[发明专利]轴承保持架部段、轴承保持架和其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于滚动轴承的轴承保持架部段、一种由这种轴承保持架部段和支承环构成的轴承保持架和一种制造这种轴承保持架的方法。

背景技术

用于滚动轴承的轴承保持架一般由两个在轴向上按一定距离布置的侧环和若干连接侧环并在轴承保持架圆周方向上依次布置的过梁构成，该过梁成对地构成了容纳滚动体的兜孔。轴承保持架通过配备为此布置的兜孔保持滚动体相互间隔，并且阻止了相邻滚动体的直接接触，这可以有效减少轴承中的摩擦和生热。另外，保持架使滚动体能够均等分布于保持架或滚动轴承的整个圆周，并且实现均衡的载荷分布以及稳定和均衡的运行。

滚动轴承保持架在运行时机械上受到很强的摩擦力、拉力和惯性力。在一定情况下，这也可能由一定添加物和物质产生的化学反应导致。因此，对于保持架的功能实现以及同样对于轴承的运行可靠性，加工成型和材料选择总的来说具有决定性作用。

滚动轴承保持架通常包括冲压保持架或实体保持架。轴承冲压保持架大部分由钢板，一定情况下也由黄铜板制成。轴承实体保持架也可以由例如黄铜、钢、铝、聚合物或酚醛树脂制成。

通常由注塑成型工艺制成的塑料实体保持架以强度和弹性的有效结合为突出特点。塑料在经润滑钢平面上良好的滑动特性和保持架表面在与滚动体接触位置上的低粗糙度使得轴承中具有较低的保持架摩擦、相应较低的生热以及几乎测不到的磨损。由于原料密度较低，由保持架惯性质量产生的力也较小。由于塑料保持架良好的自润滑特性，轴承甚至能够在润滑剂完全失效的情况下有效运转一段时间，而不会卡住轴承或产生其它间接损失。

用于常规注塑成型的滚动轴承保持架的塑料可以是例如聚酰胺66、聚酰胺46、聚醚醚酮(PEEK)、酚醛树脂或另一种聚合材料。

但是，在纯塑料保持架中，普遍问题在于，中等到大型轴承直径(例如300mm以上的直径)的保持架在制造时制造技术很难实现或达不到所要求的质量。这主要由于塑料的热膨胀系数相对于钢来说过大，这样会在生热时在塑料保持架中对滚动体产生夹紧效应。由于该较高的热膨胀系数就不能保证塑料保持架的引导作用。另外，由于该较高的热膨胀系数，也会降低与轴承保持架直径相关的尺寸稳定性。塑料在径向上的强度也会相对于金属受到明显限制。为了制造这种大直径的塑料保持架，另外还需要复杂的注塑成型工具，这将产生让人难以接受的高制造成本。

发明内容

因此，本发明的任务是，为约300mm以上中等到大型轴承直径提供一种对于小型塑料保持架具有强度、弹性和滑动性能的典型和有效组合的轴承保持架。

本发明的立足点在于，可以通过一种组合的轴承保持架来完成该任务，该保持架通过轴承保持架部段和至少一个支承环组合，沿着支承环的圆周(即在圆周方向)放置保持架部段。在此优选涉及的是塑料轴承保持架部段和由金属和/或碳制成的支承环。为了将支承环上的轴承保持架部段做成一种防脱落结构，将支承环设计为可以将各轴承保持架部段穿在其上的薄片环(或叠片环)。根据本发明，可以将若干轴承保持架部段通过至少一个设计为薄片环的支承环组装成为一个环体。

以下可以将薄片环理解有弹性、螺旋状的薄片环，其由两个相互贴靠的并且轴向或径向预紧的半环或半环部构成。可以将双重缠绕的薄片环理解为两个前端经过轴向或径向预紧相互贴靠的半环，半环由带片段制成。

根据本发明的一个方面，为用于滚动轴承保持架的轴承保持架部段布置两个在圆周方向运行的周向连接段和至少一个连接周向连接段的连接过梁。轴承保持架部段含有一个连接结构，该结构可以将轴承保持架部段布置在至少一个设计为薄片环的支承环上而不脱落，这样可以通过两个在圆周方向相邻布置在薄片支承环上的轴承保持架部段形成至少一个支承滚动体的兜孔。

根据优选实施例，轴承保持架部段可以由一种塑料构成，例如聚酰胺66、聚酰胺46、聚醚醚酮(PEEK)、酚醛树脂或另一种聚合材料。

一些轴承保持架部段的实施例可以正好含有一个连接周向连接段的连接过梁，这样可以通过两个在圆周方向相邻布置在支承环上的轴承保持架部段刚好形成一个支承滚动体的兜孔。轴承保持架部段的其它实施例也可以含有两个连接两个轴向正对周向连接段的连接过梁，这样可以分别通过轴承保持架部段的两个连接过梁和周向连接段形成一个滚动体兜孔。在这种情况下，通过两个在圆周方向相邻布置在支承环上的轴承保持架部段形成两个滚动体兜孔。