CN204677613U - 一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构，由内法兰盘的内侧端面朝向外侧端面，在内法兰盘上间隔装入一圈车轮螺栓，在内法兰盘的外侧端面上，以外侧端面的中心为圆心、开设一圈圆环形的凹槽，车轮螺栓位于凹槽内，车轮螺栓外缘与凹槽的两侧槽壁之间留有径向间隙。本结构实现了轮毂轴承总成后的精加工，提高了端面跳动的精度，其经济效益和社会效益十分明显。轴承的内圈和外圈间设有导电部件，有效降低发生火灾的可能，提高产品的安全性和可靠性。同时将轴承和齿轮进行集成化设计，减轻了质量，提高动力传递的稳定性。在齿轮部开设油道，减少了磨损，延长了齿轮的使用寿命，大大提高了产品的可靠性。

Description

一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构

技术领域

本实用新型涉及一种法兰盘端面结构，特别是涉及一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构。

背景技术

轮毂轴承是应用于汽车车轴处用来承重和为轮毂的转动提供精确引导的零部件，既承受轴向载荷又承受径向载荷，是汽车载重和转动的重要组成部分。汽车的轮毂轴承过去最多的是成对使用单列圆锥滚子或球轴承。随着技术的发展，汽车已经广泛的使用轮毂轴承单元。轮毂轴承单元的使用范围和使用量日益增长，目前已经发展到了第三代，第轮毂轴承单元是采用了轴承单元和防抱刹系统ABS相配合。针对采用盘式制动系统的汽车，轮毂单元包括外法兰盘和内法兰盘，外法兰将整个轴承安装在一起，内法兰侧联接制动盘及轮辋。

制动器总成中，制动盘端面跳动是汽车盘式制动系统的一项重要指标，影响着车辆驾驶的舒适性和安全性。除了制动盘本身的因素，轮毂轴承单元内法兰端面跳动是另一项影响制动盘端面跳动的主要因素，为了满足汽车盘式制动器制动性能，尽量减小由于端面跳动引起的制动抖动等不良现象，降低内法兰端面跳动是其中一项重要有效的措施。目前国内轮毂轴承单元配套厂家此精度普遍控制在0.05mm以内。

轮毂轴承单元零件生产制造及总成装配过程中，会有多种因素到总成内法兰端面跳动的精度，如滚道感应淬火法兰盘变形、机加工螺栓孔变形、磨加工端面支承端面跳动、车轮螺栓压装法兰盘变形等，为了进一步消除以上多种因素的影响，提高内法盘端面跳动精度，可以考虑在轮毂轴承单元总成装配后对内法兰面进行精车加工，消除前工序制造装配对法兰盘跳动的影响。

由于需要改善的是法兰盘随车轮旋转时的端面跳动精度这一动态精度，精车加工中采用的是夹具夹持内法兰盘旋转、车刀沿径向进给的车削加工方式。

考虑到内法兰盘盘面上间隔装配有一圈车轮螺栓，因此内法兰盘在旋转过程中，车轮螺栓也会随法兰盘一起旋转，车刀无法进入车轮螺栓之间的圆周区域加工，否则车轮螺栓与车刀会产生干涉，该方案在实施上存在技术难点，因此需要辅之于大量的手工作业，质量成本过高。

螺纹连接的机械产品为保证对接后产品在恶劣的振动、冲击环境下仍能保证可靠的机械连接，需要对螺纹防松。现在连接器领域，对接端常用的螺纹防松方法通过辅助机构，增加连接螺帽转动的摩擦力，实现防松，但是该防松并不可靠，人们迫切希望获得一种技术效果优良的螺纹防松紧固机构。

轴承是工程机械中的较为常用的固定机件。随着社会经济的快速发展，市场对轴承的需求越来越大，要求也越来越高。普通轴承包括内圈和外圈，以及设于内圈和外圈中间的滚珠。由于普通轴承的内圈和外圈之间存在径向游隙，而轴承发生高速旋转时，容易产生静电。普通轴承的内圈和外圈之间绝缘，其导电性差，无法消除高速旋转时轴承产生的静电。当静电积累到一定程度时，会产生火花，有发生火灾的可能，存在安全隐患。同时轴承处于高温高压的恶劣环境，其磨损速度急剧加快，轴承会很快失效，过早的轴承失效会导致整个设备的停工，降低了生产效率，增加了生产成本。如何消除轴承在高速旋转时产生的静电，提高轴承的安全性、可靠性和承载能力是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。还有，随着社会经济的快速发展，市场对轴承的需求越来越大，要求也越来越高。如何将齿轮传动和轴承承载有效结合去解决现有技术中构件数量多、质量重，同时动力传递的可靠性差的问题是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足和缺陷而提供一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构，即提高了轴承的安生性和可靠性，又解决了现有技术中构件数量多、质量重，同时动力传递的可靠性差的问题，而且从根本上解决了轮毂轴承单元总成状态下内法兰端面车轮螺栓之间的圆周区域无法精加工的问题，从而实现了对内法兰端面的精车加工，从而大大提高内法兰盘的端面跳动精度。

