RU2478842C1 - Shaft arrangement, and shaft supporting method - Google Patents
Shaft arrangement, and shaft supporting method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478842C1 RU2478842C1 RU2011141092/11A RU2011141092A RU2478842C1 RU 2478842 C1 RU2478842 C1 RU 2478842C1 RU 2011141092/11 A RU2011141092/11 A RU 2011141092/11A RU 2011141092 A RU2011141092 A RU 2011141092A RU 2478842 C1 RU2478842 C1 RU 2478842C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- supporting element
- axial
- bearing
- radially
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/06—Ball or roller bearings
- F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
- F16C19/525—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to temperature and heat, e.g. insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/061—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing mounting a plurality of bearings side by side
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
- F16H3/091—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
- F16H3/0915—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft with coaxial input and output shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H57/032—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by the materials used
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Первый аспект настоящего изобретения относится к устройству вала, содержащему выполненный с возможностью вращения вал, который имеет отверстие, проходящее через него в его продольном направлении.A first aspect of the present invention relates to a shaft device comprising a rotatable shaft that has an opening extending through it in its longitudinal direction.
Изобретение также относится к подшипниковой конструкции, предусмотренной с таким устройством вала, коробке передач, имеющей такую подшипниковую конструкцию, и транспортному средству с такой коробкой передач.The invention also relates to a bearing structure provided with such a shaft device, a gearbox having such a bearing structure, and a vehicle with such a gearbox.
Уровень техникиState of the art
Во многих контекстах вал, который требует поддерживания, выполнен из материала, отличающегося от поддерживающей конструкции, например, корпуса коробки передач, в котором он поддерживается. Вал обычно выполнен из стали, а окружающая поддерживающая конструкция может быть выполнена из какого-либо другого материала, например алюминия. Факт того, что вал и поддерживающая конструкция выполнены из разных материалов с разными коэффициентами теплового расширения, создает проблему, в особенности, если материалами являются сталь и алюминий. Это более конкретно применимо к подшипниковым конструкциям. В случае, например, коробки передач в большом транспортном средстве разница теплового расширения между комнатной температурой и рабочей температурой будет, примерно, до 0,5 мм между концами вала. Это приводит к проблеме сохранения зазора или предварительного нагружения, которое было установлено при комнатной температуре.In many contexts, the shaft that requires support is made of a material different from the supporting structure, for example, the gearbox housing in which it is supported. The shaft is typically made of steel, and the surrounding supporting structure may be made of some other material, such as aluminum. The fact that the shaft and the supporting structure are made of different materials with different coefficients of thermal expansion creates a problem, especially if the materials are steel and aluminum. This is more specifically applicable to bearing designs. In the case of, for example, a gearbox in a large vehicle, the difference in thermal expansion between room temperature and operating temperature will be up to about 0.5 mm between the ends of the shaft. This leads to the problem of maintaining a clearance or preload, which was established at room temperature.
Проблема зазора подшипника, меняющегося в результате различающихся тепловых расширений вала и поддерживающей конструкции, описана, в частности, в публикациях WO 2008/005788, US 5325599 и US 5386630, но эти описания, в основном, касаются измерений, относящихся к отдельному подшипнику и тому, как он установлен. Ни одно из тех описаний не обозначает полного решения.The problem of bearing clearance, which changes as a result of different thermal expansions of the shaft and supporting structure, is described, in particular, in publications WO 2008/005788, US 5325599 and US 5386630, but these descriptions are mainly related to measurements related to a single bearing and how is it installed. None of those descriptions indicate a complete solution.
