轴承内组件及其装配方法和圆锥滚子轴承

　　(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号4.9(22)申请日2022.06.15(71)申请人舍弗勒技术股份两合公司地址(74)专利代理机构北京思韬知识产权代理有限公司11764专利代理师(51)Int.Cl.F16C19/36(2006.01)F16C43/06(2006.01)(54)发明名称轴承内组件及其装配方法和圆锥滚子轴承(57)摘要本发明涉及一种轴承内组件及其装配方法和圆锥滚子轴承。用于圆锥滚子轴承的轴承内组件包括内圈(1)、保持架(2)和滚动体(3，4)，其中，滚动体(3，4)包括第一圆锥滚子(3)和第二圆锥滚子(4)，其中，内圈(1)的小挡边(11)的外周面构造有凹槽(12)，凹槽(12)以相同的角度在周向上相对对应的第二圆锥滚子(4)偏转，使得第二圆锥滚子(4)由小挡边(11)的未设置凹槽(12)的周向区域止挡，在凹槽(12)分别与对应的第二圆锥滚子(4)沿轴向对齐时，小挡边(11)能够沿轴向移动通过布置在保持架(2)中的滚动体(3，4)的径向内侧。圆锥滚子轴承包括上述轴承内组权利要求书2页说明书6页附图4页CN1150762241.用于圆锥滚子轴承的轴承内组件，包括：内圈(1)，其在小直径端侧具有小挡边(11)；保持架(2)，其具有沿周向分布的兜孔；滚动体(3，4)，其分别布置在所述兜孔内，其特征在于，所述滚动体(3，4)包括第一圆锥滚子(3)和第二圆锥滚子(4)，其中，所述第一圆锥滚子(3)和所述第二圆锥滚子(4)分别至少成组地在周向上分布，其中，如此构造所述第一圆锥滚子(3)的小直径端部(31)和所述第二圆锥滚子(4)的小直径端部(41)，使得全部所述第一圆锥滚子(3)的最大内接圆的直径大于所述小挡边(11)的外直径，并且全部所述第二圆锥滚子(4)的最大内接圆的直径小于所述小挡边(11)的外直径；所述小挡边(11)的外周面构造有凹槽(12)，其中，所述凹槽(12)在所述小挡边(11)上的周向位置对应所述第二圆锥滚子(4)在全部所述滚动体(3，4)中的周向位置，并且所述凹槽(12)分别以相同的角度在周向上相对对应的第二圆锥滚子(4)偏转，使得所述第二圆锥滚子(4)由所述小挡边(11)的未设置所述凹槽(12)的周向区域进行止挡，其中，所述凹槽(12)如此沿轴向贯通所述小挡边(11)，使得在所述凹槽(12)分别与对应的第二圆锥滚子(4)沿轴向对齐时，所述小挡边(11)能够沿轴向移动通过布置在所述保持架(2)中的滚动体(3，4)的径向内侧。2.根据权利要求1所述的用于圆锥滚子轴承的轴承内组件，其中，所述第一圆锥滚子(3)的小直径端部的倒圆半径比所述第二圆锥滚子(4)的小直径端部的倒圆半径大。3.根据权利要求1所述的用于圆锥滚子轴承的轴承内组件，其中，所述轴承内组件包括2至8个第二圆锥滚子(4)。4.根据权利要求3所述的用于圆锥滚子轴承的轴承内组件，其中，所述第二圆锥滚子(4)的数量为n，并且所述第二圆锥滚子(4)沿周向均匀分布，其中，所述凹槽(12)在周向上相对对应的第二圆锥滚子(4)偏转的角度在180/n15的范围内。5.根据权利要求1所述的用于圆锥滚子轴承的轴承内组件，其中，所述内圈(1)和所述保持架(2)分别构造有周向定位槽。6.用于装配根据权利要求1至5中任一项所述的用于圆锥滚子轴承的轴承内组件的方法，其中，所述装配方法包括步骤：A)提供所述内圈(1)、所述保持架(2)和所述滚动体(3，4)；B)将所述滚动体(3，4)布置在所述保持架(2)的兜孔内以得到滚动体和保持架组件；C)如此将所述内圈(1)布置在所述滚动体和保持架组件的大直径端侧，使得所述内圈(1)的小挡边(11)的凹槽(12)分别与所述第二圆锥滚子(4)沿轴向对齐；D)沿轴向移动所述内圈(1)，使得所述内圈(1)的小挡边(11)移动通过所述滚动体和保持架组件的径向内侧；E)沿周向相对所述滚动体和保持架组件旋转所述内圈(1)，使得所述第二圆锥滚子(4)由所述小挡边(11)的未设置所述凹槽(12)的周向区域止挡。