CN109505873B - 用于滚动轴承的端部挡盖 - Google Patents

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Abstract

一种用于滚动轴承(5)的端部挡盖(11)，盖被成形为凹状盘，凹状盘由以下界定：环形侧向壁；端壁(14)，其被定位成与对称轴线(A)相横向；和肘状环形连结部分(15)，其使端壁连接到侧向壁(13)；端壁设置有多个通孔(16)，供对应的螺丝(12)在使用时将盖固定于轮轴(2)，侧向壁在端壁的相反侧终止于环形前表面(17)，环形前表面被适配成在使用时支承抵靠轴承的圈(6)；盖的特征在于，端壁具有这样的厚度，该厚度在通过孔的对称轴线(C)的至少一个径向(D2)上测量，该厚度在位于孔的内边缘(28)与对称轴线(B)之间的大致中间位置处的最大值(S3)与位于对称轴线(B)的位置处的最小值(S1)之间沿径向连续可变。

Description

用于滚动轴承的端部挡盖
技术领域
本发明涉及一种用于滚动轴承的轴向端部挡盖(axial end stop cap)。
本发明适合应用在铁路车辆的领域，其中铁路车辆具有轮轴箱，所述轮轴箱配备有 这种盖，以下描述通过举例的方式涉及该特定应用，从而不会失去其一般性。
背景技术
众所周知，铁路车辆被支撑在一系列的铁路轮轴或轴上，铁路轮轴或轴中的每一者 包括(composed of)固定有车轮的轮轴；轮轴的每一端均由轮轴箱支撑，轮轴箱通过悬架连结到车架(/车厢)(carriage)。如在表示为“现有技术”的图中所示，每个轮轴箱4 包括：滚动轴承5，其安装于轮轴2的较小直径端(/端部)3(称为轴颈)；和端部挡盖11， 其借助于螺丝12而一体地固定(/紧固)于轴颈3的自由端22。
挡盖11承受相对高的应力，这可能通过弯曲引起其弹性变形，并且(代表)本申请人的专利申请TO2013A000741描述了一种挡盖11，其具有端壁14，端壁14被成形为使得： 在挡盖的中心处(其通常形成为凹状盘的形式并朝向轴颈向内弯曲)以及在盖的外周缘 处(其以使得轴向远离轴承移动的方式弯曲)限制这些变形。尽管上述挡盖11已经被证 明对于限制这些变形来说具有重要意义(significant use)(即使这些变形非常小，也可能 引起许多问题)，但是在满足日益增长的减小重量的需求的方面，它并没有被证明是有用 的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于滚动轴承的端部挡盖，该端部挡盖即使在存在相对高 的弯曲应力的情况下也不太可能变得(/发生)变形，还可以具有极低的重量。
根据本发明，提供了一种用于滚动轴承的端部挡盖，其具有在所附技术方案中陈述 的特征。
附图说明
现将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的实施方式的非限制性示例，在附图 中：
-表示现有技术的图4是铁路轮轴的端部和已知的用于滚动轴承的端部挡盖的立视 径向截面图的示意图；
-图1示出了根据本发明的用于滚动轴承的端部挡盖的立体图；
-图2以放大比例示出了图1的用于滚动轴承的端部挡盖的沿着图1的径向线II截取的 截面；以及
-图3以放大比例示出了图1的用于滚动轴承的端部挡盖的沿着图1的径向线III截取 的截面。
具体实施方式
参照图1，数字110表示铁路轮轴(railway axle)2的滚动轴承5用的端部挡盖(endstop cap)的整体，其与滚动轴承5一起在表示现有技术的图4中仅部分地示出，并形成已知轮 轴(出于简便起见而并未示出)的一部分。
轮轴2具有对应的较小直径的端部3(出于简便起见仅示出其中一个端部)，这些端部也被称为轴颈(journals)，每个轴颈***对应的滚动轴承5内，滚动轴承5具有对称轴线B并且包括：内圈6，其分成两个圈部分6b和6c；外圈7；和双环的旋转体(revolving bodies)8。
滚动轴承5的内圈6通过其两个圈部分6b和6c而安装在轴颈3上，轴颈3在轴向上被保 持在肩部9与端部挡盖11之间，其中，肩部9由轮轴2一体地承载(carried)，在本情况下由 环10形成，端部挡盖11为已知型式，通过一系列螺丝12而一体地安装在轴颈3上的与环10 相对的端部，在图示的示例中有三个以120°布置的螺丝12。
参照图1，现在将描述根据本发明的教导制造而形成的轴承5用的端部挡盖110，在可能的情况下，使用已经被引入的元件和附图标记。
盖110形成凹状盘的形式，该凹状盘由以下界定：环形侧向壁13，其具有对称轴线B， 对称轴线B在使用使与轴承5的对称轴线A同轴；端壁14，其被定位成与对称轴线B相横向； 和环形连结部分(linking portion)15，其径向截面为肘状(elbow-shaped)，使端壁14连 接到侧向壁13。侧向部13具有：环形部分13a，其连接到壁15；外圆柱部分13b；和另一 个环形连接部分13c，它径向截面为肘状，并使环形部分13a连接到圆柱(形)部分13b。
