CN106402164A - 滚动轴承单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滚动轴承单元，包括滚动轴承，所述滚动轴承设有：第一圈，设有孔、两个侧边缘、圆柱形外表面，及第二圈，设有孔、两个侧边缘、圆柱形外表面。所述第一圈和第二圈能绕中心轴相对旋转。所述单元用于安装在壳体内。所述单元包括安装在第一圈的至少一个第一环状凸缘，且覆盖所述第一圈的侧边缘，以及安装在第二圈的至少一个第二环状凸缘，且覆盖所述第二圈的侧边缘。第二圈的环状凸缘的自由端滑动接触。壳体和滚动轴承之间的尺寸的差异被所述凸缘补偿。

Description

滚动轴承单元
技术领域
本发明涉及包括滚动轴承的单元。
背景技术
滚动轴承一般包括内圈和外圈，所述内、外圈彼此相对旋转。所述内、外圈彼此之间能限定轴承腔，滚动体设置在轴承腔中，诸如被容纳的滚珠，滚针，辊子。
滚动轴承用于安装在机械***的壳体内，且在固定的机械元件和旋转的机械元件之间以支撑他们的相对旋转。
滚动轴承的设计中，更具体地，滚动轴承的类型，滚动体的列数，滚动体的类型，内、外圈的型号和滚动体的大小，取决于机械***的应用。关于转矩，转速，负载，环境，甚至在壳体可用空间的条件对滚动轴承有影响，因此为此设计约束。
然而，机械***和/或滚动轴承的制造可能改变其范围及失去互换性。
滚动轴承的特性或许已经得到了改善，但它仍然具有相同的壳体，然而使用较小尺寸的壳体可能是合适的。
根据US-A-3519316，其公开的做法是提供一种滚动轴承单元，由一对环状凸缘组成，第一凸缘被安装到抵靠在滚动轴承外圈的侧边缘，且固定到所述圈的圆柱形外表面上，及第二凸缘被安装到抵靠在滚动轴承内圈的侧边缘，且固定到所述圈的圆柱形内表面上。两个圈滑动接触且为滚动轴承提供密封。然而所述固定装置需要在所述圈上设置槽，所述槽被设计成与凸缘固定部上设置的凸起配合。
从FR-A1-2199081和DE-A1-102011103441中公开的做法是，提供一种密封装置，在滚动轴承的每侧具有两对凸缘。在该装置中，滚动轴承不需要任何形式的改变，且所述凸缘可以在滚动轴承的设计和制造中后续增加。然而提供一种用于固定到圈的径向边缘的具体的固定装置是必要的。
发明内容
为解决上述问题，本发明做出具体的回应，提供一种滚动轴承单元，其制造和安装简单，且其使用是模块化的，可以适用于多个应用。
为此，本发明涉及一种滚动轴承单元，其包括第一圈，设有孔、两个侧边缘、圆柱形外表面，和固定在所述第一圈上、且各自覆盖所述第一圈的一个侧边缘的两个凸缘。所述滚动轴承单元还包括第二圈，设有孔、两个侧边缘、圆柱形外表面，和固定在所述第二圈上、且各自覆盖所述第二圈的一个侧边缘的两个凸缘。所述第一圈和第二圈能够绕中心轴相对旋转，所述第一圈的环状凸缘和所述第二圈的环状凸缘的所述自由端滑动接触，且所述壳体和所述滚动轴承之间的尺寸的差异被所述凸缘补偿。
根据本发明，至少一个圈的两个凸缘中的每个凸缘都延伸出至少部分覆盖所述圈的环状圆柱形表面的部分，从同一圈的两个凸缘延伸出的所述部分固定在一起。
凭借本发明，所述滚动轴承和其内要安装所述滚动轴承的所述壳体之间的尺寸的差异被所述牢固安装在两个圈的凸缘的厚度补偿。更具体的，所述凸缘代替所述滚动轴承圈的侧边缘充当与壳体的接触表面。
尺寸减小的标准的滚动轴承可以适应于其他的应用，而无需进行修改整个机械***。这使得减少时间和减少机械***的设计费用。另外，如果壳体的尺寸是在预定范围之外，则有可能适应标准的滚动轴承的所述范围。
本发明还使得有可能适应减小尺寸的滚动轴承，代替具有较大尺寸的滚动轴承，但借助于凸缘的附加功能。
另一个优点是，没有修改的标准滚动轴承。凸缘在滚动轴承的设计制造后安装到圈上。凸缘安装在滚动轴承外侧。
