CN2156333Y - 一种角度被偏斜的自动对位轴承 - Google Patents

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Abstract

一种角度被偏斜的自动对位轴承具有一装在轴 承座5内的轴承件1，它由定位器(7，8，9)保持就位， 定位装置使轴承件上部分球形的第一旋转表面2与 在轴承座内形成的部分球形第二旋转表面6轴向地 压接。该定位器(7，8，9)包括第一和第二弹性定位件 (7和8)，它们与轴承件上第二外旋转表面，(3，4)的 横向延伸的第一部分3相对侧相接合。第一弹性定 位件7比第二弹性定位件8在轴承件上施加更大的 负载，以便该轴承件朝轴承座偏斜。

Description

本实用新型涉及一种角度被偏斜的自动对位轴承，该轴承用于，例如，0.5千瓦及以下的小型电动机。
在每台装配有自动对位轴承的小型电动机的制造中，很难将公差减小到足以确保所生产的电动机在电机轴和自动对位轴承的轴承件之间没有较大的间隙。结果，在这些电动机运行中会产生令人不满意的高噪声。
解决这一问题的一种方式是弹性地偏置轴承件，使轴承件的轴线比电机轴更陡峭地倾斜于轴承座的轴线。这样就保证了轴承件总是倾斜于电机轴，从而有效地减小了电机轴和轴承件间的有效间隙，电机运行中所产生的噪声也降低了。
在英国专利文献No.2226090说明书中公开的一种公知的角度被偏斜的自动对位轴承中，一个轴承件具有一个由形成在轴承件的轴周围的第一和第二外表面构成的外表面；所述第一外表面是一个部分球面的旋转曲面，它具有一个位于轴承件的轴线上的曲率中心；所述第二外表面与一个假设的球形表面是不重合的，该假设表面与部分球形的第一外旋转表面具有相同的曲率中心，并且包括至少一个沿轴承件的轴线横向延伸的第一部分；一个容纳所述轴承件的轴承座，具有一个绕该轴承座的轴线形成的内旋转表面；第一和第二弹性定位装置与所述轴承件接合固定，第一弹性定位装置与第二外表面相结合，以及第一和第二弹性定位件是弹性变形的，以便推动部分球形的第一外旋转曲面轴向地与内旋转曲面接合，并且产生使轴承件相对于所述轴承座倾斜预定量的转动力矩。
在这种结构中，第二外表面包括至少一个第一横向延伸部分，它是形成在部分球形的第一外旋转表面中的一个槽口的基面，所述的或每个第二弹性定位件是一个无论在大小上还是形状上都不同于所述第一弹性定位件的锁装置，因此在这种通常是烧结结构的轴承件上形成合适的精确的槽口是困难，并且安装第一和第二弹性定位件，使构成第二弹性定位件的锁，能正确地相对于在部分球形的第一外旋转曲面中形成的槽口定位，也是困难的。
本实用新型的目的是提供一种角度被偏斜的自动对位轴承，它至少部分的解决了制造和安装已知结构时存在的问题。
实现此目的技术方案是，保证该第二外表面是围绕轴承件的轴线形成的一个第二外旋转表面，并且第一和第二两个弹性定位件与一个横向伸延的第二外旋转表面的第一部分接合。
因此，根据本实用新型，提供一种角度被偏斜的自动对位轴承，该轴承件具有一个由围绕轴承件的轴线形成的第一和第二外旋转表面构成的外表面；所述第一外旋转表面是部分球形的，具有一个位于轴承件的轴线上的曲率中心；第二外旋转表面与一个和部分球形的第一外旋转表面具有相同的曲率中心的假设球形表面是不重合的；第一和第二弹性装置与第二外旋转表面的第一横向延伸部分相接合，并且弹性变形，以便把部分球形的第一外旋转表面轴向地推进，与内回转曲面接合，并且绕与轴承座的轴线垂直的轴线，施加一个使轴承件倾斜的转动力矩。
施加在轴承件上的转动力矩使轴承件倾斜，直到该转动力矩通过弹性负载的自动调节减小到与作用在轴承件上的反转动力矩平衡为止，该反转动力矩是由于作用在轴承件上的磨擦载荷的结果。
在本实用新型的最佳实施例中，第一、第二弹性轴承装置分别与轴承件的轴线的相对侧面上的第二外旋转曲面的横向延伸的第一部分接合，以便在该轴承件上施加不等的、方向相反的转动力矩。因此，引起轴承件倾斜的，正是这些相反指向的转动力矩的合力。
虽然转动力矩同时取决于负载和力臂，最好是第一弹性定位装置比第二弹性定位装置对于弹性变形具有更大的阻力。
