專利名稱：滾子軸承的內(nèi)圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滾子軸承的內(nèi)圈，包括滾動體滾道，其相對于內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線在軸向上位于內(nèi)圈的兩個輪緣之間，這兩個輪緣各帶有一個用于接觸滾動體端面的接觸面。 此類內(nèi)圈可通過輪緣的接觸面在軸向上引導(dǎo)滾動體。這樣的內(nèi)圈可以與無輪緣的外圈相結(jié)合使用在浮動軸承(例如圓柱滾子軸承)中。這樣的浮動軸承的應(yīng)用領(lǐng)域為例如機床中的心軸的支承。
背景技術(shù)：
此類快速旋轉(zhuǎn)的心軸(其是電機驅(qū)動的或外部驅(qū)動的)由固定軸承以及浮動軸承支撐。在此，心軸與固定軸承或者浮動軸承的內(nèi)圈抗扭地相連接，而軸承的外圈與殼體抗扭地相連接。受機床中的此類心軸的高轉(zhuǎn)速的限制，對滾動軸承的潤滑提出了高的要求，以便于達到所期望的壽命。通常，滾動軸承利用滑脂潤滑來運行。在上面所描述的帶有具有兩個輪緣的內(nèi)圈的浮動軸承的情況中，尤其地在內(nèi)圈處的潤滑特性對于壽命而言是決定性的。 一方面，在滾動體與內(nèi)圈的滾動體滾道之間的接觸須被供給以潤滑材料。此外，必須在滾動體端面與輪緣的相應(yīng)的接觸面之間實現(xiàn)充分的潤滑，以降低輪緣摩擦對磨損的負(fù)面影響。出于制造技術(shù)上的原因，目前所使用的內(nèi)圈典型地在每個輪緣與滾動體滾道之間具有呈環(huán)形的凹口。其用于如下，即，用于加工滾動體滾道的砂輪可在后面的與滾動體的接觸的區(qū)域中完整地加工滾動體滾道。此類內(nèi)圈由DE 1 021 657公知。這樣的凹口的一定的部分延伸經(jīng)過在兩個輪緣之間的區(qū)域。該凹口的這部分越大地實施，則滾動體滾道的最大可能的寬度變得越小。因為隨著滾動體滾道的寬度減小，滾動軸承的承載能力同樣下降，所以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)嘗試盡可能小地實施該凹口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種先前所提及的類型的內(nèi)圈，其使得滾動軸承的壽命增加且其可簡單地且低成本地制造。該目的通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的特征的內(nèi)圈來實現(xiàn)。因此得到滾動軸承的內(nèi)圈， 其包括相對于內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線在軸向上位于內(nèi)圈的兩個輪緣之間的滾動體滾道，這兩個輪緣各帶有一個用于接觸滾動體端面的接觸面，其中，該內(nèi)圈在至少一個輪緣與滾動體滾道之間具有相對于內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線呈環(huán)形的凹口，其特征在于，至少一個凹口的在位于兩個接觸面之間的區(qū)域中的部分的寬度為兩個接觸面的間距的15% -30%。因此，凹口在兩個接觸面內(nèi)部在兩個接觸面之間的距離的15% -30%上延伸。在包括內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線的截面中平行于滾道來測量凹口的寬度以及接觸面的間距。在這樣的截面中，兩個接觸面始終彼此平行。因此，在圓柱滾子軸承的內(nèi)圈的情形中，凹口的寬度對應(yīng)于該凹口的軸向長度。另外，該內(nèi)圈可由用于該類型的內(nèi)圈的常規(guī)的材料(例如由滾動軸承鋼)構(gòu)成。因此，根據(jù)本發(fā)明的解決方案與現(xiàn)有技術(shù)目前的教導(dǎo)指向完全不同的方向。在此，本發(fā)明基于如下知識，即，通過根據(jù)本發(fā)明的凹口引起滾動體滾道的寬度的減小且因此引起包括該內(nèi)圈的滾動軸承的承載能力的減小。與目前的觀點相反，如此大地選擇的凹口在確定的應(yīng)用中卻是有利的，因為由該凹口形成的優(yōu)點抵消了該缺點。因此，通過該凹口構(gòu)成相應(yīng)地較大的潤滑劑儲藏處。由此，在內(nèi)圈處出現(xiàn)明顯改善的潤滑特性。尤其地，通過該凹口根據(jù)本發(fā)明在兩個接觸面之間在兩個接觸面的間距的 15%至30%優(yōu)選地經(jīng)過20%至25%上的延伸使得極其良好的潤滑材料輸送成為可能。