Задачей настоящего изобретения является осуществление поддерживания вала таким образом, чтобы проблемы, возникающие из различающихся коэффициентов теплового расширения вала и поддерживающей конструкции, соответственно, были исключены или, по меньшей мере, уменьшены.An object of the present invention is to provide shaft support in such a way that problems arising from differing thermal expansion coefficients of the shaft and supporting structure are accordingly eliminated or at least reduced.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Первый аспект изобретения заключается в том, что указанная задача решается посредством создания устройства вала типа, обозначенного во введении, имеющего отличительные признаки, заключающиеся в том, что вал дополнительно содержит стержень, который проходит в продольном направлении вала через отверстие от первого конца вала ко второму концу вала и который предусмотрен у первого конца с радиально направленным поддерживающим элементом, расположенным в осевом направлении за упомянутым первым концом и проходящим в радиальном направлении за наружный диаметр вала у первого конца, и имеющим осевую внутреннюю поверхность с радиально наружной частью и радиально внутренней частью, причем радиально наружная часть смещена в осевом направлении к валу относительно радиально внутренней части.The first aspect of the invention is that this problem is solved by creating a shaft device of the type indicated in the introduction, which has the distinctive features that the shaft further comprises a shaft that extends in the longitudinal direction of the shaft through the hole from the first end of the shaft to the second end a shaft and which is provided at the first end with a radially directed supporting element located in the axial direction behind said first end and extending in the radial direction beyond the outer diameter of the shaft at the first end, and having an axial inner surface with a radially outer part and a radially inner part, the radially outer part being displaced axially towards the shaft relative to the radially inner part.
Посредством этого поддерживающий элемент легко может быть свободен в осевом направлении от осевого соприкосновения с концом вала и вращающимися частями подшипника, тогда как в это же время наружное кольцо подшипника может иметь опору в осевом положении, которое совпадает с концом вала, или в осевом положении на коротком расстоянии вовнутрь на вале.Thereby, the supporting element can easily be axially free from axial contact with the shaft end and the rotating parts of the bearing, while at the same time the outer ring of the bearing can be supported in the axial position, which coincides with the shaft end, or in the short axial position distance inward on the shaft.
Устройство вала, выполненное таким образом, позволяет валу быть поддерживаемым без влияния изменений температуры на точность подшипника. Стержень может быть прикреплен в осевом направлении относительно вала у второго конца вала, таким образом, по существу, сохраняя осевое положение поддерживающего элемента относительно вала независимо от изменения температуры. Это, конечно, подразумевает, что стержень выполнен из материала с приблизительно таким же коэффициентом теплового расширения, как у материала вала. Преимущественно стержень и вал будут выполнены из одинакового материала, например из стали. Стержень и вал, выполненные из одинакового материала, сведут к максимуму точность относительно сохранения относительного осевого положения поддерживающего элемента и первого конца вала.A shaft arrangement made in this way allows the shaft to be supported without affecting temperature changes on bearing accuracy. The rod may be axially attached relative to the shaft at the second end of the shaft, thereby essentially maintaining the axial position of the support member relative to the shaft regardless of temperature changes. This, of course, implies that the shaft is made of a material with approximately the same coefficient of thermal expansion as the shaft material. Mostly the shaft and shaft will be made of the same material, for example steel. A shaft and a shaft made of the same material will maximize accuracy with respect to maintaining the relative axial position of the supporting member and the first end of the shaft.
Если вал поддерживается в подшипниковой конструкции, которая содержит, в частности, поглощающий осевую силу подшипник качения у первого конца вала или рядом с ним, поддерживающий элемент может выполнять функцию осевой опоры для неподвижного кольца подшипника. Поскольку температурные изменения не влияют на относительное осевое положение поддерживающего элемента и конца вала, точность подшипника, то есть зазор или предварительное нагружение, которое было установлено, не изменится. Если вместо этого наружное кольцо вставлено и получает свою осевую опору от окружающей поддерживающей конструкции, его осевое положение относительно конца вала будет меняться с изменением температуры и, следовательно, будет требовать компенсирующих мер и регулировок.If the shaft is supported in a bearing structure, which contains, in particular, an axial force absorbing rolling bearing at or near the first end of the shaft, the supporting element can act as an axial support for the stationary bearing ring. Since temperature changes do not affect the relative axial position of the supporting element and the shaft end, the accuracy of the bearing, i.e. the clearance or preload that has been installed, will not change. If instead the outer ring is inserted and receives its axial support from the surrounding supporting structure, its axial position relative to the shaft end will change with temperature and, therefore, will require compensating measures and adjustments.
Таким образом, устройство вала согласно изобретению исключает проблемы, связанные с такими компенсационными мерами, так как поддерживающий элемент предусматривает осевую поддерживающую поверхность, на которую не влияют изменения температуры. Следовательно, согласно изобретению устройство облегчает поддерживание вала простым способом с оптимальной установкой в большом диапазоне температуры. Оно также исключает необходимость принятия других мер для установки фиксированного зазора подшипника.Thus, the shaft device according to the invention eliminates the problems associated with such compensation measures, since the supporting element provides an axial supporting surface that is not affected by temperature changes. Therefore, according to the invention, the device facilitates supporting the shaft in a simple manner with optimal installation in a large temperature range. It also eliminates the need for other measures to establish a fixed bearing clearance.