此外，由于两个圈的凸缘彼此滑动接触，所述滚动轴承可以被密封。然后，在轴承的内部没有必要再设置密封装置，诸如安装在其中一个圈中与另一个圈滑动接触或形成迷宫的密封唇。相反，滚动轴承也可以进一步在凸缘上设置这些密封装置，以提高滚动轴承的密封在特别危险的环境(污染，水，灰尘和颗粒)下。
根据本发明的优选的但非必须的实施例中，这样一种滚动轴承单元可包括下面技术上可行的组合的一个或多个特征。
所述滚动轴承的第一圈和第二圈之间限定了轴承腔，至少一列滚动体容纳在其中。
滚动体在圆周上有规律的间隔开，且由保持架保持。
所述滚动体为滚珠。
所述滚动轴承的所述第一圈和第二圈为实心的。
所述圈和所述滚动体限定了滚动轴承的中径，且所述中径平行于滚动轴承的第一圈和第二圈的相对旋转轴。
所述圈和所述滚动体限定了滚动轴承的中径，且所述中径垂直于滚动轴承的第一圈和第二圈的相对旋转轴。
两个所述凸缘在滚动轴承的中径处滑动接触。
滑动接触的凸缘在接触部彼此部分覆盖。
至少一个凸缘通过固定装置固定在所述滚动轴承的圈上，例如通过焊接，粘接，模制，机械装置(诸如凸缘的部分与具有相匹配形状的圈)的配合。
至少一个凸缘包括至少一层振动阻尼材料层。
至少一个凸缘包括至少一层电绝缘材料层，以便阻止滚动轴承中的电流通路。
至少一个凸缘由塑料或合成材料制成。
至少一个凸缘包括：由刚性材料制成的第一部至少部分覆盖圈的侧边缘，由柔性材料制成的第二部与另一个凸缘滑动接触。
所述单元包括安装在滚动轴承的同一圈上的至少两个凸缘，且每个凸缘至少部分覆盖所述圈的侧边缘。
从所述同一圈的所述两个凸缘延伸的所述部分为环状以形成所述圈的罩壳。
两个圈中的每个在其侧边缘包括两个凸缘，每个凸缘与另一圈的相应凸缘滑动接触，以确保滚动轴承之间的密封。
附图说明
根据本发明原理的滚动轴承单元的实施例的以下描述，本发明将被更好地理解，且进一步的有益效果将变得更加显而易见，仅通过举例的方式并参考附加的非限制性的附图给出这些实施例，其中：
图1示出根据第一实施例的滚动轴承单元的剖视图；
图2示出根据第一实施例的滚动轴承单元的侧视图；
图3示出根据第二实施例的滚动轴承单元的剖视图；
图4示出根据第三实施例的滚动轴承单元的剖视图；
图5示出根据第四实施例的滚动轴承单元的剖视图。
具体实施方式
单元10包括具有旋转中心轴X1的滚动轴承1，所述滚动轴承1设置有外圈2，内圈3，一列滚动滚动体4，本案中为滚珠，所述滚珠布置在平行平面中且分别由保持架5保持。这种单元拟安装在设于机械***的壳体内。
在正常运行模式下，圈2、3与中心轴X1同轴。
外圈2包括圆柱形外表面21，孔22，在孔22中形成用于滚动体4的滚道。
内圈3包括圆柱形外表面31，圆柱形外表面31中形成用于滚动体4的滚道。
内圈3可以是旋转圈，且外圈2是非旋转圈，或者反过来也行，或者两个圈可以绕中心轴X1彼此相对旋转。
外圈2由两个径向侧边缘23和24轴向限定，内圈3由两个径向侧边缘33和34轴向限定，这样所述边缘分别沿轴向对齐，以便限定滚动轴承1的轴向尺寸。
内圈3还包括圆柱形通孔32。例如，轴或支撑元件可以***所述的通孔32。内圈中3的通孔32和外圈2的圆柱形外表面21限定滚动轴承1的径向尺寸。
内圈3的圆柱形外表面31，外圈2的孔22和径向侧边缘23、33和24，34限定出轴承腔8，其中滚动体4在外圈2、内圈3之间运转。轴承腔8可填充有润滑剂(例如油脂或油)，以减少运转元件的接触表面之间的摩擦，本案中为滚动体4，设置在圆柱形外表面31的滚道和设置在外圈2的孔22的滚道。
外圈2、内圈3和滚动体4确定出滚动轴承的中径P1作为滚动体旋转轴，所述内、外圈平行于所述轴相对旋转，且所述轴位于所述内、外圈之间。
根据在图1至图5中所示的旋转模型，中径P1平行于旋转中心轴X1。根据未示出的替代方案中，中径P1可以垂直于中心轴。
