带有不同的引导兜孔的滚动轴承

摘要

本发明涉及一种具有保持架(01)的滚动轴承，所述保持架具有至少一个第一组引导兜孔(04，06，07，08)，所述滚动体以间隙在所述引导兜孔中引导。根据本发明，至少在所述第一组的一个第一引导兜孔(04)内的间隙构成为不同于该第一组引导兜孔的一个第二引导兜孔(06)内的间隙。

权利要求

1.具有保持架(01)的滚动轴承，所述保持架具有至少一个第一组引导兜孔(02；04，

06，07，08)，滚动体以间隙在所述引导兜孔中引导，至少在所述第一组的一个第一引导兜孔(04)内的间隙构成为不同于该第一组引导兜孔的一个第二引导兜孔(06)内的间隙，其特征在于，至少两个属于一组引导兜孔(02)的滚动体构成为不同的。

2.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所有属于一组引导兜孔(02)的滚动体是相同成型的。

3.如权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，对于所述第一组中的多数的引导兜孔(02)而言适用的是，所述多数的引导兜孔(02)中的任一引导兜孔都不具有与所述多数的引导兜孔中其它的引导兜孔相同的间隙。

4.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述第一组的所有引导兜孔(02)在其形状上是一致的，并且不同的间隙由偏差的尺寸形成。

5.如权利要求4所述的滚动轴承，其特征在于，所有的滚动体构成为滚珠并且引导兜孔(02)具有球冠形状，其中在滚珠和保持架之间的间隙通过球冠形状的半径确定。

6.如权利要求5所述的滚动轴承，其特征在于，引导兜孔(02)的球冠形状的半径具有一个在平均半径值的0.8倍和1.2倍之间的区间内的值，其中最大的半径至少是最小的半径的1.1倍。

7.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，保持架(01)包含多组引导兜孔(02)。

8.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，保持架(01)构成为一体的或多部分的。

9.如权利要求8所述的滚动轴承，其特征在于，保持架(01)由两个互补的保持架半部构成，所述保持架半部在各单个引导兜孔(02)之间的连接位置上利用连接机构连接。

10.如权利要求8所述的滚动轴承，其特征在于，所述保持架由金属板材、塑料、黄铜或硬织物构成。

11.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，至少两个属于一组引导兜孔(02)的滚动体具有不同的尺寸。

12.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，滚动轴承是滚珠轴承并且所属的滚动体构成为滚珠。

说明书

带有不同的引导兜孔的滚动轴承

技术领域

[0001] 本发明涉及一种带有用于引导滚动体的保持架的滚动轴承。

背景技术

[0002] 滚动轴承在一定的工作状态下会引起很大的运转噪声，这种噪声在很多应用中造成干扰。至今人们由此出发，即特别是在高转速时待观察的噪声发展由于混乱的保持架运动产生，其也称为保持架不稳定性。

[0003] 由DE 197 81 320 B4已知一种降低噪声的带有座圈的滚动轴承，该座圈在被构造成组装的空心环。空心环由与滚动体接触的第一环形部分和包围该第一环形部分的第二环形部分构成。在这些环形部分之间形成有一间隙，该间隙被充满油或另一种液体。第一环形部分的滚道通过一个或多个弹性的滚道弯拱逐段地偏离于圆形形状。在任何时刻都有一些滚动体被预加应力，被支撑的轴由此也得到径向的预加应力。轴因此很少可能自我活动，从而减小了噪声产生。这种解决方案的缺点是对于装配充满有油的间隙来说必需的高昂的成本。液体必须处于压力下，为此需要采取相应的密封措施。另外不利的是，由于预应力，滚动体在座圈上的滚动摩擦增大。此外，通过保持架和滚动体之间的配合作用所产生的噪声只被很小地抑制。

[0004] 例如由EP 1 083 353 A2已知，为了减小噪声还使用了专用的油脂，这种油脂表现出抑制作用。但这种油脂由于其耐高温性小而不能用于高的轴承温度的情况下。

发明内容

[0005] 因此，本发明的目的在于，提供一种具有保持架的滚动轴承，其工作噪声通过易于实现的措施得到降低，而不会明显地提高滚动轴承的滚动摩擦。

[0006] 所述目的通过一种具有保持架的滚动轴承来实现，所述保持架具有至少一个第一组引导兜孔，滚动体以间隙在所述引导兜孔中引导，至少在所述第一组的一个第一引导兜孔内的间隙构成为不同于该第一组引导兜孔的一个第二引导兜孔内的间隙，其中，至少两个属于一组引导兜孔的滚动体构成为不同的。