Преимущественно, хотя и не обязательно, отверстие, проходящее через вал, является круглым и преимущественно оно соосно с валом. Стержень также преимущественно является круглым и должен быть соосным с отверстием.Advantageously, although not necessarily, the hole passing through the shaft is round and is predominantly coaxial with the shaft. The rod is also predominantly round and should be aligned with the hole.
Согласно предпочтительному варианту осуществления устройства вала поддерживающий элемент проходит радиально за наружный диаметр вала у множества точек, распределенных в окружном направлении.According to a preferred embodiment of the shaft device, the support element extends radially beyond the outer diameter of the shaft at a plurality of points distributed in the circumferential direction.
Поддерживающий элемент, выполненный таким образом, делает возможным осевое поддерживание во множестве точек, распределенных в окружном направлении на наружном кольце подшипника качения, так что поглощение силы является распределенным.A support element made in this way enables axial support at a plurality of points distributed circumferentially on the outer ring of the rolling bearing, so that the absorption of force is distributed.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления эти точки распределены с взаимно равными интервалами в окружном направлении.According to a further preferred embodiment, these points are distributed at mutually equal intervals in the circumferential direction.
Поддерживание для поглощения осевых сил будет, таким образом, симметрично равномерно распределенным, так что сила на наружном кольце будет равномерно распределена, и будет исключен риск перекоса наружного кольца.The support for absorbing axial forces will thus be symmetrically evenly distributed, so that the force on the outer ring will be evenly distributed, and the risk of skewing of the outer ring will be eliminated.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления поддерживающий элемент проходит за наружный диаметр вокруг всей окружности вала.According to a further preferred embodiment, the support element extends beyond the outer diameter around the entire circumference of the shaft.
Таким образом, поглощение силы будет распределено настолько равномерно, насколько возможно, результатом чего является оптимальная безопасность работы. Для этого поддерживающий элемент может, например, иметь круглый наружный контур и иметь форму диска.In this way, the absorption of force will be distributed as evenly as possible, resulting in optimal work safety. For this, the support element may, for example, have a circular outer contour and have the form of a disk.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления поддерживающий элемент прикреплен к стержню крепежным средством, расположенным так, чтобы можно было задавать осевое положение поддерживающего элемента на стержне.According to a further preferred embodiment, the supporting element is attached to the rod by fixing means arranged so that the axial position of the supporting element on the rod can be set.
Осевое положение поддерживающего элемента относительно вала, следовательно, может быть отрегулировано таким образом, чтобы достичь оптимальной точности для осевого поддерживания наружного кольца при ожидаемых рабочих температурах. Конструкция также учитывает некоторое количество последующей регулировки.The axial position of the support element relative to the shaft, therefore, can be adjusted so as to achieve optimum accuracy for axial support of the outer ring at the expected operating temperatures. The design also takes into account a certain amount of subsequent adjustment.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления крепежное средство содержит резьбовую часть стержня и гайку.According to a further preferred embodiment, the fixing means comprises a threaded portion of the shaft and a nut.
Упомянутое осевое позиционирование поддерживающего элемента может быть, таким образом, осуществлено просто и надежно.Said axial positioning of the supporting element can thus be carried out simply and reliably.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления стержень предусмотрен с радиальным зазором в упомянутом отверстии.According to a further preferred embodiment, the shaft is provided with a radial clearance in said hole.
Таким образом, предотвращен риск соприкосновения между стержнем и валом, который может привести к потерям из-за трения, и риск рабочих неисправностей.Thus, the risk of contact between the shaft and the shaft, which can lead to friction losses, and the risk of operational malfunctions are prevented.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления стержень предусмотрен у второго конца вала со вторым радиально направленным поддерживающим элементом, расположенным в осевом направлении за упомянутым вторым концом и проходящим радиально за наружный диаметр вала у второго конца.According to a further preferred embodiment, a shaft is provided at the second end of the shaft with a second radially directed supporting element located axially behind said second end and extending radially beyond the outer diameter of the shaft at the second end.
