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尤其用于在机床处的圆工作台支承的轴向角接触滚动轴承以及用于装配这样的轴向角接触滚动轴承的方法

摘要

本发明涉及一种轴向角接触滚动轴承(1)和用于装配根据本发明构造的轴向角接触滚动轴承的方法,轴向角接触滚动轴承基本上由一件式的靠内的轴承环(2)和一件式的靠外的轴承环(3)以及多个在轴承环(2、3)之间成至少两列(4、5)地并排布置滚动体(6、7)构成,滚动体(6、7)在周向上通过至少两个轴承保持架(8、9)彼此以均匀的间距保持,且在限定的压力角下以其滚动面在至少两个并排布置在靠内的轴承环(2)的外侧(10)处和在靠外的轴承环(3)的内侧(11)处的滚道(12、13)上滚动。根据本发明,滚动体(6、7)的至少两列(4、5)中的一列由轴承球构成,而滚动体(6、7)的至少两列(4、5)中的另一列由带有各两个对称地由球形基本形状变平的侧面(14、15)的球形滚子构成,其中,靠内的轴承环(2)具有单个的、轴向偏心地布置在滚道(12、13)中的一个旁边的、径向的填充孔(16),通过其可将至少两列(4、5)的所有滚动体(6、7)填入到其滚道(12、13)中,且其中,滚动体(6、7)的至少两列(4、5)的轴承保持架(8、9)相应构造为由多个依次排列的同类的保持架部段(17、18)构成的部段式保持架。

著录项

  • 公开/公告号CN102449332A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-05-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 谢夫勒科技有限两合公司;

    申请/专利号CN201080023505.X

  • 发明设计人 蒂诺·贝克;格哈德·纳根加斯特;

    申请日2010-06-04

  • 分类号F16C19/49;F16C33/46;F16C43/06;

  • 代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人车文

  • 地址 德国黑措根奥拉赫

  • 入库时间 2023-12-18 05:08:35

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-05-22

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):F16C19/49 授权公告日:20150819 终止日期:20190604 申请日:20100604

    专利权的终止

  • 2015-08-19

    授权

    授权

  • 2015-08-12

    著录事项变更 IPC(主分类):F16C19/49 变更前: 变更后: 申请日:20100604

    著录事项变更

  • 2015-08-12

    专利申请权的转移 IPC(主分类):F16C19/49 变更前: 变更后: 登记生效日:20150722 申请日:20100604

    专利申请权、专利权的转移

  • 2012-06-27

    著录事项变更 IPC(主分类):F16C19/49 变更前: 变更后: 申请日:20100604

    著录事项变更

  • 2012-06-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):F16C19/49 申请日:20100604

    实质审查的生效

  • 2012-05-09

    公开

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说明书

技术领域

发明领域

本发明涉及一种根据权利要求1的构成前序部分的特征的轴向角接触滚动轴承以及一种用于装配这样的轴向角接触滚动轴承的方法,且本发明尤其可有利地使用在机床的圆工作台支承处。

背景技术

发明背景

用于机床的现代的圆工作台轴承目前制造成带有对运转精度高要求的、用于组合负荷的、安装完成的精密轴承,并且按照转速和接合持续时间要么构造为轴向径向轴承,要么构造为轴向角接触球轴承。两种轴承实施方案承受径向的负载和两侧轴向的负载以及倾覆力矩,并且在径向上和轴向上无游隙地预紧。轴向径向轴承主要使用在带有低转速以及短接合持续时间的标准应用场合中,并且通常特征在于更高的、随转速升高的摩擦力矩,而轴向角接触球轴承非常良好地适用于在高的接合持续时间的情形中的快速转动的应用场合,且特征在于明显较少的摩擦和较低的润滑剂消耗。

此外,此类圆工作台轴承由本申请人出版的2006年一月的“滚动轴承”目录册公知,并且例如在页面990至1019上在作为轴向径向轴承和轴向角接触球轴承的所提及的实施方式中进行介绍。在此,所显示的轴向径向轴承基本上由轴向部分和径向部分构成,其中,轴向部分通过轴向滚针圈或轴向圆柱滚子圈、靠外的轴承环、角环和轴圈构成,而作为径向部分使用无保持架的或保持架引导的、预紧的圆柱滚子组。与此相反,示出的轴向角接触滚动轴承基本上由两件式的靠内的轴承环和一件式的靠外的轴承环以及多个在轴承环之间并排布置成彼此相对安放的两列的轴承球,这些轴承球在周向上通过两个实心的黄铜轴承保持架或钢轴承保持架彼此以均匀的间距保持,且在限定的压力角下以其滚动面在多个并排地布置在靠内的轴承环的外侧处和在靠外的轴承环的内侧处的滚道上滚动。此外,通过DE 10 2007 015 421A1同样公知实施成双列角接触球形滚子轴承的圆工作台轴承,该圆工作台轴承基本上具有与所提及的轴向角接触球轴承相同的轴承构造,然而在其中作为双列轴承球的替代,使用两列彼此相对地安放的且在两个合成材料轴承保持架中引导的双列球形滚子作为滚动体。

然而,如下不仅在所描述的轴向角接触球轴承中而且在所提及的角接触球形滚子轴承中证实是不利的,即,其靠内的轴承环须在轴向上分成两部分地实施,以便实现滚动体的装配。在此,将轴承保持架置入到靠外的轴承环的每个滚道侧中,且各装备有相应的滚动体,以便于最后将靠内的轴承环的两个部件环置入到轴承中且通过螺纹连接彼此预紧。然而,用于靠内的轴承环的两个部件环的制造尤其地在带有大直径的圆工作台轴承中证实是非常复杂且成本高昂的,并且此外,防止轴承在其运输时散架的保护以及在其螺纹连接中的轴承预紧与在用户处的环境结构的极其精确的协调是必需的。同样地,靠内的轴承环在其组装中的两件式的实施方案要求轴承在两个部件环的整个宽度上对中心,其中,部件环在其螺纹连接中由于其在内径上的不同的公差(尽管非常细心)而可在轴上相对彼此移动和/或预紧,进而负面地影响圆工作台的运转精度。此外,在公知的轴承中所使用的黄铜、钢或合成材料轴承保持架同样由以下证实是不利的,即,这些轴承保持架或者须非常复杂且成本高昂地由黄铜毛坯或钢毛坯切削制造,或者能以合成材料注塑方法仅对于带有最大200mm的孔直径的轴承而言在相应批量中相对低成本地制造,因为在带有更大孔直径的轴承中制造耗费和成本耗费对于轴承保持架的注塑而言不断升高,且最终不再可在制造技术上控制。出于这些原因,用于圆工作台的轴向角接触球轴承或角接触球形滚子轴承的当前实施方案也局限于460mm孔直径的最大的结构尺寸。

为了避免前面所提及的缺点,由实践同样公知的是,不分开地或者说一件式地构造轴向角接触球轴承的靠内的轴承环,且类似于在DE86 07 236 U1中那样每个滚道侧设有径向的填充孔,该填充孔直接通到轴承球的滚道中且通过这些滚道将轴承球由轴承孔起填入到滚道中。填充孔于是在将轴向角接触球轴承装填以所有滚动体之后通过各一个实心的填充塞来封闭,该填充塞在滚道端侧适配于滚道的形状且通过横向分布的夹紧销固定在其封闭位置中。作为轴承保持架,在这样的轴向角接触球轴承中优选使用切削制造的黄铜窗式保持架,黄铜窗式保持架与扩大构造成的靠外的滚道凸肩相联系地在靠外的轴承环处同时充当轴承的迷宫式密封件。

然而,此类轴向角接触球轴承在各种常规情况下仅作为不预紧的特别实施方案使用在如下这样的应用场合中,即,在该处轴承不须承受较大的负载,因为在轴承运行中持久地由滚动体滚过的填充塞鉴于对滚道负荷能力和滚道精度的要求是极其有问题的。然而,填充塞必须非常复杂且高精度地匹配于轴承的滚道,由此,所形成的接合部位不造成轴承的过早磨损或尤其在较高转速的情形中不造成不期望的噪声。因为必要的通过内环和外环的两个滚道间距的偏移以及通过使用不同的球分类进行的轴承预紧的引入是相对复杂的,所以尽管有两个轴承环的一件式实施方案,这样的轴向角接触球轴承总体而言仍然是极其成本高昂的。

发明内容

发明任务

因此,由公知的现有技术的解决方案的所说明的缺点出发,本发明基于如下任务,即,设计一种尤其地用于在机床处的圆工作台支承的轴向角接触滚动轴承,该轴向角接触滚动轴承不仅在轴承环和轴承保持架的制造中而且在滚动体的装配中和轴承预紧的调整中特征在于低的生产成本,且该轴向角接触滚动轴承同时通过避免在轴承运行中滚过在轴承环之一中的填充塞而具有高滚道负荷能力以及低噪声水平。

发明说明对于第一方面,该任务在根据权利要求1的前序部分的轴向角接触滚动轴承中根据本发明由以下方式解决,即,滚动体的至少两列中的一列由轴承球构成,而滚动体的至少两列中的另一列由带有各两个对称地由球形基本形状变平的、彼此平行地布置的侧面的球形滚子构成,其中,靠内的轴承环具有单个的、轴向偏心地布置在滚道中的一个旁边的、径向的填充孔,通过该填充孔可将至少两列的全部滚动体填入到滚动体的滚道中,并且滚动体的至少两列的轴承保持架各自构造为由多个依次排列的、同类的保持架部段构成的部段式保持架。