[0007] 本发明基于如下认识：在具有例如由金属板材、黄铜或硬织物构成的且用于引导滚动体的保持架的滚动轴承中，特别是通过保持架的激励产生噪声，其由于滚动体与保持架相关联的向心的运动形成。与至今专业领域的认识不同(其中在出现上述的保持架不稳定性时出现混乱的保持架运动)，而根据本发明由此出发，即滚动体在传统的滚动轴承的保持架内被激励成规则的运动。这种滚动体在滚动轴承中与保持架相关联不实施混乱的运动，而是实施确定的运动。滚动轴承在出现保持架噪声时从一个噪声小的运行的稳定状态转换到一个吵闹的运行的稳定状态。

[0008] 所述吵闹的运行的稳定状态由此特征在于，滚动体在其在兜孔内运动期间周期性地具有一规定的状态，其导致保持架的激励。对于激励而言，然而不相关的是，滚动体运动的各部分可能是不相同的、不规则的或混乱的。滚动体和其在保持架中的兜孔的相同实施导致，至少滚动体的多数在兜孔内运动期间周期性地具有相同的状态，即实施向心的运动。这个状态可以通过滚动体在兜孔内的位置或相对于兜孔的速度向量或加速向量来表征。这种周期性的状态导致保持架的周期性的激励并且最后导致保持架的振动。保持架的振动代表滚动轴承的提高的运行噪声的主要根源。保持架的振动可以传递至滚动轴承和机器的其它部分上。

[0009] 对于本发明重要的首先是，滚动体以一间隙在保持架的引导兜孔内引导，至少在其中一个兜孔内的间隙与在保持架的一个其它的兜孔内的间隙不同。

[0010] 在这些引导兜孔内的间隙的差异性在此不仅通过相应的引导兜孔的不同构造(特别是在相同的滚动体的情况下)实现，而且通过相应的滚动体的不同构造(特别是不同尺寸的滚动体)实现。

[0011] 在本发明的滚动体中吵闹的运行的稳定状态因此不会出现。因此通过每个滚动体都不可能实现保持架的周期性的激励，并且在滚动体和保持架之间的向心的运动分布不可能出现。

[0012] 本发明的一个特别的优点在于，通过可简单实现的结构变化，实现尽可能减小在滚动轴承的保持架的区域内的形成的噪声。不需要附加的构件或结构补充，其可能提高用于制造本发明的滚动轴承的费用。

[0013] 优选多个滚动轴承仅仅具有相同的、即在通常的制造误差的范围内相同的滚动体。换种方式说，滚动体在规定的分类(相同的额定尺寸)内。一些滚动轴承具有多组相同的滚动体，它们在一个或多个保持架内引导。这样的保持架的周期性的激励可以根据本发明如此避免，即在其中至少一组相同的滚动体内部的间隙构成为不同的。

[0014] 特别优选本发明的滚动轴承是滚珠轴承，其中在这种情况下滚动体构成为滚珠。

[0015] 在一个其它的优选的实施方式中，在各单个兜孔内的间隙的实施呈尽可能不规则的，从而在多数兜孔中该组的任一兜孔都不与该组的其它兜孔具有相同的间隙。一些兜孔然而也可以相同构成，特别是当相同构成的兜孔不是并排或对置地设置时。优选任一兜孔都不与其它的兜孔完全相同。

[0016] 在另外一个变化的实施方式中，一组用于引导相同的滚动体的兜孔中的间隙由于兜孔的不同形状而不同。例如所述兜孔具有椭圆形的横截面，其中这些椭圆在几何上不是类似的，然而具有相同的或类似的围长。这种兜孔的不同形状也可以通过特殊的成型方式例如局部的扩孔或刻槽来实现。对于这样的保持架，其中滚动体的引导在一个或多个引导边缘上实现，那么所述边缘可以构成为不同的。例如在箱体形状的兜孔中，其中滚动体在四个边缘上引导，兜孔的边缘距离可以变化。

[0017] 在一个特别优选的实施方式中，在一组用于引导相同的滚动体的兜孔中的间隙不是由于兜孔的不同的形状而不同。一组用于引导相同的滚动体的所有兜孔在几何上是类似的并且区别仅仅在于比例系数。

[0018] 用于引导滚动体的兜孔大多可以通过半径表明特征，其描述容积的大小，在该容积内滚动体可以滚动。这个容积通过保持架的几何特征确定。

[0019] 在滚珠轴承中，兜孔大多球冠形构成。在兜孔内的间隙的差异性在这种情况下通过不同大小的半径描述。

[0020] 其它也一起包括的兜孔形状例如是箱体形状或框架形状。在本发明的滚动轴承的一个有利的实施方式中，兜孔的半径是不同大小的，特别是在本发明的具有滚珠的滚珠轴承的情况下球冠形的兜孔的半径是不同大小的。

[0021] 在一个改变的实施方式中，在一组用于引导滚动体的兜孔内的间隙不是由于兜孔的不同的形状而不同，而是由于相应的滚动体的不同构成而不同。即，在此使用不同的滚动体或不同尺寸的滚动体，它们或它们的尺寸除了通常的制造误差之外，也是不同的。

