CN1834489A - 轴承内座圈与轴颈之间的组合结构和其座圈和颈及涡轮机 - Google Patents

轴承内座圈与轴颈之间的组合结构和其座圈和颈及涡轮机 Download PDF

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Abstract

在轴承的内座圈(6)和转动支承在此轴承中的轴颈(2)之间的组合结构包括：轴颈环形槽(36)和座圈环形槽(26)，当它们彼此相对放置时可相互配合形成一条环形通路(52)；放置在所述环形通路(52)中的定位环(40)，它能防止所述轴颈(2)和所述内座圈(6)之间发生相对移动，所述轴颈(2)的至少一条凹槽(38)和所述内座圈(6)的至少一个齿(32)，它们相互配合可防止所述轴颈(2)和所述内座圈(6)之间发生相对转动。

Description

轴承内座圈与轴颈之间的组合结构和其座圈和颈及涡轮机
技术领域
本发明涉及轴承内座圈与由该轴承作旋转支承的轴颈之间的装配零件。
其目的在于使组合结构能将内座圈与轴颈组合起来。
其目的在于使轴承内座圈能与此组合结构相配合，且使轴颈能与此组合结构相配合。
最后，其目的在于使涡轮机能适应这样的轴承内座圈和/或这样的轴颈，且适合这样的组合结构。
背景技术
在以下内容中，使用的术语“轴颈”必须理解为任何类似的零件或是旋转轴。
图2和3各自示意性地且以轴向剖面示出轴颈和轴承内座圈之间两种已知的组合结构。这两个例子中的轴承均为滚子轴承。
“轴向剖面”指沿轴颈纵向轴线的剖面，在这两个图中，相同元件使用相同的附图标记。
附图标记102表示具有轴线104的轴颈。轴颈102由轴承支承，该轴承具有内座圈106和外座圈108。在该轴承内座圈106和该轴承外座圈108之间有滚子110。该轴承外座圈安装在固定的部件112上。该轴承内座圈106安装在轴颈102上。
在图2示出的组合结构中，轴承内座圈106用焊缝116固定到轴颈102的端部。
轴承内座圈106在此构成轴颈102的延伸部分。换言之，这种结构与滚子110直接放入轴颈102的结构相似。
这种靠焊接方法的组合结构有缺点。具体说，轴承内座圈106和轴颈102由不同材料制造。在两种不同材料制造的零件之间常常难以焊牢。此外，进行这样的焊接时，该组合件的使用寿命并不总是理想的。
在图3所示的组合结构中，轴承内座圈106的装配是将其沿轴向压紧在轴颈102的凸肩上并用夹紧螺母120固定。防转元件122与夹紧螺母120的结合可防止后者与轴颈102发生相对转动。
这样一种靠夹紧螺母的机械装配并没有靠焊接方法的装配所特有的缺点。但它有另一与组合件体积大有关的缺点。准确地说，在预定要接纳此组合件的涡轮机中，越来越有必要来限制轴颈或旋转轴的轴向长度。夹紧螺母120及其设置在轴颈102端部且伸出轴承内座圈106以外的防转元件122，需要轴颈102的轴向长度大于由焊接方法构成的组合件相配的轴颈102的轴向长度。
本发明的目的就是要提供一种内座与轴颈的组合结构，它没有前述的缺点。
更确切地说，本发明的目的是提供一种组合结构，其是机械结构，且不需要增加轴颈的轴向长度。
以下说明中，“轴承内座圈，”“轴承外座圈”简称“内座圈”和“外座圈”。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及轴承的内座圈与旋转支承在该轴承中的轴颈之间的组合结构，轴颈有轴线。此轴承装置包括：