7.根据权利要求6所述的装配方法，其中，所述内圈(1)和所述保持架(2)分别构造有周CN115076224向定位槽，在所述步骤E)中，沿周向相对所述滚动体和保持架组件的旋转所述内圈(1)，使得所述保持架(2)的周向定位槽与所述内圈(1)处的周向定位槽相互对齐。8.圆锥滚子轴承，其特征在于，所述圆锥滚子轴承包括外圈和根据权利要求1‑5中任一项所述的轴承内组件，和/或借助根据权利要求6或7所述的装配方法组装的轴承内组件。CN115076224轴承内组件及其装配方法和圆锥滚子轴承技术领域[0001]本发明涉及轴承技术领域。本发明具体地涉及一种用于圆锥滚子轴承的轴承内组件及其装配方法和圆锥滚子轴承。背景技术[0002]现有的圆锥滚子轴承一般构造为分离型轴承，其包括外圈和组装为一体的轴承内组件。轴承内组件包括内圈、保持架以及沿周向分布的大量圆锥滚子。内圈的外周构造有大致呈截圆锥状延展的外滚道，并且在外滚道的轴向两端分别设置有挡边，即小直径端侧的小挡边和大直径端侧的大挡边。保持架包括同轴线布置的、直径不同的两个挡圈，两个挡圈通过在周向上布置的多个过梁连接，由此形成沿轴向分布的多个兜孔。在轴承内组件中，圆锥滚子沿径向向外的运动通过保持架的过梁止挡，圆锥滚子沿径向向内的运动通过内圈的外滚道止挡；在轴向上，圆锥滚子在其小直径端部由保持架的小直径挡圈和内圈的小挡边约束并且在其大径端由保持架的大直径挡圈和内圈的大挡边约束。[0003]对于普通尺寸的圆锥滚子轴承，保持架多采用钢制的兜孔保持架。在轴承内组件的装配过程中，首先需要将保持架的过梁沿径向向外侧扩张以增加圆锥滚子在径向上的活动空间，使得当所有的圆锥滚子均和保持架的过梁接触以后，在全部圆锥滚子小直径端部的内侧形成的最大包络圆的直径大于内圈的小挡边的外侧的最小包络圆的直径，由此才能将内圈沿轴向推入到布满圆锥滚子的保持架中视在质量，从而将圆锥滚子装配至内圈的外滚道上。待将圆锥滚子装配至内圈的外滚道上后，还要把保持架的过梁沿径向向内侧压回来，以形成保持在一起的轴承内组件。[0004]然而，对于大尺寸的圆锥滚子轴承，上述装配轴承内组件的方法由于需要将保持架先扩张再收缩而异常困难，原因在于保持架的钢材很厚难以冲压，而且需要专门为这种大型的保持架制造特殊扩张收缩工装，成本极高。发明内容[0005]因此，本发明的目的在于提供一种用于圆锥滚子轴承的轴承内组件，尤其在圆锥滚子轴承构造为配备兜孔式保持架的大型轴承的情况下，轴承内组件能够简单地且低成本地进行组装。[0006]根据本发明的一个方面，上述目的通过一种用于圆锥滚子轴承的轴承内组件实现。所述的轴承内组件包括内圈、保持架和滚动体，其中，内圈在小直径端侧具有小挡边，保持架具有沿周向分布的兜孔，滚动体分别布置在兜孔内。在此，滚动体包括第一圆锥滚子和第二圆锥滚子，其中，第一圆锥滚子和第二圆锥滚子分别至少成组地在周向上分布，其中， 如此构造第一圆锥滚子的小直径端部和第二圆锥滚子的小直径端部，使得全部第一圆锥滚 子的最大内接圆的直径大于内圈的小挡边的外直径容积效率，并且全部所述第二圆锥滚子的最大内 接圆的直径小于内圈的小挡边的外直径。此外，内圈的小挡边的外周面构造有凹槽，其中， 凹槽在小挡边上的周向位置对应第二圆锥滚子在全部滚动体中的周向位置，并且凹槽分别 CN115076224 以相同的角度在周向上相对对应的第二圆锥滚子偏转，使得第二圆锥滚子由小挡边的未设置凹槽的周向区域进行止挡，其中，凹槽如此沿轴向贯通小挡边，使得在凹槽分别与对应的 第二圆锥滚子沿轴向对齐时，小挡边能够沿轴向移动通过布置在保持架中的滚动体的径向 内侧。 [0007] 在此提出的轴承内组件的部件，即内圈、保持架和滚动体适用于圆锥滚子轴承。