由此,本发明基于如下认知,即,通过将目前构造为轴承球的滚动体的至少一列替换成构造为球形滚子的滚动体以及通过有意识地使用该球形滚子的特别形状可实现如下,即,两个轴承环以低成本的方式一件式地构造成,且所有滚动体到其滚道中的填入通过唯一的填充孔实现,该填充孔不再通到滚道中的一个中,进而不造成滚道的通过由滚动体滚过的填充塞引起的由装配引发的削弱。在此,作为部段式保持架的轴承保持架的特有的实施方案此外有助于轻易地装配所有滚动体,从而使得根据本发明构造成的轴向角接触滚动轴承总体而言特征在于特别低的制造成本和装配成本,且同时在于高滚道负荷能力。

根据本发明构造成的轴向角接触滚动轴承的优选的设计方案和有利的改进方案在从属权利要求中进行介绍。

其后,根据权利要求2作如下设置,即,根据本发明构造成的轴向角接触滚动轴承优选具有两列以O型布置彼此相对排列的滚动体,其中,面朝圆工作台的列构造为轴承球,且背离圆工作台的列构造为球形滚子,其中,两列优选地具有相同的分度圆直径和压力角(Druckwinkel),以及所有滚动体具有相同的直径。在此,面朝圆工作台的该列滚动体作为轴承球的构造方案由以下证实是特别有利的,即,具有较小滚动阻力的轴承球由此在主负载方向上起作用,且由此同样地可在无其它附加措施的情形中承受静态的负载,如机床的圆工作台的重量。与此相反,带有相同分度圆直径的滚动体和带有相同直径的所有滚动体的两列构造尤其地出于成本原因在轴承环和滚道制造中证实是特别有利的。然而,作为备选地按照应用场合同样可实现如下,即,在两列滚动体直径相同的情形中这些滚动体布置在不同的分度圆直径上,或是两列滚动体以不同的直径构造成且布置在相同的分度圆直径上。同样可考虑如下,即,轴向角接触滚动轴承依赖于相应地要求的轴承额定载荷地装备有构造为球形滚子的滚动体的两列,所述滚动体带有相同或不同的球形基本形状直径和相同或不同的分度圆直径,并且/或者前面所提及的滚动体组合以等价的方式在滚动体的以X型布置以相同或不同的压力角彼此相对地安放的两列中实现。

由先前所描述的优选构造方案出发,根据本发明构造成的根据权利要求3、4和5的轴向角接触滚动轴承此外特征在于,在靠内的轴承环中的径向填充孔直接布置在构造为球形滚子的该列滚动体的滚道旁边且在径向的填充孔的内环外侧的通口处在单侧构造有指向该滚道的、阶段式的填充斜面,用于轻易地填入球形滚子。在此,靠内的轴承环在用于滚动体的两个滚道之间放下直至滚道底部以及平整地构造成,以便于如下面再对装配方法进行描述的那样,在滚道单侧已装填以滚动体时仍实现靠内的轴承环的轴向的移动。此外,在靠内的轴承环中的径向的填充孔具有相比滚动体略微更大的直径,以便实现滚动体通过该填充孔的填入。在所有滚动体填入之后,径向的填充孔于是可在其内环内侧的通口处优选通过简单的、空心地构造成的合成材料塞来封闭,且可用作为轴向角接触滚动轴承的额外的润滑剂存储部。然而,作为备选地同样可行的是,在靠内的轴承环中的径向填充孔用于容纳用于温度监控系统、磨损监控系统、负载监控系统或转速监控系统的额外的传感机构,或用于容纳用于静态的运行状态(如其例如在孔加工时在圆工作台上出现的那样)的额外的锁止组件(Feststellglied)。

根据权利要求6,如下是根据本发明构造成的轴向角接触滚动轴承的另一特征,即,滚动体的两列的轴承保持架的各个保持架部段相应地由同类的基础部件构成,且至少用于滚动体的构造为球形滚子的列的轴承保持架的保持架部段额外地相应具有可插装到基础部件上的第二上方部件。由此,带有相同直径的一列轴承球和一列球形滚子的根据本发明的轴向角接触滚动轴承的优选实施方式中,对于两列的轴承保持架而言可使用同类的基础部件,这些基础部件仅在构造为球形滚子的滚动体的列中补充以上方部件。然而,如果在轴向角接触滚动轴承的备选的实施方案中两列滚动体由相同尺寸的球形滚子构成,那么两列的轴承保持架的保持架部段可不仅由同类的基础部件而且同样地可由同类的上方部件构成。在此,不仅保持架部段的基础部件而且上方部件基本上优选地具有带有相同长度的矩形形状,其中,基础部件的宽度与大约一半轴承宽度相符且上方部件具有基础部件的大约一半宽度,然而相比基础部件略微更厚地构造成。在这样的保持架部段有大件数的情形中,如下证实是特别低成本的,即,不仅保持架部段的基础部件而且上方部件也由合成材料以注塑方法制造,而较小件数同样可相对低成本地无切削地通过钢板的冲裁和改型制造,或可切削地由黄铜或轻金属合金制造。