本实用新型的目的由如下技术方案实现。

一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构，其特征在于：包括法兰盘构件、连接轴和锁紧构件，法兰盘构件通过连接轴连接锁紧构件；

法兰盘构件由内法兰盘和外法兰盘组成，由内法兰盘的内侧端面朝向外侧端面，在内法兰盘上间隔装入一圈车轮螺栓，车轮螺栓的尾部伸出内法兰盘的外侧端面外，车轮螺栓的轴线均匀分布在以内法兰盘轴线为中心的某一圆周面上；在内法兰盘的外侧端面上，以外侧端面的中心为圆心、开设一圈圆环形的凹槽，车轮螺栓位于凹槽内，车轮螺栓外缘与凹槽的两侧槽壁之间留有径向间隙；

锁紧构件包括轴承和锁紧螺栓，轴承的中心沿轴向开设内螺纹通孔，锁紧螺栓和连接轴分别从内螺纹通孔两端相对装入轴承内；锁紧螺栓的中心沿轴向开设螺栓内螺纹通孔，其螺杆嵌套在内螺纹通孔中，头部位于轴承外侧、紧贴其一端端面；

连接轴端由外至内呈直径顺次增大的三层阶梯轴，第一层台阶轴和第二层台阶轴的外缘面均为螺纹面，第一层台阶轴旋紧在锁紧螺栓的螺栓内螺纹通孔内，第二层台阶轴旋紧在内螺纹通孔中，第三层台阶轴位于轴承外侧、紧贴其另一端端面；

轴承包括外圈、内圈、滚动体；滚动体位于内圈与外圈的滚道之间；在外圈的内孔面上均匀设有一层外圈自润滑滑动层，在内圈的外侧面上均匀设有一层内圈自润滑滑动层；在内圈与外圈之间还设有导通内圈和外圈的导电部件，导电部件包括与内圈相接触的第一内段和紧贴于外圈的内壁的外段；内圈与外圈之间的滚道为双滚道结构；在外圈的外侧面上还设有齿轮部，所述外圈的内侧壁上开有多个油孔，所述油孔形成的油道贯穿外圈从而连接齿轮部和滚动体。

进一步的，所述导电部件由弹性导电材料一体形成。

进一步的，所述内圈自润滑滑动层、外圈自润滑滑动层分别通过高温喷涂粘结在内圈和外圈上。

进一步的，在所述轴承内还包括两个环状油封，横向设于外圈、内圈之间，且该两个环状油封分别位于滚道两侧。

与现有技术相比，本实用新型所述的高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构的优点：

1、本实用新型解决了轮毂轴承单元总成后，车刀避开车轮螺栓圆周对内法兰盘端面进行精加工的问题，从根本上提高了其端面跳动的精度，使轮毂单元端面跳动精度保证在0.02mm左右，改善了车辆驾驶的舒适性和安全性。

2、本实用新型的锁紧螺栓和连接轴双向螺纹锁紧，防松紧固效果好。

3、本实用新型的轴承的外圈与内圈之间的滚道为双滚道结构，在不加大轴承外形尺寸的情况下大幅提升轴承的承载性能。轴承的内圈和外圈间设有导电部件，使轴承的内圈和外圈实现导通。当轴承随着轴旋转时，内圈生成的静电沿导电部件流向外圈，再通过外圈将电流导向与外圈连接的轴承座、机壳等部件，实现电流接地。从而将轴承旋转时生成的静电导出。有效避免静电在轴承里积累，避免生成静电火花，有效降低发生火灾的可能，提高轴承的安全性和可靠性。

4、本实用新型将轴承和齿轮进行集成化设计，即齿轮与轴承的外环设计为一体结构，有效地减少了零件数量，减轻了质量，同时可提高动力传递的稳定性。在齿轮部开设油道，减少了磨损，传动更加灵活，有效降低了齿轮传动时的噪声，延长了齿轮的使用寿命，大大提高了齿轮工作的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构的结构示意图。

