[发明专利]带有使滚柱轴承具有一正斜交角的装置的滚柱轴承

说明书

本发明涉及一种滚柱轴承，其为这样一种形式，包括一内轴承滚环和一外轴承滚环，内外轴承滚环具有面对的轴承滚道，还包括设置在轴承滚道之间并与之接触的许多滚柱，所说滚柱和轴承滚道具有纵长的截面轮廓，其曲率半径大于垂直于轴承滚道测量时外轴承滚道和轴承轴线之间的距离，因此滚柱可横穿轴承滚道轴向移动而不受轴承滚道的轴向限制的妨碍，从而允许轴承滚道的相对非准直性和轴向可移动性。所述滚柱轴承设有装置，当滚柱轴向位移时该装置使滚柱具有一正斜交角。

EP-B1-0175858和EP-B1-0520968公开了这种类型的轴承，它们与其它类型的轴承相比有各种不同的优点，这种轴向可移动性如短圆柱滚子轴承，自对准如球面滚柱轴承，低截面高度如滚针轴承。

本发明型式的轴承允许滚柱和轴承滚环之间的轴向位移以及两轴承滚环之间的轴向位移，所述轴承允许高度的非准直性。当轴承滚环轴向位移时，其接触角度很小。尤其是当轴承的内部间隙较小时，或当轴承被预负载时，必须使斜交角为正或零，否则就有轴承滚环被拉到一起的趋势，从而导致滚柱在轴承滚道间挤塞的危险，这是在轴与其它轴承之间的轴向控制较差或缺乏时易发生的情况。

当由于滚柱斜交角的存在而使滚柱作用在轴承滚道上的轴向摩擦力增加时，斜交角是正值，所述轴向摩擦力与滚柱作用在轴承滚道上法向载荷的轴向分量具有相同的轴线方向。

正斜交角使轴承具有更大的推力，而负斜交角降低了这种能力甚至会损坏轴承。在滚柱轴承中，通常希望轴承具有正斜交角，以确保滚柱和相邻的轴承滚道相接触产生的摩擦力与正常滚动的摩擦力相配合以使滚动体在受载情况下具有最小的摩擦力，这通常是通过使滚道表面，即滚柱滚动着的滚环表面具有一定的表面型式而获得的。

在所述的轴承中，可以实现对滚柱斜交角的控制，例如避免轴承滚环被拉在一起的上述趋势，当然也有其它方式，这是根据所附权利要求1的特征部分来实现的。

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步的描述。

图1是通过上述类型的滚柱轴承在中间位置的截面视图；

图2是类似于图1，但是轴承滚环和滚柱处于轴向位移的位置。

图1示出了通过所述类型的轴承的一部分，即一半时的截面图。所述轴承具有一外滚环1，在外滚环的内包络表面形成第一滚道2；还有一内滚环3，在内滚环的外包络表面有一第二滚道4。在这两个滚道2，4之间形成被许多滚柱5占据的环形空间。所示滚环1、3为横截面，为清晰起见没有打阴影线。

上述类型的轴承的滚柱5和轴承滚道2,4具有基本上相同的曲率半径R，并且此曲率半径大于轴承自身的几何半径。

这种轴承中滚柱5与外滚道2和内滚道4接触，并且，轴承的滚柱保持架(附图中未示出)用来将滚柱沿圆周方向隔开，同时也将保持架隔开。在操作中，滚柱5通常相对于滚动的方向有一角度，结果滚动和轴向滑动以及这个角度都被称为斜交角，其定义为滚柱转动轴线与面对滚柱的滚道的相对运动路径的垂直平面之间的夹角。

图1所示轴承具有滚环1,3和滚柱5，其中滚柱5位于中间位置，即滚环既不成角度地，也不轴向地彼此相对位移，而滚柱位于中央并且其轴线至少基本上平行于轴承轴线。在此位置，滚柱只是分别与滚环的滚道相接触，并且轴向位于轴承滚道2、4两侧外侧的区域，在图中分别以A和B表示，被滚柱5占据了。

图2对应于图1，轴承受到轴向载荷F(以及反作用载荷F’)，至使滚环1,3和滚柱5沿轴向彼此相对位移。为简单起见，我们将观察者置于滚柱的坐标系统中。外滚环1相对于内滚环3转动，在图2中用带点的圆表示，其代表了相对于观察者的运动，而内滚环3如带叉的圆圈所示沿远离观察者的方向转动。在此情况下，并且在受到轴向载荷F的情况下，滚柱5将分别与滚道2和4接触作纯滚动。只有C和D两点，滚柱在另外的位置沿轴向被拉动滚动和滚动，结果在滚环上相同方向上有外周滑动影响滚柱。

为降低在此情况下滚柱5产生负斜交角的倾向，我们建议利用区域H轴向外侧的区域，在区域H滚柱通常受载荷作用。这些区域的每一个区域分别由区域A和B组成，在区域H外侧的一部位G滚柱通常不受载荷作用，这样就为所述类型的轴承提供了装置，确保滚柱受到趋于使其具有正斜交角的力。其通过下述方式获得，即设计时使得不受载荷的区域G和/或区域A和B之间的接触产生尽可能小的摩擦力。