根据权利要求7,两个轴承保持架的保持架部段的基础部件此外相应地构造有两个或多个圆形的、与滚动体的直径相符的保持架兜孔,这些保持架兜孔在其内侧处在周向上在兜孔纵轴线的高度上额外地具有用于滚动体的摩擦优化的凹形的起动面在此,保持架兜孔的数量视两列滚动体的尺寸以及轴承设计而定且优选以如下方式来选择,即,需要的注塑形状可较小地且进而低成本地设计。由此可行的是,非常大的分度圆直径或者带有高于目前说明的最大的结构尺寸460mm的内径的轴向角接触滚动轴承配备有由所提及的保持架部段构成的合成材料保持架。在有效的改进方案中,在保持架部段的基础部件中的保持架兜孔此外根据权利要求8在其面朝在靠内的轴承环中的填充孔的直径一半处相应地还构造有呈梯形的、平行于兜孔纵轴线分布的扩展部,所述扩展部同样设置用于轻易地填入构造为球形滚子的滚动体。

根据权利要求9和10,根据本发明构造成的轴向角接触滚动轴承的两个轴承保持架的保持架部段的基础部件此外还特征在于,所述基础部件在其轴承外侧的边缘部分处相应地在保持架兜孔之间构成的兜孔接片的高度上构造有多个用于对部段的必要时待插装的上方部件进行位置固定的呈T形轮廓的凹槽,并且在凹槽之间在基础部件的表面上具有多个呈楔形的凹陷部,两个轴承保持架的部段的必要时待插装的上方部件可相应地通过止动连接形状锁合地在轴向上锁定在凹陷部中。在保持架部段的基础部件的端侧的端部处,所提及的凹槽在此仅作为半个T形凹槽在单侧添加到端侧中,这些凹槽通过相应构造的上方部件在上方部件插装之后填满,进而相对相邻的保持架部段在周向上构成封闭的接合部位。在基础部件的表面中的呈楔形的凹陷部优选相应地成对地在轴向上一个接一个地布置在凹槽之间,且用于将上方部件固定在两个止动位置中。在此,各个凹陷部彼此的间距以如下方式选择,即,上方部件在第一凹陷部中或者说在第一止动位置中首先固定在基础部件上,且在此在基础部件中的保持架兜孔尚未被覆盖,而在第二凹陷部中或者说在第二止动位置中上方部件在轴向上锁定在其覆盖基础部件的保持架兜孔大约一半的最终位置中,且在此期间填入的球形滚子以其压力角固定。

由保持架部段的基础部件的先前所描述的优选的构造方案出发,用于构造为球形滚子的该列滚动体的轴承保持架的保持架部段的上方部件因此根据权利要求11和12一方面在所述上方部件的轴承内侧的边缘部分处具有在其整个长度上延伸的斜面,该斜面在上方部件的装配位置中伸入到基础部件的保持架兜孔中,且球形滚子通过球形滚子侧面以其压力角固定,而另一方面在所述上方部件的轴承外侧的边缘部分的下侧处布置有多个与在基础部件中的凹槽的数量相符的呈T形轮廓的接片,这些接片用于对保持架部段的待插装的上方部件进行位置固定。由此,在保持架部段的基础部件中的呈T形轮廓的凹槽用于承受保持架部段的上方部件的呈T形轮廓的接片,以便于在径向上且在周向上将两个部分相对彼此固定,其中,这些接片在上方部件的端侧的端部处再仅作为一半T形接片在单侧成型到端侧处,这些接片在基础部件的端侧处嵌入到一半T形凹槽中。此外,根据权利要求13和14的保持架部段的上方部件在其下侧处的接片之间具有多个从该下侧伸出的呈楔形的凸起部,利用这些凸起部可将上方部件形状锁合地在轴向上锁定在基础部件的凹陷部中。在此,这些呈楔形的凸起部以特别有利的方式布置在弹性地构造成的舌状部的端部处,这些舌状部相应地以伸入到额外地添加到部段中的长孔状的留空部中的方式成型到该留空部的侧壁处,因此上方部件到保持架部段的基础部件上的插装由此在基础部件与靠外的轴承环之间的相对较窄的间隙内基本上得到简化。

由此,通过以所描述的方式构造成保持架部段的上方部件和基础部件确保如下,即,一方面两个部件可制造成带有相对简单的工具的合成材料件,且另一方面两个部件的两个功能“径向连接”和“轴向连接”通过两个分开的形状锁合连接而彼此独立地实施。这意味着,由球形滚子通过保持架部段的上方部件的引导而产生且仅作用到保持架部段的上方部件上的径向的操作力完全由在两个部件处的呈T形轮廓的接片和凹槽承受,且两个部件的轴向止动连接的每个可促进该止动连接的可能的展开和松脱的负载被高效地阻止。同样有利的是,通过经由在所述上方部件的轴承内侧的边缘部分处的斜面形成保持架部段与球形滚子侧面接触,该列滚动体的压力角可通过改变斜面的角度而在较宽的范围中变化,且由此可实现直至大约55°的压力角。此外,保持架部段的上方部件通过其与基础部件的形状锁合的连接而同样阻止球形滚子在其滚道中的倾翻,其中,球形滚子的支撑力附带地传递到保持架部段的基础部件上,且所述保持架部段又在轴向上自行支撑在球形滚子处。由此,轴承保持架的所有保持架部段引导滚动体,且不需要另外的在轴向角接触滚动轴承的其它部件处的支撑。

最后,还通过权利要求15提出了根据本发明构造成的轴向角接触滚动轴承的有利的设计方案,即,在靠外的轴承环与靠内的轴承环之间的间距在轴向角接触滚动轴承的两个轴向侧处仅如此大地构造成,即,其与两个轴承保持架的在两侧伸入到该间距中的保持架部段共同作用地构成迷宫式密封件,用于轴承的阻挡由外部侵入的污物且阻止处在轴承中的润滑剂的溢出的密封。因此,在带有相同直径的一列轴承球和一列球形滚子的根据本发明的轴向角接触滚动轴承的优选的实施方式中(在其中对于构造为轴承球的该列滚动体仅用于轴承保持架的保持架部段的基础部件),在该轴向侧处的间距小于在该列构造为球形滚子的滚动体的轴向侧处的间距,这些滚动体被引导穿过由基础部件和上方部件组装成的保持架部段,且由此多于双倍那么高。因此,如下证实是有利的,即,在轴承球的轴向侧处的迷宫式密封件例如通过将在靠外的轴承环处的靠外的滚道凸肩额外单侧延长直到基础部件的高度上来实现,其中,通过将额外的密封唇在径向上布置在两个轴承保持架的保持架部段处以及在周向上布置在各个保持架部段之间的接合部位处可进一步显著提高密封效果。同时,通过这样的在轴承环之间的间隙构造,同样在周向上可靠地引导两个轴承保持架的保持架部段。

对于第二方面,本发明的任务同样通过根据本发明的用于装配所介绍的轴向角接触滚动轴承的方法来解决,该方法在下面进行介绍。

根据该方法,首先以如下程度进行用于构造为轴承球的滚动体的第一列的轴承保持架的保持架部段的基础部件到靠外的轴承环的第一滚道中的插入以及靠内的轴承环到靠外的轴承环中的同轴的插入,即,直至在靠内的轴承环中的填充孔与部段的基础部件的第一保持架兜孔对准。在该位置中,然后进行第一轴承球穿过在靠内的轴承环中的填充孔到轴承保持架的保持架部段的基础部件的第一保持架兜孔中的填入。随后,靠内的轴承环在周向上进一步转动,直至在靠内的轴承环中的填充孔与保持架部段的基础部件的第二保持架兜孔对准,从而可实现第二轴承球穿过在靠内的轴承环中的填充孔到轴承保持架的保持架部段的基础部件的第二保持架兜孔中的填入。从这时起重复最后两个方法步骤,直至轴承保持架的保持架部段的基础部件的所有保持架兜孔装填以第一列滚动体。

为了给轴向角接触滚动轴承装填以构造为球形滚子的滚动体的第二列,然后以如下程度进行靠内的轴承环到靠外的轴承环中的轴向的推入,即,直至第一列滚动体贴靠在两个轴承环的第一滚道中。在该处用于滚动体的构造为球形滚子的列的轴承保持架的保持架部段的基础部件到靠外的轴承环的第二滚道中的插入以及靠内的轴承环的取向以如下方式合并,即,在靠内的轴承环中的填充孔与保持架部段的基础部件的第一保持架兜孔对准。在该位置中,此后进行第一球形滚子穿过在靠内的轴承环中的填充孔到轴承保持架的保持架部段的基础部件的第一保持架兜孔中的填入,其中,球形滚子通过在靠内的与靠外的轴承环之间的间隙在使用在填充孔处的填充斜面和在保持架部段的基础部件中的保持架兜孔的呈梯形的扩展部处的情形下引入到保持架兜孔中。随后,于是将靠内的轴承环在周向上进一步转动,直至在靠内的轴承环的填充孔与保持架部段的基础部件的第二保持架兜孔对准,从而能以相同方式进行第二球形滚子穿过在靠内的轴承环中的填充孔到轴承保持架的保持架部段的基础部件的第二保持架兜孔中的填入。同样在此处,从这时起重复最后的两个方法步骤,直至轴承保持架的保持架部段的基础部件的所有保持架兜孔装填以第二列构造为球形滚子的滚动体。

此后,将由此完全装填的轴向角接触滚动轴承的靠外的轴承环置于带有如下转速的转动运动中,在其中所有构造为球形滚子的滚动体通过离心力自行在其滚道中垂直地安放。在球形滚子的该位置中,保持架部段的全部的上方部件随后被推到用于球形滚子的轴承保持架的保持架部段的基础部件上,且首先被轴向固定在其在基础部件上的第一止动位置中。下面,保持架部段的上方部件在轴向上以如下程度进一步移动到基础部件上,直至在上方部件的轴承内侧的边缘部分处的斜面碰到球形滚子的相对而置的侧面上,球形滚子通过上方部件的进一步推开以其压力角倾翻,且上方部件以其运行位置卡止在基础部件上的第二止动位置中。最后,于是还进行轴向角接触滚动轴承穿过在靠内的轴承环中的填充孔的可选的润滑以及填充孔以合成材料塞的封闭。

