CN204828279U - 汽车自动变速箱用满装深沟球轴承及其装配模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，包括轴承外圈、轴承内圈、球体，轴承外圈的内表面具有供所述球体滚动的外圈沟道，轴承内圈的外表面具有供所述球体滚动的内圈沟道，所述球体在外圈沟道和内圈沟道之间相邻布置并满装在外圈沟道和内圈沟道内，所述轴承外圈上开设有一道贯穿的断面，轴承外圈通过装配模具压装在所述球体的外围，压装时轴承外圈的所述断面撑开直至轴承外圈卡装于所述球体的外部，球体陷入轴承外圈的外圈沟道内。本实用新型提供一种高速情况下振动和异音小、能同时承受径向载荷和轴向载荷、能承受的径向载荷大的汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，本实用新型还提供了该汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的装配模具。

Description

汽车自动变速箱用满装深沟球轴承及其装配模具

技术领域

本实用新型涉及轴承领域，特别涉及一种汽车自动变速箱用满装深沟球轴承及其装配模具。

背景技术

随着汽车轻量化设计理念的深入，人们要求汽车自动变速箱的体积小、转速高、传递的扭矩大，因此就要求其中的转动支承件——轴承的尺寸小、转速高、承载能力强。从结构上说，深沟球轴承的转速高、外形尺寸相对较小，但承载能力相对要弱一些。所以，如果对深沟球轴承进行改进，使之既保持转速高、外形尺寸小的特点，同时又增加其承载能力，以适应汽车自动变速箱结构紧凑、高速及大扭矩的要求，将会有广阔的市场前景。

一般来说，球体数越多轴承的承载能力就越强。通常的标准深沟球轴承，如图1-图2所示，除了轴承外圈11、轴承内圈12和球体13外，还有保持架14将球体13分开，由于保持架14的存在，所装球体13数量不多。虽然转速高、但由于所装的球体13数量受到限制，因此承载能力不是很强。如果去除保持架14，并在整个沟道内满装球体，深沟球轴承的承载能力将达到最大。

满装深沟球轴承就是不使用保持架14而在整个沟道里将球体13填满。现有的专利披露了一些结构的满球深沟球轴承，如200920276983.6“一种新型满装深沟球轴承”(如图3-图4)，201110408626.2“满装球轴承”(如图5-图6)。这两种结构的满装深沟球轴承均未使用保持架14将球体13隔开，沟道内所装球体13数量达到最多，因而承载能力提高，但现有的这两种结构的满球深沟球轴承存在其弊端。

图3-图4所示的“一种新型满装深沟球轴承”是在轴承外圈11和轴承内圈12的挡边15上设置装球缺口16，装球缺口16由轴承外圈11的挡边15上的上凹的缺口以及轴承内圈12的挡边15上的下凹的缺口构成，最后几粒球体从装球缺口16中一一装入。这种满装深沟球轴承的弊端是因轴承外圈11和轴承内圈12均有缺口，高速情况下轴承的振动和异音很大，因为轴承运转过程中或者轴承外圈11旋转，或者轴承内圈12旋转，轴承外圈11旋转时轴承外圈11上的缺口会被球体13碰到，轴承内圈12旋转时轴承内圈12上的缺口会被球体碰到，各个球体13每碰到一次缺口就会产生一次振动和异音。

图5-图6所示的“满装球轴承”则只能承受径向载荷，因为只有轴承内圈12上有沟道，当有轴向载荷时，没有沟道的轴承外圈11不能承受任何力，所以，对该满装球轴承来说只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷。而且，没有沟道的轴承外圈11与球体13为纯粹的点接触，弥合度为零，也即轴承外圈11没有部位包络球体13，其径向承载能力也大打折扣。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的上述不足，提供一种高速情况下轴承的振动和异音小、能同时承受径向载荷和轴向载荷、能承受的径向载荷大的汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，本实用新型还提供了装配该汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的装配模具。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下的技术方案：

汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，包括轴承外圈、轴承内圈、球体，所述轴承外圈的内表面具有供所述球体滚动的外圈沟道，所述轴承内圈的外表面具有供所述球体滚动的内圈沟道，所述球体在外圈沟道和内圈沟道之间相邻布置并满装在外圈沟道和内圈沟道内，所述轴承外圈上开设有一道贯穿轴承外圈的断面，所述断面沿轴承外圈的径向布置，或者所述断面偏离轴承外圈的径向布置，所述轴承外圈通过装配模具自动化地压装在所述球体的外围，压装时轴承外圈的所述断面撑开直至轴承外圈卡装于所述球体的外部，球体陷入轴承外圈的外圈沟道内。

进一步，所述轴承外圈的外圈沟道的两侧为挡边，所述外圈沟道的一侧挡边的内缘开设有预置缺口，所述预置缺口自内而外呈尖形，轴承外圈上的断面由所述预置缺口经过按压装置按压后断开形成。

