轴承装置的制作方法

1.本发明涉及轴承技术领域。具体地，本发明涉及一种具有改进的密封槽构造的轴承装置。


背景技术：

2.轴承是各种机械中常见的零部件，其通过各种类型的滚动体将相对转动的两个部件之间的滑动摩擦转化为滚动体自身的滚动摩擦，从而降低摩擦损失。在轴承的内部通常存有用于润滑的润滑剂，为了防止润滑剂泄漏和外部污染物侵入，需要在轴承圈的端部之间安装各种密封件。例如，在深沟球轴承中，通常使用防尘盖来实现密封。
3.例如，cn 108317175 a公开了一种具有典型构造的深沟球轴承，其中，在轴承外圈的端部内侧形成有环形的密封槽，防尘盖的外侧形成有环形的卷边，当将防尘盖压装到外圈上时，防尘盖的卷边安装到密封槽中，从而在整个圆周上向径向外侧挤压外圈以达到密封效果。
4.然而，在此类轴承的装配过程中，由于整个周向上的防尘盖边缘都会被挤压到外圈的密封槽中，防尘盖的金属材料变形总量较大，对模具的压入深度、密封槽内空间体积及防尘盖、密封槽尺寸等都有着较精确的要求，不易计算与控制。同时，由于实际生产中采用的一些压装工艺的原因，为了避免防尘盖因压装不到位而脱落，模具压装行程通常较大，使得防尘盖在压装处发生较大变形而填满外圈密封槽，相当于对外圈从内部施加向外的径向力。这极易导致压装防尘盖后发生外圈圆度超差的现象，即外圈局部变形导致的半径过大，从而导致产品报废。


