该部分通过磁脉冲成形而径向地收缩或扩大(expand)。
-插入件是径向地安装在第一环周围或第一环内的套管。
-插入件由轧制和焊接的低碳钢管的一部分制成。
附图说明
基于作为示例性实例给出的不限制本发明范围的以下描述并且参考附图，将更好地理解本发明及其优势，其中：
图1是根据本发明第一实施方式所述的滚动轴承的剖面图，
图2是根据本发明第二实施方式所述的滚动轴承的对应于图1的上部的半剖面图；
图3是对应于本发明第三实施方式的滚动轴承的与图2相似的半剖面图；
图4是对应于本发明第四实施方式的滚动轴承的与图2相似的半剖面图；
图5是对应于本发明第五实施方式的滚动轴承的与图2相似的半剖面图；
图6是在图5上沿着线VI-VI的剖面图。
具体实施方式
图1公开了具有可旋转的内环4和不可旋转的外环6的滚动轴承2。X2表示轴承2的中轴线，其形成用于环4的旋转轴线。一系列滚珠8位于环4和6之间限定的旋转室10中。内环4限定内滚道42，外环6限定外滚道62。这些滚道用于引导旋转室10中的滚珠8。
环4和6由高碳钢制成，高碳钢是包含较高比例的碳的钢，碳的重量百分比在0.5％至1.1％的范围内。这种高碳钢能成功经受住硬化滚道42和62所必需的热处理。例如，环4和6的材料可以是100Cr6钢。可使用其它材料构成环4和6，即：C45、C55、C67、C80等等。
滚动轴承2也包括法兰12，其设有在滚动轴承2的中心线X2周围规则分布的若干通孔。这些通孔的其中一个在图1中可见，附图标记为122。
当滚动轴承2在使用中时，内环4绕轴线X2旋转，而外环6牢固地保持不旋转，这得益于法兰12与未示出的支撑结构的配合。
滚动轴承2还包括由低碳钢制成的插入件14。低碳钢，有时称作普碳钢，是最普通形式的钢并且通常含有重量百分比小于0.3％的碳。这种钢具有较低价格并且提供对于大多数应用来说可接受的材料性质，这些应用包括在滚动轴承领域中的除了构成滚道42和62的硬化表面之外的应用。
插入件14被固定在对应地塑形的凹槽64中，所述凹槽设在外环6的径向外表面上。
实际上，外环6被限定在圆柱形内径向包络表面(envelope surface)SI和圆柱形外径向包络表面SO之间。表面SI和SO各具有圆形横截面并且圆心在轴线X2上。外环6也被限定在垂直于轴线X2并且彼此平行的第一侧(lateral)包络表面SL1和第二侧(lateral)包络表面SL2之间。表面SI、SO、SL1和SL2一起限定一空腔，外环6与插入件14位于空腔中。换言之，一旦安装到凹槽64中，插入件14不相对于外环6向包络表面SI、SO、SL1和SL2外突出。因此，一旦安装并且固定到环6中，插入件14基本上不改变外环6在装配链上被操作的方式或滚动轴承2整体被操作的方式。
在制造滚动轴承2时，首先机加工出作为四个独立部件的环4和6、法兰12以及插入件14。特别地，插入件14可由市售的具有圆形横截面的钢管的薄片制成。有利的是，这种管通过轧制和焊接低碳钢片制成，这是特别经济的。
插入件14通过电磁脉冲技术或EMPT固定到外环6上。更确切地，为了将插入件14牢固地固定在凹槽64中，使用磁脉冲焊或基于EMPT的MPW。如WO-A-01/19549中所释，MPW是用于将两个部件装配到一起的已知技术。
16表示插入件14的径向内表面142和凹槽64的底部642之间的圆柱形界面区。在界面区16的水平处，插入件14经由原子水平处的相互作用而牢固地固定在外环6上，这归因于这两个部件之间极其有力的碰撞。
随后，可以如图1中箭头A1所示通过激光焊接在插入件14周围焊接法兰12。激光焊接导致在部件12和14之间的界面处的焊缝18的产生。
本发明的重要特征在于，在不增加外部材料(或填料材料)的情况下，在界面区16的水平处产生部件6和14之间的连接，以及在焊缝18的水平处产生部件12和14之间的连接，这是经济的并且避免了在制造过程中供给额外的材料到这些区域。由于法兰12由低碳钢制成，它可以容易地与插入件14通过激光焊接，其中插入件14也由低碳钢制成。
可替代地，法兰12和/或插入件14可由铝或铝基合金制成。
根据本发明的另一实施方式，电容储能焊或CDW可用于将部件12和14固定在一起。这种焊接技术从例如GB-A-2464514获知。
在图2至6所示的本发明的第二至第五实施方式中，与第一实施方式具有相同附图标记的相同部件以相同方式构造并且以相同方式运作。下面主要描述这些实施方式和第一实施方式之间的不同。
在图2的实施方式中，插入件14在外环6的整个轴向长度上延伸，即：从包络表面SL1延伸到包络表面SL2。因此，部件6和14之间的界面区16沿着外环6的整个轴向长度延伸；相对于第一实施方式，这改进了将插入件14固定到外环6上的固定。如第一实施方式中的，可通过MPW或CDW技术将插入件14固定在外环6周围。
均由低碳钢制成的插入件14和法兰12之间的联接可如箭头A所示通过激光焊接获得。
