CN106050903B - 轴承 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种球面滚子轴承(1)，包括：外圈(2)，其具有至少一个内滚道(21)，内圈(3)，其具有第一和第二外滚道(31、32)，多个滚子元件(4)，其以第一和第二滚子列(41、42)布置在所述至少一个内滚道(21)和相应的第一和第二外滚道(31、32)之间，所述滚子元件(4)还具有轴向内端部(43)。此外，所述轴承(1)还包括保持架(5)，用于引导和/或保持所述滚子元件(4)在所述第一和第二滚子列(41、42)中，所述保持架(5)具有多个保持架兜孔(51)，所述滚子元件(4)中的一个旨在位于每个保持架兜孔(51)中，其中，所述保持架(5)是由所述轴向内端部(43)定心的滚子。

Description

轴承
技术领域
本公开涉及一种球面滚子轴承。
背景技术
众所周知，球面滚子轴承能够承载径向和轴向载荷，并且还能够用于其错位。这些轴承在许多不同的应用中使用，尤其是用于更苛刻的应用，其中存在较大载荷并且还可能具有轴挠曲。球面滚子轴承可以得到有利使用的示例之一是在风力涡轮机应用中。这些轴承可以是合适的替代的领域的其他示例是在纸浆和造纸机、海洋应用、非公路应用中以及在采矿应用中。
存在若干种可用的不同设计。例如，存在包括梳形保持架的球面滚子轴承，而且还存在包括窗式保持架的轴承。此外，一些已知的设计包括导向环，其他轴承类型包括在内圈上的中间凸缘。不同的设计具有不同的优点，因此是有用的且适用于不同的需要。例如，轴承可优化用于不同的情况和环境，比如用于高速或低速应用，主要用于径向载荷，主要用于轴向载荷、大的轴挠曲等。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种至少减轻一些现有技术缺点的新的球面滚子轴承设计。此外，本发明的目的是提供一种球面滚子轴承设计，其对用于轴承的加载区相对于重力方向位于轴承的径向顶部区域的应用和/或对相对低速的应用是特别有利的。
这些目的已经通过如在独立权利要求中提出的特征来实现。本发明的有利实施例可以在从属权利要求中以及在下面的描述和附图中找到。
这些目的已通过一种球面滚子轴承来实现，包括：外圈，其具有至少一个内滚道，内圈，其具有第一和第二外滚道，多个滚子元件，其以第一和第二滚子列布置在所述至少一个内滚道和相应的第一和第二外滚道之间，所述滚子元件还具有轴向内端部。此外，所述轴承包括保持架，用于引导和/或保持所述滚子元件在所述第一和第二滚子列中，所述保持架具有多个保持架兜孔，所述滚子元件中的一个旨在位于每个保持架兜孔中，其中，所述保持架是由所述轴向内端部定心的滚子。
本发明人已经认识到，在许多情况下可能有利的是，将保持架定心于滚子元件上，而不是将保持架定心于轴承的内圈或外圈上。此外，在某些情况下，还可能有利的是将保持架定心于滚子元件的内轴向端部上。这在加载区位于相对于重力的轴承的径向顶部区域中的情况下是特别有利的，这将导致保持架将由轴承的加载区中的滚子元件定心。此外，该设计对于大致水平的轴承装置是特别有利的。在加载区中的滚子元件将表现得很稳定，并且可以不波动或挠曲，这会导致由滚子元件更稳定地定心保持架。还可能存在其他情况，也就是可能有利的是将保持架定心在滚子元件的轴向内端部上，例如在具有相对低转速的应用中。此外，轴承对于被布置在大致水平程度的应用是特别有利的。
在本发明的实施例中，所述轴承还具有特定的节圆直径(PCD)，并且其中，每个保持架兜孔还具有保持架兜孔底部，其面向相应保持架兜孔中的滚子元件的轴向内端部，并且其中，所述保持架兜孔底部布置成能够接触所述滚子元件的轴向内端部，或：
-从所述节圆直径(PCD)径向向外，
-大致在所述节圆直径(PCD)中，或
-从所述节圆直径(PCD)径向向内。
