CN116292606A - 具有端面齿的轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有端面齿的轴承装置，包括内圈与带有法兰的外圈，所述内圈与外圈之间设置有第一滚动体，所述内圈与旋转接头的接触面上沿周向布置有端面齿，所述内圈外壁上设置有配合槽，所述配合槽中设置有连接圈，所述连接圈与外圈之间设置有第二滚动体，所述内圈中还穿设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓包括抵触在内圈上的头部和用于与旋转结构螺纹配合的杆部，所述端面齿具有第一侧齿面、第二侧齿面以及边沿齿面，所述第一侧齿面和第二侧齿面呈隆起的弧形面设置。其结构紧凑、安装精度高、动力传递稳定，具有良好的使用效果。

Description

具有端面齿的轴承装置
技术领域
本发明涉及轮毂轴承技术领域，尤其是一种具有端面齿的轴承装置。
背景技术
驱动轮的轮毂轴承通常使用成对的内、外花键与车辆球笼轴相连，传递车辆动力。传统的连接方式设置有较长的花键，不易加工且装配较困难。由于存在加工误差或行驶过程中的磨损，驱动元件与轮毂轴承之间在车辆运行过程中会出现间隙，使得车辆驱动元件和轮毂相对于旋转轴线不同轴，容易产生启动异响，使得动力传递不平顺。以及新型高扭矩涡轮增压发动机和新能源汽车电驱动系统的应用，越来越多的汽车制造商迫切需要一款结构紧凑、重量更低、安装精度高、动力传递稳定的轮毂轴承。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有端面齿的轴承装置，其结构紧凑、安装精度高、动力传递稳定，具有良好的使用效果。
为实现上述目的，本发明提供了一种具有端面齿的轴承装置，包括内圈与带有法兰的外圈，所述内圈与外圈之间设置有第一滚动体，所述内圈靠近旋转接头一端上设置有连接台，所述连接台与旋转接头的接触面上沿周向布置有端面齿，所述内圈外壁上设置有配合槽，所述配合槽中设置有连接圈，所述连接圈与外圈之间设置有第二滚动体，所述内圈中还穿设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓包括抵触在内圈上的头部和用于与旋转结构螺纹配合的杆部，所述端面齿包括齿顶线、第一齿槽底线、第二齿槽底线、底连接线、第一顶连接线和第二顶连接线，所述齿顶线、第一齿槽底线和第二齿槽底线的交点偏离回转中心线设置，所述齿顶线、第一顶连接线以及第一齿槽底线组合形成第一侧齿面，所述齿顶线、第二顶连接线以及第二齿槽底线组合形成第二侧齿面，所述底连接线、第一顶连接线和第二顶连接线组合形成边沿齿面，所述第一侧齿面和第二侧齿面呈隆起的弧形面设置。
作为本发明的进一步设置，所述齿顶线位于内圈的径向外侧的一端高于位于径向内侧的一端，所述第一齿槽底线以及第二齿槽底线位于内圈的径向外侧的一端低于位于径向内侧的一端。
作为本发明的进一步设置，所述齿顶线与节平面之间形成有倾斜角α1，0°<α1<7°，所述第一齿槽底线与节平面之间形成有倾斜角α2，2°<α2<8°，所述第二齿槽底线与节平面之间形成有倾斜角α3，2°<α3<8°，α2＝α3。
作为本发明的进一步设置，所述第一侧齿面与第二侧齿面在节平面上的夹角为α4，3°<α4<12°。
作为本发明的进一步设置，所述连接台的高度为H，所述第一齿槽底线至连接台底面的距离为h，0.25<h/H<0.5。
作为本发明的进一步设置，所述齿顶线、第一齿槽底线和第二齿槽底线的交点至连接台内壁的距离为d，0.12<H/d<0.25。