在此实施方式中，外环6的径向厚度相对于标准轴承减小了，其中，该环在内径向包络表面SI和外径向包络表面SO之间径向地延伸。实际上，外环6的径向厚度的减少值等于插入件14的径向厚度，从而使得插入件14在外环6周围的安装不会实质地增加由部件6和14构成的复合环的径向尺寸。换言之，插入件14并不相对于外环6向表面SO、SI、SL1和SL2外突出。因此，环6和滚动轴承2可以与标准轴承相同的方式被操作。
在图3的实施方式中，通过MPW或CDW技术，沿着具有与第一实施方式相同几何形状的圆柱形界面区16，插入件14被固定在外环6的凹槽64中。该插入件14相对于外环6向外突出越过侧(lateral)包络表面SL2。因此，保持件20可通过激光焊接而焊接在插入件14上，如箭头A1所示。该保持件20在法兰12上施加挤压力F1，该力抵着凹槽64的侧(lateral)壁644推压法兰12并且通过箍缩效应(pinching effect)将其阻挡在凹槽64中。因此，法兰12可由为其机械特性而选择的任何材料制成，因为它并不一定要与外环6或插入件14焊接。
法兰12可由可焊接的或不可焊接的金属制成或者可由合成材料制成，特别是复合材料。实际上，保持件20形成插入件14的外延，该插入件的外延用于将法兰12机械地保持在外环6的凹槽64中。
在图4的实施方式中，滚动轴承2包括两排滚珠8和9，并且内环4限定用于第一排滚珠8的滚道42，而外环6限定用于两排滚珠8和9的两个滚道62和66。
法兰12经由平行于轴线X2的滑动动作而安装到环4上，并且限定用于第二排滚珠9的滚道124。
部件4、6和12都由高碳钢制成，这是重要的，因为它们限定滚道42、62、66和124。在滚动轴承2的制造方法的第一步，这些部件彼此独立地形成。
法兰12必须固定到环4上，从而将第二排滚珠保持到位；并且滚道124和42之间的轴向距离必须被精确地控制，从而限定轴承的轴向间隙或轴向预载。
由于环4和法兰12不能直接焊接到一起，插入件14在圆柱形界面区16的水平处通过MPW技术被焊接到环4上。
另外，保持件20通过激光焊接被焊接到插入件14上，如箭头A1所示。保持件20相对于插入件14的位置经过选择，以使得该保持件形成用于法兰12的止动器，该动器可以相对于环4平行于轴线X2滑动。换言之，法兰12沿着轴线X2相对于环4的轴向位置受到图4左边的保持件20和右边的滚珠9的限制。在图4中，箭头F1代表保持件20施加在法兰12上的阻挡力。
实际上，环4限定用于容纳法兰12的盖(heal)123的第一凹槽43和用于容纳插入件14的第二凹槽44，如同第一实施方式的凹槽64。
这里同样也可以通过CDW技术将插入件14固定到主要部分41上。
在图5和6所示的本发明第五实施方式中，插入件14被引入到滚动轴承2的外环6的凹槽64中，并且该插入件通过局部变形而固定到外环6上，所述局部变形通过磁脉冲成形或MPF获得，其是EMPT的不同变体。更确切地，插入件14构成为径向尺寸适于引入凹槽64中的圆柱形套管，在这种构造中，它并不向外延伸越过第一实施方式中所限定的包络表面SO、SI、SL1和SL2。凹槽64设有八个缺口(nick)646，该缺口围绕轴线X2规则分布并且在角度α小于30°的有限扇形区域(angular sector)上朝向轴线X2径向地延伸。因此，插入件14可通过MPF技术局部地塑形，从而构成指向轴线X2的局部突起146，每个突起146被约束(engaged)在缺口646内。这相对于外环6径向地且同时轴向地固定了插入件14，与用于开始的四个实施方式的MPW或CDW焊接技术具有相同的效果。
在实践中，凹槽64是围绕轴线X2周向地延伸的槽。缺口646的数量可以不是八，并且它们可在轴线X2周围不规则地分布。
一旦插入件14经由这种MPF技术被固定到外环6上，可以使用图5中箭头A1所示的激光焊接技术将低碳钢制成的法兰12焊接到也由低碳钢制成的插入件14上。
在所有实施方式中，一旦插入件13已经固定到第一环4或6上，并且在法兰12和插入件14焊接到一起之前使第一环受到适当的热处理。实际上，整个后整理工序(finishing process)可在此阶段实现，即：各环的热处理、磨削以及轴承的装配。
因此，在轴承2完全制成时将法兰12焊接在插入件14上。这样的优势在于消除了MPW、MPF或CDW步骤过程中可能发生的任何扭曲。另外，从热处理开始，通过使用标准工序来制造轴承2。唯一的区别是，其中一个环，即：第一环，由两件形成，且两件中的一件由可焊接的材料制成。
在第二至第五实施方式中，插入件14可由铝或铝基合金制成。
在所有的实施方式中，一些其它滚动体可用来代替滚珠，例如滚针或滚轴。
在第一至第三以及第五实施方式中已经展示了本发明中将法兰12安装到滚动轴承2的不可旋转的外环6上的情况。可替代地，如果内环4是不可旋转的，可以使用本发明从而将法兰安装到该内环上。类似地，图4的实施方式可与关联于可滑动法兰的两件式外环一起使用。
作为激光焊接的替代，可使用其它焊接技术将插入件14与法兰12或保持件20联接。
不考虑该实施方式并且根据未表示出的方面，本发明可用包括联接于旋转环和相关旋转感测装置的编码器垫圈的仪表化轴承实现。