端壁14具有多个螺丝12用的(贯)通孔16，以用于在使用时将盖11固定于轮轴2，并且侧向壁13的部分13a使其与端壁14相反向的部分终止于前环形表面17，前环形表面17被适配成在使用时(支承)抵靠(bear against)轴承5的圈6。
另外参照图2和图3，根据本发明的第一方面，端壁14具有在与对称轴线B平行的方向上测量的厚度，该厚度是可变的，在两个相邻的孔16之间的中间的第一径向D1上和穿 过任一孔16的对称轴线C的第二径向D2上，以连续的方式在位于对称轴线A处的中间厚度 S1与位于盖11的由侧向壁13限定的径向外边缘处的最小厚度S2之间(变化)。特别地，如 图2所示，端壁14在第一径向D2上的厚度具有最大厚度S3，该最大厚度S3位于孔16的外 边缘28与对称轴线B之间的大致中间位置，并且朝向对称轴线B减小继而达到最小厚度 S1，而如图3所示，端壁14在第二径向D1上的厚度具有最大厚度S4，该最大厚度S4位于 在孔16的对称轴线C之间通过的圆周与对称轴线B之间的大致中间位置，这里再次，朝向 对称轴线B减小继而达到最小厚度S1。
换言之，端壁14在第一径向D1和第二径向D2这两者上的厚度具有起伏轮廓(undulating profile)，尤其是在朝向盖11的内侧(/内部)，使得最大厚度S3和S4仅仅(solely and exclusively)集中在机械应力较大的区域，使得能够减小盖11的重量，并且端壁14的 起伏形状使得由螺丝12上的载荷产生的机械应力能够围绕各孔16均匀地分布(/在各孔16 周围均匀地分布)。
根据本发明，孔16的外边缘28优选被定位成：距对称轴线B的径向距离等于距在孔16的对称轴线C之间通过的前述圆周的相同的对称轴线B的径向距离。
特别地，端壁14被界定在(跟侧向壁13的环形前轴承表面17反向背离的)外前表面19与(跟侧向壁13的环形前轴承表面17同向面向的)内前表面20之间，并与侧向壁13一 起界定出盖11的内凹部(/凹面/凹度)或腔(inner concavity or cavity)21，所述内凹部或腔21被适配成在使用时至少部分地与轮轴2的轴颈3的自由端22联接。
根据本发明，端壁14的外前表面19和内前表面20彼此不平行，而是遵循不同的轮廓 (/形状)，尤其是沿着两个方向D1和D2(更是如此)，以将上述起伏形状赋予盖11。另外，端壁14的外前表面19和内前表面20这两者具有多个(/多重)曲率。由于孔16的内边缘28 和在孔16的对称轴线C之间通过的前述圆周位于距对称轴线B相同的径向距离处，因此内 前表面20将从对称轴线B本身开始，在距对称轴线B有相同距离处具有单个圆周凸起区域(single circumferential raised area)。该圆周凸起区域50的厚度(围绕对称轴线B)将具有 最大值S3或者可选择地最大值S4，这些值优选在特定应用中可能具有相同的大小(magnitude)。作为一种选择，根据未示出但可以容易地从上面推断出的一个优选的实施方式，最大厚度可以沿着圆周凸起区域50仅在孔16的位置处达到。
另外，根据本发明的一个优选方面，端壁14的外前表面19和内前表面20具有相反的 曲率，至少在厚度S3和S4的位置处(是这样)，并且在这两种情况下，最大厚度到达与轴线B相横向的平面P上方(above)，也就是说(到达)在盖11的位于平面P与表面20之间的 区域，以避免任何可能的与将盖11安装在轮轴2上发生干涉的问题。
最后，本发明在于(consists in)形成盖11的端壁14，其在使用时接收(receives)螺丝12的压力，端壁14具有在方向D1和D2上测量的厚度，所述厚度在位于对称轴线A处 的最小值S1与位于由螺丝12的载荷产生的机械应力将是最大的位置处的最大值S3或S4之 间沿径向连续变化，并且本发明在于在背离轴承5的外前表面19与面向轴承5的内前表面 20之间界定出该具有可变厚度的端壁14，其中这两个表面(/外前表面19和内前表面20) 在径向上起伏并且至少在最大值S3或S4的位置处具有相反的曲率半径。
令人意外的是，通过基于上述尺寸参数形成盖11，而不是像现有技术那样(其)端壁具有恒定的厚度和平行的表面，对于相同的弯曲抗力(bending resistance)而言，能够减小盖11的总重量，因此，径向外边缘18在使用时在螺丝12的压力的应力下不变形。
最后，盖11具有加厚的区域，仅在孔16的位置处和外前表面19上，这些区域形成了扁平凸台(flattened bosses)28，扁平凸台28被适配成接纳支承(bear)在它们上的螺丝12的头部。这些凸台28形成在端壁14上，径向位置对应于端壁14的端部与环形连结部分 15之间的过渡(部)，以为在使用时由螺丝12引起的应力提供在整个盖11上的更好的分布。