此外，所形成的潤滑劑儲藏處在輪緣處的定位以如下方式引起輪緣的接觸面的最佳潤滑，即， 潤滑材料由滾動體的端面被輸送至輪緣的接觸面。此外，通過所得到的內(nèi)圈的滾動體滾道變短，在滾動體與內(nèi)圈之間得出較小的摩擦，且因此在運行中生成較少的摩擦熱量。該優(yōu)點尤其地在快速旋轉(zhuǎn)的滾動軸承的情形中特別明顯。此外，本發(fā)明利用如下，S卩，尤其地在高轉(zhuǎn)速的情形中滾動體由于離心力被明顯地向外擠壓。雖然凹口首先表現(xiàn)出滾動體滾道的寬度的相應(yīng)變短，其同樣引起承載能力的名義上的降低。然而由于離心力，在滾動體與內(nèi)圈的滾動體滾道之間的接觸力減小，從而使得承載能力的降低明顯較少地發(fā)生。因此，轉(zhuǎn)速越高，則根據(jù)本發(fā)明通過在內(nèi)圈的滾動體滾道與滾動體之間的接觸幾何形狀的變化造成的承載能力的名義上的降低越小。本發(fā)明的另外的實施方式在從屬權(quán)利要求中進行說明，其特征可被任意地組合。根據(jù)一種實施方式，該內(nèi)圈在每個輪緣與滾動體滾道之間具有相對于內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線呈環(huán)形的凹口，其中，每個凹口的在位于兩個接觸面之間的區(qū)域中的部分的寬度為兩個接觸面的間距的15% -30%。優(yōu)選地，兩個凹口的在位于兩個接觸面之間的區(qū)域中的部分的寬度在兩個接觸面之間處在兩個接觸面的間距的20%至25%的范圍中。此外有利的是兩個凹口在兩個接觸面內(nèi)的寬度同樣大。根據(jù)另一種實施方式，該凹口由滾動體滾道的底切、槽或收縮構(gòu)成。顯然，凹口同樣可以不同的方式或者通過所提及的形式的組合來構(gòu)成。優(yōu)選地，該凹口就像滾動體滾道和兩個接觸面一樣相對于內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)造成。凹口可由相鄰的接觸面起僅在另外的(也就是說相對置的)接觸面的方向上延伸。因此，凹口的總寬度對應(yīng)于凹口位于接觸面之間的部分的寬度。然而同樣可能凹口此外同樣在相反的方向上延伸。因此，相對于相鄰的接觸面構(gòu)成底切。原則上可選擇凹口的深度為任意大小。即使當(dāng)通過凹口深度的增大使得濕潤面不增大時，潤滑劑儲藏處的增大然而是有利的。根據(jù)另一實施方式，滾動體滾道呈凸球狀地實施。因此，內(nèi)圈在滾動體滾道的區(qū)域中具有凸起的形狀。優(yōu)選地，滾動體滾道呈圓形凸球狀地構(gòu)造，也就是說在包括內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線的截面圖示中，滾動體滾道具有恒定的曲率。相對平整的滾動體滾道，在該滾動體滾道的兩個軸向端部處的直徑為此被減小。根據(jù)另一實施方式，滾動體滾道在該滾動體滾道的軸向端部處的收縮相對于滾動體滾道在該滾動體軌道的軸向中部的直徑為0. 0025%至 0. 015%，優(yōu)選地為0. 005%至0. 0125%，進一步優(yōu)選地為0. 01%。在圓柱滾子軸承的內(nèi)圈的情形中(其滾動體滾道在軸向中部的直徑為80mm)，滾動體滾道在軸向端部處的直徑例如降低了 8 μ m，即80mm的0. 01%。呈凸球狀的滾動體滾道的優(yōu)點是，棱邊不光滑的出現(xiàn)在運行中被最小化。根據(jù)另一種實施方式，該內(nèi)圈是圓柱滾子軸承的內(nèi)圈。因此，滾動體滾道與同樣帶有凸形的圓柱側(cè)表面相符。具有根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)圈的滾動軸承的轉(zhuǎn)速越高，則本發(fā)明的優(yōu)點越強地實現(xiàn)。因此，該內(nèi)圈優(yōu)選地是用于高轉(zhuǎn)速的滾子軸承的內(nèi)圈。例如，該內(nèi)圈使用在用于機床的心軸支承的滾動軸承中。包括根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)圈的滾動軸承此外包括旋轉(zhuǎn)對稱的滾動體，其可在滾動體滾道上滾動且其端面可接觸輪緣的接觸面。此外，此類滾子軸承可包括外圈。備選地，滾動體同樣可直接在殼體中或聯(lián)接構(gòu)造中滾動。優(yōu)選地，該滾子軸承是圓柱滾子軸承。然而同樣可能是徑向推力球軸承或圓錐滾子軸承。根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，該滾子軸承是圓柱滾子軸承，其被用作在心軸支承中的浮動軸承。為此，該滾子軸承的外圈無輪緣地實施。