如图中示出的所有实施方式所示，有利地，插入件14是围绕环6或环4径向地安装的套管。它也可以径向地安装在环内。
当插入件14径向地安装在环内并且使用MPF对其塑形时，突起146径向地扩大从而刺入径向地设在凹槽64外侧上的局部缺口中。
插入件14的套管形状易于获得，例如，通过以对应于该环的几何形状、特别是对应于凹槽64或44的几何形状的横截面来对管进行切片而获得。
在图1至3以及图5的实施方式中，轴承2具有一排滚珠并且是四点接触型轴承。
在上述实施方式中，在联接于法兰12或保持件20之前，插入件14被固定到环6或4上。根据适用于所有实施方式的变体，部件12和14或者部件14和20可在插入件14被固定到环之前、通过EMPT或CDW焊接到一起，即使在这种情况下插入件和法兰因其硬度而更难以塑性收缩到环上。
用作成形技术(MPF＝磁脉冲成形)的EMPT比MPW更可靠，因为所需的磁能更小：一个部件必须形成到另一个部件之上，但是两个部件之间的碰撞速度不重要。
为了限定新的实施方式，以上所考虑的实施方式和变体可以结合。

Claims (16)

1.一种用于制造滚动轴承(2)的方法，所述轴承包括：
可旋转的环(4)，
不可旋转的环(6)，
滚动体(8、9)，以及
与该可旋转的环和该不可旋转的环之中的第一环(6；4)联接的法兰(12)，
其中所述方法至少包括以下步骤：
a)形成作为三个独立部件的环(4、6)和法兰(12)，
b)将可焊接的插入件(14)固定到该第一环(6；4)上，
c)将该插入件(14)和该法兰(12)焊接在一起，或者，将该插入件和法兰保持件(20)焊接到一起；
其特征在于，在步骤b)中，该可焊接的插入件(14)通过磁脉冲焊(MPW)、磁脉冲成形(MPF)或者通过电容储能焊(CDW)固定到该第一环(6；4)上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤c)中使用激光焊接技术(A1)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，插入件(16)和法兰(12)直接焊接到一起。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，插入件(14)和法兰保持件(20)在该保持件将法兰(12)阻挡(F1)到第一环(6；4)上的位置处焊接到一起。
5.一种滚动轴承，包括
可旋转的环(4)，
不可旋转的环(6)，
位于环所限定的滚道(42、62；42、62、66)之间的滚动室(10)中的滚动体(8,9)，以及
与该可旋转的环(4)和该不可旋转的环(6)之中的第一环(6；4)联接的法兰(12)，
其中，该滚动轴承通过根据权利要求1和2中任一项所述的方法制造，并且包括通过电磁脉冲成形(MPF)或通过电容储能焊(CDW)固定在该第一环(6；4)上的插入件(14)，并且其中，该法兰(14)或法兰保持件(20)被焊接在该插入件上。
6.根据权利要求5所述的轴承，其特征在于，环(4、6)由高碳钢制成，特别是由100Cr6钢制成，并且该插入件(14)由低碳钢、铝或铝合金制成。
7.根据权利要求5和6中的一项所述的轴承，其特征在于，该第一环(6；4)具有两个径向包络表面(SO、SI)和两个轴向包络表面(SL1、SL2)，并且该插入件(14)不从这些表面相对于该第一环向外突出。
8.根据权利要求7所述的轴承，其特征在于，该第一环(6；4)具有用于容纳该插入件(14)的凹槽(64；44)，该凹槽(64；66)相对于包络表面(SO、SI、SL1、SL2)处在内部。
9.根据权利要求5和6中一项所述的轴承，其特征在于，该法兰(12)通过直接焊接在该插入件(14)上的法兰保持件(20)而被机械地阻挡(F1)在第二环上。
10.根据权利要求5和6中一项所述的轴承，其特征在于，该轴承(2)具有两排滚动体(8、9)，并且该法兰(12)限定用于一排滚动体的滚道(124)。
11.根据权利要求10所述的轴承，其特征在于，该法兰(12)经由平行于该可旋转的环(4)的旋转轴线(X2)的滑动动作而被安装到该第一环(4)上，并且焊接在该插入件(14)上的保持件(20)在一个方向上形成用于该法兰的止动器而滚动体(9)在相反方向上形成用于该法兰的止动器。
12.根据权利要求5和6中一项所述的轴承，其特征在于，该轴承(2)具有一排滚珠(8)并且该轴承(2)是四点接触型轴承。
13.根据权利要求5和6中一项所述的轴承，其特征在于，该第一环(6)具有至少一个容纳该插入件(14)的一部分(146)的局部凹槽(646)，从而使得该插入件在径向上和轴向上都被机械地阻挡在该第一环上，插入件的该部分(146)通过磁脉冲成形(MPF)径向地收缩或扩大。
14.根据权利要求13所述的轴承，其特征在于，该插入件(14)通过MPF技术被局部地塑形，从而构成局部的突起(146)，每个突起被约束在一凹槽(646)中。