Этот вариант осуществления также позволяет обеспечивать поглощающему осевую силу подшипнику качения у второго конца вала осевое поддерживание такого же типа.This embodiment also allows axial support of the same type to be provided for the axial force absorbing roller bearing at the second end of the shaft.
Так как поддерживающий элемент придавлен к соответствующему наружному кольцу подшипника качения у каждого конца вала, осевое расстояние между наружными кольцами будет изменяться в унисон с изменениями длины вала, которые возникают из изменений температуры, то есть осевое расстояние относительно зафиксировано. Результатом является простой в обращении узел вала, который может с гарантированной точностью подшипника быть установлен в поддерживающую конструкцию. Преимущественно поддерживающая конструкция будет иметь осевые поддерживающие поверхности, которые ограничивают возможность осевого перемещения наружу соответствующего поддерживающего элемента.Since the supporting element is pushed to the corresponding outer ring of the rolling bearing at each end of the shaft, the axial distance between the outer rings will change in unison with changes in shaft length that arise from temperature changes, i.e. the axial distance is relatively fixed. The result is an easy-to-handle shaft assembly that can be installed in the supporting structure with guaranteed bearing accuracy. Advantageously, the supporting structure will have axial supporting surfaces that limit the possibility of axial outward movement of the corresponding supporting element.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления второй поддерживающий элемент выполнен, как обозначено выше для первого поддерживающего элемента, в частности, согласно любому из предпочтительных вариантов осуществления, описанных выше. Второй поддерживающий элемент, таким образом, будет обеспечивать такие же преимущества. Поддерживающие элементы преимущественно выполнены одинаково, но в качестве альтернативы могут быть выполнены согласно взаимно различным вариантам осуществления.According to a further preferred embodiment, the second support member is configured as described above for the first support member, in particular according to any of the preferred embodiments described above. The second support element will thus provide the same benefits. The supporting elements are advantageously designed in the same way, but alternatively they can be made according to mutually different embodiments.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления стержень предусмотрен со средством осевой фиксации у второго конца вала для фиксации осевого положения соответствующего конца стержня относительно поддерживающей конструкции.According to a further preferred embodiment, the shaft is provided with axial locking means at the second end of the shaft to fix the axial position of the corresponding shaft end relative to the supporting structure.
Этот вариант осуществления составляет альтернативу последнему варианту осуществления, описанному выше, и облегчает установку устройства вала у первого конца вала, так как первое поддерживающее кольцо, таким образом, не будет требовать специального упора для предотвращения осевого перемещения наружу.This embodiment provides an alternative to the latter embodiment described above, and facilitates mounting of the shaft device at the first end of the shaft, since the first support ring will therefore not require special support to prevent axial outward movement.
Подшипниковая конструкция согласно изобретению содержит как устройство вала согласно изобретению, в частности, согласно любому из предпочтительных вариантов осуществления последнего, так и, по меньшей мере, один первый поглощающий осевую силу подшипник качения с кольцом, которое вращается с валом, неподвижным кольцом и расположенными между ними элементами качения, причем первый поддерживающий элемент выполнен с возможностью вдавливания в неподвижное кольцо, осевая подвижность которого, следовательно, ограничена только на одной стороне элементом качения подшипника и на другой стороне первым поддерживающим элементом.The bearing structure according to the invention comprises both a shaft device according to the invention, in particular according to any of the preferred embodiments of the latter, and at least one first axial force absorbing rolling bearing with a ring that rotates with the shaft, the stationary ring and located between them rolling elements, the first supporting element being able to be pressed into a fixed ring, the axial mobility of which, therefore, is limited only by one side not part of a rolling bearing and on the other side of the first support member.
В данном описании поглощающий осевую силу подшипник качения означает не только подшипник, который поглощает только осевые силы, но также и подшипник, который поглощает как осевые, так и радиальные силы, например, конический подшипник качения.In this specification, an axial force absorbing rolling bearing means not only a bearing that absorbs only axial forces, but also a bearing that absorbs both axial and radial forces, for example, a tapered roller bearing.