这种对弹性定位装置弹性变形的阻力，在第一和第二弹性定位装置之间可以从最大值变到最小值，而这两个弹性定位装置分别与轴承件的轴线的相对侧面上第二外旋转表面的横向伸延的第一部分相接合。
所述第二外旋转表面最好包括轴向沿轴承件的轴线延伸的第二部分。这便于装配，因为第二外旋转表面的第二部分提供了一个中心体，弹性定位装置可安装在它周围。
此外，由于具有这种结构形式，就有可能分别装配第一和第二弹性定位装置，以使它们与第二外旋转表面的轴向延伸第二部分的相对的侧面接触，从而在该轴承件上，绕垂直于轴承座的轴线的轴线的方向上，施加相反方向的转动力矩。
在本实用新型的最佳实施例中，所述弹性定位装置构成定位器的部分，定位器有一个外环部分，定位装置包括从外环部分沿径向向内延伸的定位件，并且第一定位件是被沿径向沿伸的第一狭缝分开，而第二定位件则由沿径向延伸的第二狭缝分开，象这样的定位器能够很容易由弹性薄板材料冲压制成。
对于这种定位器，狭缝在定位器周围可以是等角排列，且第一狭缝可比第二狭缝更窄或更短。在两种情况下，在第一狭缝之间的第一定位件比第二弹性定位件弹性差，并且不易变形。
换言之，在第一狭缝之间的角间隔可以大于第二狭缝之间的角间隔。
在不同的结构形式中，第一和第二弹性定位装置分别包括各自围绕第二外旋转表面延伸一半路程并且共同延伸全部路程的横向压缩弹性材料的第一长度和第二长度。这一可压缩的材料可以是橡胶或类似的塑性材料。
所述第一长度可以采用比第二长度更不易压缩的材料。另一种方式是，第一和第二长度可以各自具有第一和第二均匀横截面，并且第一横截面可以大于第二横截面，以便在阻止第一和第二弹性定位装置的弹性变形方面产生一个差值。
如果所述弹性定位装置包括横向压缩的弹性材料的第一和第二长度，则第二外旋转表面最好包括一个沿轴承件的轴向伸展的第二部分。这有利于弹性材料的长度的装配，这是因为，它们可被包装在这第二个部分周围。在这种情况下，第一和第二弹性定位装置各自与轴向延伸的第二外旋转表面的第二部分的相对的侧面相接，从而在轴承件上，绕垂直于轴承座的轴线的轴线方向上，施加不相等的反向转动力矩。
显然，无论弹性定位装置采取什么形式，只要第二外旋转表面横向延伸的第一部分垂直轴承件的轴线延伸，则对轴承件进行轴向加载以便部分球形的第一旋转表面与轴承座内形成的内旋转表面相接合就变得更为方便。
本实用新型的自动对位轴承及其附加特征将参照附图在下面举例说明。
图1表示本实用新型的第一实施例的侧视立面剖面图；
图2是表示图1所示自动对位轴承的分解示图；
图3是形成图1和图2的轴承一部分的一个弹性定位器的侧视图；
图4和图5表示与图3所示的定位器类似的第二弹性定位器的侧视立面图；
图6和图7表示类似于图3所示的定位器的第三弹性定位器的侧视立面图；
图8和9表示本实用新型的第二个实施例，类似于图1和2的一个侧剖面图和一个部件分解图；
图10表示形成图8和图9中轴承件一部分的弹性定位装置的侧视图；和
图11和12表示与图10所示的定位装置类似的第二定装置的一个侧视立面图。
图1和2所示，本实用新型的第一实施例包括一个轴承件1，它具有一个接收旋转轴的圆筒状内表面14，和外表面3，4，5，外表面3，4，5由在轴承件1的轴线周围形成的第一和第二外旋转表面2和3，4构成，图中，第一外旋转表面2是部分球形的，第二外旋转表面3，4包括横向延伸的第一环形部分3，和轴向延伸的第二圆柱形部分4，一个容纳轴承件1的轴承座5具有一个围绕轴承座5的轴线形成的部分球形的外旋转表面6。该轴承件1靠弹性定位器7，8，9保持在轴承座5中，该些弹性定位器抵住第二外旋转表面3，4的第一环形部分3，并且由闭锁环15压紧固定，闭锁环是用普通办法，例如用螺钉固定（图中未示出）到轴承座5上。