形成在轴颈外表面的轴颈环形槽，和形成在内座圈内表面的座圈环形槽，这两条环形槽当它们彼此相对放置时便能相互配合形成一条在轴颈与内表面之间的环形通路。
放置在所述环形通路中的定位环，它能防止在所述轴颈与所述内座圈之间沿所述轴颈的轴线方向发生相对移动，及
所述轴颈的至少一条凹槽和所述内座圈的至少一个齿，它们相互配合，可防止在所述轴颈与所述内座圈之间绕所述轴颈的轴线发生相对转动。
每条齿从所述内座圈的所述内表面沿径向向里伸出。
所述至少一条凹槽可以是所述轴颈的一个盲孔。所述至少一条凹槽也可以是所述轴颈的一条纵向槽。
本组合结构最好包括至少一个孔，其连接所述座圈环形槽与所述内座圈外表面。
所述定位环最好有中分面，使其易于***所述环形通路内，
所述轴颈环形槽及至少一条凹槽最好设置在至少一条通油孔的任一侧，该通油孔通到所述轴颈外表面且将油穿过所述轴颈输送到所述内座圈。
此外，本组合结构在所述座圈环形槽附近包括所述内座圈的斜面。
本组合结构还可随意包括座圈径向凸肩和轴颈径向凸肩，它们互相作用在所述轴颈上以产生所述内座圈的轴向支撑面。
根据第二方面，本发明涉及一种轴承内座圈，它适合于根据本发明的第一方面的在所述内座圈与所述轴颈间的组合结构。所述轴颈有轴线。所述座圈包括：
座圈本体，设计成与轴承外座圈相配合，
包括第一座圈组合段的第一座圈端部，可防止所述轴颈与所述内座圈之间沿所述轴颈轴线方向作相对移动，及
包括第二座圈组合段的第二座圈端部，可防止所述轴颈与所述内座圈之间绕所述轴颈轴线发生相对转动。
所述第一座圈组合段包括一条在所述内座圈的内表面上形成的座圈环形槽。
所述第一座圈组段还包括形成在所述内座圈内表面且在所述座圈环形槽附近的所述第一座圈端部的末端上的斜面。
所述第一座圈组合段还包括至少一个连接所述座圈环形槽和所述内座圈外表面的孔。
所述第二座圈组合段包括在所述第二座圈端部末端沿径向向里伸的至少一个齿。
所述轴承内座圈可随意包括在所述座圈本体与所述第一座圈端部之间的座圈径向凸肩。
根据第三方面，本发明涉及一种轴颈，适合于根据本发明第一方面的在所述内座圈与所述轴颈之间的组合结构，所述轴颈有轴线。它包括：
第一轴颈组合段，用于防止在所述轴颈与所述内座圈之间沿所述轴颈的轴线方向发生相对移动，及
第二轴颈组合段，用于防止在所述轴颈与所述内座圈之间绕所述轴颈的轴线发生相对转动。
所述第一轴颈组合段包括形成在所述轴颈外表面的轴颈环形槽。
所述第二轴颈组合段包括形成在所述轴颈内的至少一条凹槽。
每条凹槽，例如，可是所述轴颈的一个盲孔，也可以是所述轴颈的纵向槽，
可选地，所述轴颈可包括轴颈径向凸肩。
所述轴颈最好包括至少一条通油孔，它通向在所述第一轴颈组合段和所述第二轴颈组合段之间的所述轴颈外表面上。
根据第四方面，本发明涉及涡轮机，尤指航空发动机，其上有根据第一方面的组合结构，或有根据第二方面的轴承内座圈，或有根据第三方面的轴颈。
根据本发明的组合结构特别适合于在用户希望将内座圈向轴颈端部组装到轴颈上的情况。当希望减少轴颈的轴向尺寸时，本结构特别有价值。当轴颈端部接近另一零件及用户希望在涡轮机动转时防止它们之间有任何碰撞或接触时情况更是如此。
附图说明
本发明在参看附图并阅读下面的实施例详细说明后将会获得更好的理解，这些实施例作为例子，决非限制，附图中：
图1是根据本发明的在内座圈与轴颈之间的组合结构的一个实施例的轴向剖面图；
图2已经作了说明，是在内座圈与轴颈之间的第一已知组合结构的轴向剖面图；
图3已作说明，是在内座圈与轴颈之间第二已知组合结构的轴向剖面图。
具体实施方式
如图1所示，是根据本发明所述的组合结构。具有轴线4的轴颈2由轴承作旋转支承，轴承包括内座圈6和外座圈8。在所示例子中，轴承是一滚子轴承，滚子10置于外座圈8与内座圈6之间。
该轴承外座圈8安装在固定的零件12上。
内座圈6包括座圈本体60，它通过滚子10与外座圈8相互作用，以提供滚动作用。它还包括第一座圈端部62和第二座圈端部64，它们是沿轴向伸出座圈本体60两侧的环状部分。它还包括座圈内表面66和座圈外表面68。
轴颈2包括轴线4，轴颈外表面24及轴颈端部50。
轴颈2和内座圈6利用第一座圈组合段26、18、30，第二座圈组合段32，第一轴颈组合段36，第二轴颈组合段38及附加组合段40装配在一起。
第一座圈组合段26、28、30包括在第一座圈端部62形成在座圈内表面66上的座圈环形槽26。
第一座圈组合段26、28、30还在第一座圈端部62和座圈环形槽26附近包括形成在座圈内表面66上的斜面28。
第一座圈组合段26、28、30进一步包括至少一个沿径向穿过内座圈6的孔30。每个孔30将座圈环形槽26和座圈外表面68连接起来，当有几个孔30时，它们可在内座圈6上沿径向分布。
第二座圈组合段32包括至少一个齿32，该齿32在第二座圈端部64处从座圈内表面66沿径向向里伸出。它可以是单齿32，也可以是分布在座圈内表面66的圆周线上的许多齿32，例如彼此等距离分布。
第一轴颈组合段36包括一条形成在轴颈外表面24上的轴颈环形槽36。
第二轴颈组合段38包括轴颈2的至少一条凹槽38，这可以是单一凹槽38，也可以是分布在轴颈外表面24的周线上的许多凹槽38，例如彼此等距离分布。
每个凹槽38可以是，例如在轴颈2上加工成的肓孔，也可以是在轴颈2上加工成的纵向槽。
可选地，内座圈包括座圈凸肩34，它在座圈本体60和第一座圈端部62之间沿径向伸出，而轴颈包括一条沿径向伸出的轴颈凸肩18。在所示例子中，座圈凸肩34沿径向向里伸，而轴颈凸肩18沿径向向外伸。
该组合结构包括附加组合段40，其包括定位环40。
当内座圈6与轴颈2组装时，座圈内表面66与轴颈外表面24是相对放置的。
当内座圈6与轴颈2组装时，每个齿32及内座圈6与轴颈2的相应凹槽38啮合。由于齿32与凹槽38的相互配合，内座圈6与轴颈2不会彼此沿轴向作相对转动。
当内座圈6与轴颈2组装时，座圈环形槽26与轴颈环形槽36互相配合形成一条环形通路52，其中插放定位环40。由于定位环40与环形通路52的相互配合，内座圈6与轴颈2不会彼此沿轴向作相对移动。
此外，轴颈2有至少一条轴颈通油孔46，其位于轴颈环形槽36和至少一条凹槽38之间，该孔46通向轴颈外表面24以便将油穿过轴颈2送到内座圈6。同样地，内座圈6有座圈通油孔48，其沿径向穿过以便将油送到滚子10。
组合结构的安装包括下述两步：
在第一步时将定位环40***轴颈环形槽36中。
定位环40最好有中分面(未示出)，以便于插进轴颈环形槽36中，此中分面可以在定位环40的径向方向，也可与此径向方向倾斜。
在第二步中，内座圈通过轴颈端部50插放在轴颈2上。内座圈6上有斜面26便于内座圈6接合在定位环40上。
当内座圈6和轴颈2各自有凸肩34和18时，后者互相接触并对内座圈6沿***方向在轴颈2上作为轴向支撑面。
运转时，旋转使定位环40扩大，这样便压在座圈环形槽26上。
组合结构的分解包括以下几步：用适当工具将定位环40从轴颈环形槽36中撤出。例如，可利用工具，包括销钉或卡瓜，穿进内座圈6的孔30中，将定位环40顶出。与此同时，将内座圈6从轴颈2上沿轴颈端部50的方向拔出。

Claims (25)

1、轴承内座圈与在此轴承中作转动支承的轴颈之间的组合结构，所述轴颈有轴线，其特征在于，包括：
形成在所述轴颈的外表面上的轴径环形槽和形成在所述内座圈内表面上的座圈环形槽，所述两环形槽彼此相对放置时互相配合形成一条在所述轴颈和所述内表面之间的环形通路，
定位环，放置在所述环形通路内，可防止所述轴颈和所述内座圈之间沿所述轴线发生相对移动，及
至少一条所述轴颈凹槽和至少一个所述内座圈的齿，它们互相配合可防止所述轴颈和所述内座圈之间发生绕所述轴线的相对转动。
2、根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于，每个齿从所述内座圈的内表面沿径向向里伸出。
3、根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于，每个凹槽由所述轴颈的盲孔构成。
4、根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于，每个凹槽由所述轴颈的纵向槽构成。
5、根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于，包括至少一个将所述座圈环形槽连接到所述内座圈外表面的孔。
6、根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于，所述定位环有中分面，以便于将其***所述环形通路中。
7、根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于，所述轴颈环形槽及所述至少一条凹槽放在至少一条通油孔的两侧，该通油孔通向所述轴颈外表面且将油穿过所述轴颈送到所述内座圈。
8、根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于，包括在所述座圈环形槽附近的所述内座圈的斜面。
9、根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于，包括座圈径向凸肩和轴颈径向凸肩，它们互相配合以在所述轴颈上产生所述内座圈的轴向支撑面。
10、轴承内座圈，适于根据权利要求1的形成在所述内座圈和轴颈之间的组合结构，所述轴承有轴线，其特征在于，包括：
座圈本体，设计成与轴承外座圈互相配合，
第一座圈端部，包括第一座圈组合段，用于防止所述轴颈与所述内座圈之间发生沿所述轴向的相对移动，及
第二座圈端部，包括第二座圈组合段，用于防止所述轴颈与所述内座圈之间发生绕所述轴线的相对转动。
11、根据权利要求10所述的轴承内座圈，其特征在于，所述第一座圈组合段包括形成在所述内座圈的内表面上的座圈环形槽。
12、根据权利要求11所述的轴承内座圈，其特征在于，所述第一座圈组合段包括在所述内座圈的内表面上并在所述座圈环形槽附近的，且形成在所述第一座圈端部末端的斜面。
13、根据权利要求10所述的轴承内座圈，其特征在于，所述第一座圈组合段包括至少一个孔，该孔连接所述座圈环形槽和所述内座圈的外表面。
14、根据权利要求10所述的轴承内座圈，其特征在于，所述第二座圈组合段包括在所述第二座圈端部末端沿径向向里伸的至少一个齿。
15、根据权利要求10所述的轴承内座圈，其特征在于，它包括在所述座圈本体和所述第一座圈端部之间的座圈径向凸肩。
16、轴颈，适于根据权利要求1的设置在内座圈与所述轴颈之间的所述组合结构，所述轴颈有轴线，其特征在于，包括：
第一轴颈组合段，用于防在所述轴颈与所述内座圈沿所述轴线方向作相对移动，和
第二轴颈组合段，用于防止所述轴颈与所述内座圈绕所述轴线作相对转动。
17、根据权利要求16所述的轴颈，其特征在于，所述第一轴颈组合段包括形成在所述轴颈外表面的轴颈环形槽。
18、根据权利要求16所述的轴颈，其特征在于，所述第二轴颈组合段包括形成在所述轴颈中的至少一个凹槽。
19、根据权利要求18所述的轴颈，其特征在于，每个凹槽包括所述轴颈的盲孔。
20、根据权利要求18所述的轴颈，其特征在于，每个凹槽包括所述轴颈的纵向槽。
21、根据权利要求16所述的轴颈，其特征在于，包插轴颈径向凸肩。
22、根据权利要求16所述的轴颈，其特征在于，包括至少一条通油孔，该通油孔通向所述第一轴颈组合段和所述第二轴颈组合段之间的所述轴颈的外表面上。
23、涡轮机，尤指航空发动机，其特征在于，它装备根据权利要求1的组合结构。
24、涡轮机，尤指航空发动机，其特征在于，它装备根据权利要求10的轴承内座圈。
25、涡轮机，尤指航空发动机，其特征在于，它装备根据权利要求16的轴颈。
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