技术实现要素：

5.因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够减少压装防尘盖导致的次品率的轴承装置。
6.上述技术问题通过根据本发明的一种轴承装置而得到解决。该轴承装置包括同轴布置的环形的外圈、内圈和防尘盖，防尘盖安装在外圈与内圈的径向之间，外圈在径向内侧上具有沿径向凹入的环形密封槽，防尘盖在外周缘上具有安装部，该安装部通过过盈配合安装在密封槽中，其中，外圈在密封槽的径向底部处还具有向着径向外侧方向凹入的凹部，用于在安装部安装在密封槽中时容纳挤压变形的安装部的材料。由于防尘盖外周缘上的安装部与密封槽之间为过盈配合，因此需要施加轴向外力将防尘盖压装到外圈的密封槽中，此时安装部会受到挤压而变形。在密封槽底部上形成的凹部相当于在密封槽的局部位置向径向外侧扩展了密封槽的存储空间，使得安装部因变形而产生的多余材料可以被挤压到附近的凹部中。因此，压装到密封槽中的安装部在整个外周缘上对密封槽产生的挤压力减小，防止因在外圈局部位置引起过大内应力而导致的外圈圆度超差现象。此外，被挤压到凹部中的防尘盖的材料还可以与凹部进行形状配合，防止防尘盖相对于外圈移动，从而使防尘盖更牢固地安装在外圈上。
7.根据本发明的一个优选实施例，该凹部的轴向长度不大于密封槽的轴向长度。这种设计便于在密封槽底部加工凹部，从而避免增加生产成本。进一步优选地，该凹部的轴向长度可以等于密封槽的轴向长度，这使得凹部的体积相对更大，从而提供了容纳防尘盖挤出材料的更大空间。
8.根据本发明的另一优选实施例，该外圈可以具有沿周向间隔分布的多个凹部。由于防尘盖材料的变形能力有限，因此凹部仅能够存储其位置附近的多余变形材料，形成多个凹部有利于在整个周向上减小防尘盖对外圈的挤压。进一步优选地，每个凹部可以具有相同的构造，并且这些凹部还可以沿周向均匀分布，从而使防尘盖与外圈之间的作用力也沿周向更均匀地分布。
9.根据本发明的另一优选实施例，在密封槽上形成的一个或多个凹部中的每一个都具有沿周向延伸的周向长度，所有这些凹部的周向长度之和可以占密封槽的周长的10％-25％。如果凹部的总延伸长度过短，则存储变形材料的空间不足；而如果凹部的总延伸长度过长，则防尘盖与密封槽之间形成过盈配合的接触表面长度不足，容易影响防尘盖的安装稳定性。因此，所有凹部的总周向长度在上述范围内可以兼顾容纳变形材料和确保稳定安装两方面的效果。
10.根据本发明的另一优选实施例，在密封槽的径向底部与外圈的径向外侧表面之间存在径向距离，凹部的径向深度可以占该径向距离的20％-50％。上述范围的径向深度可以在确保凹部具有足够的容纳空间的同时，不影响外圈的结构强度。
11.根据本发明的另一优选实施例，防尘盖的安装部可以具有各种形状，例如优选地形成为防尘盖的外周缘上的卷边。卷边可以从防尘盖的外周缘向外圈的轴向外侧翻卷，并且大致沿着周向整体地或分段地环绕防尘盖。安装部也可以具有其他合适的构造，例如沿轴向延伸的环形壁面等。
12.根据本发明的另一优选实施例，由于此类防尘盖的装配方式特别适用于深沟球轴承的端部密封，因此该轴承装置可以是深沟球轴承。
附图说明
13.以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：
14.图1是根据本发明的实施例的轴承装置的立体图；
15.图2是根据本发明的实施例的轴承装置的外圈的立体图；
16.图3是根据本发明的实施例的轴承装置的外圈的局部剖视图；
17.图4a和图4b是根据本发明的实施例的轴承装置的尺寸示意图；和
18.图5a和图5b是根据本发明的另外的实施例的轴承装置的凹部示意图。
具体实施方式
19.以下将结合附图描述根据本发明的轴承装置的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。
20.根据本发明的实施例，提供了一种轴承装置。图1示出了根据本发明的实施例的轴
承装置，在本实施例中，该轴承装置示意性地采用了深沟球轴承的形式。如图1所示，该轴承装置包括外圈1、内圈2和防尘盖3，三者均为环形并且同轴地布置。其中，外圈1在径向上位于最外侧，内圈2在径向上位于最内侧，在外圈1与内圈2之间均匀地间隔布置有多个球形滚动体(未示出)，使得外圈1和内圈2可以通过滚动体的滚动来进行相对转动。防尘盖3在靠近外圈1和内圈2的轴向端部处安装在二者的径向之间。通常在外圈1和内圈2的轴向两端各安装有一个防尘盖3，从而将外圈1与内圈2之间安装滚动体的环形空间密封。防尘盖3可以由金属或塑料等各种具有适当机械性能的材料制成，其固定在外圈1的径向内侧，并且向着内圈2延伸。防尘盖3的外周缘形成周向延伸的安装部5，在本实施例中，安装部5为朝向轴向外侧翻卷的卷边，卷边5沿着整个周向分段地环绕防尘盖3，用于通过过盈配合的方式抵接外圈1的径向内侧，从而固定防尘盖3。