弹性定位器7，8，9是由弹簧钢板的环形坯件制成，包括从一个环形的外环9径向内延伸的第一和第二弹性定位件7和8，这可从图3更清楚地看出。为形成弹性定位件7和8，该钢板毛坯被加工成具有多个围绕节距圆周等角地分隔开的小的和大的开孔，这个圆周与环形毛坯件的内缘和外缘同轴，该毛坯件被冲压成一个内部环形支圈和在外环9和这个内部环形支圈之间形成一平截头圆锥体。在开孔和毛坯的内缘之间切出与小孔和大孔具有同样宽度的第一和第二槽10和11，以形成弹性定位件7和8。如图所示，第一槽10比第二槽11窄，因此在相邻对的第一槽10之间的第一定位件7比在相邻对的第二槽11之间的第二定位件8更刚硬，直径上相对端还有槽17，它们每个具有一个介乎第一和第二槽10和11之间的宽度，并将位于定位器一侧的第一弹性定位件7与位于该定位器另一侧的第二弹性定位件8分隔开。
槽10和11将毛坯的内部环形支圈分隔成多个垫片18，它们弹性地压住第二外旋转表面3，4的第一环形部分3，从而迫使轴承件1的部分球形的第一外旋转表面2与在轴承座5内形成的部分球形的外旋转表面6轴向地相接合。
同时，由于第一弹性定位件7比第二弹性定位件8更刚硬，产生一个作用在轴承件1上的合成转动力距，使轴承件1朝着图1所示的顺时针方向斜置。为了明了的目的，虽然图1中未出示，但轴承件1是倾斜了预定的量进入这样的位置，在该位置上，轴承件1上所受到的弹性转动力矩与作用在轴承件1上主要在部分球形的内外旋转表面2和6之间由磨擦力造成的反向转动力矩相平衡。
在图1和2所示的实施例的改型中，图3中的定位器换成了图4和图5中的定位器，或换成如图6和7所示的定位器。
图4和5中所示定位器与图3中所示定位器的区别在于，虽然在弹性定位件7和8之间的第一和第二槽10和11是等角地布置在所述定位器的周围，但第一槽10比第二槽11更短，以使第一定位件7比第二定位件8更刚硬，并且更不易弹性变形。在这种情况下，最初在用来制成定位器的环形毛坯上形成的开口是同样大小的，但它们是形成在不同半径的半圆周节距上，所以定位器的外环区9不是严格的环形形状。
图6和7所示的定位器中，所有的初始开孔16在相同的节距圆周上形成，所有第一和第二槽10和11具有同样的宽度，如同图4中所示定位器的情况，但是在这里第二槽11和位于定位器下部的开孔16比第一槽10和位于定位器上部的开孔16在间隔上紧凑得多。这表明，在每个相邻的第一槽对10之间的第一定位件7比第二定位件8更宽，并因此更刚硬。
如图8和9所示，本实用新型的第二个实施例与第一个实施例的区别是，轴承件1具有外表面2，3，4，其中第二外旋转表面3，4的第一横向延伸部分3呈平截头圆锥形，在轴承座5内部形成以接收在轴承件1上形成的部分球形第一外旋转表面的内旋转表面6也是平截头园锥形，第一和第二弹性定位装置7和8包括两片各围绕轴承件1形成半圈的圆环截面的橡胶片。如图所示，弹性定位装置7和8夹持在轴承件1，轴承座5和支撑环19之间，支撑环如图所示由一个闭锁环20固定就位，而闭锁环靠如螺栓之类的常规的装置（图中未示出）固定到轴承座5上。
虽然第一和第二弹性定位装置7和8的横截面12和13在图8中是圆形的，但由于存在压缩荷载，这些横截面会变形，使得它们将施加不同的轴向和径向的负载到轴承件1上。这可以用不同的橡胶制成两个弹性定位装置7和8来解决，使构成第一弹性定位装置7的橡胶比构成第二弹性定位装置8的橡胶对于压缩变形呈现更大的阻力。
轴承件1上的径向和轴向负载可以由安装尺寸和弹性定位装置所受到的压缩变形程度的控制，从而确保轴承件1相对于轴承座5倾斜，并且轴承件1的轴线偏向轴承座5的轴线。实际上，这一偏倾应大于电机轴的轴线和轴承座5的轴线之间予期的最大偏斜度。当这个予期的最大偏斜度为大约1°时它将导致在轴承件1上提供足以使其相对于轴承座5旋转2°的弹性负载。
在一个变换的结构中，如图8所示具有一样的横截面12和13的弹性定位装置7和8，由图11和12中图示的第一和第二弹性装置7和8所替代，在这里，第一弹性定位装置7的横截面12大于第二弹性装置8的横截面13，并且两个弹性定位装置7和8均用同一种橡胶材料制成。
本实用新型的范围陈述在权利要求书中。虽然这些权利要求中包括了参考标号，但它们只是帮助理解，并且这些参考标号并不能认为是对权利要求范围的限定，因此这些参考标号不应该用于解释权利要求的范围。

Claims (16)

1、一种角度被偏斜的自动对位轴承，包括：
一轴承件(1)具有一外表面(2，3，4)，该表面是由围绕轴承件(1)的轴线形成的第一和第二外表面(2和3，4)构成的；
