圆锥滚子轴承以及用于其安装的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种圆锥滚子轴承(1)，包括：内轴承环(2)，所述内轴承环具有在其外部罩面(3)上的内部滚道(4)和对所述滚道(4)在其最小直径处限界的边缘(5)，所述内部滚道倾斜于轴承旋转轴线(AL)设置；外轴承环(6)，所述外轴承环具有在其内部罩面(7)上同样倾斜于轴承旋转轴线(AL)设置的外部滚道(8)和对所述滚道(8)在其最大直径处限界的边缘(9)；以及由多个在轴承环(2，6)之间设置并且在其滚道(4，8)上滚动的滚子滚动体(10)，所述滚子滚动体沿环周方向通过轴承保持架(11)以彼此相等的间距保持。所述圆锥滚子轴承(1)的特征根据本发明专利技术在于，内轴承环(2)的外部罩面(3)的切线和外轴承环(6)的内部罩面(7)的切线至少在滚道(4，8)的区域中相对于轴承旋转轴线(AL)相反倾斜地平地构成，并且两个轴承环(2，6)的滚道(4，8)分别锥形地引入到所述罩面中，并且在此出现并且分别对滚道(4，8)单侧限界的边缘(5，9)由此分别与轴承环(2，6)一件式地构成。此外，本发明专利技术还涉及用于安装圆锥滚子轴承的设备和方法的两个变型形式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆锥滚子轴承以及用于其安装的方法和设备
本专利技术尤其涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的单排的圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承尤其有利地可用作为支承机动车变速器中的主轴的固定轴承。此外，本专利技术涉及用于安装圆锥滚子轴承的设备和方法的两个变型形式。
技术介绍
作为用于支承机动车变速器中的主轴的固定轴承的最常使用的轴承类型是单排的深沟球轴承，因为所述深沟球轴承的特征在于相同的高的径向和轴向承载能力，并且由于其小的摩擦而具有全部轴承类型的最高转速极限。所述深沟球轴承在已知的方式中由外轴承环和内轴承环以及多个设置在轴承环之间的滚珠构成，所述滚珠在引入到外轴承环的内侧和内轴承环的外侧中的凹槽形的滚道上滚动，并且通过轴承保持架以彼此相等的间距引导。将滚珠装入到深沟球轴承中在此通常通过借助DE168499A1已知的偏心安装方法进行，其中两个轴承环彼此偏心地设置，并且将在轴承环之间由此出现的自由空间用滚珠填充，随后将轴承环利用其弹性置于彼此同心的位置中，并且在沿环周均匀分布滚珠之后装入轴承保持架。然而，实践中已经证实的是，由于滚珠的可最大装入的数量是小的，这种深沟球轴承尤其在轴承径向承载能力方面始终受到一定限制，所述数量与内轴承环和外轴承环的尺寸以及滚珠的直径相关。在过去，因此提出多个解决方案，例如根据DE151483A1设置在外轴承环和内轴承环的滚道的相对置的边缘中的未封闭的填入开口或根据DE2407477A1的类似构成的可封闭的填入开口，借助这些解决方案，通过提高滚珠的数量，会实现深沟球轴承的径向承载力的提高，但是由于通过这种填入开口造成的缺点，这种深沟球轴承在实践中不能被普遍接受。提高用于支承机动车变速器中的主轴的固定轴承的承载能力的另一容易想到的可行性是将迄今使用的深沟球轴承用NUP(内圈单挡边并带平挡圈)类型的圆柱滚子轴承替代，例如从申请人在2008年10月的目录手册“滚动轴承”的第393和396页上已知。所述圆柱滚子轴承不仅在外轴承环上、而且也在内轴承环上具有两个侧向的边缘，并且适合于沿两个方向吸收高的径向负荷以及轴向负荷。这种圆柱滚子轴承然而由于大份额的切削加工、尤其在制造滚道时和在加工边缘时具有非常高的生产成本，并且此外在其承载能力方面再次是超尺寸的，使得所述圆柱滚子轴承最终不适合用作为机动车换挡变速器中的固定轴承。另一适合作为用于支承机动车变速器中的主轴的固定轴承和为本专利技术形成最接近现有技术的轴承类型通过文献DE6917609U和CH463886A已知，所述轴承类型沿两个方向对径向力和轴向力的吸收能力大于深沟球轴承的吸收能力。在所述文献中分别公开圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承基本上由下述部件构成：内轴承环，，所述内轴承环具有在其外部罩面上倾斜于径向的轴承轴线设置的内部滚道和对所述滚道在其最小直径处限界的边缘；外轴承环，所述外轴承环具有在其内部罩面上同样倾斜于径向的轴承轴线设置的外部滚道和对所述滚道在其最大直径处限界的边缘；以及多个设置在轴承环之间并且在其滚道上滚动的滚子滚动体，所述滚子滚动体沿环周方向通过轴承保持架以彼此相等的间距保持。为了能够实现将构成为锥形滚子的滚动体装入到分别构成为袋状保持架或窗状保持架的轴承保持架中，在根据DE6917609U的圆锥滚子轴承中内轴承环上的边缘和在根据CH463886A的圆锥滚子轴承中外轴承环上的边缘构成为单独构件，所述构件在轴承安装之后固定在内轴承环或外轴承环上。这在根据DE6917609U的圆锥滚子轴承中通过单独开口的、横截面为U形的环进行，所述环的径向支腿接合到边缘和内轴承环中的相应的槽中，并且这在根据CH463886A的圆锥滚子轴承中通过在边缘的下侧上模制的环绕的卷边进行，所述卷边压入到外轴承环中。在这种圆锥滚子轴承中，虽然通过多个轴承环中仅一个轴承环与仅一个侧边缘一件式地构成的方式，在制造滚道时和在加工边缘时的切削加工的份额进而还有用于轴承生产的总成本显著小于在前述圆柱滚子轴承中的情况，但是，在这种圆锥滚子轴承中，分别另外的轴承环上的边缘构成为单独的边缘盘，所述边缘盘在该轴承环上的附加安装、以及在该轴承环和相关轴承环上的贴靠面的所需要的精确生产不利地影响其生产成本。此外，在所述圆锥滚子轴承中存在如下风险，单独的边缘盘的固定不足以也维持高的径向或轴向负荷峰值，使得边缘盘在轴承运行时可能松动并且最终出现轴承失效。
技术实现思路
从已知的现有技术的解决方案的提出的缺点出发，，本专利技术因此基于如下目的，设计一种尤其单排的圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承与深沟球轴承相比具有更高的径向和轴向承载能力，并且所述圆锥滚子轴承的特征在于：在制造滚道和制造边缘时少量的切削加工、以及低的安装耗费、进而用于生产轴承的小的总成本。根据本专利技术，所述目的首先在根据权利要求1的前序部分的圆锥滚子轴承中实现，使得对滚道分别单侧限界的边缘分别与轴承环一件式地构成，并且内部滚道的最大直径小于内部滚道的最小直径和对内部滚道限界的边缘的高度的和，并且外部滚道的最小直径小于外部滚道的最大直径减去对外部滚道限界的边缘的高度。根据本专利技术构成的圆锥滚子轴承的优选的设计方案和有利的改进方案在从属权利要求2至7中描述。之后，根据权利要求2在根据本专利技术构成的圆锥滚子轴承中提出，滚子滚动体优选构成为锥形滚子，所述锥形滚子具有在2°至6°的范围中的锥角，并且以在7°至20°之间的包络圆角在其滚道上滚动。在将根据本专利技术构成的圆锥滚子轴承用作为用于支承机动车变速器中的主轴的固定轴承时，在此由于所出现的径向和轴向负荷，4°的锥角和14°的包络圆角证实为是尤其适合的。然而要注意的是，根据本专利技术的构成方案不应局限于锥形滚子轴承，因为其他的具有倾斜于轴承中轴线设置的滚子轴线的滚子轴承也能够以相同的方式这样构成。因此替代示例性提出的锥形滚子，也能够使用圆柱滚子或滚针或具有球形罩面的滚子，如摆动滚子或桶形滚子。根据权利要求3，根据本专利技术构成的圆锥滚子轴承的另一特征是，相对于在滚子滚动体的较大的直径侧上出现的、在轴承环之间的间隙，在滚子滚动体的较小的直径侧上出现的、在轴承环之间的间隙较小，并且其尺寸设定成，使得其尺寸的二倍大于滚子滚动体的最大直径。在内轴承环和外轴承环之间的间隙的这种尺寸设计是必要的，以便能够实现按照接着说明的安装方法将滚子滚动体装入到圆锥滚子轴承中。根据权利要求4，根据本专利技术构成的圆锥滚子轴承的特征此外还在于，对内轴承环中的滚道限界的边缘具有为滚子滚动体的最大直径的大约33％的最小高度，并且对外轴承环中的滚道限界的边缘具有为滚子滚动体的最大直径的大约21％的最小高度。通过边缘的这种构成方案和伴随于此的滚道深度确保，在轴承运行中沿一个方向出现的高的轴向力能够借助尽可能小的边缘摩擦吸收，而沿另一方向的较小的轴向力经由倾斜的滚道吸收。根据本专利技术构成的圆锥滚子轴承的一个适宜的改进方案最后根据权利要求5、6和7还提出，轴承保持架优选地通过梳形保持架形成，所述梳形保持架能够在安装滚子滚动体之后装入到径向滚动轴承中，并且所述梳形保持架由保持架环以及多个轴向的保持架接片构成。所述轴承保持架在其保持架接片上附加地具有多个锁定凸起，所述锁定凸起沿环周均匀分布并且具有与保持架环相比较小的内直径，通过所述锁定凸起能够将轴承保持架或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆锥滚子轴承(1)，包括：内轴承环(2)，，所述内轴承环具有在其外部罩面(3)上的内部滚道(4)和对所述滚道(4)在其最小直径处限界的边缘(5)，所述内部滚道倾斜于轴承旋转轴线(AL)设置；外轴承环(6)，所述外轴承环具有在其内部罩面(7)上的外部滚道(8)和对所述滚道(8)在其最大直径处限界的边缘(9)，，所述外部滚道同样倾斜于所述轴承旋转轴线(AL)设置；以及多个在轴承环(2，6)之间设置并且在其滚道(4，8)上滚动的滚子滚动体(10)，所述滚子滚动体沿环周方向通过轴承保持架(11)以彼此相等的间距保持，其特征在于，所述内轴承环(2)的所述外部罩面(3)的切线和所述外轴承环(6)的所述内部罩面(7)的切线至少在所述滚道(4，8)的区域中相对于所述轴承旋转轴线(AL)相反倾斜地平地构成，并且两个轴承环(2，6)的滚道(4，8)分别锥形地引入到所述罩面中，并且由此，在此出现且分别对所述滚道(4，8)单侧限界的边缘(5，9)分别与所述轴承环(2，6)一件式地构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.04 DE 102015214845.91.