Claims (3)

1.一种用于滚动轴承(5)的端部挡盖(11)，用于安装在铁路轮轴(2)用的支撑装置(1)的铁路轮轴箱中，所述盖(11)被成形为凹状盘，所述凹状盘由以下界定：环形侧向壁，其具有对称轴线(A)，所述对称轴线(A)在使用时与轴承的对称轴线(B)同轴；端壁(14)，其被定位成与所述对称轴线(A)相横向；和肘状环形连结部分(15)，其使所述端壁(14)连接到所述侧向壁(13)；所述端壁(14)设置有多个通孔(16)，供对应的螺丝(12)在使用时将所述盖固定于所述轮轴(2)，所述侧向壁(13)在所述端壁的相反侧终止于环形前表面(17)，所述环形前表面(17)被适配成在使用时支承抵靠轴承的圈(6)；所述盖(11)的特征在于，所述端壁(14)具有这样的厚度，该厚度在通过所述孔(16)的对称轴线(C)的至少一个径向(D2)上测量，该厚度在位于所述孔(16)的内边缘(28)与对称轴线(B)之间的大致中间位置处的最大值(S3)与位于对称轴线(B)的位置处的最小值(S1)之间沿径向连续可变，
所述端壁(14)具有这样的厚度，该厚度在通过两个相邻的孔(16)之间的中间位置的另一径向(D1)上测量，该厚度在孔(16)的对称轴线(C)之间通过的圆周与所述对称轴线(B)之间的大致中间位置处具有对应的最大值(S4)、在对称轴线(B)的位置处具有最小值(S1)。
2.根据权利要求1所述的端部挡盖(11)，其特征在于，所述端壁(14)被界定在跟所述侧向壁的环形前轴承表面(17)反向背离的外前表面(19)与跟所述侧向壁的环形前轴承表面同向面向的内前表面(20)之间，并与所述侧向壁一起界定出所述盖的凹部(21)，所述盖的凹部(21)被适配成在使用时至少部分地与所述轮轴的自由端(22)联接；所述端壁(14)的内前表面(20)具有起伏轮廓。
3.根据权利要求2所述的端部挡盖(11)，其特征在于，所述端壁(14)的内前表面(20)具有沿着所述另一径向(D1)和所述至少一个径向(D2)的所述起伏轮廓。
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