專利名稱：軸承預(yù)緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械零件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軸承預(yù)緊裝置。
背景技術(shù)：
滾動軸承在裝配的過程中，為了使軸承運動平穩(wěn)、減少轉(zhuǎn)動部件的振動，以及提高運轉(zhuǎn)部件的壽命，通常需要對軸承的軸向力進(jìn)行預(yù)緊。目前，預(yù)緊軸承的方法主要是操作人員在實際操作過程中依靠自身的經(jīng)驗和手感控制預(yù)緊軸承的預(yù)緊力。然而，該預(yù)緊方法的缺點是人為因素影響較大，容易造成預(yù)緊力不足或過大。當(dāng)軸承預(yù)緊不足時，外圈和滾子間還會存在間隙，造成軸承承載能力不足，降低使用壽命。當(dāng)軸承預(yù)緊力過大時，可能會出現(xiàn)軸承卡死，甚至燒毀等現(xiàn)象，導(dǎo)致造成整個設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是提供一種軸承預(yù)緊裝置，可以有效地、準(zhǔn)確地保證預(yù)緊軸承時所需的預(yù)緊力，避免出現(xiàn)軸承承載不足、卡死，甚至燒毀等情況，從而保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，提供一種軸承預(yù)緊裝置包括:殼體，其包括敞開端、封閉端以及形成在兩端之間的圓柱形中空腔，在敞開端設(shè)有蓋板；設(shè)置在中空腔內(nèi)并且兩端分別穿過所述封閉端和蓋板的芯軸，包括整體式徑向形成在芯軸上的限定部，以及貫穿過芯軸并通過螺紋與芯軸配合在一起的促動件；摩擦片單元，包括交替設(shè)置且彼此貼合的環(huán)形的第一摩擦片和環(huán)形的第二摩擦片，第一摩擦片設(shè)置成通過外緣與殼體的內(nèi)壁保持接合，第二摩擦片設(shè)置成通過內(nèi)緣與限定部的外周保持接合；設(shè)置在中空腔內(nèi)并處于殼體和芯軸之間的施力機構(gòu)，施力機構(gòu)用于對摩擦片單元施加力，以使第一摩擦片和第二摩擦片之間產(chǎn)生第一摩擦力矩。其中，當(dāng)在促動件上施加促動力，并且產(chǎn)生于促動件和芯軸之間的第二摩擦力矩不大于第一摩擦力矩時，芯軸不旋轉(zhuǎn)，并且促動件能在芯軸內(nèi)軸向運動，從而對待預(yù)緊的軸承產(chǎn)生作用；而當(dāng)?shù)诙Σ亮卮笥诘谝荒Σ亮貢r，第一摩擦片能相對于第二摩擦片旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致芯軸連同促動件一起旋轉(zhuǎn)，從而使得促動件保持其軸向位置不變。在一個實施例中，殼體內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)花鍵，其用于與設(shè)置在第一摩擦片外緣上的第一外花鍵相配合，使得第一摩擦片可以沿著軸向滑動。在一個實施例中，限定部的外周上設(shè)有第二外花鍵，其用于與設(shè)置在第二摩擦片內(nèi)緣上的第二內(nèi)花鍵相配合，使得第二摩擦片可以沿著軸向滑動。在一個實施例中，封閉端的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形的凹槽，在凹槽內(nèi)設(shè)有多個滾珠，滾珠與芯軸的限位部接觸，用于限制芯軸朝向封閉端移動。在一個實施例中，施力機構(gòu)包括用于擠壓摩擦片單元的擠壓件、用于調(diào)節(jié)壓力的施力件，以及依次設(shè)置在擠壓件和施力件之間的彈性件和間隔件。在一個實施例中，擠壓件的一端設(shè)有用于擠壓摩擦片單元的推動臺，而另一端設(shè)有用于容納彈性件的容納槽。 在一個實施例中，施力件與殼體的內(nèi)壁通過螺紋連接。在一個實施例中，間隔件的外圓周面上設(shè)有沿著徑向向外延伸的定位銷，而在殼體的內(nèi)壁上設(shè)有沿著軸向分布的并與定位銷相匹配的定位槽。在一個實施例中，殼體的敞開端還設(shè)有用于定位蓋板的定位件。在一個實施例中，還包括設(shè)于促動件的末端處的頂壓機構(gòu)，其包括用于作用在待預(yù)緊的軸承的外圈或內(nèi)圈上的定距環(huán)，以及推動定距環(huán)的推環(huán)板。根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置的結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、加工容易，適用性廣泛，便于推廣使用，可以有效地、準(zhǔn)確地保證了預(yù)緊軸承的預(yù)緊力，不會出現(xiàn)軸承承載不足、卡死，甚至燒毀等情況。


