CN2396237Y

CN2396237Y - 组合轴承

Info

Publication number: CN2396237Y
Application number: CN 99212599
Authority: CN
Inventors: 郑悦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-09-13
Anticipated expiration: 2009-05-26

Abstract

一种能够在减轻少齿差传动机构的行星轴承负荷的同时,减省传动机构的径向空间、轴向空间并降低综合成本的组合轴承,它是将行星轴承和输入轴承内圈与输入轴—偏心轴外圆兼用,行星轴承外圈与行星齿轮内圆兼用,并可用角接触轴承加大行星轴承间距以减轻行星轴承负荷,由之构成的不同心轴承与轴的组合轴承。

Description

组合轴承

本实用新型属于机械传动技术领域，特别是涉及一种偏心组合轴承。

目前，公知的少齿差齿轮传动需要小偏心距偏心轴及其上的行星轴承，该偏心轴需精确制造，行星轴承所受负荷很大。美国发明专利5232412号，和1997亚太经合组织APEC国际工业技术展览会论文《ZY齿轮传动技术》所述技术，效果之一是大大降低了行星轴承负荷也即减轻输入轴承负荷，但是使用径向双层行星齿轮使得径向空间变得紧张。而普通的少齿差NN型结构，行星齿轮为轴向双列，拉长行星轴承间距虽可减少一些行星轴承负荷，但又使轴向空间变得紧张。

本实用新型的目的是以输入轴-偏心轴与其上的行星轴承和输入轴承一体简化组合的方式构成本实用新型的组合轴承，在降低行星轴承负荷的同时，一并解决径向空间、轴向空间和偏心轴制造问题。

上述目的按如下方式实现：用输入轴-偏心轴的外圆代替输入轴承和行星轴承的内圈，所述外圆需按轴承要求淬火后精磨，同时也就解决了小偏心距偏心轴的精确制造；行星轴承内圈尺寸的减省，并可以行星齿轮内圆经相应淬火-精磨后代替行星轴承外圈，使得在不减小行星轴承滚动体直径的情形下等效加大了径向空间；偏心轴上的行星轴承内圈滚道及行星轴承使用“背靠背”型式角接触轴承，可以大大增加行星轴承的等效间距，从而在不增加轴向尺寸的情形下减少轴向双列行星齿轮的行星轴承负荷。这样，由以输入轴-偏心轴的外圆制成的内圈、输入轴承及行星轴承滚动体、及其可与行星齿轮内圆兼用的轴承外圈，构成了本实用新型的组合轴承。

上述方式构成的组合轴承，可以在实现减轻行星轴承负荷(也即减轻输入轴承负荷)的技术方案的同时，减省传动机构的径向空间和/或轴向空间，利于进一步优化设计提高性能；以轴承制造工序顺带解决了小偏心距偏心轴的精确制造，并降低了轴承购入成本，提高了零件制造和整机装配的效率，使整机综合成本进一步降低。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是用于径向双层行星齿轮结构的圆柱滚子组合轴承的剖面构造图。

图1a是行星齿轮内圆兼做行星轴承外圈的剖面示意图。

图2是用于轴向双列行星齿轮结构的角接触球组合轴承的剖面构造图。

图3是用于轴向双列行星齿轮结构的角接触圆柱滚子组合轴承的剖面构造图。

图中标号：1-偏心轴段E，2-行星轴承内圈右止推挡边，3-行星轴承，4-输入左轴承，5-平衡块，6-紧定螺栓，7-输入右轴承，8-右平衡块，311-行星轴承外圈，511-偏心凸肩，31-轴向双列行星齿轮结构的角接触行星轴承，32-行星轴承内圈滚道，33-止推环，41-单列球轴承的输入左轴承，313-双列角接触滚柱轴承的左列圆柱滚子，314-双列角接触滚柱轴承的右列园柱滚子，323-左滚子滚道，324-右滚子滚道，L-左输入轴段，R-右输入轴段，B-左平衡块轴段，Br-右平衡块轴段，E-偏心轴段，e-偏心距，Z3及Z1-行星齿轮，αl-双列角接触轴承的左列接触角，αr-双列角接触轴承的右列接触角。

