用于经改善的轴承跳动的滚子排列制造技术

一种轴承包括围绕轴承的三百六十度周向范围间隔开的多个滚动元件(26)。非一的奇数数量的高点围绕轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，高点由具有最大直径的滚动元件所定位于的位置限定。非一的奇数数量的低点围绕轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，低点由具有最小直径的滚动元件所定位于的位置限定。高点的非一的奇数数量与低点的非一的奇数数量相同，并且每个低点尽可能几乎均匀地定位于两个邻近的高点之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于经改善的轴承跳动的滚子排列相关申请本申请请求保护于2019年4月23日提交的美国临时专利申请No.62/837,419的权益，该临时专利申请的全部内容在此通过引用并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及滚动元件轴承，并且更具体地涉及交叉滚子精密轴承。机械工具和其它精密应用典型地要求具有精密的跳动特性的轴承，以便满足低的误差运动和跳动。为了实现所要求的误差运动和跳动，往往有必要收缩所有的轴承构件上的尺寸公差。这样最大限度地减小公差是昂贵的。
技术实现思路
本专利技术通过排列如所示出的那样的滚子来实现具有经减少的组件误差运动和跳动的轴承。即使在滚子中存在一些尺寸变化的情况下，也通过该创造性排列使跳动最大限度地减小。在一个方面，本专利技术提供一种轴承，该轴承包括围绕轴承的三百六十度周向范围间隔开的多个滚动元件。非一的奇数数量的高点围绕轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述高点由具有最大直径的滚动元件所定位于的位置限定。非一的奇数数量的低点围绕轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述低点由具有最小直径的滚动元件所定位于的位置限定。高点的非一的奇数数量与低点的非一的奇数数量相同，并且每个低点尽可能几乎均匀地定位于两个邻近的高点之间。多个滚动元件中的定位于高点与低点之间的滚动元件在从高点到低点的方向上在直径上减小。在另一方面，本专利技术提供一种将多个滚动元件围绕轴承的三百六十度周向范围排列的方法。该方法包括：建立围绕轴承尽可能几乎均匀地间隔开的非一的奇数数量的高点，所述高点由具有最大直径的滚动元件所定位于的位置限定；建立围绕轴承尽可能几乎均匀地间隔开的相同的非一的奇数数量的低点，其中，每个低点在邻近的高点之间尽可能均匀地间隔开，所述低点由具有最小直径的滚动元件所定位于的位置限定；以及将剩余的滚子在高点与低点之间排列，使得滚动元件在从高点朝向低点的方向上在直径上减小。在另一方面，本专利技术提供一种交叉滚子轴承，该种交叉滚子轴承包括围绕轴承的三百六十度周向范围间隔开的多个圆锥滚子。邻近的圆锥滚子交叉，使得所述邻近的圆锥滚子的相应的轴线大体上彼此正交。提供了多个间隔件，所述多个间隔件中的一个间隔件定位于每个邻近的圆锥滚子之间。非一的奇数数量的高点围绕轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述高点由具有最大直径的圆锥滚子所定位于的位置限定。至少一个低点尽可能几乎均匀地定位于两个邻近的高点之间，所述低点由具有最小直径的圆锥滚子所定位于的位置限定。多个圆锥滚子中的定位于高点与低点之间的圆锥滚子在从高点到低点的方向上在直径上减小。在又一方面，本专利技术提供一种轴承，该轴承包括围绕轴承的三百六十度周向范围间隔开的多个滚动元件。多于两个的偶数数量的高点围绕轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述高点由具有最大直径的滚动元件所定位于的位置限定。多于两个的偶数数量的低点围绕轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述低点由具有最小直径的滚动元件所定位于的位置限定。高点的数量与低点的数量相同，并且每个低点尽可能几乎均匀地定位于两个邻近的高点之间。多个滚动元件中的定位于高点与低点之间的滚动元件在从高点到低点的方向上在直径上减小。本专利技术的其它方面将通过考虑详细描述和附图而变得清晰。附图说明图1是体现本专利技术的交叉滚子精密轴承的透视图，该交叉滚子精密轴承被示出成经局部地分解。图2是图1的经装配的轴承的局部截面图。图3是图1的轴承的滚子排列的示意性图示。图4是示出图1的轴承的滚子排列的局部装配图，其中，内环和外环的部分被移除。图5是体现本专利技术的备选滚子排列布置的示意性图示。图6是体现本专利技术的两列球面滚子轴承的透视图。具体实施方式在详细地解释本专利技术的任何实施例之前，要理解的是，本专利技术在其应用中不限于在下列描述中阐明或在下列附图中示出的构造的细节和构件的布置。本专利技术能够用于其它实施例，并且能够以各种方式和利用其它滚子元件轴承类型来实践或实行。图1和图2示出根据本专利技术的滚动元件轴承10。所示出的轴承10是在精密机械工具中使用的类型的交叉滚子轴承。一个示例是可从俄亥俄州北坎顿市的Timken公司买到的Timken的TXRDO型轴承。这样的轴承10被要求具有低装配跳动，以便在旋转机械工具的情况下实现高精度。当然，本专利技术还可应用于其它类型的轴承。所示出的轴承10包括第一内环和第二内环14、18以及外环22。环14、18以及22限定相应的滚道，滚动元件(例如，圆锥滚子)26在所述相应的滚道上滚动。如所示出的那样，邻近的滚子26交叉，这意味着它们的旋转轴线大体上彼此正交。邻近的滚子26还由间隔件30彼此分开，所述间隔件30可为聚合物(例如，尼龙)部件。这些交叉滚子轴承不包括保持架，而是相反利用截然不同并且独立的间隔件30。每个滚子26进一步包括突出部34，该突出部34定位于小直径端部上，以将滚子26抵靠外环22偏压。突出部34也是聚合物部件。用于轴承10的滚子26被成批制造。尽管努力实现滚子(诸如，外径)的尺寸均一性，制造差异还是不可避免地导致一些在滚子之间的不一致性或差异。本专利技术认识到在滚子尺寸上的该差异，并且将其引入到针对轴承10的设计及装配过程中。示例性轴承10可包括三十四个滚子26。交叉滚子轴承典型地具有偶数数量的滚子。三十四个滚子26中的每个一旦被制造，就针对一个或多个关键尺寸来测量它。例如，对于所示出的圆锥滚子26，可测量在滚子26的大端处的直径或每个滚子26的最大直径。测量在滚子的较小端处的直径以及在沿滚子的长度的中点处的直径(即，平均直径)也是常见的。通常所理解的是，无论在何处测量直径，尺寸变化都将在滚子之间一致，使得可使用三个位置中的任何一个以用于利用本专利技术的方法的测量。无论使用哪种测量(例如，大端、小端、中点)，具有最大直径的滚子可被赋予1的尺寸因子。取决于最大测量直径以下的增量差异，(由于制造差异)具有较小直径的滚子可被赋予小于一的尺寸因子。因此，具有其次的最大直径的滚子可被赋予0.9的尺寸因子，然后，具有其次的最大直径的滚子可被赋予0.8的尺寸因子，等等。当然，各种其它分类命名法可为替代的(例如，n、n-1、n-2……等等)。一旦所有滚子26得到测量和分类，就可确定滚子26在轴承10内的排列。在所示出的实施例中，该排列所基于的是围绕轴承10的360度提供大于一(例如，3、5、7等等)的奇数数量的高点或最大直径/最大可用直径滚子位置。通过具有非一的奇数数量的这些高点，最大限度地减小轴承10的环之间的摇摆或角对准误差。参考图3的示意性图示，建立三个高点，并且那三个高点围绕轴承10尽可能几乎均等地定位(例如，分开大约120度)。如果滚子的数量不是三的倍数，则不可能分开正好120度，所以，实际角将稍微偏离，但考虑到所使用的具体的轴承10、滚子26以及间隔件30，该实际角将尽可能为几乎120度。例如，任何两个高点之间的间隔可在从110度到130度的范围内变动。类似地，如果轴承包括五个高点，则邻近的高点应当尽可能为几乎72度，并且可在从62度到8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承，包括：/n多个滚动元件，其围绕所述轴承的三百六十度周向范围间隔开；/n非一的奇数数量的高点，其围绕所述轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述高点由具有最大直径的滚动元件所定位于的位置限定；/n非一的奇数数量的低点，其围绕所述轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述低点由具有最小直径的滚动元件所定位于的位置限定；/n其中，高点的非一的奇数数量与低点的非一的奇数数量相同；/n其中，每个低点尽可能几乎均匀地定位于两个邻近的高点之间；以及/n其中，所述多个滚动元件中的定位于高点与低点之间的滚动元件在从所述高点到所述低点的方向上在直径上减小。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190423 US 62/8374191.一种轴承，包括：
多个滚动元件，其围绕所述轴承的三百六十度周向范围间隔开；
非一的奇数数量的高点，其围绕所述轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述高点由具有最大直径的滚动元件所定位于的位置限定；
非一的奇数数量的低点，其围绕所述轴承的周向范围尽可能几乎均匀地定位，所述低点由具有最小直径的滚动元件所定位于的位置限定；
其中，高点的非一的奇数数量与低点的非一的奇数数量相同；
其中，每个低点尽可能几乎均匀地定位于两个邻近的高点之间；以及
其中，所述多个滚动元件中的定位于高点与低点之间的滚动元件在从所述高点到所述低点的方向上在直径上减小。


2.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，高点和低点的非一的奇数数量是三。


3.根据权利要求2所述的轴承，其特征在于，取决于所述轴承中的滚动元件的总数量，每个高点与邻近的高点间隔开尽可能接近120度。


4.根据权利要求3所述的轴承，其特征在于，取决于所述轴承中的滚动元件的总数量，每个低点与邻近的高点间隔开尽可能接近60度。


5.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述轴承是交叉滚子轴承，并且所述滚动元件是圆锥滚子。


6.根据权利要求5所述的轴承，其特征在于，所述轴承进一步包括多个间隔件，所述多个间隔件中的一个间隔件定位于每个邻近的滚子之间。


7.根据权利要求5所述的轴承，其特征在于，在所述轴承中不存在保持架。


8.根据权利要求5所述的轴承，其特征在于，所述轴承包括两个内环和一个外环。


9.根据权利要求8所述的轴承，其特征在于，每个滚子包括将所述滚子朝向所述外环偏压的邻近较小直径端部的突出部。


10.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述高点全部由具有相同直径的滚动元件限定，所述相同直径是所述轴承中的滚动元件的最大测量直径。


11.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述低点全部由具有相同直径的滚动元件限定，所述相同直径是所述轴承中的滚动元件的最小测量直径。


12.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述高点由具有不同直径的滚动元件限定。


13.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述低点由具有不同直径的滚动元件限定。


14.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述轴承是球轴承、角接触球轴承、球面轴承、圆柱滚子轴承、圆锥交叉滚子轴承、圆柱交叉滚子轴承、四点球轴承、圆锥双外座圈轴承、圆锥双内座圈轴承以及深沟球轴承中的一种。


15.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述轴承是具有使一列滚动元件的所述高点和低点与邻近列的滚动元件中的所述高点和低点对准的保持架的多列轴承组件。


16.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述滚动元件处于预载，使得所有滚动元件都与所述轴承的内滚道和外滚道接触。


17.一种将多个滚动元件围绕轴承的三百六十度周向范围排列的方法，所述方法包括：
建立围绕所述轴承尽可能几乎均匀地间隔开的非一的奇数数量的高点，所述高点由具有最大直径的滚动元件所定位于的位置限定；
建立围绕所述轴承尽可能几乎均匀地间隔开的相同的非一的奇数数量的低点，其中，每个低点在邻近的高点之间尽可能均匀地间隔开，所述低点由具有最小直径的滚动元件所定位于的位置限定；以及
将剩余的滚子在所述高点与低点之间排列，使得所述滚动元件在从高点朝向低点的方向上在直径上减小。


18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，高点和低点的非一的奇数数量是三。


19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，取决于所述轴承中的滚子的总数量，每个高点与邻近的高点间隔开尽可能接近120度。


20.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·G·威尔默，C·E·福斯特，
申请(专利权)人：铁姆肯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US