作为本发明的进一步设置，所述齿顶线、第一齿槽底线和第二齿槽底线的交点至回转中心线的距离与内圈端面直径之比不超过0.5设置。
作为本发明的进一步设置，所述第一齿槽底线和第二齿槽底线的长度小于回转中心线至底连接线的距离。
作为本发明的进一步设置，所述第一齿槽底线和第二齿槽底线的长度大于回转中心线至底连接线的距离。
作为本发明的进一步设置，所述端面齿呈T形设置。
这样设置的有益效果是，采用上述方案，上述回转中心线指的是整体结构的中轴线，节平面指的是在同一截圆直径下，齿槽宽与齿厚宽相等位置所处的平面，端部齿轮轴承装置端面齿部具有沿着周线均匀分布的多个齿以及各齿之间的齿槽，其啮合齿表面轮廓形成齿侧面，啮合齿边缘形成第一几何线，即齿顶线，齿槽形成第二几何线，即齿槽底线。作为优选，滚动体组件以O形接触形式布置；外圈上形成有安装法兰，在外圈和内圈之间布置密封件。作为优选内圈由两个轴承内圈组成，其中轴向外侧内圈与轮毂一体形成，而轴向内侧内圈是一个单独的部件，被安装在轮毂的轴颈上，进一步的轴颈具有沿着径向方向延伸的凸缘，通过凸缘可以限制内圈移动，并形成轴承的预负荷，提升轴承综合性能。进一步的将齿形这样设置，在夹紧状态下，由两个端面齿部形成的齿对在其整个径向范围内，可以在各个齿的整个长度上均匀地承载。当轮毂和旋转接头开始夹紧时，两个端齿之间存在的向内开口的锥形间隙，可通过旋转接头或轮毂的端面齿部变形而闭合。以这种方式啮合的端面齿部在其整个径向范围内的承载接触，可降低单个齿上的负载并且降低齿面应力。同时，该装置在轴向方向上的轻微弹簧作用有利于提高抗扭性能。
作为本发明的进一步设置，所述内圈上还配合有挡盖，所述挡盖一端与内圈相连接，另一端设置有用于抵触在旋转接头上的密封唇。
这样设置的有益效果是，采用上述方案，可以保护端面齿免受飞石和泥水的影响，避免齿部生锈，或是砂石嵌入，导致结构异响。
附图说明
图1为本发明第一个实施例和第二个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明第一个实施例和第二个实施例中内圈端面齿位置的局部结构示意图；
图3为本发明第二个实施例中端面齿的几何结构示意图；
图4为本发明第一个实施例中端面齿的几何结构示意图；
图5为本发明第二个实施例中端面齿位置上的径向剖面示意图；
图6为本发明第一个实施例中端面齿位置上的径向剖面示意图；
图7为本发明第一个实施例和第二个实施例中端面齿的局部放大图；
图8为本发明第一个实施例和第二个实施例中内圈端面齿位置的侧面视图；
图9为本发明第一个实施例和第二个实施例图8中A部放大图。
具体实施方式
本发明一种具有端面齿的轴承装置的第一个实施例如图1、图2、图4、图6、图7、图8和图9所示：包括内圈1与带有法兰的外圈2，所述内圈1与外圈2之间设置有第一滚动体3，所述内圈1靠近旋转接头一端上设置有连接台8，所述连接台8与旋转接头的接触面上沿周向布置有端面齿4，所述内圈1外壁上设置有配合槽，所述配合槽11中设置有连接圈6，所述连接圈6与外圈2之间设置有第二滚动体7，所述内圈1中还穿设有锁紧螺栓8，所述锁紧螺栓8包括抵触在内圈上的头部和用于与旋转结构螺纹配合的杆部，所述端面齿4包括齿顶线41、第一齿槽底线42、第二齿槽底线43、底连接线44、第一顶连接线45和第二顶连接线46，所述齿顶线41、第一齿槽底线42和第二齿槽底线43的交点偏离回转中心线55设置，所述齿顶线41、第一顶连接线45以及第一齿槽底线42组合形成第一侧齿面，所述齿顶线41、第二顶连接线46以及第二齿槽底线43组合形成第二侧齿面，所述底连接线44、第一顶连接线45和第二顶连接线46组合形成边沿齿面，所述第一侧齿面和第二侧齿面呈隆起的弧形面设置。
