CN102889305A - 用轴承将旋转轴装配在外壳中的装配件 - Google Patents

用轴承将旋转轴装配在外壳中的装配件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用轴承将旋转轴（3）装配在外壳（4）中的装配件（1、2），该轴承包括外部环（5）和内部环（6），所述装配件有确定于外壳（4）的内部轴承表面（8）和轴（3）的外部轴承表面（9）之间的环形容纳部，所述轴承布置在所述环形容纳部中，环绕外部轴承表面（9）夹持安装该内部环（6），该外部环（5）具有比内部轴承表面（8）的热膨胀更低的热膨胀，所述装配件还包括由热塑性材料制造的套筒（10），该套筒***在内部轴承表面（8）和外部环（5）之间，所述套筒有比外部环（5）的热膨胀更大的热膨胀，所述套筒具有环形几何形状，该环形几何形状由狭槽（11）周向中断，以便能够改变所述套筒的直径，且在环境温度下，径向间隙形成于所述内部轴承表面和所述套筒之间和/或形成于所述套筒和所述外部环之间。

Description

用轴承将旋转轴装配在外壳中的装配件
技术领域
本发明涉及用轴承将旋转轴装配在外壳中的装配件，该轴承包括外部环和内部环，使得所述外部环和内部环能够相对旋转的滚转元件布置在该外部环和内部环之间。
本发明还涉及一种包括旋转轴的组件，其中，两个轴向间隔开的部分分别通过轴承安装在外壳中。
背景技术
为此，装配件包括确定于外壳的内部轴承表面和轴的外部轴承表面之间的环形容纳部，所述轴承布置在所述环形容纳部中，并有环绕外部轴承表面夹持安装的内部环。
外部环可以通过有足够用于将所述环径向夹持在所述内部轴承表面中以便轴向锁紧轴承从而相对于外壳固定轴的过盈配合而安装在内部轴承表面中。根据还一实施例，装配件可以是通过在外部环和内部轴承表面之间提供间隙的滑动类型，以便使得轴-轴承组件能够在外壳内轴向运动。
在两种实施例中，间隙或夹持将确定为获得所需的装配件类型。不过，当外部环具有比内部轴承表面的热膨胀更低的热膨胀时，对于较大温度范围不能都保证所述间隙或夹持，特别是在20℃和180℃之间时。
因此，这导致失去夹持或间隙过大增加的危险，以至于不能在较大的工作温度范围内保持装配件的性能。
发明内容
本发明的目的是特别通过提供一种用轴承将旋转轴装配在外壳中的装配件来解决现有技术的问题，适合在较大的工作温度范围内保证所述装配件的夹持或浮动性能。
为此，根据第一方面，本发明涉及一种用轴承将旋转轴装配在外壳中的装配件，该轴承包括外部环和内部环，使得所述环能够相对旋转的滚转元件布置在该外部环和内部环之间，所述装配件有确定于外壳的内部轴承表面和轴的外部轴承表面之间的环形容纳部，所述轴承布置在所述环形容纳部中，环绕外部轴承表面夹持安装该内部环，该外部环具有比内部轴承表面的热膨胀更低的热膨胀，所述装配件还包括由热塑性材料制造的套筒，该套筒***在内部轴承表面和外部环之间，所述套筒有比外部环的热膨胀更大的热膨胀，所述套筒具有环形几何形状，该环形几何形状由狭槽周向中断，以便能够改变所述套筒的直径，且在环境温度下，径向间隙形成于所述内部轴承表面和所述套筒之间和/或形成于所述套筒和所述外部环之间。
根据第二方面，本发明涉及一种包括旋转轴的组件，在该旋转轴中，一部分通过这种装配件而安装在外壳内，所述组件包括另一外壳，所述轴的另一部分用轴承通过一个装配件安装在该另一外壳中，该轴承包括外部环和内部环，使得所述环能够相对旋转的滚转元件布置在该外部环和内部环之间，所述装配件有确定于外壳的内部轴承表面和轴的外部轴承表面之间的环形容纳部，所述轴承布置在所述环形容纳部中，环绕外部轴承表面夹持安装该内部环，该外部环具有比内部轴承表面的热膨胀更低的热膨胀，所述装配件还包括由热塑性材料制造的套筒，该套筒***在内部轴承表面和外部环之间，所述套筒有比外部环的热膨胀更大的热膨胀，所述套筒具有环形几何形状，该环形几何形状由狭槽周向中断，以便能够改变所述套筒的直径，且在环境温度下，所述套筒径向夹持在所述内部轴承表面和所述外部环之间。
附图说明
通过下面参考附图进行的说明将清楚本发明的其它目的和优点，附图中：
图1表示了根据本发明一个实施例的组件的纵剖图；
图2表示了外部环通过***套筒而装配在外壳的内部轴承表面中的装配件，分别表示为分解透视图（图2a）、透视图（图2b）和图2b的纵剖图（图2c）。
具体实施方式
参考附图，下面将介绍旋转轴3通过轴承而装配在外壳4中的装配件1、2以及包括旋转轴3的组件，其中，两个轴向间隔开部分通过各轴承而安装在外壳4中。
特别是，旋转轴3可以是机动车电动发动机的轮轴轮，其中，一部分锁定在外壳4中，所述轴的另一部分可相对于另一外壳4轴向运动。
轴承包括固定外部环5和旋转内部环6，在所示实施例中成滚珠形式的滚转元件7布置在该固定外部环5和旋转内部环6之间，用于使得所述环能够相对旋转。
装配件1、2具有环形容纳部，该环形容纳部确定于外壳4的内部轴承表面8和轴3的外部轴承表面9之间，轴承布置在所述环形容纳部中，环绕外部轴承表面9夹持安装该内部环6。
外部环5具有比内部轴承表面8的热膨胀更低的热膨胀，因此，在所述外部环和所述内部轴承表面之间形成的径向间隙随着温度而增大。特别是，环5、6可以由轴承钢来制造，例如100Cr6类型，外壳4由铝制造，这些材料的热膨胀系数分别是1.2x10-5mm/℃和2.4x10-5mm/℃。
装配件1、2还包括由热塑性材料制造的套筒10，该套筒10***在内部轴承表面8和外部环5之间，所述套筒具有比外部环5更大的热膨胀。因此，套筒10的热膨胀也可以大于内部轴承表面8的热膨胀。
这样，在装配件1、2的工作温度范围上（例如至少在20和180℃之间），在内部轴承表面8和外部环5之间的径向间隙的增大可以至少局部通过套筒10的厚度变化来补偿。
根据一个实施例，套筒10的热膨胀在外部环5的热膨胀的5倍和15倍之间。优选是，套筒10由聚对苯二甲酸丁二酯来制造，该聚对苯二甲酸丁二酯的热膨胀系数为1.2x10-4mm/℃。根据设想用途的具体情况，聚对苯二甲酸丁二酯套筒可以充有例如玻璃纤维，以便有6x10-5mm/℃的热膨胀系数。而且，套筒10可以进行尺寸稳定性热处理，例如在140和180℃之间的温度下。
套筒10有环形几何形状，例如在环境温度下具有在2.5和3mm之间的厚度，所述几何形状由狭槽11来进行周向中断，以便能够改变所述套筒的直径。
这样，在温度升高的作用下，套筒10可以通过改变它的直径而周向膨胀，以便使得套筒10能够在内部轴承表面8和外部环5之间周向滑动。这样防止套筒10的材料的温度蠕变，以便在工作温度范围内保证所述套筒的性能的可逆性。
在所示实施例中，狭槽11提供有形成于一个边缘上的周向嵌齿12，所述狭槽的另一边缘装备有收容部（housing）13，在套筒10直径改变的过程中，可在该收容部13内引导所述嵌齿。这因此防止套筒10在温度变化的作用下在周向滑动的过程中轴向变形。
而且，图中表示了套筒10提供有至少一个外部凸起14，该外部凸起14***外壳4的容纳部中，以便锁定所述套筒相对于所述外壳的旋转。
参考图1，在左侧的装配件1布置成这样，在环境温度下，套筒10径向夹持在内部轴承表面8和外部环5之间。特别是，套筒10在环境温度下的厚度大于在环境温度下在内部轴承表面8和外部环5之间形成的径向间隙。这样，轴3的左侧部分锁定在外壳4中，它在该外壳4中安装成通过轴承而旋转。
而且，通过设想布置成在至少在20和180℃之间的温度范围内保持该夹持，从而可以在组件的工作温度范围内保持这种锁定。特别是，甚至在180℃下，套筒10的厚度可以保持大于在内部轴承表面8和外部环5之间形成的径向间隙。
而且，在右侧的装配件2布置成这样，在环境温度下，径向间隙形成于内部轴承表面8和套筒10之间和/或在所述套筒和外部环5之间。特别是，套筒10在环境温度下的厚度小于在环境温度下在内部轴承表面8和外部环5之间形成的径向间隙。
这样，轴3的右侧部分可以相对于外壳4（轴通过轴承而可旋转地安装在该外壳4中）轴向运动，特别是在轴向预应力垫圈16的作用下。
而且，通过设想在至少在20和180℃之间的温度范围内保持该径向间隙，从而可以在组件的工作温度范围内保持这种轴向运动的选择。特别是，甚至在180℃下，套筒10的厚度可以保持低于在内部轴承表面8和外部环5之间形成的径向间隙。

Claims (10)

1.一种用轴承将旋转轴（3）装配在外壳（4）中的装配件（1、2），该轴承包括外部环（5）和内部环（6），使得所述外部环和内部外部环和内部环能够相对旋转的滚转元件（7）布置在该外部环和内部环之间，所述组件有确定于外壳（4）的内部轴承表面（8）和轴（3）的外部轴承表面（9）之间的环形容纳部，所述轴承布置在所述环形容纳部中，内部环（6）环绕外部轴承表面（9）夹持安装，该外部环（5）具有比内部轴承表面（8）的热膨胀更低的热膨胀，所述装配件的特征在于它还包括由热塑性材料制造的套筒（10），该套筒***在内部轴承表面（8）和外部环（5）之间，所述套筒有比外部环（5）的热膨胀更大的热膨胀，所述套筒具有环形几何形状，该环形几何形状由狭槽（11）周向中断，以便能够改变所述套筒的直径，且在环境温度下，径向间隙形成于所述内部轴承表面和所述套筒之间和/或形成于所述套筒和所述外部环之间。
2.根据权利要求1所述的装配件，其特征在于：套筒（10）的热膨胀大于内部轴承表面（8）的热膨胀。
3.根据权利要求1或2所述的装配件，其特征在于：外壳（4）由铝制造，外部环（5）由钢制造。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的装配件，其特征在于：套筒（10）的热膨胀在外部环（5）的热膨胀的5倍和15倍之间。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的装配件，其特征在于：套筒（10）由聚对苯二甲酸丁二酯制造，该聚对苯二甲酸丁二酯可选择地进行填充。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的装配件，其特征在于：狭槽（11）提供有形成于一个边缘上的周向嵌齿（12），所述狭槽的另一边缘装备有收容部（13），在套筒（10）的直径变化过程中，在该收容部（13）中可滑动地引导所述嵌齿。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的装配件，其特征在于：套筒（10）提供有至少一个外部凸起（14），该外部凸起（14）***外壳（4）的收容部中，以便锁定所述套筒相对于所述外壳的旋转。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的装配件，其特征在于：布置成至少在20和180℃之间的温度范围内保持径向间隙。
9.一种包括旋转轴（3）的组件，在该旋转轴中，一部分通过根据权利要求1至8中任意一项所述的装配件而安装在外壳（4）内，所述组件包括另一外壳（4），所述轴的另一部分通过轴承并通过一个装配件来安装在该另一外壳中，该轴承包括外部环（5）和内部环（6），使得所述外部环和内部环能够相对旋转的滚转元件（7）布置在该外部环和内部环之间，所述装配件有确定于外壳（4）的内部轴承表面（8）和轴（3）的外部轴承表面（9）之间的环形容纳部，所述轴承布置在所述环形容纳部中，内部环（6）环绕外部轴承表面（9）夹持安装，该外部环（5）具有比内部轴承表面（8）的热膨胀更低的热膨胀，所述装配件还包括由热塑性材料制造的套筒（10），该套筒***在内部轴承表面（8）和外部环（5）之间，所述套筒有比外部环（5）的热膨胀更大的热膨胀，所述套筒具有环形几何形状，该环形几何形状由狭槽（11）周向中断，以便能够改变所述套筒的直径，且在环境温度下，所述套筒径向夹持在所述内部轴承表面和所述外部环之间。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于：布置成至少在20℃和180℃之间的温度范围内保持所述夹持。
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