轴承系统和用于运行轴承系统的方法技术方案

一种用于支承相互运动的构件(160、170)的轴承系统(100)，所述轴承系统具有至少一个轴承(110)和预紧装置(150)。该预紧装置(150)设计用于基于轴承系统(100)的运行状态改变至少一个轴承(110)的预紧力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及一种用于预紧轴承的技术方案和尤其一种轴承系统和一种用于运行轴承系统的方法。
技术介绍
在用于支承可相互运动的构件的轴承系统中，需要在轴承装置中调节正或负的运行轴承间隙。在许多应用领域可能期望正的运行轴承间隙，也就是说在运行过程中在轴承中仍存在很小的剩余轴承间隙。 但是在许多情况中、例如在工具机器机轴的轴承、汽车驱动装置中的齿轮轴承、小型电动机中的轴承装置或具有振荡运动的轴承装置中期望负的运行轴承间隙，也就是期望预紧力，用于改进轴承装置的刚性或提高运行精度。 在许多应用情况中，对所设置的轴承系统的预紧力的选择是一种考虑到极限运行情况的折衷。这会对多种轴承性质产生负面影响。
技术实现思路
因此存在这样的需求，即提供一种用于轴承系统的技术方案，其可以提高轴承系统的刚性、支承能力、可靠性、使用寿命和/或润滑剂使用寿命和/或减小轴承系统的摩擦力矩的生成。 所述需求通过一种用于支承相互运动的构件的轴承系统满足，其具有至少一个轴承和预紧设备，该预紧设备设计用于基于轴承系统的运行状态改变至少一个轴承的预紧力。所述需求还通过一种运行轴承系统的方法解决。 实施例涉及一种用于支承相互运动的构件的轴承系统或轴承装置。轴承系统具有至少一个轴承和预紧装置。该预紧装置设计用于基于轴承系统的运行状态改变轴承的预紧力。 通过在轴承系统运行时将预紧力的调节可能性集成在轴承系统中，预紧力可以与轴承系统的各种运行状态相适配。例如当在运行状态中需要轴承系统的更高的刚性或支承能力时，可以提高预紧力，和/或当在运行状态中期望较小的摩擦力矩时，可以降低预紧力。由此可以提高经济性，降低运行成本和/或降低轴承系统的维护耗费。此外通过较低的轴承温度也可以提高润滑剂寿命。 在一些实施例中，预紧装置具有珀耳帖元件、压电元件、膨胀材料或微型机械元件，用于改变轴承的预紧力。由此可以简单和节省空间地实现这种预紧装置。 一些实施例涉及一种具有第二轴承的轴承系统,其中两个轴承是分别具有两个轴承圈的滚动轴承。预紧装置可以设置在两个轴承外部，并且设计用于改变在第一轴承的轴承圈和第二轴承的轴承圈之间的间距。由此可以以简单的方式方法改变两个轴承的预紧力。 [0011 ] 在一些实施例中，至少一个轴承是具有用于滚动轴承的滚动体的弓I导挡边的滚动轴承，并且预紧设备设计用于改变引导挡边作用在滚动轴承的滚动体上的压力。由此可以节省空间地集成用于改变预紧力的可能性。 【附图说明】 以下结合附图进一步说明和阐述实施例。在附图中: 图1示出主轴轴承的横截面示意图； 图2A至2H、2J示出具有预紧装置的圆锥滚子轴承的横截面示意图； 图3A、3B示出具有位于外部的预紧装置的圆锥滚子轴承系统的横截面示意图； 图4A、4B示出具有预紧装置的角接触球轴承的横截面示意图， 图5示出具有预紧装置的轴承系统的横截面示意图，该预紧装置具有带微调装置的夹紧螺母。 【具体实施方式】 在对示出实施例的附图的以下说明中，相同的附图标记表示相同或类似的部件。此外，对于在实施例或附图中多次出现，但是在一个或多个特征方面共同描述的部件和对象使用概括的附图标记。只要说明书没有明确或隐含地进行不同表示，以相同或概括的附图标记描述的部件或对象可以在单独的、多个或全部特征、例如其尺寸方面被设计为相同的、但是必要时也可以被设计为不同的。 一些实施例涉及一种用于支承可相互运动的构件的轴承系统或轴承装置。轴承系统具有至少一个轴承和预紧装置。预紧装置基于轴承系统的运行状态改变轴承的预紧力。 由此可以使例如轴承系统的刚性、支承能力和/或摩擦力矩与各个运行状态相适配。 可相互运动的构件可以是机器的任意构件。可相互运动的构件可以相互平移和/或转动地相对运动。这种运动通过至少一个设置在相互运动的构件之间的轴承实现。 至少一个轴承(和/或也可以是轴承系统的一个或多个另外的轴承)可以是滚动轴承或滑动轴承。此外还可以是轴向轴承或径向轴承。 预紧力可以是径向或轴向预紧力，这取决于轴承的类型。例如圆锥滚子轴承口可以被径向预紧，而轴向球轴承或轴向圆柱滚子轴承可以被轴向预紧。一些轴承或由多个轴承组成的轴承装置还可以沿轴向和径向被预紧。 通过预紧力可以实现很高的刚性。轴承刚性(例如以kN/μπι为单位)可以被定义为作用在轴承上的力与轴承中的弹性变形之间的比值。在预紧的轴承中通过负载(例如对于确定的负载范围)产生的弹性变形可以小于在未预紧的轴承中的弹性变形。 