对于本领域技术人员而言，轴承的节圆直径(PCD)是熟知的。节圆直径可被定义为在轴承的轴向位置相交于轴承中的滚子元件的旋转轴线的直径。此外，词语轴向和径向本文件中被频繁地使用。如果没有另外说明，轴向方向被定义为平行于其旋转轴线的轴承的轴向方向、平行于其旋转轴线的内圈的轴向方向、平行于其旋转轴线的外圈的轴向方向以及平行于其旋转轴线的保持架的轴向方向。径向方向是垂直于相应轴向方向的方向。
在实施例中，所述保持架兜孔底部被进一步布置成能够接触位于与重力的方向大致相反的轴承的径向顶部区域中的滚子元件。
在实施例中，用于所述第一和第二相应的滚子列的两个大致轴向相对的保持架兜孔底部相对倾斜，并且大致按照相应的第一和第二滚子列的接触角。采用这种设计，两个轴向相对的保持架兜孔底部将假定在相应的第一和第二滚子列中的滚子元件之间的楔形形状。这将导致在滚子与保持架之间的牢固而稳定的接触。
在本发明的实施例中，所述轴承沿轴向在所述第一和第二滚子列之间不具有任何隔离环(比如导向环)或中间凸缘。众所周知的是，沿轴向在轴承的两个滚子列之间使用导向环。当轴承在更高速的应用中使用时，导向环是特别有用的。此外，保持架通常定心于导向环上，这又与内圈接触。通过将导向环从轴承移除，将有更少的部件。这在成本方面当然是有利的，但也有可能导致更坚固的轴承设计，因为事实是在轴承中将有更少的部件。此外，拥有常用于现有技术设计的中间凸缘也是很昂贵的，因为制造包括中间凸缘的内圈将更加复杂。另外，中间凸缘的存在将导致更多的材料，从而导致更大的重量以及更高的材料成本。此外，本发明的设计将导致在第一和第二滚子列之间在保持架与内圈之间会有自由空间。这个空间可以用于润滑剂，比如润滑脂或油。这可能导致内圈的滚道与滚子元件之间的接触的润滑得到改善，因为润滑剂可被存储在这些接触区的附近。
在另一实施例中，用于引导滚子元件的隔离环或导向环沿轴向存在第一和第二滚子列之间。在具有较高转速的应用中可能需要隔离环。例如，隔离环可以引导第一和第二滚子列中的滚子元件。
在本发明的实施例中，提出了一种球面滚子轴承，其中，所述多个保持架兜孔中的至少一个沿径向向外包围包含在其中的滚子，使得所述滚子元件将被限制从所述至少一个保持架兜孔沿径向向外移出。通过具有这样的设计，可以防止滚子元件从轴承脱落，例如在轴承的组装期间。在另一实施例中，所述内圈还在所述轴承的相对轴向侧上具有第一和第二轴向外侧区域，其中，相应的第一和第二轴向外侧区域具有第一和第二相应的侧凸缘。该侧凸缘可以进一步改善和防止滚子从轴承脱落。
在本发明的实施例中，所述保持架是梳状保持架(也称为四爪型保持架)。在实施例中，保持架由聚合物、金属比如黄铜、钢或铁、或者由本领域技术人员公认的任何其他合适的材料制成。
对于本领域技术人员而言，其他实施例和对本文中在权利要求的范围之内提出的当前实施例的修改将是显而易见的。例如，本领域技术人员将理解并认识到，保持架兜孔底部的几何形状可以有不同地设计却仍可以达到相同的效果，即保持架将是定心于滚子的轴向内滚子端部上的滚子。
附图说明
下面参考附图，对本发明的示例性实施例进行更加详细地描述，其中：
图1示出了根据本发明实施例的轴承的剖视图。
图2a-c示出了根据本发明实施例的轴承的一个轴向侧的剖视图。
图3示出了根据本发明实施例的轴承的另一剖视图。
附图示出了本发明的示意性示例性实施例，且因此不一定是按比例绘制的。应当理解的是，示出和描述的实施例是示例性的，且本发明并不限于这些实施例。还应当指出的是附图中的一些细节可能为了更好地描述和说明本发明而被夸大。
具体实施方式
图1示出了根据本发明实施例的轴承1的剖视图。轴承1包括具有一个内滚道21的外圈2、具有第一和第二外滚道31和32的内圈3、以第一和第二滚子列41和42布置在至少一个内滚道21和相应的第一和第二外滚道31和32之间的多个滚子元件4。此外，轴承1包括保持架5，用于保持和/或引导滚子元件4在第一和第二滚子列41和42中，保持架5具有多个保持架兜孔51，滚子元件4中的一个旨在位于每个保持架兜孔51中。保持架5是定心于滚子元件4的内轴向端部43上的滚子。此外，可以看出，保持架兜孔51具有的保持架兜孔底部513位于保持架兜孔51的轴向内侧上并且其面向在相应的第一和第二滚子列41和42中的滚子元件4的内轴向端部43。保持架5将接触在保持架兜孔底部513的滚子元件4的轴向端部43。另外，在本实施例中，保持架兜孔底部513是倾斜的，并且与第一和第二滚子列41和42的接触角大致一致。由于这个原因，两个相对定位的保持架兜孔底部513将成形为楔形。这将导致保持架5将由于重力而在滚子元件4的轴向侧面上“倒下”。另外，在本实施例中，在轴承1中没有间隔环或中间凸缘。
图2a-c示出了本发明的其它实施例。这里，示出了滚子端部定心如何能够实现的三个例子。从顶部开始，示出了内圈3的剖视图、滚子元件4和保持架5的一部分，可以看出，滚子端部43从节圆直径PCD沿径向向外接触保持架兜孔底部513。在中间的图中，可以看出，在节圆直径PCD下甚至接近于其，滚子端部43接触保持架兜孔底部513。在底部的图中，可以看到过节距滚子端部定心的另一示例。保持架兜孔底部513的角度也可以是不同的，如在三幅图中所示。当加载区相对于重力的方向位于轴承1的径向顶部区域时，在滚子元件端部43上的定心将有利地发生。
图3示出了根据本发明实施例的轴承1的剖视图的一部分。在此视图中，可以看出内圈3的一部分、保持架5、滚子4以及内圈3的侧凸缘33。此外，在这里还可以看出，保持架兜孔51向外包围滚子，使得滚子4将不能从保持架兜孔51沿径向向外移出。这已经通过具有在保持架兜孔51中的弯曲轮廓来完成，使得滚子4将最终接触保持架兜孔51的接触部512。此外，侧凸缘33将防止滚子4从轴承1沿轴向脱落。这将导致滚子4将自包含在轴承1中。因此，就没有必要例如具有窗式保持架。滚子4将仍不能在任何时间从轴承脱落。这是有利的，特别是出于安全原因。

Claims (7)

1.一种球面滚子轴承(1)，包括：
-外圈(2)，其具有至少一个内滚道(21)，
-内圈(3)，其具有第一和第二外滚道(31、32)，
-多个滚子元件(4)，其以第一和第二滚子列(41、42)布置在所述至少一个内滚道(21)和相应的第一和第二外滚道(31、32)之间，所述滚子元件(4)还具有轴向内端部(43)，
-保持架(5)，用于引导和/或保持所述滚子元件(4)在所述第一和第二滚子列(41、42)中，所述保持架(5)具有多个保持架兜孔(51)，所述滚子元件(4)中的一个旨在位于每个保持架兜孔(51)中，
-所述保持架(5)是由所述轴向内端部(43)定心的滚子,
所述轴承还具有特定的节圆直径(PCD)，并且
每个保持架兜孔(51)还具有保持架兜孔底部(511)，其面向相应保持架兜孔(51)中的滚子元件(4)的轴向内端部(43)，并且其中，所述保持架兜孔底部(511)布置成能够接触所述滚子元件(4)的轴向内端部(43)，或：
-从所述节圆直径(PCD)径向向外，或
-从所述节圆直径(PCD)径向向内。
2.根据权利要求1所述的球面滚子轴承(1)，
-其中，所述保持架兜孔底部(511)被进一步布置成能够接触位于与重力的方向大致相反的轴承(1)的径向顶部区域中的滚子元件(4)。
3.根据权利要求1或2所述的球面滚子轴承(1)，
-其中，用于相应的所述第一和第二滚子列(41、42)的两个大致轴向相对的保持架兜孔底部(511)相对倾斜，并且大致按照相应的第一和第二滚子列(41、42)的接触角。
4.根据权利要求1所述的球面滚子轴承(1)，
-其中，所述轴承(1)沿轴向在所述第一和第二滚子列(41、42)之间还不具有任何隔离环或中间凸缘。
5.根据权利要求1所述的球面滚子轴承(1)，
-其中，所述多个保持架兜孔(51)中的至少一个沿径向向外包围包含在其中的滚子元件，使得所述滚子元件将被限制从所述至少一个保持架兜孔(51)沿径向向外移出。
6.根据权利要求1所述的球面滚子轴承(1)，
-其中，所述内圈(3)还在所述轴承(1)的相对轴向侧上具有第一和第二轴向外侧区域，其中，相应的第一和第二轴向外侧区域具有相应的第一和第二侧凸缘。
7.根据权利要求1所述的球面滚子轴承(1)，
-其中，所述保持架(5)是梳状保持架。
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