用于將第一機器件裝配到第二機器件中的方法
【專利說明】用于將第一機器件裝配到第二機器件中的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將第一機器件裝配到第二機器件中的方法。
[0002]在多種應(yīng)用場合中必須要將第一機器件裝配到第二機器件中。例如已知一種軸承座，所述軸承座必須安裝在殼體中。這種方案例如設(shè)有支承座基體，所述軸承座基體被設(shè)計用于容納滾動軸承。軸承座被預(yù)裝配，也即滾動軸承被安裝在軸承座基體的罐狀凹陷部中，并被固定在該處。隨后將整個軸承座安裝在殼體上的圓形或相似形狀的孔或間隙中。為了使殼體中的軸承座在稍后的運行過程中具有充足的支承力，在軸承座與殼體孔之間必須具有壓配合。
[0003]預(yù)裝配的軸承座在殼體中的必要按壓有時會不利地導(dǎo)致這樣的后果，即軸承座的材料構(gòu)成應(yīng)力，而所述應(yīng)力可能會導(dǎo)致公差變化。由此又會破壞軸承質(zhì)量和穩(wěn)定性。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種這種類型的方法，利用所述方法，完美地消除在裝配過程中在第一機器件的材料上產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)。這應(yīng)該這樣實現(xiàn)，從而使尤其相鄰的部件、例如熱敏感的滾動軸承不會過量地被熱力學(xué)加載。
[0005]解決本發(fā)明的技術(shù)問題的方案的特征在于，所述方法具有以下步驟:
[0006]a)將第一機器件在其按規(guī)定的最終位置上安裝在第二機器件中；
[0007]b)將放熱反應(yīng)的物質(zhì)激活，所述物質(zhì)布置在第一和/或第二機器件附近、之上或之中，以便引發(fā)在第一機器件的部分上的熱力學(xué)結(jié)構(gòu)變化。
[0008]本發(fā)明規(guī)定，第一機器件在其裝配之后進行最大范圍內(nèi)的熱處理。這樣可以在已裝配狀態(tài)下消除由裝配過程本身導(dǎo)致的應(yīng)力。
[0009]在此，放熱反應(yīng)物質(zhì)可以在實施了步驟a)之后被布置在第一和/或第二機器件之內(nèi)、之上或之中；還可能的是，所述放熱反應(yīng)物質(zhì)在實施步驟a)的同時被布置在第一和/或第二機器件之內(nèi)、之上或之中。
[0010]熱力學(xué)結(jié)構(gòu)變化優(yōu)選是指消除應(yīng)力退火。然而還可能的是，熱力學(xué)結(jié)構(gòu)變化是其他退火過程、例如軟化退火過程的一部分。同樣可能的是，熱力學(xué)結(jié)構(gòu)變化是硬化、回火或穩(wěn)定化過程的一部分。例如是已知的調(diào)質(zhì)過程。
[0011]放熱反應(yīng)物質(zhì)可以作為層被涂覆在第一和/或第二機器件附近、之上或之中。為此可以將所述物質(zhì)安裝在載體件上，其中，所述載體件布置在第一和/或第二機器件附近、之上或之中。由此可以使物質(zhì)直接或通過載體間接地涂覆在機器件上。
[0012]當(dāng)進行熱處理時、也即放熱反應(yīng)物質(zhì)進行反應(yīng)時，在必要時可以將剩余的反應(yīng)物質(zhì)去除。
[0013]所規(guī)定的方法中優(yōu)選的、然而絕不僅止于此的應(yīng)用情況使對軸承座的裝配，所述軸承座被裝配在呈殼體形式的第二機器件中。
[0014]付諸使用的放熱反應(yīng)物質(zhì)可以由活性納米晶體組成。可以這樣觸發(fā)在例如活性納米晶體層中的放熱反應(yīng)，即，將電流導(dǎo)通穿過所述物質(zhì)。
[0015]在此，放熱反應(yīng)物質(zhì)可以作為獨立的結(jié)構(gòu)安裝或涂覆在第一和/或第二機器件上。
[0016]在第一機器件被設(shè)計為軸承座的情況下，可以設(shè)計至少一個圓形凹口，以便容納滾動軸承的軸承環(huán)，其中，放熱反應(yīng)物質(zhì)層可以沿圓形凹口的圓周或部分圓周布置。軸承座基體由板件制成。
[0017]放熱反應(yīng)物質(zhì)的可能的結(jié)構(gòu)可以這樣加入由鎳(Ni)和鋁(Al)中。具體相關(guān)的這種物質(zhì)可以參照文獻US 6，991，856B2進行的描述，其中，具體描述和公開了被加入的活性納米晶體層。所設(shè)的活性晶體層優(yōu)選是指具有大量薄層的膜，所述薄層可以發(fā)揮局部熱能源的作用。這種層例如可以根據(jù)名稱“Nanofoil”從Firma Reactive Nano TechnogiesInc.USA公司購得。所述納米晶體層是熱力學(xué)不穩(wěn)定的層，所述層在活化時、例如被電流導(dǎo)通時會熔化。然而還可能的是，呈膏狀物質(zhì)形式的放熱反應(yīng)物質(zhì)取代膜被涂覆。