本 领域技术人员可以理解，滚动体，即第一圆锥滚子和第二圆锥滚子均构造为圆锥滚子，其能 够借助保持架以可滚动的方式装配在内圈的大致呈截圆锥状延展的外滚道上，从而形成轴 承内组件。在这种情况下，第一圆锥滚子和第二圆锥滚子在各自的轴向中间区段，也即各个 滚动体相对内圈的外滚道进行滚动的区段能够相同地构造。在本文的范围内，第一圆锥滚 子和第二圆锥滚子在各自的小直径端部处具有不同的构造。 [0008] 在此，如此在周向上布置滚动体，使得第一圆锥滚子和第二圆锥滚子分别至少成 组地在周向上分布、优选均匀分布。对此可以理解为减压器，在沿周向分布的第一圆锥滚子轴承中 之间插入由一个、两个或者多于两个第二圆锥滚子组成第二圆锥滚子组。在此，特别优选 地，在每两个在周向上最邻近布置的第二圆锥滚子组之间具有相同数量的第一圆锥滚子， 轴承内组件能够具有良好的旋转稳定性。 [0009] 在此，如此构造第一圆锥滚子的小直径端部和第二圆锥滚子的小直径端部，使得 全部第一圆锥滚子的最大内接圆的直径大于内圈的小挡边的外直径，并且全部所述第二圆 锥滚子的最大内接圆的直径小于内圈的小挡边的外直径。在此，全部第一圆锥滚子的最大 内接圆可以理解为，在将滚动体布置在保持架的兜孔中的情况下，在全部第一圆锥滚子的 小直径端部的内侧形成的最大包络圆的直径。类似地，全部第二圆锥滚子的最大内接圆可 以理解为，将滚动体布置在保持架的兜孔中的情况下，在全部第二圆锥滚子的小直径端部 的内侧形成的最大包络圆的直径棘轮机构。在此，内圈的小挡边的外直径可以理解为，能够沿轴向包 络整个小挡边外部的最小包络套筒的直径。在这种情况下，布置在保持架中的全部滚动体 能够借助第二圆锥滚子在内圈的小挡边处的止挡或约束实现相对内圈的装配，从而得到作 为不离散的整体组件的轴承内组件。 [0010] 为了实现轴承内组件的组装，内圈的小挡边的外周面构造有凹槽。在此，凹槽的数 量和周向位置如此设置，使得在内圈相对已布置有滚动体的保持架(滚动体和保持架组件) 的第一旋转位置上，在小挡边上至少存在分别与每个第二圆锥滚子沿轴向对齐的凹槽。在 此，凹槽的形状和尺寸如此设置，即，凹槽沿轴向贯通内圈的小挡边的外周表面，使得在上 述内圈相对滚动体和保持架组件的第一旋转位置上，在沿轴向移动内圈时，内圈的小挡边 能够移动通过滚动体和保持架组件的径向内侧，在此也即布置在保持架中的滚动体的小直 径端部的径向内侧。可以理解的是，在将内圈沿轴向移动到滚动体和保持架组件的径向内 侧以使得内圈的小挡边和大挡边分别位于成列排列的滚动体的轴向两侧之后，需要使得内 圈相对滚动体和保持架组件旋转适当角度，以使得内圈处于相对滚动体和保持架组件的第 二旋转位置上。在该第二旋转位置上，滚动体中的第二圆锥滚子在其小直径端部处由内圈 的小挡边的未设置凹槽的周向区域进行轴向止挡，从而得到完成装配的轴承内组件。 [0011] 在一种有利的实施方式中，第一圆锥滚子的小直径端部的倒圆半径比第二圆锥滚 子的小直径端部的倒圆半径大。由此可以简便地且低成本地实现上述全部第一圆锥滚子的 最大内接圆直径、全部第二圆锥滚子的最大内接圆直径和内圈的小挡边的外直径的尺寸关 CN115076224 [0012]在一种有利的实施方式中机械创新设计，轴承内组件包括2至8个第二圆锥滚子。由此能够提供 足够的止挡面积，内圈能够对滚动体和保持架组件整体实现有效止挡。 [0013] 在此，有利地，第二圆锥滚子的数量为n，并且第二圆锥滚子沿周向均匀分布，其 中，凹槽在周向上相对对应的第二圆锥滚子偏转的角度在180/n15的范围内。由此能够 有利设置内圈相对滚动体和保持架组件的第一旋转位置和第二旋转位置之间的偏转角度， 从而易于装配并且防止轴承内阻件部件脱落的可靠性很高。 [0014] 在一种有利的实施方式中，内圈和保持架分别构造有周向定位槽。由此，在轴承内 组件的组装过程中，能够快速且准确地将内圈从相对滚动体和保持架组件的第一旋转位置