此外,如下也是根据本发明的装配方法的一种有利的设计方案,即,在装配工艺期间通过在轴承环中的两个滚道之间有针对性的轴向的和/或径向的偏移来调整轴向角接触滚动轴承的必要的预紧,其中,制造公差通过轴承环的不同的配对和滚动体的不同分类来补偿。由此,不须将轴向角接触滚动轴承的单个部件更耗费地彼此磨配,这种磨配在大直径范围中的滚动轴承中实际上同样不能再执行。

附图说明

附图简短说明

下面,对根据本发明构造为的轴向角接触滚动轴承的一种优选实施方式在参照附入的附图的情形下做进一步阐释。在此:

图1以缩小的尺度示出了根据本发明构造为的双列轴向角接触滚动轴承的侧视图;

图2示出了根据本发明构造为的轴向角接触滚动轴承的根据图1的横截面A-A;

图3示出了根据本发明构造为的轴向角接触滚动轴承的根据图2的细节Z的放大的视图;

图4示出了轴向角接触滚动轴承的靠内的轴承环的根据图1的剖面B-B的放大视图;

图5示出了在根据本发明的轴向角接触滚动轴承的靠内的轴承环中的填充孔的放大的俯视图;

图6示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的保持架部段的基础部件的放大的侧视图;

图7示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的保持架部段的基础部件的放大的俯视图;

图8示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的保持架部段的基础部件的根据图6的剖面C-C;

图9示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的保持架部段的基础部件的根据图6的剖面D-D;

图10示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的保持架部段的上方部件的放大的侧视图;

图11示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的保持架部段的上方部件的放大的俯视图;

图12示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的保持架部段的上方部件的根据图10的剖面E-E;

图13示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的保持架部段的上方部件的根据图10的剖面F-F;

图14示出了根据本发明的轴向角接触滚动轴承的未装配的保持架部段的立体的图示;

图15示出了带有球形滚子的根据本发明的轴向角接触滚动轴承的经装配的保持架部段的横截面;

图16示出了用于装配根据本发明的轴向角接触滚动轴承的方法步骤a)的示意性的图示;

图17示出了用于装配根据本发明的轴向角接触滚动轴承的方法步骤b)至f)的示意性的图示;

图18示出了用于装配根据本发明的轴向角接触滚动轴承的方法步骤g)至m)的示意性的图示;

图19示出了用于装配根据本发明的轴向角接触滚动轴承的方法步骤n)至p)的示意性的图示。

具体实施方式

附图详细说明

由图1和图2分别清楚地得出适用于在机床处的圆工作台支承的轴向角接触滚动轴承1,该轴向角接触滚动轴承基本上由一件式的靠内的轴承环2和一件式的靠外的轴承环3以及由多个在轴承环2、3之间并排地布置成两列4、5的滚动体6、7构成,滚动体6、7在周向上通过两个轴承保持架8、9彼此以均匀的间距保持。在此可在图3中看见的是,滚动体6、7的两列4、5以O型布置相对彼此放置,且在限定的压力角的情形下以其滚动面在两个并排地布置在靠内的轴承环2的外侧10处和在靠外的轴承环3的内侧11处的滚道12、13上滚动。此外,在图1和2中未详细标明的在靠内的和靠外的轴承环2、3中的孔用于轴向角接触滚动轴承1在机床的接口结构处的螺纹连接。

此外,如下由图1和2结合图3、图4和图5可见,即,在所显示的轴向角接触滚动轴承1的情形中滚动体6、7的双列4、5中的一列根据本发明由轴承球构成,而滚动体6、7的双列4、5中的另一列由球形滚子构成,所述球形滚子各自具有两个对称地由球形基本形状变平的、彼此平行地布置的侧面14、15,并且在这些侧面之间以其球形基本形状的直径的大约70%的宽度构造为。在此,为了静态负荷如机床圆工作台的重量的更好的承受,在优选的实施方案中面朝圆工作台的列4构造为轴承球且背离圆工作台的列5构造为球形滚子,其中,两列4、5具有相同的分度圆直径,且所有滚动体6、7具有相等的直径。此外,靠内的轴承环2根据本发明具有单个的、轴向偏心地布置在滚道12、13中的一个旁边的、径向的填充孔16,通过该填充孔可将至少双列4、5的所有滚动体6、7填入到滚动体的滚道12、13中,且同时滚动体6、7的双列4、5的轴承保持架8、9根据本发明通过相应由多个依次排列的、同类的保持架部段17、18构成的部段式保持架构成。