主要技术方案请参看图1，偏心轴段E(1)轴线为偏心轴线宽度为be，与以主轴线为轴线的左输入轴段L(宽bl)、右输入轴段R(宽br)，及左平衡块轴段B(宽bb)、右平衡块轴段Br(也可省去)一体组成输入偏心轴(以下简称输入轴)少齿差系统的输入轴，因上述两轴线平行且偏心距e小，通常只有1-15mm，故用小孔距顶尖孔工艺较难。用偏心磨床磨可行方法：在磨偏心轴段E之外径De时，可一次将经表面热处理后的E段外径面磨成兼做行星轴承3的内圈，即De为行星轴承3的内圈外径应有尺寸，3之内圈即省去，进一步地，一次磨出经表面热处理后的L、R段的外园使之分别兼做为输入左轴承4，输入右轴承7的内圈，即L、R段直径Dl、Dr分别为轴承4、7之内圈外径应有尺寸。这样比单、双联偏心轴承内孔穿入直径较细的输入单轴线轴，整体输入轴之平均直径较大，更能承受来自双层齿轮中线的径向力主负荷形成的扭矩，行星轴承尺寸可相对放大等效拓展径向空间。也同时解决降低4个轴承的成本及小偏心距偏心轴制造工艺，B段上用紧定镙栓6固装有平衡块5，其右端有偏心凸肩511(以偏心轴线为轴心)以做为行星轴承3的左端内圈止推挡边。当Dl＜Db时，输入左轴承内圈的右止推挡边可用B轴段左肩兼，当Db＝Dl时，则可用平衡块5之左端(尺寸适当的凸缘)兼。同理，若不设右平衡块8，则行星轴承内圈右止推挡边可用轴心为同一轴心即偏心轴线的挡边2；设右平衡块8时，其左肩凸缘即为一体的挡边2，右肩凸缘做为输入右轴承7的内圈左挡边(当直径Dbr＝Dr时)，若采Dbr＞Dr，则仍以Br轴段右肩为轴承7的内圈左挡边。

输入左轴承4外圈有左挡边，输入右轴承7外圈有右挡边，连同行星轴承，均为园柱滚子轴承时较易制造。

行星轴承3一般可用(无内圈)双列园柱滚子轴承，行星轴承3的外圈311还可兼与双层行星齿轮(前述先有技术)之内层行星齿轮Z3一体，如图1a，要注意内层行星齿轮Z3之齿宽的中线也应是双列园柱滚子轴承3的中线(与两边滚子等距)，也应是与Z3固连的外层行星齿轮Z1(未画出)的中线，以使轴承均载并免承受力矩型负荷，Z3用硬齿面时，可在半精坯表面热处理后磨出轴承内滚道、磨齿，Z3用软齿面(如前述先有技术之论文所述)时，Z3的半精齿坯齿顶园De3应取各传动比所需Z3最大齿数的对应值，半精齿坯不制齿但做内径面表面热处理后磨出轴承滚道，此时外径面仍保有HB220-HB350范围之硬度，车削De3到应有数值，再行制齿做出Z3。

上述解决了先有技术行星轴承径向空间及相应制造工艺和成本的问题。而解决先有技术行星轴承轴向空间及相关问题，可用背对背具有接触角的双列轴承做行星轴承，并与输入轴一体制造，主要技术方案如图2示意。

图2中，主轴线轴段L、B、R、Br、偏心轴段E及偏心距e之意义仍如前述。行星齿轮Z1、Z3单层放置时，行星齿轮Z1、Z3单层放置使得行星轴承31的主负荷为分别作用于Z1、Z3齿宽中线的方向相反的两个啮合切向力，是力矩负荷，因而行星轴承31之两列间距越大，则所受负荷越小，但拉大间距显然要拉长轴向距离，特别是会增大对输入轴之弯矩，因而受到限制。使用背靠背双列角接触轴承如图2示，则左列接触角αl和右列接触角αr使轴承中心等效外移，双列轴承等效间距bea远大于实际间距，因而拓展了轴向空间而减小了行星轴承负荷。输入左、右轴承及行星轴承仍可以前述内圈即为输入轴之方法与输入轴一体组合以减化工艺、降低成本和加大输入轴平均直径。输入左轴承可用单列球轴承41。

实施例2：如图2所示，行星轴承31为背靠背双列角接触球轴承，内圈为偏心轴段E经表面热处理后磨出的滚道32，外圈上以左、右止推环33止推装有双联同层行星齿轮Z1、Z3当然Z1、Z3也可用上述(图1a)方法与行星轴承31之外圈一体，Z1、Z3用软齿面时，仍如上述，半精坯预留齿顶园加工余量，在内园表面热处理并磨出轴承滚道后再制齿，这样止推环33当然省去，双列角接触球轴承31的装球、间隙及预紧一如公知技术，不赘述。左右列接触角αl和αr可以相等也可以不相等，但一般应大于35°，同理，行星轴承31亦可用背靠背双列园锥滚子轴承或实施例3所述的“角接触园柱滚子轴承”。R轴段因装配需要须配合园柱滚子轴承，故外径为园柱面，L轴段则可装球轴承41为输入左轴承，在L段外径面上磨球滚道，在输入轴半精坯表面热处理后，与行星轴承内圈滚道32及输入右轴承内圈园柱滚道(R段上)一起磨出，与图1方案一样，偏心段E的偏心距e及位置度也是与轴承滚道一起用偏心磨削完成的，利于简化工艺、保障精度及降低成本，轴段B、Br仍为装平衡块(可兼相应的轴承内圈止推挡边)用。