进一步，所述断面为少许偏离轴承外圈的径向的一道裂面。

进一步，当所述满装深沟球轴承的外径为42mm时，所述预置缺口的深度为0.4～0.6mm。

上述汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的装配模具，所述装配模具包括上模和下模，所述轴承内圈径向水平地布置在所述下模上，下模上端具有容纳轴承内圈的圆槽，所述圆槽与轴承内圈的外径适配以定位轴承内圈，所述球体围满在轴承内圈的内圈沟道的外侧，所述下模上端具有支承所述球体的凸环，所述轴承外圈搁置在所述球体的上方，装配模具的上模由压力机构驱动自动化地下压，对轴承外圈施以竖直向下的轴向力，使轴承外圈的所述断面撑开直至轴承外圈卡装于所述球体的外部，球体陷入轴承外圈的外圈沟道内；

所述上模的下端为一防护套筒，防护套筒内的上端面为一可按压轴承外圈的平面，防护套筒的内径大于轴承外圈的外径，下压过程中防护套筒可围住轴承外圈和球体，防止轴承外圈崩裂或者球体蹦出进而伤人。

进一步，所述下模固定在压力机构工作台上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)轴承外圈上开设有一道贯穿的断面，轴承外圈通过装配模具自动化地压装在所述球体的外围，压装时轴承外圈的断面撑开直至轴承外圈卡装于所述球体的外部；(2)由于轴承外圈和轴承内圈的挡边上没有设置将球体塞入的缺口，高速运转时轴承外圈或轴承内圈不会因缺口与球体发生碰撞而产生振动和异音；(3)轴承外圈上设置有供球体滚动的外圈沟道，轴承内圈上设置有供球体滚动的内圈沟道，因此该满装深沟球轴承能同时承受径向载荷和轴向载荷，能承受的径向载荷大；(4)该满装深沟球轴承未设置保持架，球体满装在外圈沟道和内圈沟道内，球体数量达到最多，因此满装球轴承的承载能力大大提高；(5)提供了该汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的装配模具，使用该装配模具压装满装深沟球轴承十分方便，该装配模具还可以防止压装过程中轴承外圈崩裂或者球体蹦出进而伤人。

附图说明

图1为通常的标准深沟球轴承的径向剖视图；

图2为图1的侧视图；

图3为现有的一种满装深沟球轴承的径向剖视图；

图4为图3的左视图；

图5为现有的另一种满装深沟球轴承的径向剖视图；

图6为图5的侧视图；

图7为本实用新型汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的结构图；

图8为图7的左视图；

图9为本实用新型的轴承外圈开设预置缺口后的径向剖视图；

图10为图9的左视图(对轴承外圈的预置缺口开始下压时)；

图11为本实用新型的轴承外圈下压形成断面后的剖视图；

图12为轴承外圈在预置缺口在被施力断开瞬间的示意图；

图13为本实用新型的装配模具的装配示意图；

附图标号：11-轴承外圈；12-轴承内圈；13-球体；14-保持架；15-挡边；16-装球缺口；17-外圈沟道；18-内圈沟道；19-断面；20-预置缺口；30-上模；31-防护套筒；32-上端面；40-下模；41-圆槽；42-凸环；50-压力机构工作台。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述：

参照图7-13：汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，包括轴承外圈11、轴承内圈12、球体13，所述轴承外圈11的内表面具有供所述球体13滚动的外圈沟道17，所述轴承内圈12的外表面具有供所述球体13滚动的内圈沟道18，所述球体13在外圈沟道17和内圈沟道18之间相邻布置并满装在外圈沟道17和内圈沟道18内，所述轴承外圈11上开设有一道贯穿轴承外圈11的断面19，所述断面19沿轴承外圈11的径向布置，或者所述断面19偏离轴承外圈11的径向布置，轴承外圈11通过装配模具自动化地压装在所述球体13的外围，压装时轴承外圈11的所述断面19撑开直至轴承外圈11卡装于所述球体13的外部，球体13陷入轴承外圈11的外圈沟道17内。

所述轴承外圈11的外圈沟道17的两侧为挡边15，所述外圈沟道17的一侧挡边15的内缘开设有预置缺口20，所述预置缺口20自内而外呈尖形，轴承外圈11上的断面19由所述预置缺口20经过按压装置按压后断开形成。本实施例中，所述断面19为少许偏离轴承外圈11的径向的一道裂面。

上述汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的装配模具，所述装配模具包括上模30和下模40，所述下模40固定在压力机构工作台50上。所述轴承内圈12径向水平地布置在所述下模40上，下模40上端具有容纳轴承内圈12的圆槽41，所述圆槽41与轴承内圈12的外径适配以定位轴承内圈12，所述球体13围满在轴承内圈12的内圈沟道18的外侧，所述下模40上端具有支承所述球体13的凸环42，所述轴承外圈11搁置在所述球体13的上方，装配模具的上模30由压力机构驱动自动化地下压，对轴承外圈11施以竖直向下的轴向力，使轴承外圈11的所述断面19撑开直至轴承外圈11卡装于所述球体13的外部，球体13陷入轴承外圈11的外圈沟道17内；