在此,在图4和5中可辨认出如下,即,在靠内的轴承环2中的径向填充孔16直接布置在构造为球形滚子的该列5滚动体7的滚道13旁边,且在径向的填充孔的内圈外侧的通口处在单侧构造有指向于该滚道13的、阶段式的填充斜面19,用于轻易地填入球形滚子。在此,如下明显可见,即,靠内的轴承环2在用于滚动体6、7的两个滚道12、13之间放下直至滚道底部,以及平整地构造,以便于在轴承装配时在滚道12在单侧已装填以滚动体6的情况下仍然实现靠内的轴承环3的轴向移动。此外,在靠内的轴承环2中的径向的填充孔16具有相比滚动体6、7略微更大的直径,以便于实现滚动体5、7穿过该填充孔16的填入。在填入所有滚动体6、7后,径向的填充孔16于是如在图4中示出的那样在其内圈内侧的通口处优选通过简单的、空心构造成的合成材料塞20封闭,且可用作为轴向角接触滚动轴承1的额外的润滑剂存储部。

此外,在图3中可见如下,即,滚动体6、7的双列4、5的轴承保持架8、9的各个保持架部段17、18相应地由同类的基础部件21、22构成,且轴承保持架9的保持架部段18对于构造为球形滚子的该列5滚动体7而言额外地具有各一个可插装到基础部件22上的第二上方部件23。在此,在轴承环2、3之间的间距在轴向角接触滚动轴承1的两个轴向侧处仅如此地大,即,使得所述间距与两个轴承保持架8、9的保持架部段17、18共同起作用地相应地构成抵挡由外部侵入的污物且阻止处在轴承中的润滑剂的溢出的迷宫式密封件。

此外,图7和图8显示如下,即,两个轴承保持架8、9的保持架部段17、18的基础部件21、22示例地构造有各四个圆形的、与滚动体6、7的直径相符的保持架兜孔24、25,如也能在图15中看见的那样,这些保持架兜孔在其内侧处在周向上在兜孔纵轴线AL的高度上额外地具有用于滚动体6、7的凹形的起动面26、27。同样地,如下由图7、图8、图9和图14可见,即,保持架兜孔24、25在保持架部段17、18的基础部件21、22中在其面朝在靠内的轴承环2中的填充孔16的直径一半处相应地具有呈梯形的、平行于兜孔纵轴线AL分布的扩展部30、31,所述扩展部同样在轴承装配时用于轻易地填入构造为球形滚子的滚动体7。此外,如在图6至图9中示出的那样,保持架部段17、18的基础部件21、22在其轴承外侧的边缘部分处相应地在构造在保持架兜孔24、25之间的兜孔接片28、29的高度上构造有多个呈T形轮廓的凹槽32、33,在这些凹槽中保持架部段17、18的必要时待插装的上方部件23可在径向上且在周向上位置固定。两个轴承保持架8、9的保持架部段17、18的上方部件23的轴向的锁定于是通过多个在凹槽32、33之间成形到两个轴承保持架8、9的保持架部段17、18的基础部件21、22的表面中且在图7、图8和图14中清楚可见的呈楔形的凹陷部34、35来实现,这些凹陷部以在上方部件23处的相对应的构造相应地构成在图15中所示类型的形状锁合的止动连接。

用于构造为球形滚子的滚动体7的轴承保持架9的保持架部段18的上方部件23的另一构造方案在图10至图14中示出。在此,图12和图13显示如下,即,在其轴承内侧的边缘部分处的上方部件23具有在其整个长度上延伸的斜面36,该斜面在上方部件23的在图15中绘制出的装配位置中伸入到基础部件21、22的保持架兜孔25中,且球形滚子通过球形滚子的侧面15以其压力角固定。此外,由图10和图12获知如下,即,用于构造为球形滚子的滚动体7的保持架9的保持架部段18的上方部件23在其轴承外侧的边缘部分的下侧处具有多个与在基础部件21、22中的凹槽32、33的数量相符的呈T形轮廓的接片37,所述接片用于保持架部段18的待插装的上方部件23的在径向以及周向上的位置固定。如图10、图11和图13显示的那样,在这些接片37之间,上方部件23具有多个由所述上方部件的下侧伸出的呈楔形的凸起部38,这些凸起部与呈楔形的凹陷部34、35一起在基础部件21、11处形成在图15中所显示的止动连接,利用其可在轴向上形状锁合地锁定上方部件23。在此,如尤其地在图13中可见的那样,在轴承保持架9的保持架部段18的下侧处的呈楔形的凸起部38相应地布置在弹性地构造成的舌状部39的端部处,这些舌状部相应地伸到额外地添加到保持架部段18中的、长孔状的留空部40中,如其同样在图14中可见的那样,且相应地成型到该留空部40的侧壁处。

