[发明专利]具有改进的保持架引导的角接触球轴承，特别是主轴轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种角接触球轴承，包括外圈、内圈、多个球体，其中，球体在外圈与内圈之间在保持架内能转动地绕轴承轴线布置，其中，保持架经由外圈的保持架导向面引导，并且其中角接触球轴承具有小于或等于30度的公称压力角。

背景技术

这种类型的角接触球轴承例如作为机床上的主轴轴承使用，其中，这种角接触球轴承经常为例如15000转/分钟以上的高转速设计。恰恰是在这种高速运转的滚动轴承方面事实证明具有优点的是，保持架不是滚动体引导的，而且在轴承圈的凸肩或挡边上，普遍是在保持架导向面上引导。这是所谓的挡边引导的保持架。按照这种方式，滚动体在兜内摩擦方面的问题被绕开，这是因为滚动体在保持架凹处内的间隙可以足够大地选择。

这种类型的依据分类的角接触球轴承在图1中示出。角接触球轴承1包括具有内圈滚道3的内圈2、具有外圈滚道5的外圈4以及通过保持架6引导的球体6，这些球体在内圈滚道3和外圈滚道5上绕轴承轴线7滚动。外圈4具有带保持架导向面9的挡边8，该保持架导向面与保持架10的一个环形件的径向向外朝向的表面11对置。保持架10通过其表面11和外圈4的保持架导向面9引导。公称压力角α(alpha)在该示例中为25度。公称压力角在此方面是指，在轴承无负载时，也就是在球体无应力地触碰滚道的轴承中，压力线与径向平面包夹的角度。

情况表明，运行期间保持架的表面11与外圈8的保持架导向面9之间在很大程度上出现摩擦。该摩擦特别是随着轴承转速的上升而产生影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种依据分类的角接触球轴承，该角接触球轴承引起保持架与外圈之间的摩擦的减少，其中，球体此外得到可靠引导，并且该角接触球轴承简单和成本低廉地制造。

该目的通过一种依据独立权利要求所述的角接触球轴承得以实现。据此依据分类的角接触球轴承的特征在于，在包括轴承轴线的剖面图中，如下圆弧线，该圆弧线从外圈的滚道的距轴承轴线最远的点沿滚道向靠近保持架导向面的滚道端部方向一直分布到该圆弧线与经过保持架导向面的直线的交点，具有大于或等于60度的圆心角。

本发明基于这种思路，即，通过减少保持架质量达到降低保持架与外圈之间摩擦。认识到，保持架质量通过离心力特别是在特别高的转速时对摩擦具有重要影响，这是因为保持架与外圈之间的接触力随着转速剧烈上升。

依据本发明的解决方案现在在于，借助如下方式可以使保持架质量并因此摩擦明显降低，即，外圈的保持架导向面进一步向轴承轴线的方向推移。在此方面，充分利用这一点，即，保持架的功能基本上已经可以通过(与例如图1的依据现有技术的保持架相比)具有明显更小外径的保持架满足。所以对于保持架的功能，即，使球体保持距离来说，只是在分度圆的两面的相对微小的径向延伸就足够。依据本发明，外圈的保持架导向面现在应该如下程度地向轴承轴线径向向内推移，即，使得保持架的径向延伸仅通过保持架功能的需要、也就是保持球体距离的需要来确定。

外圈的保持架导向面按照何种方式向轴承轴线的方向径向推移对于实现本发明的中心思想来说不重要。正如下面所实施的那样，特别是可以设想加大挡边，包括延长滚道以及在挡边上实施的单独的、包括保持架导向面的径向凸起部在内。这种径向凸起部要么可以是一件式挡边的或外圈的部分，要么就可以通过在外圈挡边上连通的单独环形件形成。

依据本发明，保持架导向面的径向推移如下方式地定义，即，使如下弧段，该弧段在滚道的距轴承轴线最远的点上开始、沿滚道向靠近保持架导向面的滚道端部的方向分布、并在弧段与经过保持架导向面分布的直线的交点上结束，超过一定的圆心角。圆心角在此方面正如几何上常见的那样，定义一个弧段的两个端点与该弧段圆心包夹的角度。依据本发明的弧段的圆心角越大，保持架导向面径向向内，也就是向轴承轴线推移得越远。特别是依据本发明圆心角应该取60度的或更大的数值。从该数值起，一方面出现可以感觉到的减少的摩擦，另一方面，保持架还径向从分度圆出发径向地向外延伸足以可靠引导球体。

虽然已公知具有如下挡边的外圈，该挡边径向如下程度地向内延伸，即，相应定义的圆心角取超过60度的数值。但这种外圈为在具有40度的或更大的公称压力角的角接触轴承中的使用而设置。对于这种在其余情况下不是作为主轴轴承而是作为低转速轴承使用的轴承来说，需要这种挡边以便构成对高压力角相应的滚道。与此相反，依据本发明的外圈是具有30度的或更小的公称压力角的角接触球轴承的外圈。

本发明优选的实施方式在从属权利要求中给出。