图2是本实用新型的导电部件的结构示意图。

图中：1内圈，101内螺纹通孔，2内圈自润滑滑动层，3外圈，4外圈自润滑滑动层，5滚动体，6环状油封，7连接轴，701第三层台阶轴，702第二层台阶轴，703第一层台阶轴，8锁紧螺栓，801螺栓内螺纹通孔，9内法兰盘，901外侧端面，902内侧端面，903凹槽，10外法兰盘，11车轮螺栓，12齿轮部，13油道，14油孔，15导电部件。

具体实施方式

以下结合附图1、图2进一步详细说明本实用新型的结构。

如图1、图2所示的一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构，包括法兰盘构件、连接轴7和锁紧构件，法兰盘构件通过连接轴7连接锁紧构件。

法兰盘构件由内法兰盘9和外法兰盘10组成，由内法兰盘9的内侧端面902朝向外侧端面901，在内法兰盘9上间隔装入一圈车轮螺栓11，车轮螺栓11的尾部伸出内法兰盘9的外侧端面901外，车轮螺栓11的轴线均匀分布在以内法兰盘9轴线为中心的某一圆周面上；在内法兰盘9的外侧端面901上，以外侧端面901的中心为圆心、开设一圈圆环形的凹槽903，车轮螺栓11位于凹槽903内，车轮螺栓11外缘与凹槽903的两侧槽壁之间留有径向间隙。

凹槽903的作用在于，精车加工时，车轮螺栓11随内法兰盘9圆周旋转后，沿径向进给的车刀先对对凹槽外侧的内法兰盘9外侧端面901上的凸台顶部进行精车加工，完毕后，车刀避开凹槽903、进入凹槽903内侧，再沿径向进给、对凹槽内侧的内法兰盘9外侧端面901上的凸台顶部进行精车加工，由于精车过程中，车刀避开了凹槽903所在的圆周位置，因此不会与车轮螺栓11干涉。从根本上提高了其端面跳动的精度，使轮毂单元端面跳动精度保证在0.02mm左右，改善了车辆驾驶的舒适性和安全性。

锁紧构件包括轴承和锁紧螺栓8，轴承的中心沿轴向开设内螺纹通孔101，锁紧螺栓8和连接轴7分别从内螺纹通孔101两端相对装入轴承内；锁紧螺栓8的中心沿轴向开设螺栓内螺纹通孔801，其螺杆嵌套在内螺纹通孔101中，头部位于轴承外侧、紧贴其一端端面。

连接轴7一端由外至内呈直径顺次增大的三层阶梯轴，第一层台阶轴703和第二层台阶轴702的外缘面均为螺纹面，第一层台阶轴703旋紧在锁紧螺栓8的螺栓内螺纹通孔801内，第二层台阶轴702旋紧在内螺纹通孔101中，第三层台阶轴701位于轴承外侧、紧贴其另一端端面。

装配时，先将连接轴7从轴承一端旋入内螺纹通孔101中，然后将锁紧螺栓8从轴承一端伸入内螺纹通孔101中，并通过螺栓内螺纹通孔801与第一层台阶轴703旋紧。本实用新型的锁紧螺栓和连接轴双向螺纹锁紧，防松紧固效果好。

轴承包括外圈3、内圈1、滚动体5；滚动体5位于内圈1与外圈3的滚道之间；在外圈3的内孔面上均匀设有一层外圈自润滑滑动层4，在内圈1的外侧面上均匀设有一层内圈自润滑滑动层2；在内圈1与外圈3之间还设有导通内圈1和外圈3的导电部件15，导电部件15包括与内圈1相接触的第一内段和紧贴于外圈3的内壁的外段；内圈1与外圈3之间的滚道为双滚道结构。

所述导电部件15由弹性导电材料一体形成。所述内圈自润滑滑动层2、外圈自润滑滑动层4分别通过高温喷涂粘结在内圈1和外圈3上。在所述轴承内还包括两个环状油封6，横向设于外圈3、内圈1之间，且该两个环状油封6分别位于滚道两侧。