最后,在图16至图19中还示意性地示出了用于装配所介绍的轴向角接触滚动轴承1的方法,其中,各个方法步骤通过带有所属的根据权利要求的编号的运动箭头来说明。在此由图16获知,该装配方法首先以将用于构造为轴承球的滚动体6的第一列4的轴承保持架8的保持架部段17的基础部件21插入到靠外的轴承环3的第一滚道12中开始(a)。其后,以如下程度实现靠内的轴承环2到靠外的轴承环3中的在图17中所简示的同轴插入,即,直至在靠内的轴承环2中的填充孔16与保持架部段17的基础部件21的第一保持架兜孔24对准(b)。在该位置中实现将第一轴承球穿过在靠内的轴承环2中的填充孔16填入到轴承保持架8的保持架部段17的基础部件21的保持架兜孔24中(c)。随后,如进一步在图17中所简示的那样,将靠内的轴承环2在周向上进一步转动,直至在靠内的轴承环2中的填充孔16与保持架部段17的基础部件21的第二保持架兜孔24对准(d),从而可实现将第二轴承球穿过在靠内的轴承环2中的填充孔16填入到轴承保持架8的保持架部段17的基础部件21的第二保持架兜孔24中(e)。从现在起,重复最后两个方法步骤,直至保持架8的保持架部段17的基础部件21的所有保持架兜孔24填充以第一列4的滚动体6。

为了对轴向角接触滚动轴承1装填以构造为球形滚子的滚动体7的第二列5,然后进行靠内的轴承环2到靠外的轴承环3中的在图18中所简示的轴向的推入,直至第一列4的滚动体6贴靠在两个轴承环2、3的第一滚道12中(g)。在该处,用于滚动体7的构造为球形滚子的列5的轴承保持架9的保持架部段18的基础部件22到靠外的轴承环3的第二滚道13中的插入(h)以及靠内的轴承环2的取向以如下方式合并,即,在靠内的轴承环2中的填充孔16在侧向上与保持架部段18的基础部件22的第一保持架兜孔25对准(i)。在该位置中,在此后进行同样在图18中所简示的第一球形滚子穿过在靠内的轴承环2中的填充孔16到轴承保持架9的保持架部段18的基础部件22的第一保持架兜孔25中的填入(i),其中,球形滚子通过在靠内的轴承环2与靠外的轴承环3之间的间隙在使用在填充孔16处的填充斜面19和在保持架部段18的基础部件22中的保持架兜孔25的呈梯形的扩展部31的情形下引入到保持架兜孔25中。随后,于是靠内的轴承环2再在周向上进一步转动,直至在靠内的轴承环2中的填充孔16与保持架部段18的基础部件22的第二保持架兜孔25对准(k),从而能以相同形式实现第二球形滚子穿过在靠内的轴承环2中的填充孔16到轴承保持架9的保持架部段18的基础部件22的第二保持架兜孔25中的填入(i)。同样在此处,从现在起重复两个最后提及的方法步骤,直至轴承保持架9的保持架部段18的基础部件22的所有保持架兜孔25装填以构造为球形滚子的第二列5的滚动体7。

此后,将由此完全装填的轴向角接触滚动轴承1的靠外的轴承环3置于带有如下转速的转动运动中,在其中所有构造为球形滚子的滚动体7如在图19中示出的那样通过离心力自行垂直地安置在滚动体的滚道13中。随后,在球形滚子的该位置中,保持架部段18的全部的上方部件23被推到用于球形滚子的轴承保持架9的保持架部段18的基础部件22上,且首先被轴向固定在其在基础部件22上的第一止动位置中(o)。下面,保持架部段18的上方部件23在轴向上还以如下程度进一步移动到基础部件22上,直至在上方部件23处的斜面36碰到球形滚子的相对而置的侧面15上,球形滚子通过上方部件23的进一步的推开(如在图15中可见的那样)以球形滚子压力角倾翻,且上方部件23以其运行位置卡止在基础部件22上的第二止动位置中。最后,于是还进行轴向角接触滚动轴承1穿过在靠内的轴承环2中的填充孔16的可选的润滑以及填充孔16以合成材料塞20的封闭。此外,轴向角接触滚动轴承1的必要的预紧在装配方法期间通过在轴承环2、3中的两个滚道12、13之间的有针对性的轴向和/或径向偏移来调整,其中,制造公差通过轴承环2、3的不同的配对和滚动体6、7的不同的分类来补偿。

附图标记列表

1    轴向角接触滚动轴承

2    靠内的轴承环

3    靠外的轴承环

4    列

5    列

6    4的滚动体

7    5的滚动体

8    4的轴承保持架

9    5的轴承保持架

10   2的外侧

11   3的内侧

12   6的滚道

13   7的滚道

14   7的侧面

15   7的侧面

16   2中的填充孔

17   8的保持架部段

18   9的保持架部段

19   16处的填充斜面

20   合成材料塞

21   17的基础部件

22   18的基础部件

23   18的上方部件

24   21中的保持架兜孔

25   22中的保持架兜孔

26   24中的起动面

27   25中的起动面

28    24的扩展部

29    25的扩展部

30    21中的兜孔接片

31    22中的兜孔接片

32    21中的凹槽

33    22中的凹槽

34    21中的凹陷部

35    22中的凹陷部

36    23处的斜面

37    23处的接片

38    23处的凸起部

39    用于38的舌状部

40    23中的留空部

AL    兜孔纵轴线

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