21.图2和图3分别示出了该轴承装置的外圈1的立体图和局部剖视图。如图所示，在外圈1的径向内侧靠近端部处形成有环形的密封槽4。密封槽4从外圈1的内侧表面沿径向凹入。密封槽4的靠近轴向内部的一侧表面比靠近轴向外部的一侧表面向径向内侧延伸得更长，从而形成环形的凸台部7。当安装防尘盖3时，卷边5的轴向一侧抵靠在凸台部7上，在外侧沿轴向向内压装防尘盖3，使得卷边5通过过盈配合的方式装配到密封槽4中，从而沿径向向外侧挤压密封槽4。在径向剖面中观察，卷边5可以优选地具有圆弧形的轮廓，并且密封槽4也可以具有相应的圆弧形的轮廓(如图3所示)。安装槽4在凹入方向的底部上形成有多个凹部6，即，凹部6是在安装槽4的基础上沿径向进一步凹入的部分。每个凹部6具有相同的构造，这些凹部6沿周向均匀地间隔分布。在本实施例中，示意性地示出了8个凹部6，相邻两个凹部6之间相距45
°
的圆心角。
22.密封槽4对安装部5的挤压力使得安装部5的材料发生变形，这些变形的材料可以被挤入附近的凹部6中。也就是说，凹部6为多余的变形材料提供了一定的存储空间，这使得防尘盖3在被挤压的部分中产生的内应力大大减小，并因此也减小了安装部5对密封槽4底部的径向挤压力。这有助于避免外圈1在压装防尘盖3之后发生变形而导致圆度超差的情况，从而大大降低生产过程中的次品率。此外，被挤压到凹部6中的防尘盖3的材料还可以与凹部6进行形状配合，防止防尘盖3相对于外圈1移动，从而使防尘盖3更牢固地安装在外圈1上。
23.图4a和图4b分别在剖视图和立体图中示出了凹部6的具体尺寸。如图所示，在本实施例中，每个凹部6具有大致矩形的径向截面。凹部6沿周向延伸一定的长度，该长度称为凹部的周向长度l1。优选地，所有凹部6的周向长度l1之和可以占密封槽4的周长的10％-25％。该范围内的周向长度既可以保证存储变形材料的充足空间，又可以保证防尘盖3与密封槽4之间形成过盈配合的充足接触表面。凹部6的轴向长度h1可以等于或者略小于密封槽4的轴向长度h2，这主要是考虑到加工的便利性要求，凹部6的轴向长度h1不大于密封槽4的轴向长度h2，使得凹部6更容易通过冲压来形成。在密封槽4的径向底部与外圈1的径向外侧表面之间的径向距离d2称为密封槽肉厚d2，凹部6的径向深度d1可以占密封槽肉厚d2的20％-50％。上述范围的径向深度可以在确保凹部6具有足够的容纳空间的同时，不影响外圈1的结构强度。
24.需要注意的是，本发明旨在利用密封槽4中增加的凹部6来容纳挤压变形的安装部5的材料，对于密封槽4和凹部6的具体形状并无具体限制。凹部6可以具有圆弧形或矩形的
径向截面，也可以具有其他的多边形径向截面。例如，如图5a所示的具有梯形径向截面的凹部6或者如图5b所示的具有三角形径向截面的凹部6都是可能的。在此类情况下，为了加工方便，凹部6的尺寸都是从口部向底部渐缩的，因此凹部6将在口部处具有最大的周向长度和轴向长度，上文所提及的凹部的周向长度l1和轴向长度h1都是指该口部处的最大尺寸。同时，凹部6的数量也可以根据实际工艺的需要进行具体设计，而不限于实施例和附图中所示的特定情况。当然，安装部5也可能采用卷边以外的其他形式，比如沿轴向延伸的环形壁面等。此外，本发明不限于实施例中所示的深沟球轴承，其他需要采用上述类型的密封槽与防尘盖的装配方式的轴承同样适用本发明的技术方案。
25.虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。
26.附图标记表
[0027]1ꢀꢀꢀꢀ
外圈
[0028]2ꢀꢀꢀꢀ
内圈
[0029]3ꢀꢀꢀꢀ
防尘盖
[0030]4ꢀꢀꢀꢀ
密封槽
[0031]5ꢀꢀꢀꢀ
安装部/卷边
[0032]6ꢀꢀꢀꢀ
凹部
[0033]7ꢀꢀꢀꢀ
凸台部
[0034]
h1
ꢀꢀꢀ
凹部的轴向长度
[0035]
h2
ꢀꢀꢀ
密封槽的轴向长度
[0036]
d1
ꢀꢀꢀ
凹部的径向深度
[0037]
d2
ꢀꢀꢀ
密封槽径向底部与外圈径向外侧表面之间的径向距离/密封槽肉厚
[0038]
l1
ꢀꢀꢀ
凹部的周向长度