[发明专利]轴向承载轴承

说明书

本发明涉及一种按主权利要求的前序部分所述的轴承。

对于既受径向载荷，又受轴向载荷的轴承，通常使用圆锥滚柱轴承或径向止推滚珠轴承。在承受大载荷的传动中，出现如下问题，即必须考虑在温度波动情况下不断变化的轴向间隙，特别是在两端支撑的传动轴的情况下。此外还有，当载荷变化时的极大的轴向推力和在斜齿啮合情况下的随载荷变化的位移。在上述圆锥滚柱轴承的情况下，仅能对一种运转情况进行合理调整，而对所有其它与此相偏离的运转条件—冷运转、过热、载荷变化、轴弯曲等—必须接受折衷的调整。

这也适用于按DE 11 71 273的传动中，其部件的热膨胀用圆锥滚柱轴承的预过盈来抵消。

在按DE 709 768的轴承中，轴向和径向载荷被分配到一个圆柱滚柱轴承和一个圆锥滚柱止推轴承上。较刚性的止推轴承须由一个轴向弹动的垫圈使之柔化，以便在上述影响下能避免轴承的破坏。然而，这里在变化的运转条件下，预过盈也变化。在大的轴向载荷下，总轴的间隙是不能避免的。

本发明的任务是创造一种开头提到的那种轴承，它在一切运转条件下都没有轴向间隙。

这一任务通过装有鼓形滚柱和相应的滑动面的止推轴承解决。

鼓形滚柱最好以其轴成径向排列，并可稍微径向移动。轴承本身在最大热膨胀等不利条件下没有予过盈。

在静止状态，上面和下面排列的滚柱，由于其重量，在重力作用下移到轴承圈的逐渐缩窄的滑动面之间，并以此使轴向间隙为零。在运转中，滚柱的离心力占优势，它使滚柱都沿径向向外移动，产生同样的在逐渐缩窄的滑动面之间间隙补偿效应。

因此，按本发明的轴承在一切运转条件下都无间隙，并特别适用于承受大载荷的传动。

下面以图上表示的例子对这些特征和其他特征给以说明。

这个唯一的图表示有一个圆柱滚柱轴承和一个具有鼓形滚针的止推轴承的纵剖面。

图上表示的传动装置的轴1两端各装有一对分别承受轴向力和径向力的滚柱轴承2和4。图上只表示了这两个轴承对中之一。径向力由一个圆柱滚柱轴承2支撑，它有一个无边缘的内圈3，因而轴1可在轴向自由定位。

轴向力由一个装有鼓形滚针5的滚柱止推轴承4支撑。滚针细长，且有很大的曲率半径，长度约为其中间处最大直径的4倍。其轴7是径向排列的。两个轴承圈6带有相应的弯曲的滑动面轮廓8。与径向排列的对称的滚针5相应、滑动面轮廓8的曲率半径10的中点9位于其中心11在轴承中轴上的一个圆上。两个滚柱轴承2和4如图所示，固定在一个壳体12中。

当运转情况由于温度、载荷等的影响发生变化、并且比如说引起轴端1在轴承座12中向箭头方向13稍微移动时，止推轴承4的轴承圈6的间距将增大。

在轴的静止状态下，图中所示的上滚针和下滚针5由于重力而向下移动。此时由于鼓形形状，较粗的中间部分进到轴承圈6的逐渐缩窄的滑动面轮廓8之间，并补偿轴向间隙。

在运转中离心力占优势，图中所示的两个滚针5沿径向向外移动，达到同样的结果。

由于在运转中不断的滚动运动，尽管很小的、部分的鼓形角，在滚针5和滑动面8上也没有附着摩擦效应。由此，在一切运转情况下都可保证为避免轴向间隙的不间断的匹配和再调整。

因为在图中没有表示的轴的另一端也有一个滚柱止推轴承4，但是在另一方向上作用，故间隙补偿在两个方向上均有效。

这一发明的以上述及并说明的在传动中的应用，仅是作为例子例举的。按发明的特征，同样可应用于轧辊、滚子、发动机、主轴、输送机，简而言之同样可用于一切应自动补偿由运转、老化或磨损决定的轴向间隙的地方。