此外运行噪音被降低。轴承的运行间隙越小，则滚动体元件在未负载区域中被更好地弓I导，轴承在运行中的运行更安静。 此外还可以实现精确的轴引导。预紧的轴承允许更精确的轴引导，因为预紧力既能降低轴承自身的弹性变形，也可以减小轴在负载下弯曲的可能性。 此外可以至少部分地抵消磨损和松弛过程。在轴承装置中在运行过程中的磨损和松弛过程可以提高轴承间隙，但是这通过预紧力可以被至少部分抵消。 使用寿命也可以被提高。尺寸合适的预紧可以对轴承中的载荷分布并且因此对轴承的使用寿命产生有利影响。 预紧装置可以改变轴承的预紧力。由此可以使预紧力与轴承系统的不同的运行状态相适配。轴承系统的运行状态可以是轴承在运行中具有的各种状态。例如可相互运动的构件以不同速度相对运动所处的状态可以是轴承系统的不同状态。例如在应用中，在可相互运动的构件在最大速度时可能会比在较小速度或中间速度时期望更高的预紧力(例如用于提高轴承系统的刚性)或较低的预紧力(例如用于减小摩擦力矩)。反之在较小速度或中间速度时可能会比在最大速度时期望更小的预紧力(例如用于减小摩擦力矩)或更高的预紧力。相应地也可以对于轴承系统的不同运行状态期望不同的预紧力，用于实现特定的性能(例如关于摩擦力矩、刚性、运行噪音或磨损方面的性能)。 换句话说，预紧装置可以在轴承系统的第一运行状态中设置轴承的第一预紧力，并且可以在轴承系统的第二运行状态中设置轴承的第二预紧力。其中，第一预紧力与第二预紧力不同，并且第一运行状态与第二运行状态不同。 预紧装置也可以在轴承的运行过程中改变预紧力。 为了改变轴承系统的至少一个轴承的预紧力，预紧装置可以具有这样的元件，所述元件可以沿至少一个方向可调节地改变该元件的空间尺寸，用于在轴承系统中在邻接的构件上施加力，从而在至少一个轴承上产生期望的预紧力。预紧装置具有例如珀耳帖元件、压电元件、膨胀材料或微型机械元件，用于改变轴承的预紧力。 备选地，预紧设备也可以被设计为液压的。在此，液压液体通过输入管路被压向空腔，从而使该液压液体可以在轴承构件上施加或大或小的压力，并且这样改变预紧力。作为膨胀材料例如可以使用蜡，蜡通过电加热装置或电加热元件改变自身尺寸。备选地也可以使用调节螺栓，所述调节螺栓通过电动机改变至少一个轴承的预紧力。 这样可以简单且成本低廉地实现用于改变至少一个轴承的预紧力的可能性。 作为可选、备选或补充，轴承系统具有控制装置，所述控制装置基于被检测或确定的轴承系统运行状态通过预紧装置控制对轴承的预紧力的改变。控制装置可以是预紧装置的部件或控制预紧装置的单元。控制装置例如可以提供用于预紧装置的压电元件的电压，该预紧装置导致压电元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于支承可相互运动的构件(160、170)的轴承系统(100、200、201、202、203、205、206)，所述轴承系统具有以下特征：至少一个轴承(110、120、130、140)；和预紧装置(150)，所述预紧装置设计用于基于轴承系统(100)的运行状态改变至少一个轴承(110)的预紧力。

【技术特征摘要】
2013.08.07 DE 102013215557.31.一种用于支承可相互运动的构件(160,170)的轴承系统(100、200、201、202、203、205、206)，所述轴承系统具有以下特征: 至少一个轴承(110、120、130、140);和 预紧装置(150)，所述预紧装置设计用于基于轴承系统(100)的运行状态改变至少一个轴承(110)的预紧力。2.按照权利要求1所述的轴承系统，其中，所述预紧装置(150)设计用于在所述轴承系统的第一运行状态中调节所述轴承(110)的第一预紧力，并且在所述轴承系统的第二运行状态中调节所述轴承(110)的第二预紧力，其中，所述第一预紧力和所述第二预紧力是不同的。3.按照权利要求1或2所述的轴承系统，其中，所述预紧装置(150)设计用于在所述轴承(110)运行过程中改变所述轴承(110)的预紧力。4.按照前述权利要求之一所述的轴承系统，所述轴承系统具有控制装置，该控制装置设计用于基于被检测到的所述轴承系统的运行状态通过所述预紧装置(150)控制所述轴承(110)的预紧力的改变。5.按照前述权利要求之一所述的轴承系统，所述轴承系统具有运行状态检测装置，该运行状态检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：W奥斯特，H赫布斯特，J韦恩尤斯，V温特，
申请(专利权)人：SKF公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE