【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种端面花键轮毂轴承。
技术介绍
1、端面花键轮毂轴承是汽车轮毂的关键部件，现有端面花键轮毂轴承的构造通常包括有法兰内圈、小内圈、外圈，其中，小内圈和法兰内圈通过铆接方式固定连接，外圈设置在法兰内圈和小内圈的径向外侧，外圈和内圈之间沿轴向布置有两组滚子，外圈内侧设置有分别与两组滚子配合滚动的两个第一滚道，法兰内圈和小内圈外侧分别设置有与两组滚子配合滚动的两个第二滚道，法兰内圈的端部具有铆压形成的外翻边，用于小内圈的铆接固定，外翻边的轴向端面上设置有齿状的端面花键，用于和车辆的传动部件进行传动连接，以能够传递扭矩。
2、端面花键轮毂轴承的外翻边通常位于小内圈端面轴向外侧，且暴露在外界环境条件下，例如出现在泥水、砂石、铁屑等环境下。这种恶劣的外界环境会使得铆接翻边的性能下降，从而影响轴承的使用寿命。例如暴露在泥水环境，通常会导致铆接翻边出现生锈，可能会导致滚道应力变化。此外，对于端面花键也存在有类似的问题，砂石、铁屑等硬质颗粒会影响端面齿的啮合，导致传动效率下降等异常情况。
3、目前现有技术中，为了解决上述问题，通常会在小内圈的轴向端上加工出环状的凸台，该凸台位于外翻边的径向外侧四周，对泥水、砂石、铁屑等异物具有一定的阻挡作用，但凸台的设置也使得小内圈的结构变得复杂，不利于加工制造。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种具有保护元件的端面花键轮毂轴承，能够阻挡外界泥水、砂石、铁屑等异物进入到外翻边以及端面花键的啮合处，
2、本专利技术的端面花键轮毂轴承，包括有法兰内圈、小内圈、外圈，小内圈套接在法兰内圈的外侧，法兰内圈包括有与小内圈的轴向一端配合限位的挡壁，法兰内圈的一端包括有铆压形成的外翻边，所述外翻边与小内圈的轴向另一端配合限位，法兰内圈、小内圈和外圈之间设置有滚动组件，小内圈和外圈之间设置有密封组件，所述滚动组件包括有轴向排布的至少双列钢球，小内圈的外侧包括有与密封组件配合连接的密封配合面，外翻边的轴向外端上设置有端面花键，所述小内圈的轴向外端固定安装有筒状的保护元件，所述保护元件罩设在外翻边的外侧，并且至少覆盖端面花键的啮合处，所述小内圈的轴向外端包括有位于轴向侧的第一配合面、第二配合面以及位于径向外侧的第三配合面，所述第一配合面位于第二配合面的径向内侧，第一配合面和外翻边铆压配合，第二配合面和保护元件构成轴向的抵接限位配合，第二配合面在保护元件安装时可作为保护元件的轴向限位，第三配合面和保护元件内侧构成径向的压紧接触配合，第三配合面用于连接保护元件，第三配合面可以有效包围外翻边以及端面齿部的啮合处，并且形成静态密封，不会产生磨损等问题，所述外翻边的径向外侧和保护元件之间间隔形成有环形间隙，所述环形间隙的内外周壁分别由外翻边和保护元件所提供。
3、在其中一个优选方案中，所述第二配合面分别位于第一配合面的径向外侧、第三配合面的径向内侧，保护元件的轴向内端包括有l型的连接结构，所述连接结构包括有径向向外延伸的径向延伸段、轴向延伸的轴向延伸段，轴向延伸段连接于径向延伸段的径向外侧，保护元件通过其径向延伸段和第二配合面构成轴向的抵接限位配合，保护元件通过其轴向延伸段和第三配合面构成径向的压紧接触配合，第二配合面的径向宽度大于径向延伸段的径向宽度。
4、进一步地，所述密封配合面的外径大于第三配合面的外径，这样设计保护元件和轴承的密封组件相错位，不会对轴承密封产生干涉。可通过在小内圈的轴向外圈适当磨削加工以形成较小的凹槽，能够形成外径小于密封配合面的第三配合面，小内圈轴向外端的磨削量较小，能够增加磨削效率。
5、进一步地，所述密封配合面的外径和第三配合面的外径相同，第三配合面不需要再额外的进行磨削加工来减小其外径，减少了制造时的工序步骤。
6、在另一个优选方案中，所述第三配合面分别位于第一配合面的径向外侧、第二配合面的径向内侧，第二配合面位于密封配合面和第三配合面之间，密封配合面的外径大于第三配合面的外径，保护元件包括有轴向延伸段，保护元件通过其轴向延伸段和第三配合面构成径向的压紧接触配合、和第二配合面构成轴向的抵接限位配合，第一配合面的径向宽度大于外翻边的和第一配合面相接触部分的径向宽度。
7、在上述优选方案中，能够在小内圈的轴向外端外侧处形成凹槽，第二、第三配合面分别构成了凹槽的相邻的两个侧壁，该凹槽的径向深度和第二配合面的径向宽度大体相同，该凹槽由小内圈的轴向外端磨削加工而成。相较于前一优选方案，保护元件的设计结构可以更简单，使用的材料也更少，整体结构也更加紧凑。此外，凹槽的设计可以减少由于小内圈和法兰内圈过盈安装和旋铆加工产生形变后，小内圈外径产生过大的环向应力（即hoop应力），避免出现裂纹等问题。
8、进一步地，所述保护元件还包括有连接于轴向延伸段端部外侧的径向延伸段，保护元件的径向延伸段和第二配合面构成轴向的抵接限位配合。
9、上述方案中，保护元件在仅包含有轴向延伸段时可和第三配合面形成一字密封，在还包含有径向延伸段时可和第二配合面配合共同形成l字密封。即第二配合面除了可以用于在保护元件轴向安装时对其进行限位之外，还可以配合进行密封。
10、进一步地，所述第三配合面的轴向宽度为l3，第一配合面和第二配合面的轴向间距为l4，l3>0.5l4，保证足够的拔脱力，防止保护元件从小内圈上脱落。
11、进一步地，所述外翻边的径向宽度为l5，法兰内圈包括有位于小内圈的内侧并与外翻边一体连接的环形支撑部，所述环形支撑部的径向宽度为l8，l5>1.2l8，保证端面花键的齿的啮合宽度，提高传递的扭矩。
12、进一步地，所述外翻边通过旋铆工艺加工而成，所述第一配合面包括有径向靠外的平整面、径向靠内的倾斜面，所述倾斜面和外翻边旋铆配合。倾斜面的设置能够减小小内圈端面面积，减小磨削量；同时，避免小内圈轴向两端的端面面积相差过大，造成偏磨问题；不利于批量生产。此外，由于外翻边是旋铆加工而成，旋铆加工具有一定加工角度；倾斜面的设置可以与旋铆加工角度进行配合，提高铆接翻边上端面花键的加工精度，以及提高外翻边对小内圈的压紧性能；可以让整体结构更紧凑，为外翻边的铆接提供足够的加工空间；能够减小小内圈体积，降低轴承重量，提高燃油经济性。
13、进一步地，所述倾斜面和轴承的径向方向之间的夹角a为3~20度，能够减少外翻边在旋铆成型过程中小内圈由于铆接产生的变型。
14、进一步地，所述第一配合面和外翻边相接触部分和外翻边的端面花键的齿底最低处之间最小轴向距离为l6，第一配合面和外翻边相接触部分的端面花键的齿顶最高处之间最大距离为l7，0.15<l6/l7<0.8，这样设置能够保证旋铆翻边的厚度，以提供足够的夹紧力，也能够防止齿底在铆接加工或工作时产生裂纹。
15、进一步地，0.8<l8/l7<1.8，保证齿成型足够的材料。
16、本专利技术的有益本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种端面花键轮毂轴承，包括有法兰内圈、小内圈、外圈，小内圈套接在法兰内圈的外侧，法兰内圈包括有与小内圈的轴向一端配合限位的挡壁，法兰内圈的一端包括有铆压形成的外翻边，所述外翻边与小内圈的轴向另一端配合限位，法兰内圈、小内圈和外圈之间设置有滚动组件，所述滚动组件包括有轴向排布的至少双列钢球，小内圈和外圈之间设置有密封组件，小内圈的外侧包括有与密封组件配合连接的密封配合面，外翻边的轴向外端上设置有端面花键，其特征在于：所述小内圈的轴向外端固定安装有筒状的保护元件，所述保护元件罩设在外翻边的外侧，并且至少覆盖端面花键的啮合处，所述小内圈的轴向外端包括有位于轴向侧的第一配合面、第二配合面以及位于径向外侧的第三配合面，所述第一配合面位于第二配合面的径向内侧，第一配合面和外翻边铆压配合，第二配合面和保护元件构成轴向的抵接限位配合，第三配合面和保护元件内侧构成径向的压紧接触配合，所述外翻边的径向外侧和保护元件之间间隔形成有环形间隙，所述环形间隙的内外周壁分别由外翻边和保护元件所提供。
2.根据权利要求1所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述第二配合面分别位于第一配合面的径向外
3.根据权利要求2所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述密封配合面的外径大于第三配合面的外径。
4.根据权利要求2所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述密封配合面的外径和第三配合面的外径相同。
5.根据权利要求1所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述第三配合面分别位于第一配合面的径向外侧、第二配合面的径向内侧，第二配合面位于密封配合面和第三配合面之间，密封配合面的外径大于第三配合面的外径，保护元件包括有轴向延伸段，保护元件通过其轴向延伸段和第三配合面构成径向的压紧接触配合、和第二配合面构成轴向的抵接限位配合，第一配合面的径向宽度大于外翻边的和第一配合面相接触部分的径向宽度。
6.根据权利要求5所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述保护元件还包括有连接于轴向延伸段端部外侧的径向延伸段，保护元件的径向延伸段和第二配合面构成轴向的抵接限位配合。
7.根据权利要求5所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述第三配合面的轴向宽度为L3，第一配合面和第二配合面的轴向间距为L4，L3>0.5L4。
8.根据权利要求1所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述外翻边的径向宽度为L5，法兰内圈包括有位于小内圈的内侧并与外翻边一体连接的环形支撑部，所述环形支撑部的径向宽度为L8，L5>1.2L8。
9.根据权利要求1所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述外翻边通过旋铆工艺加工而成，所述第一配合面包括有径向靠外的平整面、径向靠内的倾斜面，所述倾斜面和外翻边旋铆配合；所述倾斜面和轴承的径向方向之间的夹角A为3~20度；所述第一配合面和外翻边相接触部分和外翻边的端面花键的齿底最低处之间最小轴向距离为L6，第一配合面和外翻边相接触部分和外翻边的端面花键的齿顶最高处之间最大距离为L7，0.15<L6/L7<0.8。
10.根据权利要求1所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述第一配合面和外翻边的端面花键之间最大距离为L7，所述环形支撑部的径向宽度为L8，0.8<L8/L7<1.8。
...【技术特征摘要】
1.一种端面花键轮毂轴承，包括有法兰内圈、小内圈、外圈，小内圈套接在法兰内圈的外侧，法兰内圈包括有与小内圈的轴向一端配合限位的挡壁，法兰内圈的一端包括有铆压形成的外翻边，所述外翻边与小内圈的轴向另一端配合限位，法兰内圈、小内圈和外圈之间设置有滚动组件，所述滚动组件包括有轴向排布的至少双列钢球，小内圈和外圈之间设置有密封组件，小内圈的外侧包括有与密封组件配合连接的密封配合面，外翻边的轴向外端上设置有端面花键，其特征在于：所述小内圈的轴向外端固定安装有筒状的保护元件，所述保护元件罩设在外翻边的外侧，并且至少覆盖端面花键的啮合处，所述小内圈的轴向外端包括有位于轴向侧的第一配合面、第二配合面以及位于径向外侧的第三配合面，所述第一配合面位于第二配合面的径向内侧，第一配合面和外翻边铆压配合，第二配合面和保护元件构成轴向的抵接限位配合，第三配合面和保护元件内侧构成径向的压紧接触配合，所述外翻边的径向外侧和保护元件之间间隔形成有环形间隙，所述环形间隙的内外周壁分别由外翻边和保护元件所提供。
2.根据权利要求1所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述第二配合面分别位于第一配合面的径向外侧、第三配合面的径向内侧，保护元件的轴向内端包括有l型的连接结构，所述连接结构包括有径向向外延伸的径向延伸段、轴向延伸的轴向延伸段，轴向延伸段连接于径向延伸段的径向外侧，保护元件通过其径向延伸段和第二配合面构成轴向的抵接限位配合，保护元件通过其轴向延伸段和第三配合面构成径向的压紧接触配合，第二配合面的径向宽度大于径向延伸段的径向宽度。
3.根据权利要求2所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述密封配合面的外径大于第三配合面的外径。
4.根据权利要求2所述的端面花键轮毂轴承，其特征在于：所述密封配合面的外径和第三配合面的外径相同。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡晟，黄龙，阎卫增，袁明才，熊雁，蔡冬冬，
申请(专利权)人：人本股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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