作为本实施方式的进一步设置，所述齿顶线41位于内圈1的径向外侧的一端高于位于径向内侧的一端，所述第一齿槽底线42以及第二齿槽底线43位于内圈1的径向外侧的一端低于位于径向内侧的一端。
作为本实施方式的进一步设置，所述齿顶线41与节平面之间形成有倾斜角α1，α1为4.585°，所述第一齿槽底线42与节平面之间形成有倾斜角α2，α2为4.585°，所述第二齿槽底线43与节平面之间形成有倾斜角α3，α3为4.585°。
作为本实施方式的进一步设置，所述第一侧齿面与第二侧齿面在节平面上的夹角为α4，α4为4.785°。
作为本实施方式的进一步设置，所述连接台的高度为H，所述第一齿槽底线至连接台底面的距离为h，h/H＝0.36。
作为本实施方式的进一步设置，所述齿顶线、第一齿槽底线和第二齿槽底线的交点至连接台内壁的距离为d，H/d＝0.14。
作为本实施方式的进一步设置，所述齿顶线41、第一齿槽底线42和第二齿槽底线43的交点至回转中心线5的距离与内圈1端面直径之比为0.03。
作为本实施方式的进一步设置，所述第一齿槽底线42和第二齿槽底线43的长度小于回转中心线55至底连接线44的距离。
作为本实施方式的进一步设置，所述端面齿4呈T形设置。
作为本实施方式的进一步设置，所述内圈1上还配合有挡盖9，所述挡盖9一端与内圈1相连接，另一端设置有用于抵触在旋转接头上的密封唇。
本发明一种具有端面齿的轴承装置的第二个实施例如图1、图2、图3、图5、图7、图8和图9所示：包括内圈1与带有法兰的外圈2，所述内圈1与外圈2之间设置有第一滚动体3，所述内圈1靠近旋转接头一端上设置有连接台8，所述连接台8与旋转接头的接触面上沿周向布置有端面齿4，所述内圈1外壁上设置有配合槽，所述配合槽11中设置有连接圈6，所述连接圈6与外圈2之间设置有第二滚动体7，所述内圈1中还穿设有锁紧螺栓8，所述锁紧螺栓8包括抵触在内圈上的头部和用于与旋转结构螺纹配合的杆部，所述端面齿4包括齿顶线41、第一齿槽底线42、第二齿槽底线43、底连接线44、第一顶连接线45和第二顶连接线46，所述齿顶线41、第一齿槽底线42和第二齿槽底线43的交点偏离回转中心线55设置，所述齿顶线41、第一顶连接线45以及第一齿槽底线42组合形成第一侧齿面，所述齿顶线41、第二顶连接线46以及第二齿槽底线43组合形成第二侧齿面，所述底连接线44、第一顶连接线45和第二顶连接线46组合形成边沿齿面，所述第一侧齿面和第二侧齿面呈隆起的弧形面设置。
作为本实施方式的进一步设置，所述齿顶线41位于内圈1的径向外侧的一端高于位于径向内侧的一端，所述第一齿槽底线42以及第二齿槽底线43位于内圈1的径向外侧的一端低于位于径向内侧的一端。
作为本实施方式的进一步设置，所述齿顶线41与节平面之间形成有倾斜角α1，α1为4.74°，所述第一齿槽底线42与节平面之间形成有倾斜角α2，α2为4.74°，所述第二齿槽底线43与节平面之间形成有倾斜角α3，α3为4.74°。
作为本实施方式的进一步设置，所述第一侧齿面与第二侧齿面在节平面上的夹角为α4，α4为4.74°。
作为本实施方式的进一步设置，所述连接台的高度为H，所述第一齿槽底线至连接台底面的距离为h，h/H＝0.28。
作为本实施方式的进一步设置，所述齿顶线、第一齿槽底线和第二齿槽底线的交点至连接台内壁的距离为d，H/d＝0.175。