在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置的分解透視圖。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置的安裝圖。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置的殼體。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置100，其是通過控制反支撐扭矩來限制軸向力的大小，從而實現(xiàn)對軸承預(yù)緊力的控制。該軸承預(yù)緊裝置100不僅僅限于軸承預(yù)緊，也可以應(yīng)用于其他需要預(yù)緊工件或控制軸向力的地方。其中，上述的反支撐扭矩即下文所述的第一摩擦力矩。如圖1所示，軸承預(yù)緊裝置100包括殼體4。殼體4包括敞開端32、封閉端31以及兩端之間所形成了中空腔33。中空腔33大致為圓柱形，在附圖4可以清晰地顯示出。在殼體4的敞開端32上依次設(shè)有定位件8和圓形蓋板7。定位件8優(yōu)選為卡簧,其不僅可以準(zhǔn)確地定位蓋板7的位置，也可以方便蓋板7的拆裝。根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置100還包括設(shè)置在中空腔33內(nèi)并且兩端分別穿過封閉端31和蓋板7的芯軸13。芯軸13包括整體式徑向形成在芯軸13上的限定部35。在芯軸13的軸心處設(shè)有貫穿過芯軸13的促動件I。促動件I通過螺紋與芯軸13配合連接，使得促動件I旋轉(zhuǎn)后可以在芯軸13內(nèi)沿著軸向移動。其中，促動件I優(yōu)選為螺栓，容易理解其也可以選為絲杠。考慮到芯軸13有可能在殼體4的軸向移動，從而影響預(yù)緊軸承101的效果，在殼體4的封閉端31的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形的凹槽(未示出)，并且在凹槽內(nèi)還設(shè)有多個滾珠3。其中，滾珠3與芯軸13的限定部35接觸，起到限制芯軸13朝向封閉端31移動的作用。本技術(shù)領(lǐng)域人員容易理解凹槽的具體結(jié)構(gòu)，在此不作詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置100還包括摩擦片單元36，其包括交替設(shè)置且彼此貼合的第一摩擦片12和第二摩擦片11。第一摩擦片12和第二摩擦片11均為環(huán)形。第一摩擦片12設(shè)置成通過外緣與殼體4的內(nèi)壁保持接合，而第二摩擦片11設(shè)置成通過內(nèi)緣與限定部35的外周保持接合。根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置100還設(shè)置在中空腔33內(nèi)處于殼體4和芯軸13之間的施力機構(gòu)45。施力機構(gòu)45包括擠壓摩擦片單元36的擠壓件10、用于調(diào)節(jié)壓力的施力件6，以及依次設(shè)置在擠壓件10和施力件6之間的彈性件9和間隔件5。其中，擠壓件10 —端設(shè)有擠壓摩擦片單元36的環(huán)形推動臺43，而擠壓件10的另一端設(shè)有用于容納彈性件9的環(huán)形的容納槽42。容納槽42可以有效地定位彈性件9。彈性件9優(yōu)先為彈簧，其用于向摩擦單元36提供持續(xù)的壓力，以便保證在第一摩擦片12和第二摩擦片11之間一直存有摩擦力。施力件6與殼體4的內(nèi)壁通過螺紋連接，使得施力件6在殼體4內(nèi)旋轉(zhuǎn)后，可以在軸向發(fā)生移動，從而壓縮彈性件9。在一個未示出的實施例中，為了防止彈性件9跟隨施力件6轉(zhuǎn)動，在間隔件5的外圓周面上設(shè)有沿著徑向向外延伸的定位銷，而在殼體4的內(nèi)壁上設(shè)有沿著軸向分布的并與定位銷相匹配的定位槽。通過使用定位銷與定位槽的配合連接，可以有效地保證間隔件5不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而也保證了施力件6的轉(zhuǎn)動不會影響到彈性件9。如圖2所示，以下介紹摩擦片單元36中的第一摩擦片12和第二摩擦片11具體分布情況。在該圖不實施例中，在殼體4內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)花鍵40 (見圖4),而在第一摩擦片12外緣上設(shè)有與第一內(nèi)花鍵40相配合的第一外花鍵39。通過第一內(nèi)花鍵40與第一外花鍵39的相配合，使得第一摩擦片12可以沿著徑向滑動。在另一個實施例中，芯軸13的限定部35的外周上設(shè)有第二外花鍵37，而在第二摩擦片11內(nèi)緣上設(shè)有與第二外花鍵37相配合的第二內(nèi)花鍵38。