根据本发明，单元10还包括牢固安装在滚动轴承1的内圈3、外圈2的径向环状凸缘11、12、13和14。
径向环状凸缘12和14固定到内圈3上，且每个径向环状凸缘分别包括外环状边缘12a和14a，且分别包括内环状边缘12b和14b，径向环状凸缘11和13固定到外圈2上，且每个径向环状凸缘分别包括内环状边缘11b和13b，且分别延伸出轴向部分11c和13c。
在正常运行模式下，环状凸缘11、12、13和14与的中心轴X1同轴。
凸缘11和13分别支撑在外圈2的径向侧边缘23和24上。凸缘12和14分别支撑在内圈3的径向侧边缘33和34上。
凸缘12和14通过固定装置(未示出)固定在内圈3，例如通过焊接，粘接，模制，诸如凸缘的部分及具有相匹配形状的圈与机械装置配合或其他合适的装置。
外圈2的凸缘11、13的轴向部分11c和13c为环状，且轴向部分11c和13c中的每个覆盖外圈2的圆柱形外表面21的一部分，以将表面21全部覆盖。根据本发明没有示出的可选的实施例，轴向部分11c和13c可以不是环状，凸缘11和13分别从多个轴向部分11c和13c延伸。
轴向部分11c和13c在它们各自的轴向端11d和13d固定连接在一起。确保其连接的固定装置(未示出)可以由焊接，粘接，模制，具有相匹配形状的轴向部分的部分与机械装置配合或其他合适的装置。
凭借本发明，凸缘11和13都通过各自的轴向部分11c和13c的配合固定到外圈2上。因此没有必要直接将凸缘11和13固定到滚动轴承上。由分别具有轴向部分11c和13c的凸缘11和13组成的单元限定成U型，所述外圈设置在其中。可以在径向凸缘11和13以及外圈2的边缘23和24中设置阻碍物，从而防止旋转。
凭借本实施例，滚动轴承1和单元10拟安装在其内的壳体之间的径向尺寸的差异可以通过轴向部分11c和13c补偿。
凸缘12、14的内圆环边缘12b，14b分别安装在滚动轴承1的内圈3上，沿轴向朝向内侧，且不覆盖所述内圈3的孔32。
凸缘12、14的外圆环边缘12a，14a分别安装在滚动轴承1的内圈3上，与凸缘11、13的内圆环边缘11b、13b滑动接触，所述凸缘11、13分别安装在滚动轴承1的外圈2上。
在滚动轴承1的内圈3和外圈2相对旋转时，边缘12a和11b，14a和13b保持接触且彼此滑动。
滚动轴承1和单元10拟安装在其内的壳体之间的轴向尺寸的差异可以通过凸缘11、12、13、14补偿。
根据在图1和2示出的实施例中，每个凸缘11、12、13、14是由单一材料制成，例如塑料或合成材料。
可选择地，根据图3所示的第二实施例中，内圈3的凸缘12和14分别延伸出轴向部分12c和14c。
轴向部分12c和14c为环状，且轴向部分12c和14c中的每个覆盖内圈3的孔32的一部分，以将孔32全部覆盖。根据本发明没有示出的可选的实施例，轴向部分12c和14c可以不是环状，凸缘12和14分别从多个轴向部分12c和14c延伸。
轴向部分12c和14c在它们各自的轴向端12d和14d固定连接在一起。
凭借第二实施例，凸缘12和14都通过各自的轴向部分12c和14c的配合固定到内圈3上。因此没有必要将凸缘12和14直接固定到滚动轴承上。由分别具有轴向部分12c和14c的凸缘12和14组成的单元限定成U型，所述内圈3设置在其中。可以在径向凸缘12和14以及内圈3的边缘33和34中设置阻碍物，从而防止旋转。
根据未示出的可选择的实施例，仅是凸缘12和14分别由轴向部分12c和14c延伸，类似于图1中描述的凸缘11和13并不是。
图4示出第四实施例中，相同的结构具有相同的标记，与第一实施例不同的是，滚动轴承的分别安装到内圈3上的凸缘12、14的外圆周边缘12a、14a、和分别安装在外圈2上的凸缘11、13的内圆周边缘11b、13b形成密封唇。