所述上模30的下端为一防护套筒31，防护套筒31内的上端面32为一可按压轴承外圈的平面，防护套筒31的内径大于轴承外圈11的外径，下压过程中防护套筒31可围住轴承外圈11和球体13，防止轴承外圈11崩裂或者球体13蹦出而伤人。

以外径尺寸为42mm的汽车自动变速箱用满装深沟球轴承为例，以下具体说明该汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的加工步骤：

1、设计环节，标准深沟球轴承和满装深沟球轴承的主参数对比见下表；

序号	主参数	标准设计	满球设计	备注
					1	球体中心Dwp(mm)	35.9	36.5
2	球体直径Dw(mm)	6.35	6.35
					3	球体数(粒)	10	18
4	额定动载荷Cr(kN)	4.96	7.33	提高50％

2、以常规方法加工该满装深沟球轴承的轴承外圈11、轴承内圈12、球体30，在轴承外圈11热处理之前，在轴承外圈11的外圈沟道17的一侧挡边15的内缘自内向外开设一预置缺口20，如图9所示，预置缺口20自内而外呈尖形并且没有贯穿轴承外圈11，预置缺口20的深度约为0.5mm，该预置缺口20为下一步将轴承外圈11从此处断开作准备；

3、将轴承外圈11从所述预置缺口20处断开形成所述断面19：将加工完毕的轴承外圈11竖放并使得所述预置缺口20位于上端，通过按压装置将着力点对准所述预置缺口20施以竖直向下的径向力，如图10所示，即可使轴承外圈11在所述预置缺口处断开形成所述断面19，如图12所示，断开的瞬间轴承外圈11呈椭圆；

4、采用自动化的装配模具装配该满装深沟球轴承：如图13所示，装配模具包括上模30和下模40，装配时，轴承内圈12径向水平地布置在所述下模40上，下模40上端具有容纳轴承内圈12的圆槽41，圆槽41与轴承内圈12的外径适配以定位轴承内圈12，所述球体13围满在轴承内圈12的内圈沟道18的外侧，所述下模40上端具有支承所述球体13的凸环42，所述轴承外圈11先搁置在所述球体13的上方，然后启动装配模具的工作按钮，装配模具的上模30由压力机构驱动自动化地下压，对轴承外圈11施以竖直向下的轴向力，使轴承外圈11的所述断面19撑开直至轴承外圈11卡装于所述球体13的外部，球体13陷入轴承外圈11的外圈沟道17内，完成对该汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的装配。

本实施例中，汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的球体13为钢球。

本实用新型中，球体13在外圈沟道17和内圈沟道18之间相邻布置，球体13之间应留有热胀的间隙，以防止工作时温度升高球体热胀使球体之间卡死。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，包括轴承外圈、轴承内圈、球体，所述轴承外圈的内表面具有供所述球体滚动的外圈沟道，所述轴承内圈的外表面具有供所述球体滚动的内圈沟道，其特征在于：所述球体在外圈沟道和内圈沟道之间相邻布置并满装在外圈沟道和内圈沟道内，所述轴承外圈上开设有一道贯穿轴承外圈的断面，所述断面沿轴承外圈的径向布置，或者所述断面偏离轴承外圈的径向布置，所述轴承外圈通过装配模具自动化地压装在所述球体的外围，压装时轴承外圈的所述断面撑开直至轴承外圈卡装于所述球体的外部，球体陷入轴承外圈的外圈沟道内。

2.如权利要求1所述的汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，其特征在于：所述轴承外圈的外圈沟道的两侧为挡边，所述外圈沟道的一侧挡边上开设有预置缺口，所述预置缺口自内而外呈尖形，轴承外圈上的断面由所述预置缺口经过按压装置按压后断开形成。

3.如权利要求2所述的汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，其特征在于：所述断面为少许偏离轴承外圈的径向的一道裂面。

4.如权利要求2或3所述的汽车自动变速箱用满装深沟球轴承，其特征在于：当所述满装深沟球轴承的外径为42mm时，所述预置缺口的深度为0.4～0.6mm。

5.如权利要求1或2所述的汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的装配模具，其特征在于：所述装配模具包括上模和下模，所述轴承内圈径向水平地布置在所述下模上，下模上端具有容纳轴承内圈的圆槽，所述圆槽与轴承内圈的外径适配以定位轴承内圈，所述球体围满在轴承内圈的内圈沟道的外侧，所述下模上端具有支承所述球体的凸环，所述轴承外圈搁置在所述球体的上方，装配模具的上模由压力机构驱动自动化地下压，对轴承外圈施以竖直向下的轴向力，使轴承外圈的所述断面撑开直至轴承外圈卡装于所述球体的外部，球体陷入轴承外圈的外圈沟道内；

所述上模的下端为一防护套筒，防护套筒内的上端面为一可按压轴承外圈的平面，防护套筒的内径大于轴承外圈的外径，下压过程中防护套筒可围住轴承外圈和球体，防止轴承外圈崩裂或者球体蹦出进而伤人。

6.如权利要求5所述的汽车自动变速箱用满装深沟球轴承的装配模具，其特征在于：所述下模固定在压力机构工作台上。