CN107850117B - 圆锥滚子轴承以及用于其安装的方法和设备 - Google Patents

圆锥滚子轴承以及用于其安装的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种圆锥滚子轴承(1)，其包括：内轴承环(2)，所述内轴承环在其外部罩面(3)上具有内部滚道(4)和对所述滚道(4)在其最小直径处限界的边缘(5)，所述内部滚道倾斜于轴承旋转轴线(AL)设置；外轴承环(6)，所述外轴承环在其内部罩面(7)上具有外部滚道(8)和对所述滚道(8)在其最大直径处限界的边缘(9)，所述外部滚道倾斜于所述轴承旋转轴线(AL)设置；以及多个在轴承环(2，6)之间设置并且在其滚道(4，8)上滚动的滚子滚动体(10)，所述滚子滚动体沿环周方向通过轴承保持架(11)以彼此相等的间距保持。根据本发明，所述圆锥滚子轴承(1)的特征在于，所述内轴承环(2)的所述外部罩面(3)和所述外轴承环(6)的所述内部罩面(7)分别在所述滚道(4，8)之外至少部段地与所述轴承旋转轴线(AL)同轴伸展地构成为柱形，并且两个轴承环(2，6)的滚道(4，8)分别锥形地引入到所述罩面(3，7)中，并且在此出现的且分别对所述滚道(4，8)单侧限界的边缘(5，9)由此分别与所述轴承环(2，6)一件式地构成。此外，本发明还涉及用于安装单排的圆锥滚子轴承的方法和设备的两个变型形式。

Description

圆锥滚子轴承以及用于其安装的方法和设备
技术领域
本发明尤其涉及一种单排的圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承尤其有利地可用于支承机动车内燃机中的曲轴。此外，本发明涉及用于安装圆锥滚子轴承的设备和方法的两个变型形式。
背景技术
为了支承机动车内燃机中的曲轴而最常使用的轴承类型是单排的深沟球轴承，因为所述深沟球轴承的特征在于相同的高的径向和轴向承载能力，并且由于其小的摩擦而具有全部轴承类型的最高转速极限。所述深沟球轴承在已知的方式中由外轴承环和内轴承环以及多个设置在轴承环之间的滚珠构成，所述滚珠在引入到外轴承环的内侧和内轴承环的外侧中的凹槽形的滚道上滚动，并且通过轴承保持架以彼此相等的间距引导。将滚珠装入到深沟球轴承中在此通常通过借助DE 168 499A1已知的偏心安装方法进行，其中两个轴承环彼此偏心地设置，并且将在轴承环之间由此出现的自由空间用滚珠填充，随后将轴承环利用其弹性置于彼此同心的位置中，并且在沿环周均匀分布滚珠之后装入轴承保持架。
然而，实践中已经证实的是，由于滚珠的可最大装入的数量是小的，这种深沟球轴承尤其在轴承径向承载能力方面始终受到一定限制，所述数量与内轴承环和外轴承环的尺寸以及滚珠的直径相关。在过去，因此提出多个解决方案，例如根据DE 151 483 A1设置在外轴承环和内轴承环的滚道的相对置的边缘中的未封闭的填入开口或根据DE 24 07 477A1的类似构成的可封闭的填入开口，借助这些解决方案，通过提高滚珠的数量，会实现深沟球轴承的径向承载力的提高，但是由于通过这种填入开口造成的缺点，这种深沟球轴承在实践中不能被普遍接受。
提高支承机动车内燃机中的曲轴的承载能力的另一容易想到的可行性是将迄今使用的深沟球轴承用NUP(内圈单挡边并带平挡圈)类型的圆柱滚子轴承替代，例如从申请人在2008年10月的目录手册“滚动轴承”的第393和396页上已知。所述圆柱滚子轴承不仅在外轴承环上、而且也在内轴承环上具有两个侧向的边缘，并且适合于沿两个方向吸收高的径向负荷以及轴向负荷。这种圆柱滚子轴承然而由于大份额的切削加工、尤其在制造滚道时和在加工边缘时具有非常高的生产成本，并且此外在其承载能力方面再次是超尺寸的，使得所述圆柱滚子轴承最终不适合用作为机动车换挡变速器中的固定轴承。
另一适合于支承机动车内燃机中的曲轴和为本发明形成最接近现有技术的轴承类型通过文献DE 6 917 609 U和CH 463 886 A已知，所述轴承类型沿两个方向对径向力和轴向力的吸收能力大于深沟球轴承的吸收能力。在所述文献中分别公开圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承基本上由下述部件构成：内轴承环，所述内轴承环具有在其外部罩面上倾斜于径向的轴承轴线设置的内部滚道和对所述滚道在其最小直径处限界的边缘；外轴承环，所述外轴承环具有在其内部罩面上同样倾斜于径向的轴承轴线设置的外部滚道和对所述滚道在其最大直径处限界的边缘；以及多个设置在轴承环之间并且在其滚道上滚动的滚子滚动体，所述滚子滚动体沿环周方向通过轴承保持架以彼此相等的间距保持。为了能够实现将构成为锥形滚子的滚动体装入到分别构成为袋状保持架或窗状保持架的轴承保持架中，在根据DE 6 917 609 U的圆锥滚子轴承中内轴承环上的边缘和在根据CH 463 886 A的圆锥滚子轴承中外轴承环上的边缘构成为单独构件，所述构件在轴承安装之后固定在内轴承环或外轴承环上。这在根据DE 6 917 609 U的圆锥滚子轴承中通过单独开口的、横截面为U形的环进行，所述环的径向支腿接合到边缘和内轴承环中的相应的槽中，并且这在根据CH 463 886 A的圆锥滚子轴承中通过在边缘的下侧上模制的环绕的卷边进行，所述卷边压入到外轴承环中。
在这种圆锥滚子轴承中，虽然通过多个轴承环中仅一个轴承环与仅一个侧边缘一件式地构成的方式，在制造滚道时和在加工边缘时的切削加工的份额进而还有用于轴承生产的总成本显著小于在前述圆柱滚子轴承中的情况，但是，在这种圆锥滚子轴承中，分别另外的轴承环上的边缘构成为单独的边缘盘，所述边缘盘在该轴承环上的附加安装、以及在该轴承环和相关轴承环上的贴靠面的所需要的精确生产不利地影响其生产成本。此外，在所述圆锥滚子轴承中存在如下风险，单独的边缘盘的固定不足以也维持高的径向或轴向负荷峰值，使得边缘盘在轴承运行时可能松动并且最终出现轴承失效。
发明内容
从已知的现有技术的解决方案的提出的缺点出发，，本发明因此基于如下目的，设计一种尤其单排的圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承与深沟球轴承相比具有更高的径向和轴向承载能力，并且所述圆锥滚子轴承的特征在于：在制造滚道和制造边缘时少量的切削加工、以及低的安装耗费、进而用于生产轴承的小的总成本。
根据本发明，所述目的首先在圆锥滚子轴承中实现，使得内轴承环的外部罩面和外轴承环的内部罩面分别在滚道之外至少部段地与轴承旋转轴线同轴伸展地构成为柱形，并且两个轴承环的滚道分别锥形地引入到罩面中，并且在此出现的且分别对滚道单侧限界的边缘由此分别与轴承环一件式地构成。
根据本发明构成的圆锥滚子轴承的优选的设计方案和有利的改进方案在下文中描述。
之后，在根据本发明构成的圆锥滚子轴承中提出，，滚子滚动体优选构成为锥形滚子，所述锥形滚子具有在1°至4°的范围中的锥角，并且以在3°至7°之间的包络圆角在其滚道上滚动。在将根据本发明构成的圆锥滚子轴承用于支承机动车内燃机中的曲轴时，在此由于所出现的径向和轴向负荷，1.5°至2.5°、优选2°的锥角和5.5°至6.5°、优选6°的包络圆角证实为是尤其适合的。然而要注意的是，根据本发明的构成方案不应局限于锥形滚子轴承，因为其他的具有倾斜于轴承中轴线设置的滚子轴线的滚子轴承也能够以相同的方式这样构成。因此替代示例性提出的锥形滚子，也能够使用圆柱滚子或滚针或具有球形罩面的滚子，如摆动滚子或桶形滚子。
根据本发明构成的圆锥滚子轴承的另一特征是，在内轴承环的外部罩面和外轴承环的内部罩面之间的间隙设定成，使得其尺寸的二倍大于滚子滚动体的最大直径。在内轴承环和外轴承环之间的间隙的这种尺寸设计是必要的，以便能够实现按照紧接着说明的安装方法将滚子滚动体插入到圆锥滚子轴承中。
根据本发明构成的圆锥滚子轴承的特征此外还在于，不仅对所述内轴承环中的滚道限界的边缘、而且对所述外轴承环中的滚道限界的边缘具有为所述滚子滚动体的最大直径的18％至22％、优选大约20％的相同的最小高度。通过边缘的这种构成方案和伴随于此的滚道深度确保，在轴承运行中沿一个方向出现的高的轴向力能够借助尽可能小的边缘摩擦吸收，而沿另一方向的较小的轴向力经由倾斜的滚道吸收。
根据本发明构成的圆锥滚子轴承的一个适宜的改进方案还提出，轴承保持架优选地通过梳形保持架形成，所述梳形保持架能够在安装滚子滚动体之后装入到径向滚动轴承中，并且所述梳形保持架由保持架环以及多个轴向的保持架接片构成。所述轴承保持架在其保持架接片上附加地具有多个沿环周均匀分布的锁定凸起，通过所述锁定凸起能够将轴承保持架沿轴向位置固定在外轴承环上的边缘的内面上，或者在内轴承环上的边缘的内面上。所述锁定接片类似于滚子滚动体的滚子轴线倾斜于轴承中轴线模制到保持架接片上，在将轴承保持架装入到圆锥滚子轴承中时，所述锁定凸起首先弹性地朝向保持架接片的方向变形，直至其借助其自由端部在从锥形滚子的大的直径侧装入轴承罩时锁入到外部轴承环上的边缘后方，并且在从锥形滚子的小的直径侧装入轴承保持架时锁入到内轴承环上的边缘后方。由此，到目前为止通过轴承保持架在滚子滚动体的一个端侧上的贴靠仅沿一个轴向方向位置固定的轴承架也沿另一轴向方向位置固定。然而在此也要注意的是，将梳形保持架作为轴承保持架的应用不限制于所述保持架类型，因为也可将轴承保持架构成为两件式的板铆接保持架。
最后，作为根据本发明构成的圆锥滚子轴承的有利的设计方案还提出，所述圆锥滚子轴承通过两个具有金属衬的弹性体密封盘密封，以防止外部污染以及防止必要时填入到轴承内腔中的润滑剂流出，所述弹性体密封盘轴向地在滚子滚动体的两侧插入到在外轴承环的内部罩面中的、环绕的固定槽中。这种在其他滚动轴承类型中本身已知的构成方案因此是值得注意的，因为在开始作为最接近的现有技术描述的圆锥滚子轴承中，由于缺少用于这种弹性体密封盘的适当的固定面以及适当的密封面，这种密封是不可行的。通过内轴承环的外部罩面和外轴承环的内部罩面的平的构成方案，在根据本发明构成的圆锥滚子轴承中然而存在必需的固定和密封面。
在根据本发明构成的圆锥滚子轴承中，所提出的目的此外也通过安装方法来实现，所述安装方法的特征在于，将圆锥滚子轴承根据偏心安装方法安装，所述偏心安装方法作为用于深沟球轴承的安装方法已知。
在该偏心安装方法的第一变型形式中，在第一步骤中，将内轴承环借助其构成有边缘的端侧安置到水平的安装平面上，使得所述内轴承环借助其边缘贴靠在辅助斜坡的内直径侧上，所述安装平面具有凸状的镰刀形的辅助斜坡。之后，在第二步骤中，将外轴承环借助其构成有边缘的端侧向上相对于内轴承环偏心地设置成，使得一方面辅助斜坡设置在两个轴承环之间，并且另一方面轴承环相对于辅助斜坡的中心偏移180°地彼此贴靠。随后作为第三步骤，将在外轴承环和内轴承环之间出现的镰刀形的自由空间用滚子滚动体填充成，使得所述滚子滚动体的较小的端侧贴靠在辅助斜坡的倾斜侧上，所述滚子滚动体构成为锥形滚子。
偏心安装方法的第二变型形式与第一变型形式的区别在于，在第一步骤中，将外轴承环借助其构成有边缘的端侧安置到水平的安装平面上，使得所述外轴承环借助其边缘贴靠在辅助斜坡的外直径侧上，所述安装平面具有凸状的镰刀形的辅助斜坡。之后在第二步骤中，将内轴承环借助其构成有边缘的端侧向上相对于外轴承环偏心地设置成，使得一方面辅助斜坡设置在轴承环之间，并且另一方面轴承环相对于辅助斜坡的中心偏移180°地彼此贴靠。
该变型形式的第三步骤随后又在于，将在内轴承环和外轴承环之间出现的镰刀形的自由空间用滚子滚动体填充成，使得在此所述滚子滚动体的较大的端侧贴靠在辅助斜坡的倾斜侧上，所述滚子滚动体构成为锥形滚子。
随后，与偏心安装方法的两个变型形式无关地，在第四步骤中，将外轴承环在与内轴承环的接触点的高度上，以及在所述内轴承环的外罩面上的与所述接触点偏移180°的点的高度上，张紧成，使得外轴承环在其弹性极限之内轻微地椭圆化。随后，在第五步骤中，将内轴承环移动到与外轴承环同轴的位置中，并且在消除外轴承环的椭圆化的条件下，将滚子滚动体在其滚道中沿环周均匀分布在轴承环中。
在应用根据本发明的偏心安装方法的第一变型形式时，之后在第六步骤中，将构成为梳形保持架的轴承保持架借助其保持架接片从滚子滚动体的较小的端侧的一侧引入到所述滚子滚动体之间，并且锁定在内轴承环上的边缘的内面上，所述轴承保持架构成为梳形保持架。在应用根据本发明的偏心安装方法的第二变型形式时，与此不同地，在第六步骤中，将轴承保持架借助其保持架接片从滚子滚动体的较大的端侧的一侧引入到所述滚子滚动体之间，并且锁定在外轴承环上的边缘的内面上，所述轴承保持架构成为梳形保持架。
随后作为根据本发明的偏心安装方法的结束，在最后的步骤中，还用润滑剂填充轴承内腔，并且将两个弹性体密封盘插入到在外轴承环的内部罩面中的、环绕的固定槽中。
最后，提出的目的在根据本发明构成的圆锥滚子轴承中也还通过用于执行描述的安装方法的设备的两个变型形式来实现。
为了执行根据本发明的偏心安装方法的第一变型形式，在此提出，借助其内直径侧贴靠在内轴承环上的辅助斜坡具有倾斜侧以及最大的斜坡高度，所述最大的斜坡高度对应于内轴承环上的边缘的高度，所述倾斜侧朝向外轴承环以内轴承环中的滚道的倾角渐缩。为了执行根据本发明的偏心安装方法的第二变型形式，与之不同地提出，借助其外直径侧贴靠在外轴承环上的辅助斜坡具有倾斜侧以及最大的斜坡高度，所述最大的斜坡高度对应于外轴承环上的边缘的高度，所述倾斜侧朝向内轴承环以外轴承环中的滚道的倾角渐缩。
概括地，根据本发明构成的圆锥滚子轴承因此相对于从现有技术中已知的圆锥滚子轴承具有如下优点，虽然借助偏心安装方法最大可实现的滚动体填充度为大约60％，但是根据本发明构成的圆锥滚子轴承具有比同样安装的单排深沟球轴承更高的承载能力，因为使用的滚子滚动体不再像滚珠情况下以点接触处于其滚道上，而是以线接触处于其滚道上。关于可达到的承载能力，在此根据本发明构成的圆锥滚子轴承例如在单排深沟球轴承的承载能力[例如产品系列6207＝25.5kN]和单排圆柱滚子轴承的承载能力[例如产品系列NUP 207E＝56kN]之间的中点处，归为全新的轴承类型[例如产品系列ARU(Angular RollerUnit)207＝40kN]。此外，在制造和加工根据本发明的圆锥滚子轴承的滚道和边缘时，通过简单地锥形引入到两个轴承环的柱形的内部罩面和外部罩面中的滚道，切削加工的份额保持在合理的成本极限中，并且同时通过在此出现的、与轴承环一件式构成的边缘，不再需要单独的边缘盘。结合用于滚子滚动体的偏心安装方法和使用的梳形保持架，由此，根据本发明的圆锥滚子轴承的特征整体上在于低的安装耗费进而用于轴承生产的低的总成本。
附图说明
下面，参照附图详细阐述根据本发明构成的圆锥滚子轴承的一个优选的实施方式、以及用于其安装的方法的两个替选变型形式、和用于执行所述方法变型形式的两个相关的设备。在此示出：：
图1示出贯穿根据本发明构成的圆锥滚子轴承的横截面的放大图；
图2a、2b示出根据本发明的安装方法的第一变型形式的第一步骤的俯视图和剖面图的视图；
图3a、3b示出根据本发明的安装方法的第一变型形式的第二步骤的俯视图和剖面图的视图；
图4a、4b示出根据本发明的安装方法的第一变型形式的第三步骤的俯视图和剖面图的视图；
图5a、5b示出根据本发明的安装方法的第二变型形式的第一步骤的俯视图和剖面图的视图；
图6a、6b示出根据本发明的安装方法的第二变型形式的第二步骤的俯视图和剖面图的视图；
图7a、7b示出根据本发明的安装方法的第二变型形式的第三步骤的俯视图和剖面图的视图；
图8a、8b示出根据本发明的安装方法的两个变型形式的第五步骤的俯视图和剖面图的视图；
图9a、9b示出根据本发明的安装方法的两个变型形式的第六步骤的俯视图和剖面图的视图；
图10a、10b示出用于执行根据本发明的安装方法的第一变型形式的辅助斜坡的俯视图和剖面图的视图；
图11a、11b示出用于执行根据本发明的安装方法的第二变型形式的辅助斜坡的俯视图和剖面图的视图。
具体实施方式
在图1中示出单排的圆锥滚子轴承的横截面，所述圆锥滚子轴承例如适合于作为迄今用于支承机动车内燃机中的曲轴的深沟球轴承的替代品。明显可见的是，所述圆锥滚子轴承1由下述部件构成：内轴承环2，所述内轴承环2在其外部罩面3上具有倾斜于轴承旋转轴线AL设置的内部滚道4，所述内部滚道在其最小直径处通过边缘5限界；以及外轴承环6，所述外轴承环在其内部罩面7上具有同样倾斜于轴承旋转轴线AL设置的外部滚道8，所述外部滚道在其最大直径处通过边缘9限界。在轴承环2、6之间此外设置有多个在其滚道4、8上滚动的滚子滚动体10，所述滚子滚动体沿环周方向通过轴承保持架11以彼此相等的间距保持。
此外，在图1中可见，内轴承环2的外部罩面3和外轴承环6的内部罩面7在滚道4、8之外的区域中与轴承旋转轴线AL同轴伸展地构成为柱形，并且两个轴承环2、6的滚道4、8分别锥形地引入到柱形的侧面3、7中。在此出现的并且分别对滚道4、8单侧限界的边缘5、9由此分别与轴承环2、6一件式地构成。
同样从图1中可见，滚子滚动体10构成为锥形滚子，所述锥形滚子具有优选为2°的锥角δ，并且以优选为6°的包络圆角(Hüllkreiswinkel)β在其滚道4、8上滚动。此外，在内轴承环2的外部罩面3和外轴承环6的内部罩面7之间的间隙S设定成，使得其尺寸的二倍大于滚子滚动体10的最大直径DW，以便能够实现将滚子滚动体10根据下面描述的安装方法装入到径向滚动轴承1中。附加地，不仅对所述内轴承环2中的滚道4限界的边缘5、而且对所述外轴承环6中的滚道8限界的边缘9具有为所述滚子滚动体10的最大直径DW的大约20％的相同的最小高度hBI、hBA，以便能够在边缘摩擦尽可能小的情况下吸收在轴承运行时沿一个方向出现的高的轴向力。
此外，在图1中可见，轴承保持架11优选通过梳形保持架形成，所述梳形保持架能够在安装滚子滚动体10之后装入到径向滚动轴承1中。轴承保持架由保持架环12以及多个轴向的保持架接片13构成，所述轴承保持架11在此在其遮盖示出的保持架接片13上具有多个同样遮盖示出的锁定凸起14，所述锁定凸起沿环周均匀分布并且相对于所述轴承中轴线AL倾斜地伸展，通过所述锁定凸起能够将轴承保持架11在外轴承环6上的边缘9的内面15上沿轴向进行位置固定。
最后，在图1中还可见，径向滚动轴承1通过两个具有金属衬的弹性体密封盘18、19密封，以防止外部污染以及防止必要时填入到轴承内腔20中的润滑剂流出，所述弹性体密封盘轴向地在滚子滚动体10的两侧插入到在外轴承环6的内部罩面7中的、环绕的固定槽16、17中。所述在其他滚动轴承类型中本身已知的构成方案与已知的圆锥滚子轴承相反地仅在根据本发明的径向滚动轴承1中是可行的，因为所述径向滚动轴承通过内轴承环2的外部罩面3和外轴承环6的内部罩面7的平的构成方案而具有用于这种弹性体密封盘18、19的适合的固定面以及适合的密封面。
此外，在图2a、2b、3a、3b和4a、4b中示意地示出用于根据本发明的圆锥滚子轴承1的安装方法的第一变型形式的第一步骤。所述安装方法基本上是经修改的偏心安装方法，所述偏心安装方法作为用于深沟球轴承的安装方法已知，其中如在图2a和2b中可见的，在第一步骤中，将内轴承环2借助其构成有边缘5的端侧安置到水平的安装平面21上，所述水平的安装平面具有凸状的镰刀形的辅助斜坡22，使得所述内轴承环借助其边缘5贴靠在辅助斜坡22的内直径侧24上。
之后，在第二步骤中，将外轴承环6借助其构成有边缘9的端侧向上相对于内轴承环2偏心地设置成，如在图3a和3b中清楚可见的，使得一方面辅助斜坡22设置在两个轴承环2、6之间，并且另一方面轴承环2、6相对于辅助斜坡22的中心偏移180°地彼此贴靠。
在图4a和4b所示出的第三步骤中，随后将在外轴承环6和内轴承环2之间出现的、镰刀形的自由空间用滚子滚动体10填充成，使得所述滚子滚动体的较小的端侧贴靠在辅助斜坡22的倾斜侧26上，其中所述滚子滚动体构成为锥形滚子。
用于根据本发明的圆锥滚子轴承的安装方法的在图5a、5b、6a、6b和7a、7b中示出的第二变型形式同样是经修改的偏心安装方法，并且与第一变型形式的区别在于，在图5a和5b所绘制的第一步骤中，这次将外轴承环6借助其构成有边缘9的端侧安置到水平的安装平面21上，使得所述外轴承环借助其边缘9贴靠在辅助斜坡23的外直径侧25上，其中所述安装平面具有凸状的镰刀形的辅助斜坡23。
类似于在第一变型形式中，在第二步骤中，将内轴承环2借助其构成有边缘5的端侧向上相对于外轴承环6偏心地设置成，如在图6a和6b中可见的，使得一方面辅助斜坡23设置在轴承环2、6之间，并且另一方面轴承环2、6相对于辅助斜坡23的中心偏移180°地彼此贴靠。
在图7a和7b所示出的第三步骤中，然后在此也将在内轴承环2和外轴承环6之间出现的镰刀形的自由空间用滚子滚动体10填充，其中所述滚子滚动体构成为锥形滚子，然而区别是，在此滚子滚动体10的较大的端侧贴靠在辅助斜坡23的倾斜侧27上。
随后，与偏心安装方法的两个变型形式无关地，在附图中未详细示出的第四步骤中，将外轴承环3在与内轴承环2的接触点的高度上，以及在所述内轴承环的外罩面上的与所述接触点偏移180°的点的高度上，张紧成，使得外轴承环3在其弹性极限之内轻微地椭圆化。随后，如从图8a和8b中可见的，在第五步骤中，将内轴承环2移动到与外轴承环3同轴的位置中，并且在消除外轴承环3的椭圆化的条件下，将滚子滚动体10在轴承环2、6中沿环周均匀分布地设置在其滚道4、8中。
在应用根据本发明的偏心安装方法的第一变型形式时，之后在出于简化的原因然而未在图中示出的第六步骤中，将构成为梳形保持架的轴承保持架11借助其保持架接片13从滚子滚动体10的较大的端侧的一侧引入到所述滚子滚动体之间，并且借助其锁定接片锁定在内轴承环2上的边缘5的内面上。在应用根据本发明的偏心安装方法的第二变型形式中，相反地在第六步骤中，将构成为梳形保持架的轴承保持架11如在图9a和9b中绘制的那样借助其保持架接片13从滚子滚动体10的更小的端侧的一侧引入到所述滚子滚动体之间，并且如在图1中示出的那样借助其锁定凸起14锁定在外轴承环6上的边缘9的内面15上。最后，然后还用润滑剂填充轴承内腔20，并且将两个弹性体密封盘18、19以同样在图1中示出的类型插入到在外部轴承环6的内部罩面7中的、环绕的固定槽16、17中。
在图10a、10b和11a、11b中最后还示出用于执行根据本发明的偏心安装方法的两个变型形式的辅助斜坡22和23。在此，用于第一方法变型形式的辅助斜坡22的特征在于，所述辅助斜坡借助其内直径侧24贴靠在内轴承环6上，并且如在图10a和10b中清楚可见的那样，具有倾斜侧26以及最大斜坡高度hR，所述最大斜坡高度对应于内轴承环2上的边缘高度hBI，所述倾斜侧朝向外轴承环3以内轴承环2中的滚道4的倾角渐缩。
用于第二方法变型形式的辅助斜坡23的特征相反地在于，所述辅助斜坡借助其外直径侧25贴靠在外轴承环6上，并且如在图11a和11b中可见的那样，具有倾斜侧27以及最大斜坡高度hR，，所述最大斜坡高度对应于外轴承环6上的边缘高度hBA，所述倾斜侧朝向内轴承环2以外轴承环6中的滚道8的倾角渐缩。
附图标记列表：
1 径向滚动轴承
2 内轴承环
3 2的外部罩面
4 2中的内部滚道
5 4上的边缘
6 外轴承环
7 6的内部罩面
8 6中的外部滚道
9 8上的边缘
10 滚子滚动体
11 轴承保持架
12 11的保持架环
13 12上的保持架接片
14 13上的锁定凸起
15 9的内面
16 7中的固定槽
17 7中的固定槽
18 弹性体密封盘
19 弹性体密封盘
20 轴承内腔
21 安装平面
22 辅助斜坡
23 辅助斜坡
24 22的内直径侧
25 23的外直径侧
26 22上的倾斜侧
27 23上的倾斜侧
AL 轴承旋转轴线
δ 锥角
β 包络圆角
S 3和7之间的间隙
DW 10的最大直径
hBI 2上的边缘高度
hBA 6上的边缘高度
hR 斜坡高度

Claims (23)

1.一种圆锥滚子轴承(1)，包括：内轴承环(2)，所述内轴承环在其外部罩面(3)上具有内部滚道(4)和对所述滚道(4)在其最小直径处限界的边缘(5)，所述内部滚道倾斜于轴承旋转轴线(AL)设置；外轴承环(6)，所述外轴承环在其内部罩面(7)上具有外部滚道(8)和对所述外部滚道(8)在其最大直径处限界的边缘(9)，所述外部滚道倾斜于所述轴承旋转轴线(AL)设置；以及多个在轴承环(2，6)之间设置并且在其滚道(4，8)上滚动的滚子滚动体(10)，所述滚子滚动体沿环周方向通过轴承保持架(11)以彼此相等的间距保持，
其特征在于，
所述内轴承环(2)的所述外部罩面(3)和所述外轴承环(6)的所述内部罩面(7)分别在所述滚道(4，8)之外在两侧至少部段地与所述轴承旋转轴线(AL)同轴伸展地构成为柱形，并且两个轴承环(2，6)的滚道(4，8)分别锥形地引入到所述罩面(3，7)中，并且在此出现的且分别对所述滚道(4，8)单侧限界的边缘(5，9)由此分别与所述轴承环(2，6)一件式地构成。
2.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
所述滚子滚动体(10)构成为锥形滚子，所述锥形滚子具有在1°至4°的范围中的锥角(δ)，并且以在3°至7°之间的包络圆角(β)在其滚道(4，8)上滚动，其中所述包络圆角为所述外部滚道(8)和所述轴承旋转轴线(AL)之间的夹角。
3.根据权利要求2所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
在所述内轴承环(2)的所述外部罩面(3)和所述外轴承环(6)的所述内部罩面(7)之间的间隙(S)设定成，使得其尺寸的二倍大于所述滚子滚动体(10)的最大直径(DW)。
4.根据权利要求2所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
不仅对所述内轴承环(2)中的滚道(4)限界的边缘(5)、而且对所述外轴承环(6)中的滚道(8)限界的边缘(9)具有为所述滚子滚动体(10)的最大直径(DW)的18％至22％的相同的最小高度(hBI，hBA)。
5.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
所述轴承保持架(11)通过梳形保持架形成，所述梳形保持架能够在安装所述滚子滚动体(10)之后装入到所述圆锥滚子轴承(1)中，并且所述梳形保持架由保持架环(12)以及多个轴向的保持架接片(13)构成。
6.根据权利要求4所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
所述轴承保持架(11)在其保持架接片(13)上具有多个锁定接片(14)，所述锁定接片沿环周均匀分布并且倾斜于所述轴承旋转轴线(AL)伸展，通过所述锁定接片能够将所述轴承保持架(11)沿轴向位置固定在所述外轴承环(6)上的所述边缘(9)的内面(15)上。
7.根据权利要求5所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
所述轴承保持架(11)在其保持架接片(13)上具有多个锁定凸起，所述锁定凸起沿环周均匀分布并且具有比所述保持架环(12)小的内直径，通过所述锁定凸起能够将轴承保持架(11)沿轴向位置固定在所述内轴承环(2)上的所述边缘(5)的内面上。
8.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
所述圆锥滚子轴承通过两个具有金属衬的弹性体密封盘(18，19)密封，以防止外部污染以及防止必要时填入到轴承内腔(20)中的润滑剂流出，所述弹性体密封盘轴向地在所述滚子滚动体(10)的两侧插入到在所述外轴承环(6)的所述内部罩面(7)中的、环绕的固定槽(16，17)中。
9.根据权利要求2所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
所述锥形滚子具有为2°的锥角(δ)，并且以6°的包络圆角(β)在其滚道(4，8)上滚动。
10.根据权利要求4所述的圆锥滚子轴承，
其特征在于，
不仅对所述内轴承环(2)中的滚道(4)限界的边缘(5)、而且对所述外轴承环(6)中的滚道(8)限界的边缘(9)具有为所述滚子滚动体(10)的最大直径(DW)的大约20％的相同的最小高度(hBI，hBA)。
11.一种用于安装根据权利要求1至10中任一项所述的圆锥滚子轴承的方法，
其特征在于，
将所述圆锥滚子轴承(1)根据偏心安装法安装，所述偏心安装法安装本身作为用于深沟球轴承的安装方法已知，其中内轴承环(2)和外轴承环(6)彼此偏心地设置，
在第一步骤中，将所述内轴承环(2)借助其构成有边缘(5)的端侧安置到水平的安装平面(21)上，使得所述内轴承环借助其边缘(5)贴靠在辅助斜坡(22)的内直径侧(24)上，其中所述安装平面具有凸状的镰刀形的辅助斜坡(22)。
12.根据权利要求11所述的方法，
其特征在于，
在第二步骤中，将所述外轴承环(6)借助其构成有边缘(9)的端侧向上相对于所述内轴承环(2)偏心地设置成，使得一方面所述辅助斜坡(22)设置在两个轴承环(2，6)之间，并且另一方面所述轴承环(2，6)相对于所述辅助斜坡(22)的中心偏移180°地彼此贴靠。
13.根据权利要求12所述的方法，
其特征在于，
在第三步骤中，将在所述外轴承环(6)和所述内轴承环(2)之间出现的、镰刀形的自由空间用滚子滚动体(10)填充成，使得所述滚子滚动体的较小的端侧贴靠在所述辅助斜坡(22)的倾斜侧(26)上，其中所述滚子滚动体构成为锥形滚子。
14.根据权利要求11所述的方法，
其特征在于，
在第一步骤中，将所述外轴承环(6)借助其构成有边缘(9)的端侧安置到水平的安装平面(21)上，使得所述外轴承环借助其边缘(9)贴靠在辅助斜坡(23)的外直径侧(25)上，所述安装平面具有凸状的镰刀形的辅助斜坡(23)。
15.根据权利要求14所述的方法，
其特征在于，
在第二步骤中，将所述内轴承环(2)借助其构成有边缘(5)的端侧向上相对于所述外轴承环(6)偏心地设置成，使得一方面所述辅助斜坡(23)设置在所述轴承环(2，6)之间，并且另一方面所述轴承环(2，6)相对于所述辅助斜坡(23)的中心偏移180°地彼此贴靠。
16.根据权利要求15所述的方法，
其特征在于，
在第三步骤中，将在所述内轴承环(2)和所述外轴承环(6)之间出现的镰刀形的自由空间用滚子滚动体(10)填充成，使得所述滚子滚动体的较大的端侧贴靠在所述辅助斜坡(23)的倾斜侧(27)上，其中所述滚子滚动体构成为锥形滚子。
17.根据权利要求13或16所述的方法，
其特征在于，
在第四步骤中，将所述外轴承环(6)在与所述内轴承环(2)的接触点的高度上，以及在所述内轴承环的外罩面上的与所述接触点偏移180°的点的高度上，张紧成，使得所述外轴承环(6)在其弹性极限之内轻微地椭圆化。
18.根据权利要求17所述的方法，
其特征在于，
在第五步骤中，将所述内轴承环(2)移动到与所述外轴承环(6)同轴的位置中，并且在消除所述外轴承环(6)的椭圆化的条件下，将所述滚子滚动体(10)在其滚道(4，8)中沿环周均匀分布在所述轴承环(2，6)中。
19.根据权利要求18所述的方法，
其特征在于，
在第六步骤中，将构成为梳形保持架的轴承保持架(11)借助其保持架接片(13)从所述滚子滚动体(10)的较小的端侧的一侧引入到所述滚子滚动体(10)之间，并且借助其锁定凸起锁定在所述内轴承环(2)上的所述边缘(5)的内面上。
20.根据权利要求18所述的方法，
其特征在于，
在第六步骤中，将构成为梳形保持架的轴承保持架(11)借助其保持架接片(13)从所述滚子滚动体(10)的较大的端侧的一侧引入到所述滚子滚动体(10)之间，并且借助其锁定接片(14)锁定在所述外轴承环(2)上的所述边缘(9)的内面(15)上。
21.根据权利要求20所述的方法，
其特征在于，
在最后的步骤中，将轴承内腔(20)用润滑剂填充，并且将两个弹性体密封盘(18，19)插入到在所述外轴承环(6)的所述内部罩面(7)中的、环绕的固定槽(16，17)中。
22.一种用于执行根据权利要求13所述的方法的设备，
其特征在于，
借助其内直径侧(24)贴靠在所述内轴承环(2)上的所述辅助斜坡(22)具有倾斜侧(26)以及最大的斜坡高度(hR)，所述最大的斜坡高度对应于所述内轴承环(2)上的边缘高度(hBI)，所述倾斜侧以所述内轴承环(2)中的滚道(4)的倾角朝向所述外轴承环(6)渐缩。
23.一种用于执行根据权利要求16所述的方法的设备，
其特征在于，
借助其外直径侧(25)贴靠在所述外轴承环(6)上的所述辅助斜坡(23)具有倾斜侧(27)以及最大的斜坡高度(hR)，所述最大的斜坡高度对应于所述外轴承环(6)上的边缘高度(hBA)，所述倾斜侧朝向所述内轴承环(2)以所述外轴承环(6)中的滚道(8)的倾角渐缩。
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