Согласно предпочтительному варианту осуществления подшипниковой конструкции, она дополнительно содержит второй поглощающий осевую силу подшипник качения для осевой силы, действующей в направлении, противоположном осевой силе, которую первый подшипник качения выполнен с возможностью поглощать, причем второй подшипник качения имеет кольцо, которое вращается с валом, неподвижное кольцо и расположенные между ними элементы качения, так что второй поддерживающий элемент выполнен с возможностью вдавливания в неподвижное кольцо, осевая подвижность которого, следовательно, ограничена только на одной стороне элементами качения подшипника и на другой стороне поддерживающим элементом.According to a preferred embodiment of the bearing structure, it further comprises a second axial force absorbing rolling bearing for an axial force acting in a direction opposite to the axial force that the first rolling bearing is capable of absorbing, the second rolling bearing having a ring that rotates with the shaft, stationary the ring and the rolling elements located between them, so that the second supporting element is configured to be pressed into the stationary ring, axially the mobility of which, therefore, is limited only on one side by the rolling elements of the bearing and on the other side by a supporting element.
Коробка передач согласно изобретению содержит подшипниковую конструкцию согласно изобретению.The gearbox according to the invention comprises a bearing structure according to the invention.
Транспортное средство согласно изобретению содержит коробку передач согласно изобретению.A vehicle according to the invention comprises a gearbox according to the invention.
Подшипниковая конструкция, коробка передач и транспортное средство согласно изобретению предоставляют такие же преимущества, как описанные выше преимущества устройства вала и его предпочтительных вариантов осуществления.The bearing structure, gearbox and vehicle of the invention provide the same advantages as the advantages of the shaft device and its preferred embodiments described above.
Вторым аспектом изобретения является способ поддерживания вала, который включает специальные меры, заключающиеся в том, чтоA second aspect of the invention is a shaft support method, which includes special measures in that
обеспечивают пустотелый вал,provide a hollow shaft,
пропускают стержень через отверстие в вале,pass the rod through the hole in the shaft,
обеспечивают поддержку валу подшипниками, каждый из которых содержит первый поглощающий осевую силу подшипник качения с кольцом, которое вращается с валом, неподвижным кольцом и элементами качения между ними,provide support to the shaft with bearings, each of which contains a first axial force absorbing rolling bearing with a ring that rotates with the shaft, a stationary ring and rolling elements between them,
устанавливают на стержень у первого конца вала первый поддерживающий элемент, содержащий осевую внутреннюю поверхность с радиально наружной частью и радиально внутренней частью, причем радиально наружная часть смещена в осевом направлении к валу относительно радиально внутренней части,mounted on the rod at the first end of the shaft, the first supporting element containing an axial inner surface with a radially outer part and a radially inner part, and the radially outer part is displaced axially towards the shaft relative to the radially inner part,
обеспечивают давление радиально наружной частью первого поддерживающего элемента на неподвижное кольцо против элементов качения подшипника качения так, что осевая подвижность неподвижного кольца ограничена только на одной стороне элементами качения подшипника и на другой стороне упомянутым первым поддерживающим элементом,provide a radially outer part of the first supporting element against a stationary ring against the rolling elements of the rolling bearing so that the axial mobility of the stationary ring is limited only on one side by the rolling elements of the bearing and on the other side by the first supporting element,
устанавливают подшипник вала в поддерживающую конструкцию таким образом, что поддерживающая конструкция ограничивает осевую подвижность первого поддерживающего элемента.the shaft bearing is mounted in the supporting structure so that the supporting structure limits the axial mobility of the first supporting element.
Согласно предпочтительным вариантам его осуществления изобретенный способ применяется при использовании устройства вала согласно изобретению, в частности, согласно любому из предпочтительных вариантов осуществления устройства вала.According to preferred embodiments, the inventive method is applied using the shaft device according to the invention, in particular according to any of the preferred embodiments of the shaft device.
Изобретенный способ также предоставляет такие же преимущества, как обозначенные выше для устройства вала и его предпочтительных вариантов осуществления.The invented method also provides the same advantages as indicated above for the shaft device and its preferred embodiments.
Изобретение будет объяснено далее посредством подробного описания примеров вариантов его осуществления, приведенных ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.The invention will be explained below through a detailed description of examples of options for its implementation, given below with reference to the accompanying drawings.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 - продольный разрез части коробки передач согласно первому варианту осуществления изобретения; иFigure 1 is a longitudinal section of part of a gearbox according to a first embodiment of the invention; and
фиг.2 - соответствующий разрез согласно второму примерному варианту осуществления.2 is a corresponding section according to a second exemplary embodiment.
Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed Description of Embodiments
Фиг.1 представляет собой продольный разрез части коробки передач согласно изобретению. Коробка передач имеет корпус 1, составляющий поддерживающую конструкцию для валов коробки передач. Коробка передач в примере имеет вторичный вал 2 и промежуточный вал 4. Изобретение описано со ссылкой на промежуточный вал 4, который предусмотрен с устройством вала и подшипниковой конструкцией согласно изобретению. Другие детали коробки передач являются, в принципе, обычными и не описаны здесь более подробно. Промежуточный вал 4, далее называемый валом 4, предусмотрен с некоторым количеством зубчатых колес 5, взаимодействующих с вторичным валом 2.Figure 1 is a longitudinal section of part of a gearbox according to the invention. The gearbox has a housing 1 constituting a supporting structure for the gearbox shafts. The gearbox in the example has a
Вал 4 поддерживается первым коническим роликовым подшипником 7 у одного конца вала 4 и вторым коническим роликовым подшипником 8 у противоположного конца вала 4. Концентрическое круглое отверстие 9 расположено в вале 4 и проходит через всю длину вала 4. Стержень 10 проходит через отверстие 9 с небольшим зазором в нем, чтобы соприкосновение с валом было предотвращено. Стержень прикреплен своим концом, являющимся левым на чертеже, к части 11 концевой стенки корпуса. Крепление осуществлено концом 13 стержня 10, имеющим резьбу и завинченным в резьбовое отверстие в части 11 концевой стенки.The
Поддерживающий элемент 14 в форме круглого диска 14 прикреплен к правому концу стержня 10. Диск 14 имеет центральное отверстие, посредством которого он надет на стержень 10 и крепко привинчен посредством гайки 17 и резьбовой концевой части стержня 10.A supporting
Внутренняя сторона радиально наружной части 142 диска 14 придавлена к неподвижному наружному кольцу 71 подшипника 7 посредством подходящего завинчивания левого конца стержня 10 в отверстие 12 в части 11 концевой стенки и/или затягивания гайки 17. Таким образом, диск 14 обеспечивает поддерживание подшипника 7 для поглощения осевых сил, которые действуют направо.The inner side of the radially
Поддерживание левого конца вала 4 в этом примере имеет обычную конфигурацию, в которой наружное кольцо второго подшипника 8 упирается в осевую опорную поверхность части 11 концевой стенки для поглощения осевых сил, которые действуют налево.The support of the left end of the
Корпус 1 выполнен из алюминия, а вал 4 и стержень 10, проходящий через него, выполнены из стали. Если коробка передач нагревается до большей температуры, чем применяемая в состоянии, изображенном на фиг.1, как корпус 1, так и вал 4 и стержень 10 будут расширяться как в радиальном, так и в осевом направлении. Так как корпус 1 выполнен из алюминия, он будет расширяться в большей степени, чем вал 4 и стержень 10. В радиальном направлении рассматриваемые величины являются такими маленькими, что они не вызывают каких-либо проблем, тогда как разница в расширении в осевом направлении может быть величиной до нескольких десятых миллиметра.The housing 1 is made of aluminum, and the
Когда корпус 1 расширяется в осевом направлении относительно вала, результатом этого является то, что часть 21 корпуса, в которой установлен правый подшипник 7, перемещается направо относительно конца вала 4 и относительно диска 14, прикрепленного к стержню 10. Поскольку часть 21 корпуса не имеет осевой упорной поверхности для наружного кольца 71, влияние на осевое поддерживание подшипника 7 отсутствует. Она принимает форму диска 14 и ее положение относительно вала не меняется. Таким образом, отсутствует влияние разницы температуры на зазоры или преднагруженную установку подшипников 7, 8.When the housing 1 extends axially with respect to the shaft, the result is that the housing portion 21 in which the right bearing 7 is mounted moves to the right relative to the end of the
Как видно из чертежа, диск 14 имеет радиально наружную часть 142, направленную в сторону наружного кольца 71 подшипника и смещенную вовнутрь относительно остального диска. Целью этого является создание пространства зазора между диском 14 и валом и катящимися элементами, соответственно. Альтернативной возможностью является предусмотрение промежуточного кольца между наружным кольцом 71 и диском 14. Более сильное смещение поверхности 142 промежуточного кольца на значительном осевом протяжении сделает возможным расположение подшипника 7 немного более внутри на валу.As can be seen from the drawing, the
Второй пример варианта осуществления, изображенный на фиг.2, отличается от варианта осуществления на фиг.1 в отношении крепления стержня и в отношении детали диска у правого конца вала, но во всем остальном выполнен таким же образом.The second example of the embodiment shown in FIG. 2 differs from the embodiment in FIG. 1 with respect to the fastening of the rod and with respect to the disc part at the right end of the shaft, but otherwise is made in the same way.
