[发明专利]预加载轴承

说明书

技术领域

本申请涉及预加载轴承并且提供一种具有预加载转子轴承的增压器壳体。

背景技术

双螺杆和罗氏增压器当转子在壳体中旋转时易受抖动以及其他振动误差。振动可能由公差叠加所引起，振动在零件膨胀和收缩时可能与温度有关，其可能通过轴不稳定性、旋涡、接触表面处的内部轴承滑移以及组件间隙内的抖动引起。振动可能沿着转子轴线或垂直于转子轴线。当轴承安装至转子轴时，轴承可能响应于振动或响应于温度敏感公差而发出尖叫声。

转子孔和轴承组件中的间隙是振动源。间隙允许转子沿轴向和径向方向运动并且振动。运动和振动可能导致降低的性能以及令人讨厌的噪音。此外，转子可以接触转子孔，引起涂层磨损以及对转子和转子孔的破坏。

发明内容

本文中公开的方法和装置克服了上述缺点并且通过适于预加载轴承的增压器壳体改进了现有技术。

一种增压器包括壳体、齿轮箱和轴。轴包括第一端部和第二端部，其中，第一端部比第二端部更靠近齿轮箱定位。增压器包括轴孔，轴孔包括底壁，其中，轴的第二端部定位在轴孔中。增压器包括位于壳体中的转子孔和定位在所述转子孔中的所述轴上的转子。转子包括轴线。增压器包括轴承，轴承包围轴并且比轴的第一端部更靠近轴的第二端部定位，其中，轴承包括抵接轴孔的外圈和抵接轴的内圈。增压器包括抵接轴承的偏置装置，其中，偏置装置使转子沿着轴线运动。

一种增压器包括壳体、第一轴、第二轴、位于壳体中的转子孔、定位在转子孔中的第一轴上的第一转子、定位在转子孔中的第二轴上的第二转子以及连接至第一轴的第一螺旋齿轮。第一螺旋齿轮包括多个螺旋齿。增压器包括连接至第二轴的第二螺旋齿轮。第二螺旋齿轮包括多个螺旋齿。

一种用于组装增压器的方法包括将转子固定至轴，其中，轴包括轴线。该方法包括将偏置装置安装到轴孔内，其中，偏置装置抵接底壁。该方法包括将转子安装到转子孔内、将轴安装到轴孔内、将轴承安装到轴孔内、将轴承安装到轴上以及利用偏置装置对着轴承施加力，由此使转子沿着轴线运动。

另外的目标和优势将部分地在随后的说明书中阐述，部分地从说明书中是明显的，或者可以通过本发明的实施获悉。还将通过随附权利要求书中具体指出的元素和组合实现和获得目标和优势。

可以理解的是上述概述和以下详细说明仅是示例性和说明性的，并非限制所要求保护的发明。

附图说明

图1是包括具有与增压力(boost force)对准的预加载力的预加载轴承的增压器的截面视图。

图2A是示出在没有偏置装置的情况下操作的操作周期期间增压器转子的载荷曲线图的图形。

图2B是示出在操作周期期间具有预加载轴承的增压器转子的载荷曲线图的图形。

图3是包括具有与增压力相反的预加载力的预加载轴承的增压器的截面视图。

图4是具有预加载轴承的增压器的进口侧的截面视图。

图5A-5C示出响应于轴向载荷的轴承滚珠位置和接触角。

图6是转子组件的视图。

具体实施方式

现在将对附图中示出的示例进行详细参照。只要可能，相同的附图标记在整个附图中被用于指代相同或相似的零件。比如为“左”和“右”的方向基准便于参照附图。

当轴承安装至增压器的转子轴时，轴承可能响应于振动、温度敏感公差或公差叠加而发出尖叫声。引起噪音的另一个原因是增压载荷，其中运动通过壳体的空气压力的变化在转子转动时引起靠着转子的载荷的数值和定向的改变。这还可以包括卸载状态，其中由增压载荷所引起的转子载荷的数值和方向的变化还可以类似地改变轴承载荷。载荷可能沿着转子轴线或垂直于转子轴线。预加载轴承通过使操作轴承间隙最小化来帮助解决上述问题，由此减小不需要的噪音和振动。

增压器的轴承和齿轮箱中的间隙可以使转子在操作期间运动。该运动可以为振动、轴向位移、径向运动或所有这些运动的组合的形式。由于该运动，转子可能摩擦或碰撞壳体、磨损涂层以及破坏转子。这由于损坏的转子损失了容积效率因此可能导致性能下降。其还可能丧失对称性，从而在旋转时变得不太稳定。

该运动还可能引起不希望的噪音、振动和不平顺性(NVH)，特别是当增压器在例如接近-40摄氏度温度的低温环境中操作时。该噪音有时被称作“鸣叫噪音”或“尖叫声”。

该运动还可能在高温下引起不希望的噪音、振动和不平顺性。增压器的壳体和零件在操作期间可能达到超过200摄氏度的温度。因此，增压器必须设计成在各种各样的温度范围内操作，例如，在-40摄氏度至200摄氏度的范围内。