斜盘型液压轴向活塞单元的摇架轴承组件制造技术

一种轴承组件，具有金属内滚道、金属外滚道以及定位在内滚道和外滚道之间的多个滚子。非金属材料的垫附接到内滚道，非金属材料的床附接到外滚道。同步机构安装到垫和床。优选地，垫和床由塑料制成，并且内滚道嵌设在垫内，外滚道嵌设在床内。

【技术实现步骤摘要】
斜盘型液压轴向活塞单元的摇架轴承组件相关申请的交叉引用本申请要求2019年3月12日提交的美国临时申请No.62/816,997和2019年7月22日提交的美国临时申请No.62/876,858的优先权的权益，这些美国临时申请的内容通过引用的方式整体并入本文中。
本专利技术涉及一种用于液压轴向活塞单元的斜盘滚子摇架轴承组件，并且更具体地涉及一种对用工具加工的要求较低并且制造起来较经济的滚子摇架轴承组件。
技术介绍
在本领域中众所周知地，这种摇架轴承组件与具有斜盘设计的静液压单元一起使用。摇架轴承组件因其需要较小的空间而特别有用。虽然轴颈轴承具有成本效益，但是它们具有较高的摩擦；然而虽然滚子轴承具有较低的摩擦，但是它们较昂贵。在斜盘的加工和组装中，要求使用以斜盘的柱状表面作为运行表面的摇架滚子轴承，因为斜盘通常是锻件，并且必须对斜盘的运行表面进行硬化以达到该目的。为了避免斜盘的硬化过程，在本领域中使用了摇架轴承组件，该摇架轴承组件具有固定到斜盘的内轴承环段和固定到液压单元的壳体的外轴承环段。轴承滚子定位在内环段和外环段之间，该轴承滚子在彼此面向的轴承环段的相应表面上的滚道表面上运行。本专利技术旨在降低斜盘和摇架轴承组件两者的复杂性和制造成本，从而在增加使用寿命的同时减少摩擦和磨损。现有的滚子摇架轴承组件的主要挑战是成本和制造难度。现有的整体式滚子摇架轴承包括滚子元件、位于相应的内轴承环段和外轴承环段上的内滚道和外滚道、以及同步机构(atimingmechanism)。目前，所有这些部件均由金属制成，这对用工具加工提出了要求，并增加了成本。还存在斜盘弯曲、振动和噪音的问题。因此，本专利技术的目的是提供一种具有较好的成本效益而且对制造和组装友好的摇架轴承组件，其中，减少了磨损和摩擦并且延长了使用寿命。此外，本专利技术的摇架轴承组件优选地应该可以用于斜盘类型结构的液压轴向活塞单元的现有设计，并且在某些情况下可以用作现有液压轴向活塞单元的替换部件。当前问题的解决方案通过根据权利要求1所述的摇架轴承组件给出。在此，现有的摇架轴承组件的几何复杂性被转移到下述塑料或复合塑料部件，所述塑料或复合塑料部件可以通过注射模制或增材制造(AM)(例如3D打印、选择性激光烧结、熔融沉积建模、层压对象建模等)进行制造。这些非金属部件因此可以由单一聚合物材料或复合材料或其他非金属材料组成。其中载荷和相对移动被吸收的其他部件仍然是非常简单的几何金属部件以及标准的滚子或滚针。这种新的解决方案包括钢制内滚道和外滚道的组件，钢制内滚道和外滚道与塑料或复合材料本体连接或嵌入在塑料或复合材料本体内以形成内环段和外环段。塑料或复合材料本体用于组件、安装凸片和同步机构，而金属滚道将载荷从滚子均匀地分配到内塑料本体和外塑料本体，内塑料本体和外塑料本体又减轻了载荷并将其分别分配到壳体和斜盘板摇架表面。根据本专利技术，内环段和外环段的环段本体由塑料或复合(增强的)塑料材料制成，假设所有复杂的几何特征用于接收和固定地保持滚道，用于组装摇架轴承环段，并且用于将摇架轴承组件安装在静液压单元中。滚子在其上运行的滚道因此可以简单地形成为金属带，例如当被组装到相应环段的相应内本体或外本体时弯曲成最终曲率的预弯曲的或平面的钢带。因此，根据本专利技术的摇架轴承组件的内环段和外环段是复合部件，其中，几何复杂功能由塑料或复合增强塑料部件承担，而重载功能由简单标准几何形状的金属部件承担。复合材料本体的柔韧性致使滚子和滚道之间较均匀的接触压力分布。它减少了斜盘弯曲的影响，并且使得能够使用具有较大轴向长径比的滚子，这提供了较稳定的支撑。使用塑料/合成/复合材料用于环段本体——进一步地内环段的本体称为垫并且外环段的本体称为床——产生较低的振动和噪音，因为这些材料与锻造和硬化的金属相比可选择为具有改进的阻尼特性。此外，使用塑料/合成/复合材料用于环段本体降低了制造成本，因为这些部件可以通过模制、注射模制和/或增材制造来实现。于是，可以避免制造时间和能量消耗过程如锻造、机加工、硬化等或将其减少到最小。塑料或塑料复合材料部件的使用在滚子和滚道之间提供了均匀的接触压力，以及在环段与斜盘和壳体处的安装表面之间提供了均匀的接触压力。基于以上以及以下的书面描述、附图和权利要求，这些和其他优点对于相关领域的技术人员将更加明显。
技术实现思路
在根据本专利技术的优选实施例中，用于静液压轴向活塞单元的斜盘摇架轴承组件具有设置在内滚道和外滚道之间的多个滚子。非金属的塑料/合成/复合材料的垫/内本体附接到内滚道，与其一起形成内环段，并且非金属的塑料/合成/复合材料的床/外本体附接到外滚道，与其一起形成外环段。因此，垫的非金属的塑料/合成/复合材料不必是床的非金属的塑料/合成/复合材料。优选地，垫和床由复合材料制成，其中内滚道嵌设在垫内，外滚道嵌设在床内。这例如可以通过3-D打印、通过激光烧结工艺或组装工艺使用例如激光、热或超声焊接或简单地通过点击垫和床中的滚道在注射模制工艺中来完成。具有相关技术的人将在这里看到将对应的内滚道和外滚道组装到相应的垫和床(即，环段的内本体和外本体)的许多其他可能性。与滚子元件或笼——滚子本体被设置在该笼内并且在该笼内被引导——连接的同步机构被安装到垫和床，使得摇架轴承组件的滚子可以跟随斜盘的枢转运动进行滚动运动而不会滑动。在一个示例中，同步机构可滑动地安装在由垫和床上的侧壁的内表面形成的凹槽内。在另一个示例中，同步机构包括例如在从垫和床的侧壁向外延伸的突起部处安装到笼的齿轮，该齿轮在适当时接合垫和床两者。当垫跟随斜盘的枢转运动并且床相对于壳体静止时，根据齿轮以及垫和床的突出部上的齿状区域的传动比，笼被迫使跟随斜盘的枢转运动。该传动比优选地适合于所使用的滚子本体的直径。附图说明图1是根据现有技术的静液压单元的立体图；图2是根据现有技术的摇架轴承组件的立体图；图3是根据本专利技术的摇架轴承组件的第一实施例的立体图；图4是根据本专利技术的摇架轴承组件的第二实施例的侧视图；图5是根据图4的剖面线A-A的摇架轴承组件的截面图；图6是根据本专利技术第二实施例的摇架轴承组件的分解图；并且图7是根据本专利技术的摇架轴承组件的侧截面图；具体实施方式参照附图；在图1中，示出了斜盘类型的现有技术的静液压单元的立体图，其包括摇架斜盘12，该摇架斜盘具有呈部分柱状表面壳形式的平面凸轮表面14。根据现有技术水平，摇架斜盘12由摇架轴承组件10支撑。如图2所示，根据现有技术的摇架轴承组件10具有多个滚子元件16(图1和图2中未示出)，诸如滚子、滚针、滚珠等。滚子元件16定位在设置在内本体26上的内滚道18与设置在外本体32上的20之间，内滚道和外滚道均由钢或具有类似性质的材料制成。内本体26和外本体32包括用于将内本体26和外本体32分别安装到斜盘12和壳体30的安装凸片44和64。图3和图4示出了用于根据本专利技术的摇架轴承组件10的两个实施例的立体图。垫26——也称为内床/内本体26——定位在摇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜盘型静液压轴向活塞单元的轴承组件(10)，包括：/n由金属制成的内滚道(18)、由金属制成的外滚道(20)和位于所述内滚道(18)与所述外滚道(20)之间的多个滚子元件(16)；/n垫(26)，其附接到所述内滚道(18)，用于形成内轴承壳(25)；以及/n床(32)，其附接到所述外滚道(20)，用于形成外轴承壳(31)。/n

【技术特征摘要】
20190312 US 62/816,997;20190722 US 62/876,8581.一种斜盘型静液压轴向活塞单元的轴承组件(10)，包括：
由金属制成的内滚道(18)、由金属制成的外滚道(20)和位于所述内滚道(18)与所述外滚道(20)之间的多个滚子元件(16)；
垫(26)，其附接到所述内滚道(18)，用于形成内轴承壳(25)；以及
床(32)，其附接到所述外滚道(20)，用于形成外轴承壳(31)。


2.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述垫(26)和所述床(32)由塑料或复合材料制成，所述垫(26)和所述床(32)的材料是相同的或者不同的。


3.根据权利要求1或2所述的轴承组件，其中，所述内滚道(18)嵌设在所述垫(26)内，并且所述外滚道(20)嵌设在所述床(32)内。


4.根据权利要求1至3中的任何一项权利要求所述的轴承组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅罗米尔·特瓦鲁泽克，斯坦尼斯拉夫·斯莫尔卡，
申请(专利权)人：丹佛斯动力系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US