В этом примере стержень 10 не прикреплен к концевой стенке корпуса, а также предусмотрен у его левого конца с устройством такого же типа, как у его правого конца. Таким образом, стержень не закреплен в корпусе у левого конца. Вместо этого упорный элемент 14b в форме диска 14b прикреплен к стержню 10 посредством резьбовой гайки 17b.In this example, the
Таким образом, вал 4, стержень 10, два диска 14, 14b и подшипники 7, 8 образуют составной узел с фиксированным пространством независимо от температуры между подшипниками 7, 8, чтобы последние сохраняли неизменные установки.Thus, the
У левого конца вала диск 14b зажат между наружным кольцом 81 подшипника и осевой поддерживающей поверхностью 110b части 11b концевой стенки корпуса. У правого конца вала упорное кольцо 18 прикреплено в части 21b корпуса для ограничения перемещения диска 14 наружу от вала.At the left end of the shaft, the disk 14b is sandwiched between the outer bearing ring 81 and the axial supporting
Когда корпус 1 расширяется в осевом направлении относительно вала 4, расстояние между осевой поддерживающей поверхностью 110b в части 11b концевой стенки и упорным кольцом 18 будет увеличиваться на несколько десятых миллиметра больше, чем расстояние между дисками 14, 14b. Таким образом, образуется соответствующий осевой зазор, хотя он не будет влиять на предустановки подшипников, которые сохраняются удерживающими вместе силами между дисками 14, 14b. Таким образом, вал предусмотрен с некоторой осевой подвижностью, но это допустимо с точек зрения, не охватывающих расположение подшипников, которое, конечно же, само по себе не нарушено. Осевая сила от узла поглощена осевой поддерживающей поверхностью 110b в части 11b концевой стенки или упорным кольцом 18 в части 21b корпуса, в зависимости от направления, в котором действует осевая сила.When the housing 1 expands axially relative to the
Claims (16)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0950142-0 | 2009-03-11 | ||
SE0950142A SE533565E (en) | 2009-03-11 | 2009-03-11 | Shaft device and method for storing a shaft |
PCT/SE2010/050247 WO2010104455A1 (en) | 2009-03-11 | 2010-03-03 | Shaft device and method for supporting a shaft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2478842C1 true RU2478842C1 (en) | 2013-04-10 |
Family
ID=42728567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011141092/11A RU2478842C1 (en) | 2009-03-11 | 2010-03-03 | Shaft arrangement, and shaft supporting method |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2406511A4 (en) |
CN (1) | CN102348902B (en) |
BR (1) | BRPI1005937A2 (en) |
RU (1) | RU2478842C1 (en) |
SE (1) | SE533565E (en) |
WO (1) | WO2010104455A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111043167B (en) * | 2019-12-05 | 2021-12-31 | 诸城市惠林精密机械有限公司 | Connecting device for bearing grading transmission |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3140330A1 (en) * | 1981-10-10 | 1983-04-21 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Transmission, in particular change-speed transmission with an integrated differential, for motor vehicles |
US5386630A (en) * | 1993-09-27 | 1995-02-07 | The Timken Company | Process and tool for adjusting bearings |
DE102007034085A1 (en) * | 2007-07-21 | 2009-01-22 | Volkswagen Ag | Gearbox e.g. for motor vehicle, has hollow shaft and anti-fatigue bolt for axial transmission elements which are arranged on shaft |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE924789C (en) * | 1951-11-30 | 1955-03-07 | Kramer G M B H Maschf Geb | Screw device for the common axial adjustment of the radial-axial roller bearings held together by a screw clamping device of intermediate wheels mounted on two sides between the gearbox and the differential of motor vehicles |
US2880041A (en) * | 1955-03-29 | 1959-03-31 | Rockwell Standard Co | Bearing mounting structure |
DE1198684B (en) * | 1960-12-27 | 1965-08-12 | Volkswagenwerk Ag | Two-sided mounting of a hollow shaft carrying a drive bevel gear of an axially offset bevel gear drive in a light metal housing for motor vehicles |
CH430341A (en) * | 1964-01-11 | 1967-02-15 | Sameco Payerne S A | Adjustable storage |
DE19932804A1 (en) * | 1999-07-14 | 2001-01-18 | Volkswagen Ag | Shaft bearing system comprises two reduced friction bearings connected by clamping component which passes through longitudinal bore in shaft |
BRPI0419157A (en) * | 2004-10-28 | 2007-12-11 | Volvo Lastvagnar Ab | turbocharger unit with brackets for one rotor shaft |
US8087323B2 (en) * | 2006-05-17 | 2012-01-03 | Volvo Lastvagnar Ab | Gear transmission with reduced transmission wall housing deflection |
-
2009
- 2009-03-11 SE SE0950142A patent/SE533565E/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-03-03 RU RU2011141092/11A patent/RU2478842C1/en not_active IP Right Cessation
- 2010-03-03 WO PCT/SE2010/050247 patent/WO2010104455A1/en active Application Filing
- 2010-03-03 EP EP10751089.3A patent/EP2406511A4/en not_active Withdrawn
- 2010-03-03 CN CN201080011536.3A patent/CN102348902B/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-03-03 BR BRPI1005937A patent/BRPI1005937A2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3140330A1 (en) * | 1981-10-10 | 1983-04-21 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Transmission, in particular change-speed transmission with an integrated differential, for motor vehicles |
US5386630A (en) * | 1993-09-27 | 1995-02-07 | The Timken Company | Process and tool for adjusting bearings |
DE102007034085A1 (en) * | 2007-07-21 | 2009-01-22 | Volkswagen Ag | Gearbox e.g. for motor vehicle, has hollow shaft and anti-fatigue bolt for axial transmission elements which are arranged on shaft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE0950142A1 (en) | 2010-09-12 |
CN102348902A (en) | 2012-02-08 |
SE533565E (en) | 2013-04-26 |
CN102348902B (en) | 2015-11-25 |
EP2406511A4 (en) | 2016-03-16 |
WO2010104455A1 (en) | 2010-09-16 |
SE533565C2 (en) | 2010-10-26 |
EP2406511A1 (en) | 2012-01-18 |
BRPI1005937A2 (en) | 2019-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8356944B2 (en) | Tapered roller bearing with displaceable rib | |
RU2594396C2 (en) | Connector module between drive shaft of motor fan and rolling bearing | |
JP6570538B2 (en) | Rotary table bearing assembly | |
JP2007333210A (en) | Bearing and its application method | |
KR20170097052A (en) | Foil bearing, method for setting a gap geometry of a foil bearing, and corresponding production method of a foil bearing | |
US20210372468A1 (en) | Pre-tensioned rolling element mounting | |
US9261137B2 (en) | Bearing assembly with ring retainer | |
RU2478842C1 (en) | Shaft arrangement, and shaft supporting method | |
JP2014506981A (en) | Bearing structure for rotating the shaft of the vacuum pump at high speed | |
US3804477A (en) | Centrifugal bearing preload mechanism | |
JP7050818B2 (en) | Plain bearings with hydrodynamic axial fixing means | |
JP2010091106A (en) | Axial load-insensitive emergency rolling bearing | |
JP4478942B2 (en) | Bearing fixing device | |
JPH11294554A (en) | Feed screw unit | |
JP2008045630A (en) | Preload adjustment structure of rolling bearing | |
KR101059147B1 (en) | Spindle Support Bearing Preloading Device | |
JP2007146936A (en) | Rolling bearing applied with pre-load | |
JP2007232035A (en) | Pressurization controlling bearing device | |
JPS5918571B2 (en) | Machine tool spindle bearings | |
JP2008045622A (en) | Pre-load adjusting structure for rolling bearing | |
JP2008045624A (en) | Pre-load adjusting structure for rolling bearing | |
JP2008045626A (en) | Pre-load adjusting structure for rolling bearing | |
JP2008045623A (en) | Pre-load adjusting structure for rolling bearing | |
KR101547928B1 (en) | Shaft Assembly | |
JP2008045625A (en) | Pre-load adjusting structure for rolling bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170304 |