通過第二外花鍵37與第二內(nèi)花鍵38的相配合，使得第二摩擦片11不但可以沿著徑向滑動，而且還可以隨芯軸13同步轉(zhuǎn)動。綜上可知，由于芯軸13會帶動第二摩擦片11相對于第一摩擦片12轉(zhuǎn)動，因此在第一摩擦片12和第二摩擦片11之間會產(chǎn)生阻礙第二摩擦片11轉(zhuǎn)動的第一摩擦力矩。如圖3所示，軸承預(yù)緊裝置100還包括頂壓機構(gòu)50，其安裝在待預(yù)緊的軸承101與促動件I之間。頂壓機構(gòu)50包括作用在待預(yù)緊的軸承101外圈或內(nèi)圈上的定距環(huán)52，其內(nèi)外徑的大小由待預(yù)緊的軸承101的內(nèi)圈和外圈決定。當(dāng)需要預(yù)緊待預(yù)緊的軸承101的外圈時，定距環(huán)52的內(nèi)外徑與外圈大致一致。當(dāng)預(yù)緊待預(yù)緊的軸承101的內(nèi)圈時，定距環(huán)52的內(nèi)外徑與內(nèi)圈大致一致。在定距環(huán)52的外側(cè)(圖3所示的左側(cè))設(shè)有推環(huán)板51，其用于推動定距環(huán)52預(yù)緊待預(yù)緊的軸承101。為了方便與主機體102相連，在敞開端32所對應(yīng)的殼體4外壁上設(shè)有沿著徑向向外延伸的連接部49。該連接部49的形狀、尺寸可根據(jù)具體需要進(jìn)行設(shè)計，例如其與軸承端蓋的外形、尺寸大致一致。以下介紹根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置100的工作原理。當(dāng)轉(zhuǎn)動施力件6向封閉端31移動時，則施力件6會通過間隔件5作用在彈性件9上，使其長度縮短、彈力增加。由此，彈性件9會通過擠壓件10作用于摩擦片單元36，促使得第一摩擦片12和第二摩擦片11的之間的摩擦力增加，從而增加第一摩擦片12和第二摩擦片11的之間的第一摩擦力矩，即反支撐扭矩。當(dāng)外力作用于促動件I轉(zhuǎn)動時，在促動件I與芯軸13之間也會產(chǎn)生摩擦力，從而在促動件I與芯軸13之間產(chǎn)生第二摩擦力矩。其中，當(dāng)?shù)诙Σ亮夭淮笥诘谝荒Σ亮貢r，第一摩擦力矩會阻礙芯軸轉(zhuǎn)動，使得促動件I可以在芯軸13內(nèi)軸向發(fā)生移動。移動的促動件I會通過頂壓機構(gòu)50作用于待預(yù)緊的軸承101的內(nèi)圈或外圈，從而對待預(yù)緊的軸承101產(chǎn)生預(yù)緊的效果。當(dāng)?shù)诙Σ亮卮笥诘谝荒Σ亮貢r，芯軸13可以帶動第二摩擦片11相對于第一摩擦片12轉(zhuǎn)動，則芯軸13可以跟隨促動件I同步轉(zhuǎn)動，從而使芯軸13中的促動件I無法發(fā)生軸向移動。容易理解，第二摩擦力矩主要為促動件I和芯軸13之間的內(nèi)外螺紋的摩擦力矩，該螺紋摩擦力矩與作用在螺紋上的正壓力相關(guān)聯(lián)，而正壓力又與預(yù)緊軸承101時的軸向預(yù)緊力相關(guān)聯(lián)。因此，通過控制第一摩擦力矩可以有效地控制預(yù)緊力的大小。根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置100在具體操作中是:A步驟，計算出待預(yù)緊的軸承101的預(yù)緊力。B步驟，拆除定位件8，打開蓋板7，通過旋轉(zhuǎn)施力件6調(diào)整第一摩擦力矩大小，即調(diào)整軸承預(yù)緊裝置100能夠允許的最大預(yù)緊力，待調(diào)整后，依次安裝蓋板7和定位件8。C步驟，在待預(yù)緊的軸承101外側(cè)(圖3左側(cè))安裝頂壓機構(gòu)50，之后再將殼體4的連接部49與主機體102相連。D步驟，通過使用扳手或其他工具旋轉(zhuǎn)促動件1，起初，促動件I會在芯軸13軸向發(fā)生移動，預(yù)緊待預(yù)緊的軸承101，當(dāng)達(dá)到允許的最大預(yù)緊力時，芯軸13與促動件I會同步轉(zhuǎn)動，使促動件I的軸向位置不變。E步驟，拆除殼體4的連接部49與主機體102的連接，取出頂壓機構(gòu)50，整個預(yù)緊軸承101的步驟完成。根據(jù)本發(fā)明的軸承預(yù)緊裝置100的結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、加工容易，適用性廣泛，便于推廣使用，可以有效地、準(zhǔn)確地保證了預(yù)緊軸承的預(yù)緊力，不會出現(xiàn)軸承承載不足、卡死，甚至燒毀等情況。雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.