第一外表面是部分球形的旋转表面(2)，其具有位于轴承件(1)的轴线上的曲率中心；
第二外表面(3，4)与一个具有与部分球形的第一外旋转表面(2)相同的曲率中心的虚构球形表面不相重合，并且包括至少一个沿轴承件(1)的轴线横向延伸的第一部分(3)；
一轴承座(5)用于容纳轴承件(1)，其具有一围绕轴承座(5)的轴线形成的内旋转表面(6)；
第一和第二弹性定位装置(7和8)被支承着与轴承件(1)相接合，其中第二弹性定位装置(8)与第二外表面(3，4)相接合；和
第一和第二弹性定位装置(7和8)弹性地变形以迫使部分球形的第一外旋转表面(2)轴向地与内旋转表面(6)相接合，并施加一个使轴承件(1)绕垂直于轴承座(5)的轴线的轴线相对于轴承座(5)倾斜预定量的转动力矩。
其特征在于：
第二外表面(3，4)是围绕轴承件(1)的轴线形成的第二外旋转表面；和
第一和第二弹性定位装置(7和8)都与第二外旋转表面(3，4)的横向延伸的第一部分(3)相接触。
2、根据权利要求1的轴承，其特征在于：第一和第二弹性定位装置（7和8）分别连接位于轴承件（1）的轴线相对侧上第二外旋转表面（3，4）的横向延伸第一部分（3）从而在轴承件（1）上产生不相等的且方向相反的转动力矩。
3、根据权利要求2的轴承，其特征在于：第一弹性定位装置（7）比第二弹性定位装置（8）对于弹性变形具有更大的阻力。
4、根据权利要求3的轴承，其特征在于：对弹性定位装置（7和8）的弹性变形的阻力在分别接触轴承件（1）的轴线相对侧上第二外旋转表面（3，4）的横向延伸的第一部分（3）的第一和第二弹性定位装置（7和8）之间从最大值变至最小值。
5、根据权利要求2至4中任一个的轴承，其特征在于：第二外旋转表面（3，4）包括一轴向沿轴承件（1）的轴线伸展的第二部分（4）。
6、根据权利要求5的轴承，其特征在于：第一和第二弹性定位装置（7和8）各自接合到第二外旋转表面（3，4）的轴向伸展的第二部分（4）的相对侧，从而在轴承件（1）上施加一个围绕垂直于轴承座（5）的轴线的轴线的反向转动力矩。
7、根据权利要求3或4的轴承，其特征在于：弹性定位装置（7和8）构成定位器（7，8，9）的一部分；
定位器（7，8，9）具有一外环部分（9）；
定位装置（7和8）包括从外环部分（9）径向向内伸出的定位件；和
第一定位件（7）被径向伸展的第一槽（10）分隔，第二定位件（8）被径向伸展的第二槽（11）分隔。
8、根据权利要求7的轴承，其特征在于：
槽（10和11）是等角地围绕定位件（7，8，9）分布，和第一槽（10）比第二槽（11）更窄。
9、根据权利要求7的轴承，其特征在于：
槽（10和11）是等角地围绕定位器（7，8，9）布置，而且第一槽（10）比第二槽（11）短些。
10、根据权利要求7的轴承，其特征在于：
第一槽（10）之间的角间距比第二槽（11）之间的角间距大。
11、根据权利要求1至3中任一个的轴承，其特征在于：第一和第二弹性定位装置（7和8）分别包括横向被压缩的弹性材料的第一和第二长度，它们各自围绕第二外旋转表面（3，4）的一半路径延伸，并且共同围绕住第二外旋转表面（3，4）的全部路径。
12、根据权利要求11的轴承，其特征在于：第一长度（7）比第二长度（8）由更不易压缩的材料制成。
13、根据权利要求11的轴承，其特征在于：
第一和第二长度（7和8）分别具有均匀的第一和第二横截面（12和13）；和
第一横截面（12）大于第二横截面（13）。
14、根据权利要求11至13中任一项的轴承，其特征在于：第二外旋转表面（3，4）包括一个轴向沿轴承件（1）的轴线伸展的第二部分（4）。
15、根据权利要求14的轴承，其特征在于：第一和第二弹性定位装置（7和8）各自连接到第二外旋转表面（3，4）的轴向伸展的第二部分（4）的相对侧，从而在轴承件（1）上施加绕垂直于轴承座（5）的轴线的轴线的不等的反向转动力矩。
16、根据权利要求1至15中任一项的轴承，其特征在于：第二外旋转表面（3，4）的横向延伸第一部分（3）垂直于轴承件（1）的轴线伸展。
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