实施例3，见图3所示方案为了增大行星轴承承载力，将双列角接触球轴承改为“双列角接触园柱滚子轴承”左列园柱滚子313与右列园柱滚子314背靠背放置，形成之左接触角αl、右接触角αr可相等也可不相等，若都为45°，则等效间距bea有优化最大值，偏心轴段E之上仍如前述在表面热处理后磨出相应的左滚子滚道323和右滚子滚道324，一体的同层行星齿轮Z₁和Z₃内径面经表面热处理磨出相应的锥状滚道充当双联行星轴承的外圈，一侧设有装滚子用的坡口或缺口，本例中是设在Z₃右侧，B、R轴段及偏心距e含义如前述。由于Z₁、Z₃的锥内面滚道，故当Z₁、Z₃与内齿轮啮合之径向力将沿偏心指向之反向压迫Z₁、Z₃，故尔压迫313、314趋向两侧而能有效产生接触角αl、αr等效间距bea，本例所述“双列角接触园柱滚子轴承”当然也可做成独立轴承使用。

为了加大承载能力或其它目的，本文中提到任一处或任一列轴承，都可用多列轴承代替。多列轴承属公知技术，不另叙述。

Claims

1.一种组合轴承，具有内圈、外圈及至少两列滚动体，其特征是，其内圈是一个共用的一体的轴—输入轴，轴上有以偏心轴线为轴线的偏心轴段E，还有以主轴线为轴线的轴段L、R，两条轴线平行且其距离--偏心距e很小，在偏心轴段E之外园制出行星轴承内圈的滚道从而兼作为行星轴承内圈，在L轴段上支承有轴入左轴承，L轴段外园可制出内圈滚道从而兼作为输入左轴承内圈，在R轴段上支承有输入右轴承，是园柱滚子轴承，R轴段外园可制出内圈滚道从而兼作为输入右轴承内圈，还有位于L轴段与E轴段之间的B轴段，是装置平衡块的平衡块轴段，这样，行星轴承、输入轴承及兼做上述轴承内圈的带有偏心轴段的输入轴，合组成输入—偏心轴承组合。

2.如权利要求1所述的组合轴承，其特征是，行星轴承为双列园柱滚子轴承，输入左轴承、输入右轴承都是单列园柱滚子轴承，其外圈分别有左、右止推挡边，其内圈分别用L、R轴段兼做，B轴段上装有左平衡块，左平衡块的右端是以偏心轴线为轴心的偏心凸肩做为行星轴承内圈左止推挡边，左平衡块的左端可兼做输入左轴承内圈的右止推挡边。

3.如权利要求1所述的组合轴承，其特征是，在偏心轴段E与右输入轴段R之间还有右平衡块轴段Br，可装有右平衡块，右平衡块右肩凸缘做为输入右轴承的内圈左挡边，右平衡块左肩凸缘以偏心轴线为轴线可代替偏心轴段右挡边2做为行星轴承内圈右止推挡边。

4.如权利要求1所述的组合轴承，其特征是，行星轴承为背靠背双列角接触轴承，左列接触角αl与右列接触角αr可以相等或不相等，双列轴承等效间距bea远大于双列实际间距。

5.如权利要求4所述的组合轴承，其特征是，所述行星轴承为背靠背双列角接触球轴承，接触角大于35°，其内圈即为在表面热处理后磨出滚道的偏心轴段E，输入左轴承可用单列球轴承，其内圈即为外径面磨出滚道的轴段L兼做。

6.如权利要求4所述的组合轴承，其特征是，所述行星轴承为背靠背双列园锥滚子轴承。

7.如权利要求4所述的组合轴承，其特征是，所述行星轴承为背靠背的双列角接触园柱滚子轴承，即滚动体为柱状滚子，偏心轴段E上在表面热处理之后磨出相应滚子滚道做行星轴承内圈，最优接触角为45°。

8.如权利要求1所述的组合轴承，其特征是，行星轴承外圈与行星齿轮一体构成，行星轴承外圈滚道制出后、行星齿轮制齿前为留有最大可能齿顶园的半精齿坯。

9.如权利要求8述之组合轴承，其特征是，所述与行星轴承外圈一体的行星齿轮为双层行星齿轮的内层行星齿轮Z₃，Z₃的齿宽中线也是行星轴承的中心即与两边滚动体等距。

10.如权利要求8所述的组合轴承，其特征是，所述与行星轴承外圈一体的行星齿轮为同层的行星齿轮Z₁和行星齿轮Z₃。