一種軸承預(yù)緊裝置，包括: 殼體，包括封閉端、敞開端以及形成在兩端之間的圓柱形中空腔，在所述敞開端設(shè)有蓋板， 設(shè)置在所述中空腔內(nèi)并且兩端分別穿過所述封閉端和蓋板的芯軸，包括整體式徑向形成在所述芯軸上的限定部，以及貫穿過所述芯軸并通過螺紋與所述芯軸配合在一起的促動件， 摩擦片單元，包括交替設(shè)置且彼此貼合的環(huán)形的第一摩擦片和環(huán)形的第二摩擦片，所述第一摩擦片設(shè)置成通過外緣與殼體的內(nèi)壁保持接合，所述第二摩擦片設(shè)置成通過內(nèi)緣與所述限定部的外周保持接合， 設(shè)置在所述中空腔內(nèi)并處于所述殼體和所述芯軸之間的施力機構(gòu)，所述施力機構(gòu)用于對所述摩擦片單元施加力，以使所述第一摩擦片和第二摩擦片之間產(chǎn)生第一摩擦力矩， 其中，當(dāng)在所述促動件上施加促動力，并且產(chǎn)生于所述促動件和所述芯軸之間的第二摩擦力矩不大于第一摩擦力矩時，所述芯軸不旋轉(zhuǎn)，并且所述促動件能在所述芯軸內(nèi)軸向運動，從而對待預(yù)緊的軸承產(chǎn)生作用；而當(dāng)?shù)诙Σ亮卮笥诘谝荒Σ亮貢r，所述第一摩擦片能相對于所述第二摩擦片旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致所述芯軸連同所述促動件一起旋轉(zhuǎn)，從而使得所述促動件保持其軸向位置不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述殼體內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)花鍵，其用于與設(shè)置在所述第一摩擦片外緣上的第一外花鍵相配合，使得所述第一摩擦片可以沿著軸向滑動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述限定部的外周上設(shè)有第二外花鍵，其用于與設(shè)置在所述第二摩擦片內(nèi)緣上的第二內(nèi)花鍵相配合，使得所述第二摩擦片可以沿著軸向滑動。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述封閉端的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形的凹槽，在凹槽內(nèi)設(shè)有多個滾珠，所述滾珠與所述芯軸的限位部接觸，用于限制所述芯軸朝向所述封閉端移動。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述施力機構(gòu)包括用于擠壓所述摩擦片單元的擠壓件、用于調(diào)節(jié)壓力的施力件，以及依次設(shè)置在所述擠壓件和所述施力件之間的彈性件和間隔件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述擠壓件的一端設(shè)有用于擠壓所述摩擦片單元的推動臺，而另一端設(shè)有用于容納所述彈性件的容納槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述施力件與所述殼體的內(nèi)壁通過螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到I中任一項所述的裝置，其特征在于，所述間隔件的外圓周面上設(shè)有沿著徑向向外延伸的定位銷，而在所述殼體的內(nèi)壁上設(shè)有沿著軸向分布的并與所述定位銷相匹配的定位槽。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述殼體的敞開端還設(shè)有用于定位所述蓋板的定位件。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，還包括設(shè)于所述促動件的末端處的頂壓機構(gòu)，其包括用于作用在待預(yù)緊的軸承的外圈或內(nèi)圈上的定距環(huán)，以及推動所述定距環(huán)的推環(huán)板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軸承預(yù)緊裝置，其包括殼體、設(shè)置在殼體中空腔內(nèi)的芯軸、控制芯軸轉(zhuǎn)動的摩擦片單元，以及對摩擦片單元施加力的施力機構(gòu)。通過施力機構(gòu)調(diào)整摩擦片單元中的第一和第二摩擦片之間的第一摩擦力矩大小來控制芯軸的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對預(yù)緊軸承的預(yù)緊力的控制。
文檔編號F16C41/00GK103206462SQ201310128670
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者廖仁繁 申請人:株洲高精傳動技術(shù)有限公司