一种圆锥滚子轴承(1)，包括：内轴承环(2)，，所述内轴承环具有在其外部罩面(3)上的内部滚道(4)和对所述滚道(4)在其最小直径处限界的边缘(5)，所述内部滚道倾斜于轴承旋转轴线(AL)设置；外轴承环(6)，所述外轴承环具有在其内部罩面(7)上的外部滚道(8)和对所述滚道(8)在其最大直径处限界的边缘(9)，，所述外部滚道同样倾斜于所述轴承旋转轴线(AL)设置；以及多个在轴承环(2，6)之间设置并且在其滚道(4，8)上滚动的滚子滚动体(10)，所述滚子滚动体沿环周方向通过轴承保持架(11)以彼此相等的间距保持，其特征在于，所述内轴承环(2)的所述外部罩面(3)的切线和所述外轴承环(6)的所述内部罩面(7)的切线至少在所述滚道(4，8)的区域中相对于所述轴承旋转轴线(AL)相反倾斜地平地构成，并且两个轴承环(2，6)的滚道(4，8)分别锥形地引入到所述罩面中，并且由此，在此出现且分别对所述滚道(4，8)单侧限界的边缘(5，9)分别与所述轴承环(2，6)一件式地构成。2.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，所述滚子滚动体(10)优选构成为锥形滚子，所述锥形滚子具有在2°至6°的范围中的、优选为4°的锥角(δ)，并且以在7°至20°之间的、优选为14°的包络圆角(β)在其滚道(4，8)上滚动。3.根据权利要求2所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，与在所述滚子滚动体(10)的较大的直径侧上出现的、在所述轴承环(2，4)之间的间隙(SL)相比，在所述滚子滚动体(10)的较小的直径侧上出现的、在所述轴承环(2，4)之间的间隙(SR)构成为较小，并且其尺寸设定成，使得其尺寸的二倍大于所述滚子滚动体(10)的最大直径(DW)。4.根据权利要求2所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，对所述内轴承环(2)中的滚道(4)限界的边缘(5)具有为所述滚子滚动体(10)的最大直径(DW)的大约33％的最小高度(hBI)，并且对所述外轴承环(6)中的滚道(8)限界的边缘(9)具有为所述滚子滚动体(10)的最大直径(DW)的大约21％的最小高度(hBA)。5.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，所述轴承保持架(11)优选通过梳形保持架形成，，所述梳形保持架能够在安装所述滚子滚动体(10)之后装入到所述径向滚动轴承(1)中，并且所述梳形保持架由保持架环(12)以及多个轴向的保持架接片(13)构成。6.根据权利要求5所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，所述轴承保持架(11)在其保持架接片(13)上具有多个锁定凸起(14)，所述锁定凸起沿环周均匀分布并且具有比所述保持架环(12)小的内直径，通过所述锁定凸起能够将轴承保持架(11)在所述内轴承环(2)上的所述边缘(5)的内面(15)上进行轴向位置固定。7.根据权利要求5所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，所述轴承保持架(11)在其保持架接片(13)上具有多个锁定接片，所述锁定接片沿环周均匀分布并且倾斜于所述轴承旋转轴线(AL)伸展，通过所述锁定接片能够将所述轴承保持架(11)在所述外轴承环(6)上的所述边缘(9)的内面上进行轴向位置固定。8.一种用于安装根据权利要求1至7中至少一项所述的圆锥滚子轴承的方法，其特征在于，将所述圆锥滚子轴承(1)根据偏心安装法安装，，所述偏心安装法安装本身作为用于深沟球轴承的安装方法已知。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在第一步骤中，将所述内轴承环(2)借助其构成有边缘(5)的端侧安置到水平的安装平面(16)上，使得所述内轴承环借助其边缘(5)贴靠在辅助斜坡(17)的内直径侧(19)上，其中所述安装平面具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：海因里希·霍夫曼，赖纳·艾德洛特，赖因哈德·伦佩尔，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE