CN111706612B - 具有圆柱形滚动元件的轴承组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有圆柱形滚动元件(2)的轴承组件(1)，该轴承组件包括内环(3)、外环(4)和径向布置在内滚道(5)和外滚道(9)之间的多个圆柱形滚动元件(2)。内环(3)包括相对于内滚道(5)突出的环形肩部(6)，在所述环形肩部(6)和内滚道(5)之间限定有圆弧形式的圆角(8)。外环(4)包括相对于外部滚道(9)突出的环形肩部(10)，外环(4)的所述环形肩部(10)轴向容纳在内环(3)的环形肩部(6)和圆柱形滚动元件(2)之间。外环(4)的所述环形肩部(10)在内环(3)上限定的所述圆角(8)的紧邻处设有环形倒角(13)。

Description

具有圆柱形滚动元件的轴承组件
技术领域
本发明属于滚针轴承组件领域。
背景技术
在许多工业、汽车或航空应用中使用滚针轴承组件是已知的实践。这种组件通常包括具有形成内滚道的圆柱形外表面的内环，具有形成外滚道的圆柱形内表面的外环以及多个径向布置在内滚道和外滚道之间的圆柱形针，两个环同轴。这种类型的组件的主要优点之一是，由于针的直径小，它具有最佳的径向紧凑性，同时能够支撑相对较大的径向载荷。然而，在组件的结构中，有必要提供用于确保针在两个轴向方向上保持在环之间的装置。
为了满足这一需求，已知的实践是提供一种轴向安装在内环的肩部和外环的侧表面之间的垫圈，所述肩部相对于内部滚道径向突出。然而，所述肩部和内部滚道之间的连接角度受到载荷的影响，并且更具体地说是易受张力影响的区域。这可能导致内圈在该位置更快地疲劳，具有显著的断裂风险和更短的使用寿命。
已知的实践是提供连接半径尽可能大的圆角。然而，考虑到需要支撑的紧凑性、重量和径向载荷，为所述圆角提供令人满意的形状是一件特别复杂的事情。
发明内容
本发明寻求补救上述缺点。
更具体地，本发明旨在提供一种轴承组件，其更便宜，易于制造，具有能够支撑显著径向载荷的最佳紧凑性，并且具有更长的使用寿命。
本发明涉及一种具有圆柱形滚动元件的轴承组件，该轴承组件包括设置有形成内滚道的圆柱形外表面的内环、设置有形成外滚道的圆柱形内表面的外环、以及多个径向布置在内滚道和外滚道之间的圆柱形滚动元件，这两个环沿着中心轴线同轴。
根据本发明，内环在内部滚道的一个轴向端处包括：环形肩部，该环形肩部相对于内部滚道突出并且在背离中心轴线的径向方向上指向，在所述环形肩部和内部滚道之间限定的圆弧形式的圆角。外环在外部滚道的一个轴向端处包括相对于外部滚道突出并且径向指向中心轴线的环形肩部，外环的所述环形肩部轴向容纳在内环的环形肩部和圆柱形滚动元件之间，外环的所述环形肩部具有第一侧向面，该第一侧向面朝向轴承组件的外部并轴向面向内环的环形肩部的侧向面，外环的所述环形肩部具有第二侧向面，该第二侧向面朝向轴承组件的内部并形成滚动元件的轴向邻接表面。外环的环形肩部的所述第一侧向面在内环上限定的所述圆角的紧邻处设有环形倒角。
根据本发明的进一步有利但非强制性的特征，这样的组件还可以包括以下特征，单独的或者以任何技术上可行的组合:
-内环在内部滚道的另一轴向端处和环形肩部的轴向相反侧上设有固定垫圈，该垫圈牢固地安装在所述内环上，所述垫圈具有朝向轴承组件内部的侧向表面，并形成用于滚动元件的轴向邻接表面。
外环包括在外滚道的另一轴向端处和环形肩部的轴向相对侧上的环形凹槽，该环形凹槽保持该保持垫圈的一部分。
外环包括径向围绕保持垫圈的一部分的环形唇缘。
附图说明
通过阅读下面的描述，将更好地理解本发明，下面的描述仅通过非限制性示例给出。
参考附图给出描述，其中:
图1是根据本发明的具有圆柱形滚动元件的轴承组件的轴向横截面。
具体实施方式
图1示出了具有圆柱形滚动元件2的轴承组件，具有整体附图标记1。
组件1包括容纳在内环3和外环4之间的多个圆柱形滚动元件。
在正常操作模式下，环3、4围绕组件1的中心轴线X1同轴。
内环3包括圆柱形外表面5，其形成圆柱形滚动元件2的内部滚道。
内环3还包括相对于内部滚道5径向突出的环形肩部6。肩部6在远离中心轴线X1的径向方向上延伸。肩部6限定了轴向朝向滚动元件2的内侧向表面7。
圆角8限定在环形肩部6和内环3的内部滚道5之间。圆角在轴向横截面上呈圆弧的形式，并且具有限定的半径，以便在强径向载荷施加在组件1上的情况下限制该区域中的张力。
外环4包括圆柱形内表面9，其形成圆柱形滚动元件2的外部滚道。
环3、4是同心的。在所示的示例性实施例中，环是实心的，也就是说，通过机械加工或研磨从金属管、棒、锻造部件或轧制坯料中去除材料而获得。环3、4有利地由金属制成，例如钢。有利的是，环3、4可以已经经过热处理和/或表面处理，以改善其机械和结构性能。
每个圆柱形滚动元件2沿着平行于中心轴线X1的轴线延伸，并且容纳在限定在内部滚道5和外部滚道9之间的径向空间中。根据未示出的实施例，圆柱形滚动元件2可以通过环形保持笼沿周向规则地间隔开。
根据一个实施例，内环3是静止的，外环4旋转。或者，内环3旋转，而外环4静止。
根据一个实施例，内环3由设置有圆柱形外表面部分的轴构成，该圆柱形外表面部分形成用于圆柱形滚动元件2的内部滚道5。
根据本发明，外环4还包括相对于外部滚道9径向突出的环形肩部10。肩部10朝向组件的中心轴线X1径向延伸，并因此朝向内环3延伸。
外环4的肩部10具有轴向指向组件1外部的外侧向面11，以及轴向指向组件1的内部和圆柱形滚动元件2的内侧向面12。
外环4的肩部10轴向容纳在内环3的肩部6和圆柱形滚动元件2之间。外环4的肩部10的外侧向表面11轴向面向内环3的肩部6的内侧向表面7。外环4的肩部10的内侧向表面12形成圆柱形滚动元件2在第一轴向上的邻接表面。
外环4的肩部10的外侧向表面11设有环形倒角13。倒角13使得可以在内环3和外环4之间腾出空间，使得肩部10紧邻圆角8。
根据本发明，轴承组件1不需要任何额外的部件来形成圆柱形滚动元件2在第一轴向上的邻接，该功能通过外环4的肩部10来实现。外环4本身由内环3的肩部6保持在该第一轴向上。
圆角8和倒角13的尺寸使得环3、4可以尽可能紧凑地组装，同时确保足够的空间来确定所述圆角的尺寸。因此，可以提供任何可行的形状和曲率半径，用于尽可能可靠地支撑通常径向施加在组件1上的载荷，特别是在圆角8的区域中。
此外，内环3在内部滚道5的另一个轴向端部处并且在环形肩部6的轴向相反侧上设置有保持垫圈14，该保持垫圈14牢固地安装在所述内环3上。
例如，垫圈14通过将所述垫圈14的螺纹孔拧到内环3的螺纹表面上而被牢固地紧固。根据进一步的替代方案，垫圈6可以被焊接、粘接或装配在内环3的外部上设置的环形沟槽中，或者采用任何其他技术上可行的方式。
保持垫圈14包括朝向轴承组件1的内部和朝向圆柱形滚动元件2的内侧向表面15。该内侧向表面15在第二轴向方向上形成用于滚动元件2的邻接表面。圆柱形滚动元件2因此在第一轴向方向上通过第一表面12且在第二轴向方向上通过第二表面15轴向保持在内滚道5和外滚道9之间。
此外，外环4在外滚道9的另一个轴向端部处并且在环形肩部10的轴向相反侧上包括环形凹槽16，该环形凹槽16保持该保持垫圈14的一部分。外环4包括径向围绕保持垫圈14的一部分的环形唇缘17。由凹槽16和唇缘17限定并面对保持垫圈14的相应表面的表面形成狭窄的通道，该通道能够限制污染物、颗粒、水侵入环3、4之间的径向空间。这种布置使得可以确保轴承组件1是密封的，并且防止圆柱形滚动元件2、内部滚道5和外部滚道9的配合轴承表面的过早劣化。由此提高了轴承组件1的效率和使用寿命。
此外，各种实施例的所有或仅一些技术特征可以彼此组合。因此，轴承组件可以在成本、性能和易用性方面进行调整。

Claims (4)

1.一种具有圆柱形滚动元件(2)的轴承组件(1)，包括内环(3)、外环(4)和多个圆柱形滚动元件(2)，该内环设置有形成内滚道的圆柱形外表面，该外环设置有形成外滚道的圆柱形内表面，两个环(3，4)沿着中心轴线(X1)同轴，该多个圆柱形滚动元件径向布置在内滚道(5)和外滚道(9)之间，
其特征在于，内环(3)在内滚道(5)的一个轴向端处包括：相对于内滚道(5)突出并且在背离中心轴线(X1)的径向方向上指向的环形肩部(6)；在所述环形肩部(6)和内滚道(5)之间限定的圆弧形式的圆角(8)；外环(4)在外滚道(9)的一个轴向端处包括相对于外滚道(9)突出并且径向指向中心轴线(X1)的环形肩部(10)，外环(4)的所述环形肩部(10)轴向容纳在内环(3)的环形肩部(6)和圆柱形滚动元件(2)之间，外环(4)的所述环形肩部(10)具有第一侧向面(11)，该第一侧向面朝向轴承组件(1)的外部并且轴向面向内环(3)的环形肩部(6)的侧向面(7)，外环(4)的所述环形肩部(10)具有第二侧向面(12)，该第二侧向面朝向轴承组件(1)的内部并且形成圆柱形滚动元件(2)的轴向邻接表面；并且外环(4)的环形肩部(10)的所述第一侧向面(11)在内环(3)上限定的所述圆角(8)的紧邻处设置有环形倒角(13)。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述内环(3)在所述内滚道(5)的另一轴向端处并且在所述环形肩部(6)的轴向相反侧上设置有保持垫圈(14)，所述保持垫圈牢固地安装在所述内环(3)上，所述保持垫圈(14)具有朝向所述轴承组件(1)内部的侧向表面(15)，并且形成用于所述圆柱形滚动元件(2)的轴向邻接表面。
3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述外环(4)在所述外滚道(9)的另一轴向端处并且在所述环形肩部(10)的轴向相反侧上包括环形凹槽(16)，所述环形凹槽保持所述保持垫圈(14)的一部分。
4.根据权利要求3所述的组件，其中所述外环(4)包括环形唇缘(17)，所述环形唇缘径向围绕所述保持垫圈(14)的一部分。
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