外圆周边缘12a，14a分别形成凸缘12和14的密封唇12e、14e。内圆周边缘11b、13b分别形成凸缘11和13的密封唇11e、13e。密封唇12e、14e与密封唇11e、13e滑动接触，且全部由柔性聚合物或合成材料制成。例如，密封唇的材料可以为加入30％玻璃纤维的PA66，以限制它们的磨损。
凸缘11、12、13和14由比所述密封唇更硬的材料制成，例如硬塑料或金属制成。密封唇11e、12e、13e、14e可以分别模制，粘接或硬化，例如至凸缘11、12、13和14上。
凸缘11、12、13、14，具有足够的硬度，在其壳体内充当单元10的接触表面。较软材料制成的密封唇11e、12e、13e、14e可以在提供密封时减小摩擦转矩。
根据未示出的可选实施例中，一对处于滑动接触的凸缘中只有一个凸缘设置有由柔性材料制成的密封唇。
在图5所示的第四实施例中，相同的元件具有相同的标记，与第三实施例不同的是滑动接触的密封唇11e、12e、13e、14e轴向重叠。
形成所述的密封唇的柔性材料的柔性允许它们轴向的变形，从而确保它们彼此覆盖。
凭借第四实施例，即使在安装和使用中存在滚动轴承1的偏差，两个密封唇11e、12e和/或13e、14e之间保持接触。
根据未示出的实施例，滚动轴承可设置有一列或多列滚动体。所述滚动体可以为滚珠，辊子，滚针，或其他任意形状的滚动体。相反，滚动轴承也可以是不设置滚动体的滑动轴承。
根据未示出的实施例，至少一个凸缘包括至少一层振动阻尼材料层，和/或至少一个凸缘包括至少一层电绝缘材料层，以便阻止滚动轴承中的电流通路。
上述的实施例或变形中的技术特征可以相互组合。

Claims (4)

1.滚动轴承单元，用于安装在壳体内，包括滚动轴承，所述滚动轴承设有：
第一圈(2)，设有孔(22)、两个侧边缘(23、24)、圆柱形外表面(21)，和固定在所述第一圈(2)上、且各自覆盖所述第一圈(2)的一个侧边缘(23，24)的两个凸缘(11、13)；及
第二圈(3)，设有孔(32)、两个侧边缘(33、34)、圆柱形外表面(31)，和固定在所述第二圈(3)上、且各自覆盖所述第二圈(3)的一个侧边缘(33，34)的两个凸缘(12、14)；
所述第一圈和第二圈(2、3)能够绕中心轴(X1)相对旋转，所述第一圈的环状凸缘和所述第二圈的环状凸缘两者的自由端(11b、13b；12a、14a)滑动接触，所述壳体和所述滚动轴承(1)之间尺寸的差异由所述凸缘(11、12、13、14)补偿；
其特征在于，至少一个圈(2、3)的两个凸缘(11、13；12、14)中的每个凸缘都延伸出至少部分覆盖所述圈(2；3)的环状圆柱形表面(21；32)的部分(11c、13c；12c、14c)，从同一圈(2、3)的两个凸缘(11、13；12、14)延伸出的所述部分(11c、13c；12c、14c)固定在一起。
2.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，相互滑动接触的所述凸缘(11、13；12、14)在接触部分彼此部分覆盖。
3.根据前面任一权利要求所述的单元，其特征在于，至少一个凸缘(11、12；13、14)包括：
由刚性材料制成的第一部，至少部分覆盖圈(2、3)的侧边缘(23、24、33、34)；
由柔性材料制成的第二部(11e、12e、13e、14e)，与另一个凸缘(11、12；13、14)滑动接触。
4.根据前面任一权利要求所述的单元，其特征在于，从所述同一圈(2、3)的所述两个凸缘(11、13；12、14)延伸的所述部分(11c、13c；12c、14c)为环状以形成所述圈(2、3)的罩壳。
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