15.根据权利要求5和6中一项所述的轴承，其特征在于，该插入件(14)是径向地安装在第一环(6；4)周围或第一环(6；4)内的套管。
16.根据权利要求5和6中一项所述的轴承，其特征在于，该插入件(14)由轧制和焊接的低碳钢管的一部分制成。
CN201410205544.1A 2013-05-15 2014-05-15 用于制造滚动轴承的方法以及根据该方法制造的滚动轴承 Pending CN104165184A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20130167888 EP2803439A1 (en) 2013-05-15 2013-05-15 Method for manufacturing a rolling bearing and rolling bearing manufactured according to such a method
EP13167888.0 2013-05-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104165184A true CN104165184A (zh) 2014-11-26

Family

ID=48444170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410205544.1A Pending CN104165184A (zh) 2013-05-15 2014-05-15 用于制造滚动轴承的方法以及根据该方法制造的滚动轴承

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2803439A1 (zh)
CN (1) CN104165184A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111022502A (zh) * 2018-10-09 2020-04-17 舍弗勒技术股份两合公司 被焊接的至少部分经硬化的角环，具有角环的轴承模块和用于制造角环的方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9982748B2 (en) * 2012-12-12 2018-05-29 Magna International Flexplates and method for capacitor discharge welding of flexplates
US9266190B2 (en) * 2014-07-02 2016-02-23 Ford Global Technologies, Llc Solid cartridge for a pulse weld forming electrode and method of joining tubular members
US9676054B2 (en) 2014-08-08 2017-06-13 Ford Global Technologies, Llc Electrode cartridge for pulse welding
US9421636B2 (en) 2014-12-19 2016-08-23 Ford Global Technologies, Llc Pulse joining cartridges
DE102016222176A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung und Verfahren zum Herstellen einer solchen
DE102019209901A1 (de) * 2019-07-05 2021-01-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Formen und Fügen eines Bauteils

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001019549A1 (en) 1999-09-13 2001-03-22 Federal-Mogul Corporation Bond bearing and method of making
EP1644650B1 (en) 2003-07-10 2011-05-11 Ab Skf Bearing unit with brazed or soldered connection
DE102004003662B3 (de) * 2004-01-24 2005-04-21 Aktiebolaget Skf Lagergehäuse
US8475075B2 (en) * 2007-02-06 2013-07-02 Magna International Inc. Capacitor discharge weld for connecting tubular twist beam profiles to cast trailing arm via adapter ring