下面，本發(fā)明的實施例參照附圖進行說明，其中圖1顯示了本發(fā)明的第一個實施例的示意性截面圖示，圖2顯示了本發(fā)明的第二個實施例的示意性截面圖示，圖3顯示了包括根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)圈的滾子軸承的示意性截面圖示，圖4顯示了包括根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)圈的滾子軸承的示意性截面圖示，圖5顯示了借助于根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承被支撐的心軸的示意性截面圖示。
具體實施例方式圖1顯示了根據(jù)第一實施例的根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)圈1。在包括內(nèi)圈1的旋轉(zhuǎn)軸線12 的截面中示出了內(nèi)圈1的截面圖?？杀嬲J(rèn)出平行于旋轉(zhuǎn)軸線12延伸的滾動體滾道2。兩個輪緣5、6的兩個接觸面3、4軸向包圍滾動體滾道2。兩個接觸面3、4彼此平行且垂直于滾動體滾道2以及垂直于旋轉(zhuǎn)軸線12延伸。其是用于圓柱滾子軸承的內(nèi)圈1。在輪緣5、6與滾動體滾道2之間各存在一個凹口 7、8。凹口 7、8的寬度以‘a(chǎn)’或者‘b’標(biāo)明，并且說明了在兩個接觸面3、4之間的區(qū)域中的凹口的軸向長度的大小。兩個凹口 7、8在軸向上僅在兩個接觸面3、4之間的軸向區(qū)域中延伸。寬度‘a(chǎn)’或者‘b’對應(yīng)于兩個接觸面3、4的以‘C’標(biāo)注的間距的大約20%。兩個凹口 7、8各在軸向上直接連接到接觸面3、4。由接觸面3、4至凹口 7、8的過渡以及在凹口 7、8與滾動體滾道2之間的過渡通過半徑9來倒圓。內(nèi)圈1的內(nèi)孔具有錐狀的內(nèi)表面10。圖2顯示了根據(jù)第二實施例的根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)圈1。其基本與根據(jù)圖1的實施例相符。然而相反的是，滾動體滾道2呈凸球狀地實施且具有凸起的形狀。具有最大直徑Dam的點位于滾動體滾道2的軸向中部。在由此出發(fā)的兩個軸向方向上直徑下降，也就是說滾動體滾道2相應(yīng)地在徑向上收縮。這種連續(xù)的收縮在滾動體滾道2的軸向端部處具有最小直徑Dae。在該例子中 Dam = 80mm,而 Dae = 79. 992mm。圖3顯示了滾子軸承11，包括根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)圈1。再次示出了包括內(nèi)圈1的旋轉(zhuǎn)軸線12的一半截面圖。內(nèi)圈1與根據(jù)圖2的實施例相符。
該滾子軸承是帶有圓柱形的滾動體13的圓柱滾子軸承，該滾動體13在內(nèi)圈的滾動體滾道2以及外圈15的滾動體滾道14之間滾動。外圈15無輪緣地實施，從而得出一種浮動軸承。圖4顯示了滾子軸承11，包括根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)圈1。該內(nèi)圈具有兩個凹口 7、8，它們實施成底切。因此，凹口 7、8在兩個接觸面之間的區(qū)域中具有軸向長度‘a(chǎn)’或者‘b’，其中，該長度或者寬度僅是凹口的整個軸向長度或者寬度的一部分。因此，凹口 7、8在接觸面的軸向外部各具有一個軸向長度‘X’。圖5顯示了一種機床的心軸16，其一方面由徑向推力球軸承17以及另一方面由根據(jù)本發(fā)明的圓柱滾子軸承18(例如根據(jù)按照圖3的實施例)支撐。附圖標(biāo)記
1內(nèi)圈
2滾動體滾道
3接觸面
4接觸面
5輪緣
6輪緣
7凹口
8凹口
9半徑
10內(nèi)表面
11滾子軸承
12旋轉(zhuǎn)軸線
13滾動體
14滾動體滾道
15外圈
16心軸
17徑向推力球軸承
18圓柱滾子軸承
權(quán)利要求
1.滾子軸承(11)的內(nèi)圈，包括滾動體滾道O)，該滾動體滾道相對于所述內(nèi)圈(1)的旋轉(zhuǎn)軸線(12)在軸向上位于內(nèi)圈(1)的兩個輪緣(5，6)之間，這兩個輪緣各帶有一個用于接觸滾動體端面的接觸面(3，4)，其中，所述內(nèi)圈(1)在至少一個輪緣(5，6)與所述滾動體滾道(2)之間具有相對于所述內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線(12)呈環(huán)形的凹口(7，8)，其特征在于，至少一個凹口(7，8)的在位于兩個接觸面(3，4)之間的區(qū)域中的部分的寬度為兩個接觸面(7， 8)的間距的15% -30% ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)圈，其特征在于，至少一個凹口(7，8)的在位于兩個接觸面 (3,4)之間的區(qū)域中的部分的寬度為兩個接觸面(7，8)的間距的20%-25%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)圈，其特征在于，所述內(nèi)圈(2)在每個輪緣(5，6)與所述滾動體滾道⑵之間具有相對于所述內(nèi)圈⑴的旋轉(zhuǎn)軸線(12)呈環(huán)形的凹口(7，8)，其中，每個凹口(7，8)的在位于兩個接觸面(3，4)之間的區(qū)域中的部分的寬度為兩個接觸面 (3,4)的間距的15% -30%，優(yōu)選地20% -25% ο
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的內(nèi)圈，其特征在于，所述凹口(7，8)由所述滾動體滾道O)的底切、槽或收縮構(gòu)成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的內(nèi)圈，其特征在于，所述滾動體滾道( 呈凸球狀地實施。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的內(nèi)圈，其特征在于，所述滾動體滾道( 在所述滾動體滾道的軸向端部處的收縮為所述滾動體滾道( 在所述滾動體滾道( 的軸向中部的直徑的0. 0025%至0. 015%，優(yōu)選地0. 005%至0. 0125%，進一步優(yōu)選地0. 01%。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的內(nèi)圈，其特征在于，所述內(nèi)圈(1)是圓柱滾子軸承(18)的內(nèi)圈。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的內(nèi)圈，其特征在于，所述內(nèi)圈(1)是用于高轉(zhuǎn)速的滾子軸承的內(nèi)圈。
9.滾子軸承，包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的內(nèi)圈(1)以及旋轉(zhuǎn)對稱的滾動體 (13)，所述滾動體(1 能夠在所述滾動體滾道( 上滾動且所述滾動體的端面能夠接觸所述輪緣的接觸面(3，4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的滾子軸承，其特征在于，所述滾子軸承是圓柱滾子軸承 (18)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的滾子軸承，其特征在于，所述圓柱滾子軸承(18)被用作在心軸支承中的浮動軸承。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滾子軸承的內(nèi)圈，包括滾動體滾道，其相對于內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線在軸向上位于內(nèi)圈的兩個輪緣之間，這兩個輪緣各帶有一個用于接觸滾動體端面的接觸面，其中，該內(nèi)圈在至少一個輪緣與滾動體滾道之間具有相對于內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)軸線呈環(huán)形的凹口。為了提供此類內(nèi)圈，其尤其地在非?？焖俚匦D(zhuǎn)的滾動軸承中通過改善潤滑特性實現(xiàn)使用壽命的增加，且其可簡單地且低成本地被制造并且其可替代常規(guī)的內(nèi)圈得到使用而不必進一步改動滾動軸承，建議凹口在位于兩個接觸面之間的區(qū)域中的部分的寬度為兩個接觸面的間距的15％～30％。
文檔編號F16C19/26GK102239338SQ200980148709
公開日2011年11月9日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者沃爾科爾·凱斯特勒, 霍斯特·馬祖赫 申請人:謝夫勒科技有限兩合公司