[0018]被加入的放熱反應(yīng)物質(zhì)可以被設(shè)計為層，例如通過涂覆或嵌入所述活性納米晶體膜以提供。作為備選還可能的是，利用已知的涂層方法(例如作為物理蒸汽沉積(PVD)所已知的)將由活性納米晶體材料制成的層直接涂覆在第一和/或第二機器件的至少一個部分上。
[0019]所規(guī)定的方法提供了一種技術(shù)方案，可以利用構(gòu)件、尤其是驅(qū)動技術(shù)上的構(gòu)件在其裝配置后進行熱處理。對此的必要性是由裝配過程本身導(dǎo)致的、也即在裝配過程中由于擠壓過程而形成在機器件上的局部應(yīng)力，所述局部應(yīng)力可能導(dǎo)致公差變化。所述公差變化又通過根據(jù)本發(fā)明的規(guī)定被完美地消除。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的方案規(guī)定了放熱反應(yīng)物質(zhì)的局部涂覆，所述放熱反應(yīng)物質(zhì)作為層或通常以顆粒的形式被使用。由此可以非常有針對性地并且范圍狹窄地進行應(yīng)力分解，而不會對熱力學(xué)敏感的周圍區(qū)域或者說周圍部分(例如滾動軸承)產(chǎn)生影響。
[0021]對第一機器件上的應(yīng)力的另外的減小有時是很難的或是不可能的，因為為此在已裝配狀態(tài)下不會有與本發(fā)明不同的其他可能性出現(xiàn)。本發(fā)明由此實現(xiàn)了在裝配后的消除應(yīng)力退火，而不會不利于其他構(gòu)件或構(gòu)件組。
[0022]因為放熱反應(yīng)至少非常迅速地進行，并且此外如上所述，能夠僅被局限在需要進行熱處理的構(gòu)件區(qū)域中，就能實現(xiàn)在已裝配完成的構(gòu)件組上的熱處理，其中，不對相鄰的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)元件進行熱力學(xué)影響或在其結(jié)構(gòu)方面進行影響。
[0023]用于熱處理的固定的加熱釜也不像移動的加熱釜那樣必不可少。
[0024]此外有利的是，規(guī)定的方法能被簡單地集成在自動化的裝配過程中。這同樣適用于手動的裝配過程，其中，構(gòu)件可以被手溫加熱(handwarm)。
[0025]最后，能夠無需較高成本地轉(zhuǎn)化所述方法。
[0026]本發(fā)明的規(guī)定可以被使用在任何應(yīng)用場合中。還可以在其他區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)熱處理的類型:消除應(yīng)力退火還是其他的退火、回火、穩(wěn)定化和硬化過程。
[0027]在附圖中示出了本發(fā)明的實施例。在附圖中:
[0028]圖1示意性示出呈軸承座形式的第一機器件，所述軸承座應(yīng)該被安裝在呈殼體形式的第二機器件中，其中，這些部件尚未相互連接。
[0029]圖2示出根據(jù)圖1的第一和第二機器件，其中，這些部件被組裝。
[0030]圖3示出根據(jù)圖2的細節(jié)部分“X”，其中，利用此處所示的放熱反應(yīng)物質(zhì)進行消除應(yīng)力退火。
[0031]在圖1中示出了呈軸承座形式的第一機器件1，所述第一機器件應(yīng)該被安裝在呈殼體形式的第二機器件中。在圖3中具體示出了軸承座I和殼體2的安裝結(jié)構(gòu)。由此，軸承座I包括具有用于容納兩個滾動軸承5的罐狀凹陷部的軸承座基體4。滾動軸承5固定在軸承座I中。通過將軸承座I沿軸向壓進孔6中，使得整體的且由此預(yù)裝配的軸承座I則裝配在殼體2的孔6中。
[0032]圖1示出了尚未裝配進殼體2中的被預(yù)裝配的軸承座1，相較而言，圖2所示的軸承座已經(jīng)被壓進殼體2的孔6中。由此，在軸承座基體4的材料中形成了應(yīng)力，所述應(yīng)力對軸承的治療及其使用壽命方面是不利的。
[0033]在軸承座基體4的材料中的應(yīng)力根據(jù)本發(fā)明如下被分解:在軸承座基體4上，在應(yīng)該會出現(xiàn)應(yīng)力的區(qū)域中涂覆放熱反應(yīng)物質(zhì)3，如圖3所示。在此還示出了可以選擇性使用的第二放熱反應(yīng)物質(zhì)3’。
[0034]物質(zhì)3和3’這樣分布在軸承座基體4上，對應(yīng)于要削減應(yīng)力的位置。接下來使物質(zhì)3和3’被活化，從而進行放熱過程，所述放熱過程對軸承座基體4的材料進行局部加熱。
[0035]由此實現(xiàn)了在軸承座基體4的材料中的消除應(yīng)力退火、也即通過裝配過程所形成的應(yīng)力被再次削減。
[0036]通過這種方式還能實現(xiàn)的是，可以實施局部的硬化過程，從而將軸承座基體4的材料在期望的位置上得到硬化。
[0037]非常有利的是，在局部由物質(zhì)3和3’所發(fā)出的熱量并未被釋放至或傳導(dǎo)至相鄰的滾動軸承，從而在所述過程中完美地處理溫度敏感的軸承。
