[發明專利]具有改進的保持架引導的角接觸球軸承，特別是主軸軸承

無效

• 申請號: 201080047560.2
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN102597550A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 霍斯特·馬祖赫;奧特馬爾·哈特林;沃爾夫崗·馬伊;諾貝特·克雷策;克里斯托夫·艾茲曼;沃爾科爾·凱斯特勒;曼紐爾·隆梅爾
• 申請（專利權）人: 謝夫勒科技股份兩合公司
• 主分類號: F16C19/06
• 分類號: F16C19/06;F16C33/38;F16C33/58
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

技術領域

本發明涉及一種角接觸球軸承，包括外圈、內圈、多個球體，其中，球體在外圈與內圈之間在保持架內能轉動地繞軸承軸線布置，其中，保持架經由外圈的保持架導向面引導，并且其中角接觸球軸承具有小于或等于30度的公稱壓力角。

背景技術

這種類型的角接觸球軸承例如作為機床上的主軸軸承使用，其中，這種角接觸球軸承經常為例如15000轉/分鐘以上的高轉速設計。恰恰是在這種高速運轉的滾動軸承方面事實證明具有優點的是，保持架不是滾動體引導的，而且在軸承圈的凸肩或擋邊上，普遍是在保持架導向面上引導。這是所謂的擋邊引導的保持架。按照這種方式，滾動體在兜內摩擦方面的問題被繞開，這是因為滾動體在保持架凹處內的間隙可以足夠大地選擇。

這種類型的依據分類的角接觸球軸承在圖1中示出。角接觸球軸承1包括具有內圈滾道3的內圈2、具有外圈滾道5的外圈4以及通過保持架6引導的球體6，這些球體在內圈滾道3和外圈滾道5上繞軸承軸線7滾動。外圈4具有帶保持架導向面9的擋邊8，該保持架導向面與保持架10的一個環形件的徑向向外朝向的表面11對置。保持架10通過其表面11和外圈4的保持架導向面9引導。公稱壓力角α(alpha)在該示例中為25度。公稱壓力角在此方面是指，在軸承無負載時，也就是在球體無應力地觸碰滾道的軸承中，壓力線與徑向平面包夾的角度。

情況表明，運行期間保持架的表面11與外圈8的保持架導向面9之間在很大程度上出現摩擦。該摩擦特別是隨著軸承轉速的上升而產生影響。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種依據分類的角接觸球軸承，該角接觸球軸承引起保持架與外圈之間的摩擦的減少，其中，球體此外得到可靠引導，并且該角接觸球軸承簡單和成本低廉地制造。

該目的通過一種依據獨立權利要求所述的角接觸球軸承得以實現。據此依據分類的角接觸球軸承的特征在于，在包括軸承軸線的剖面圖中，如下圓弧線，該圓弧線從外圈的滾道的距軸承軸線最遠的點沿滾道向靠近保持架導向面的滾道端部方向一直分布到該圓弧線與經過保持架導向面的直線的交點，具有大于或等于60度的圓心角。

本發明基于這種思路，即，通過減少保持架質量達到降低保持架與外圈之間摩擦。認識到，保持架質量通過離心力特別是在特別高的轉速時對摩擦具有重要影響，這是因為保持架與外圈之間的接觸力隨著轉速劇烈上升。

依據本發明的解決方案現在在于，借助如下方式可以使保持架質量并因此摩擦明顯降低，即，外圈的保持架導向面進一步向軸承軸線的方向推移。在此方面，充分利用這一點，即，保持架的功能基本上已經可以通過(與例如圖1的依據現有技術的保持架相比)具有明顯更小外徑的保持架滿足。所以對于保持架的功能，即，使球體保持距離來說，只是在分度圓的兩面的相對微小的徑向延伸就足夠。依據本發明，外圈的保持架導向面現在應該如下程度地向軸承軸線徑向向內推移，即，使得保持架的徑向延伸僅通過保持架功能的需要、也就是保持球體距離的需要來確定。

外圈的保持架導向面按照何種方式向軸承軸線的方向徑向推移對于實現本發明的中心思想來說不重要。正如下面所實施的那樣，特別是可以設想加大擋邊，包括延長滾道以及在擋邊上實施的單獨的、包括保持架導向面的徑向凸起部在內。這種徑向凸起部要么可以是一件式擋邊的或外圈的部分，要么就可以通過在外圈擋邊上連通的單獨環形件形成。

依據本發明，保持架導向面的徑向推移如下方式地定義，即，使如下弧段，該弧段在滾道的距軸承軸線最遠的點上開始、沿滾道向靠近保持架導向面的滾道端部的方向分布、并在弧段與經過保持架導向面分布的直線的交點上結束，超過一定的圓心角。圓心角在此方面正如幾何上常見的那樣，定義一個弧段的兩個端點與該弧段圓心包夾的角度。依據本發明的弧段的圓心角越大，保持架導向面徑向向內，也就是向軸承軸線推移得越遠。特別是依據本發明圓心角應該取60度的或更大的數值。從該數值起，一方面出現可以感覺到的減少的摩擦，另一方面，保持架還徑向從分度圓出發徑向地向外延伸足以可靠引導球體。

雖然已公知具有如下擋邊的外圈，該擋邊徑向如下程度地向內延伸，即，相應定義的圓心角取超過60度的數值。但這種外圈為在具有40度的或更大的公稱壓力角的角接觸軸承中的使用而設置。對于這種在其余情況下不是作為主軸軸承而是作為低轉速軸承使用的軸承來說，需要這種擋邊以便構成對高壓力角相應的滾道。與此相反，依據本發明的外圈是具有30度的或更小的公稱壓力角的角接觸球軸承的外圈。

本發明優選的實施方式在從屬權利要求中給出。