作为本实施方式的进一步设置，所述齿顶线41、第一齿槽底线42和第二齿槽底线43的交点至回转中心线5的距离与内圈1端面直径之比为0.03设置。
作为本实施方式的进一步设置，所述第一齿槽底线42和第二齿槽底线43的长度大于回转中心线55至底连接线44的距离。
作为本实施方式的进一步设置，所述端面齿4呈T形设置。
作为本实施方式的进一步设置，所述内圈1上还配合有挡盖9，所述挡盖9一端与内圈1相连接，另一端设置有用于抵触在旋转接头上的密封唇。
以上实例，只是本发明优选地具体实例的一种，本领域技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有端面齿的轴承装置，包括内圈与带有法兰的外圈，所述内圈与外圈之间设置有第一滚动体，所述内圈靠近旋转接头一端上设置有连接台，所述连接台与旋转接头的接触面上沿周向布置有端面齿，其特征在于：所述内圈外壁上设置有配合槽，所述配合槽中设置有连接圈，所述连接圈与外圈之间设置有第二滚动体，所述内圈中还穿设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓包括抵触在内圈上的头部和用于与旋转结构螺纹配合的杆部，所述端面齿包括齿顶线、第一齿槽底线、第二齿槽底线、底连接线、第一顶连接线和第二顶连接线，所述齿顶线、第一齿槽底线和第二齿槽底线的交点偏离回转中心线设置，所述齿顶线、第一顶连接线以及第一齿槽底线组合形成第一侧齿面，所述齿顶线、第二顶连接线以及第二齿槽底线组合形成第二侧齿面，所述底连接线、第一顶连接线和第二顶连接线组合形成边沿齿面，所述第一侧齿面和第二侧齿面呈隆起的弧形面设置。
2.根据权利要求1所述的具有端面齿的轴承装置，其特征在于：所述齿顶线位于内圈的径向外侧的一端高于位于径向内侧的一端，所述第一齿槽底线以及第二齿槽底线位于内圈的径向外侧的一端低于位于径向内侧的一端。
3.根据权利要求1或2所述的具有端面齿的轴承装置，其特征在于：所述齿顶线与节平面之间形成有倾斜角α1，0°<α1<7°，所述第一齿槽底线与节平面之间形成有倾斜角α2，2°<α2<8°，所述第二齿槽底线与节平面之间形成有倾斜角α3，2°<α3<8°，α2与α3相等。
4.根据权利要求3所述的具有端面齿的轴承装置，其特征在于：所述第一侧齿面与第二侧齿面在节平面上的夹角为α4，3°<α4<12°。
5.根据权利要求4所述的用于传递轴向扭矩的端部齿轮轴承装置，其特征在于：所述连接台的高度为H，所述第一齿槽底线至连接台底面的距离为h，0.25<h/H<0.5，所述齿顶线、第一齿槽底线和第二齿槽底线的交点至连接台内壁的距离为d，0.12<H/d<0.25。
6.根据权利要求5所述的具有端面齿的轴承装置，其特征在于：所述齿顶线、第一齿槽底线和第二齿槽底线的交点至回转中心线的距离与内圈端面直径之比不超过0.5设置。
7.根据权利要求6所述的具有端面齿的轴承装置，其特征在于：所述第一齿槽底线和第二齿槽底线的长度小于回转中心线至底连接线的距离。
8.根据权利要求6所述的具有端面齿的轴承装置，其特征在于：所述第一齿槽底线和第二齿槽底线的长度大于回转中心线至底连接线的距离。
9.根据权利要求1所述的用于传递轴向扭矩的端部齿轮轴承装置，其特征在于：所述端面齿呈T形设置。
10.根据权利要求1所述的用于传递轴向扭矩的端部齿轮轴承装置，其特征在于：所述内圈上还配合有挡盖，所述挡盖一端与内圈相连接，另一端设置有用于抵触在旋转接头上的密封唇。
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