[0038]附圖標(biāo)記清單
[0039]I第一機器件(軸承座)
[0040]2第二機器件(殼體)
[0041]3放熱反應(yīng)物質(zhì)
[0042]3’放熱反應(yīng)物質(zhì)
[0043]4軸承座基體
[0044]5滾動軸承
[0045]6 孔
【主權(quán)項】
1.一種用于將第一機器件(I)裝配進第二機器件(2)中的方法，其特征在于，所述方法具有以下步驟: a)將第一機器件(I)在其按照規(guī)定的最終位置上安裝在第二機器件(2)中； b)將放熱反應(yīng)物質(zhì)(3)進行活化，所述放熱反應(yīng)物質(zhì)布置在第一和/或第二機器件(1、2)附近、之上或之內(nèi)，以便引發(fā)在第一機器件(I)的部分上的熱力學(xué)結(jié)構(gòu)變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，放熱反應(yīng)物質(zhì)(3)在實施根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟a)之前被布置在第一和/或第二機器件(1、2)附近、之上或之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，放熱反應(yīng)物質(zhì)(3)在實施根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟a)之后被布置在第一和/或第二機器件(1、2)附近、之上或之內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，放熱反應(yīng)物質(zhì)(3)在實施根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟a)的同時被布置在第一和/或第二機器件(1、2)附近、之上或之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，熱力學(xué)結(jié)構(gòu)變化是消除應(yīng)力退火。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，熱力學(xué)結(jié)構(gòu)變化是硬化過程的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，放熱反應(yīng)物質(zhì)(3)作為層被涂覆在第一和/或第二機器件(1、2)附近、之上或之內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，放熱反應(yīng)物質(zhì)(3)被涂覆在載體件上，其中，所述載體件被布置在第一和/或第二機器件(1、2)附近、之上或之內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，在根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟b)之后將剩余的反應(yīng)物質(zhì)(3)去除。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一機器件(I)是軸承單元的一部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其特征在于，第一機器件(I)是軸承座，所述軸承座被裝配在呈殼體形式的第二機器件(2)中。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于將第一機器件(1)裝配進第二機器件(2)中的方法。為了完美地消除在裝配過程中在第一機器件的材料上出現(xiàn)的應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)本發(fā)明的方法規(guī)定以下步驟：a)將處于其按照規(guī)定的最終位置上的第一機器件(1)安裝在第二機器件(2)上；b)將放熱反應(yīng)物質(zhì)(3)進行活化，所述放熱反應(yīng)物質(zhì)布置在第一和/或第二機器件(1、2)附近、之上或之內(nèi)，以便引發(fā)在第一機器件(1)的部分上的熱力學(xué)結(jié)構(gòu)變化。
【IPC分類】B23P6-00, F16C35-077
【公開號】CN104620004
【申請?zhí)枴緾N201380045953
【發(fā)明人】H-J.弗里德里克, H.豪克
【申請人】Skf公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年7月24日
【公告號】DE102012213511A1, EP2880323A2, US20150217392, WO2014019913A2, WO2014019913A3