DE102008012761B4 (de) 2008-03-05 2016-07-07 Ab Skf Bauelement einer Wälzlagerung und Verfehren zum Herstellen des Bauelements
GB2464514A (en) 2008-10-16 2010-04-21 Macgregor Welding Systems Ltd Capacitor discharge welding apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111022502A (zh) * 2018-10-09 2020-04-17 舍弗勒技术股份两合公司 被焊接的至少部分经硬化的角环，具有角环的轴承模块和用于制造角环的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2803439A1 (en) 2014-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104165184A (zh) 用于制造滚动轴承的方法以及根据该方法制造的滚动轴承
JP6214564B2 (ja) エネルギーシステムの逆回転可能な部品を取り付けるための機構
WO2009084362A1 (ja) ころ軸受用保持器、針状ころ軸受、およびころ軸受用保持器の製造方法
US9188161B2 (en) Rolling bearing comprising at least one multipart ring, notably for a wind turbine, and associated mounting method
US8840314B2 (en) Method for producing a flanged disk for a spherical roller bearing and a spherical roller bearing having a flanged disk produced according to the method
JP2014156197A (ja) ハブ輪の製造方法および車両用軸受装置の製造方法
EP3164613B1 (en) Cage of a roller bearing
WO2013021887A1 (ja) 円すいころ軸受およびその取付構造
US9926979B2 (en) Sealing device for rolling bearing unit
JP2007127269A (ja) 円すいころ軸受
US9284983B2 (en) Raceway element for a large roller bearing and bearing assembly
JP2007057038A (ja) 円すいころ軸受
US20150330449A1 (en) Method for manufacturing a rolling bearing and rolling bearing manufactured according to such a method
JP2012197070A (ja) 車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置
JP2009156391A (ja) ころ軸受用保持器および針状ころ軸受
JP2009156393A (ja) ころ軸受用保持器および針状ころ軸受
US9404655B2 (en) Process of fabricating a fuel nozzle assembly
US8956055B2 (en) Method for manufacturing split bearing ring
US9022664B2 (en) Bearing ring for a radial rolling bearing, in particular for a cylindrical roller bearing or a needle roller bearing
JP2010133508A (ja) ころ軸受用保持器
US11717918B2 (en) Screw element of a ball screw mechanism
JP4627751B2 (ja) 外輪部材の製造装置および外輪部材の製造方法
WO2012121246A1 (ja) 車輪用転がり軸受装置の製造方法
JP2019100510A (ja) 機械部品
JP2012013210A5 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20141126