附图说明

[0022] 本发明的其它优点、细节和改进可由下面对多个实施方式的说明对照附图得到。

[0023] 唯一的附图1示出本发明的滚动轴承的保持架01的两个视图。图1a为具有保持架01的保持架半部的四个兜孔的区段的侧剖视图；图1b为具有保持架01的保持架半部的四个兜孔的区段的俯视图。

具体实施方式

[0024] 图1中所示的保持架01的半部用于八个滚珠的导向，这些滚珠用作滚珠轴承中的滚动体。保持架01为此具有八个球冠形的兜孔02。在保持架兜孔02之间设有用于穿过铆钉或其它连接机构(未示出)的孔03。为了安装滚珠轴承，在保持架的两个半部之间设置八个滚珠，且保持架01的两个半部通过八个铆钉相互连接。在所示的实施例中保持架01具有一个大约为70mm的外直径和一个65mm的内直径并且由具有1至2mm厚度的金属片材构成。

[0025] 八个保持架兜孔02均匀地沿着环形的保持架01分布。因此，保持架兜孔02的中点相互之间的角度为45度。滚珠具有与兜孔尺寸相适配的直径。球冠形的兜孔02构成为稍微大于滚珠，从而这些滚珠以一间隙在这些兜孔02中引导。该间隙可以实现滚珠在保持架01中自由滚动。另外，在滚珠和兜孔02之间的中间腔内设有润滑剂，从而滚珠可以小摩擦地在兜孔02中滚动。

[0026] 八个球冠形状的兜孔02的半径是不同大小的。在此并不涉及由于制造误差引起的不同大小，因为这种误差在如今的精加工中非常小，以便阻止保持架的规则的激励。兜孔02的半径在所示出的实施例中呈如下的比例：

[0027] 第一兜孔04：R1＝8.45mm

[0028] 第二兜孔06：R2＝R1+1.4mm

[0029] 第三兜孔07：R3＝R1-0.41mm

[0030] 第四兜孔(未示出)：R4＝R1

[0031] 第五兜孔(未示出)：R5＝R2

[0032] 第六兜孔(未示出)：R6＝R3

[0033] 第七兜孔(未示出)：R7＝R2+0.5mm

[0034] 第八兜孔08：R8＝R1+0.35mm

[0035] 兜孔02在该实施例中具有8.979mm的平均半径。各兜孔02的半径至多比各兜孔02的平均半径大1.37mm，并且至多比各兜孔02的平均半径小0.94mm。这种偏差是通常的制造误差的多倍。

[0036] 兜孔02的半径在一个预定的带宽上随机选择。它们优选比各兜孔02的平均半径大或小至多20％。

[0037] 在兜孔02中的间隙的尺寸在上述的实施例中为从0.29mm至2.6mm并且相差大约10倍。这种相对尺寸是用于构成本发明的滚动轴承的兜孔02中的间隙的核准大小。在兜孔中的间隙的尺寸的差异性是通过对于间隙的最小允许的尺寸和对于间隙的最大允许的尺寸限定的。最小允许的间隙而后如此给定，即当一个更小的间隙导致滚动摩擦的显著加大和由此引起的加热时。最大允许的间隙而后如此给定，即当一个更大的间隙不能实现滚珠的可靠引导时。在本发明的滚动轴承中用于限定间隙的边界不一定被完全利用。本发明的滚动轴承可以如此实施，即间隙的尺寸显著大于最小允许的间隙并且显著小于最大允许的间隙。对于间隙的最大尺寸的和最小尺寸之间的关系可以例如从2倍直至100倍。这个关系应当相应地与滚动轴承和其工作核心参数相适配。

[0038] 由上述的兜孔2的半径的实施例可以看出，第三兜孔07和第六兜孔02；第一兜孔04和第四兜孔02以及第二兜孔06和第五兜孔分别是相同大小的。相应相同大小的兜孔02应当不并排且也不对置地设置。八个兜孔的多数(5个)，其例如通过第一、第二、第三、第七和第八兜孔02构成，这些兜孔的每个间隙构成为与该多数兜孔中的一个其它的兜孔02的间隙不相同。上述的一致性不导致保持架01的规则的振动和因此提高的噪声发展。一致性的数量和间隙尺寸的值范围相应于滚动轴承和其工作特性进行选择。例如对于具有强烈的润滑和较小的转速的滚动轴承而言，可以选择多个一致性和较小的用于间隙尺寸的值范围，因为这样的滚动轴承不太倾向于转换到充满噪声的状态。相反，用于具有非常高的转速的滚动轴承的兜孔02中的间隙尺寸应当选择成非常不一致的并且在较大的值范围内选择。

[0039] 附图标记列表

[0040] 01 保持架

[0041] 02 兜孔

[0042] 03 铆钉孔

[0043] 04 第一兜孔

[0044] 05 -

[0045] 06 第二兜孔

[0046] 07 第三兜孔

[0047] 08 第八兜孔