本实用新型的轴承的外圈与内圈之间的滚道为双滚道结构，在不加大轴承外形尺寸的情况下大幅提升轴承的承载性能。轴承的内圈和外圈间设有导电部件，使轴承的内圈和外圈实现导通。当轴承随着轴旋转时，内圈生成的静电沿导电部件流向外圈，再通过外圈将电流导向与外圈连接的轴承座、机壳等部件，实现电流接地。从而将轴承旋转时生成的静电导出。有效避免静电在轴承里积累，避免生成静电火花，有效降低发生火灾的可能，提高轴承的安全性和可靠性。

在外圈3的外侧面上还设有齿轮部12，所述外圈3的内侧壁上开有多个油孔14，所述油孔14形成的油道13贯穿外圈3从而连接齿轮部12和滚动体5。本实用新型将轴承和齿轮进行集成化设计，即齿轮与轴承的外环设计为一体结构，有效地减少了零件数量，减轻了质量，同时可提高动力传递的稳定性。在齿轮部开设油道，减少了磨损，传动更加灵活，有效降低了齿轮传动时的噪声，延长了齿轮的使用寿命，大大提高了齿轮工作的可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人士应该了解，本实用新型不受上述实施条例的限制，上述实施条例和说明书中描述的只是用于说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型原理和范围的前提下，本实用新型还可有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本实用新型范围内。

本实用新型要求保护范围同所附的权利要求书及其它等效物界定。

Claims (4)

1.一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构，其特征在于：包括法兰盘构件、连接轴(7)和锁紧构件，法兰盘构件通过连接轴(7)连接锁紧构件；

法兰盘构件由内法兰盘(9)和外法兰盘(10)组成，由内法兰盘(9)的内侧端面(902)朝向外侧端面(901)，在内法兰盘(9)上间隔装入一圈车轮螺栓(11)，车轮螺栓(11)的尾部伸出内法兰盘(9)的外侧端面(901)外，车轮螺栓(11)的轴线均匀分布在以内法兰盘(9)轴线为中心的某一圆周面上；在内法兰盘(9)的外侧端面(901)上，以外侧端面(901)的中心为圆心、开设一圈圆环形的凹槽(903)，车轮螺栓(11)位于凹槽(903)内，车轮螺栓(11)外缘与凹槽(903)的两侧槽壁之间留有径向间隙；

锁紧构件包括轴承和锁紧螺栓(8)，轴承的中心沿轴向开设内螺纹通孔(101)，锁紧螺栓(8)和连接轴(7)分别从内螺纹通孔(101)两端相对装入轴承内；锁紧螺栓(8)的中心沿轴向开设螺栓内螺纹通孔(801)，其螺杆嵌套在内螺纹通孔(101)中，头部位于轴承外侧、紧贴其一端端面；

连接轴(7)一端由外至内呈直径顺次增大的三层阶梯轴，第一层台阶轴(703)和第二层台阶轴(702)的外缘面均为螺纹面，第一层台阶轴(703)旋紧在锁紧螺栓(8)的螺栓内螺纹通孔(801)内，第二层台阶轴(702)旋紧在内螺纹通孔(101)中，第三层台阶轴(701)位于轴承外侧、紧贴其另一端端面；

轴承包括外圈(3)、内圈(1)、滚动体(5)；滚动体(5)位于内圈(1)与外圈(3)的滚道之间；在外圈(3)的内孔面上均匀设有一层外圈自润滑滑动层(4)，在内圈(1)的外侧面上均匀设有一层内圈自润滑滑动层(2)；在内圈(1)与外圈(3)之间还设有导通内圈(1)和外圈(3)的导电部件(15)，导电部件(15)包括与内圈(1)相接触的第一内段和紧贴于外圈(3)的内壁的外段；内圈(1)与外圈(3)之间的滚道为双滚道结构；在外圈(3)的外侧面上还设有齿轮部(12)，所述外圈(3)的内侧壁上开有多个油孔(14)，所述油孔(14)形成的油道(13)贯穿外圈(3)从而连接齿轮部(12)和滚动体(5)。

2.根据权利要求1所述的一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构，其特征在于：所述导电部件(15)由弹性导电材料一体形成。

3.根据权利要求1所述的一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构，其特征在于：所述内圈自润滑滑动层(2)、外圈自润滑滑动层(4)分别通过高温喷涂粘结在内圈(1)和外圈(3)上。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种高承载防静电轮毂齿轮轴承的法兰盘端面结构，其特征在于：在所述轴承内还包括两个环状油封(6)，横向设于外圈(3)、内圈(1)之间，且该两个环状油封(6)分别位于滚道两侧。