專利名稱：將軸承環(huán)固定在部件上或部件中的方法
將軸承環(huán)固定在部件上或部件中的方法本發(fā)明涉及一種用于借助粘接將軸承環(huán)固定在部件上或部件中的方法。在各種情況下，例如在使用長(zhǎng)的支承軸時(shí)，在裝配滾動(dòng)軸承時(shí)軸承在待支承的部 件上自由的可定位性和固定配合相當(dāng)重要。當(dāng)然，用于實(shí)現(xiàn)這種定位的經(jīng)濟(jì)上的費(fèi)用也在 其中扮演很重要的角色。對(duì)這種固定而言，機(jī)械的解決方案是公開且常用的。在此，使用緊固套，它們通過 圓錐配合建立起一種摩擦配合式連接。此外，已知偏心環(huán)，用它們可以建立起軸承和待支承 部件之間的固定連接。通常也使用螺栓連接。在此，尤其使用相對(duì)于軸徑向擰入到連接部 件中的無頭螺釘，以便將軸承固定在尤其是軸狀的部件上。此外，借助緊固套固定的缺點(diǎn)是，需要至少三個(gè)用于固定的部件。它們必須要有相 對(duì)較高的精度，這帶來相應(yīng)的費(fèi)用。除了制造和成本耗費(fèi)外，多個(gè)部件也意味著制造公差的 累積。根據(jù)實(shí)際尺寸的情況這些公差可能會(huì)不利地累積。在裝配緊固套時(shí)還存在另一個(gè)問題，S卩，套筒的橫截面出于強(qiáng)度的原因必須選擇 得這樣大，使得除了合并的緊固套(特殊套筒)外，必須選擇下一個(gè)更大的軸承特性數(shù)，以 便不會(huì)在另一側(cè)上將軸承環(huán)削弱得太厲害。這一事實(shí)限制了結(jié)構(gòu)間隙。與之相關(guān)地也存在 這樣的情況，即，無論如何也必須為密封元件設(shè)置(例如0型環(huán))凹處，以便將密封元件置 入其中，然而該凹處引發(fā)相應(yīng)部件的削弱。因此，例如從無頭螺釘固定改變到緊固套固定也需要對(duì)安裝空間進(jìn)行調(diào)整。這在 剛好需要較高工作精度的機(jī)器的功率(例如轉(zhuǎn)速)提高時(shí)，意味著這種應(yīng)用不再能設(shè)計(jì)得 這樣緊湊。在使用緊固套時(shí)存在一個(gè)特殊的問題，S卩，在裝配時(shí)通過推動(dòng)僅難以限定軸承期 望的位置。在實(shí)踐中這意味著，必須重新取消擠壓連接，以便能夠進(jìn)行新的定位；可選地必 須采取設(shè)計(jì)措施，例如創(chuàng)造一種特別的裝配裝置。恰好固定軸承的定位不允許偏離給定位 置，因?yàn)橐蝗惠S相對(duì)于周圍結(jié)構(gòu)的位置可能會(huì)限制功能。在使用螺栓連接和偏心環(huán)時(shí)產(chǎn)生這樣的問題，S卩，通過這種可能的固定方案，可能 出現(xiàn)軸承環(huán)翻倒至軸形部件。這導(dǎo)致運(yùn)行停頓或運(yùn)行精度減小。此外存在這樣的問題，S卩，所述固定方式視載荷而定可能不足以完全避免微量運(yùn) 動(dòng)。通常在這種軸承的配合縫中可以觀察到會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的間接損傷的摩擦腐蝕。若這樣強(qiáng) 烈地張緊所述固定，可能會(huì)損壞固定件(尤其是無頭螺釘)?？紤]到軸承環(huán)在部件上的固定強(qiáng)度，不利的是，軸向力的傳遞可能明顯受限。首先 在使用無頭螺釘時(shí)由于太過強(qiáng)烈地?cái)Q緊螺釘，也會(huì)出現(xiàn)軸承環(huán)的變形，這導(dǎo)致不利的工作 特性和夾緊。這必須由相應(yīng)較大的軸承間隙補(bǔ)償。然而，提高的軸承間隙又帶來軸承中有 不利的承載比率這樣的缺點(diǎn)。否則，也適用通過裝配來影響徑向軸承間隙。視軸承的種類 (例如尤其是在深溝球軸承中)，可能很難控制軸承間隙的減小量。這可導(dǎo)致軸承徑向夾 緊。這使得需要對(duì)裝配進(jìn)行耗費(fèi)的監(jiān)控或得到壽命縮短的軸承結(jié)構(gòu)。此外，不利的是，無頭螺釘通過鏟裝到部件(軸)的材料中，亦即通過形狀配合連 接來達(dá)到其強(qiáng)度。由于這在所述軸上導(dǎo)致形成堆積，所以難以拆卸該軸承。
偏心環(huán)的特殊問題是，僅可通過兩個(gè)環(huán)的相互扭轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)固定連接。然而，這意味 著，在軸承旋轉(zhuǎn)方向快速變換時(shí)出現(xiàn)配合縫的振動(dòng)，并且可由此解開連接。也已知設(shè)計(jì)一種用于將軸承固定在部件上或之中的粘接。這種解決方案例如已經(jīng) 在DE 22 03 664 Al中已記載。所述膠粘劑在此在裝入配合縫時(shí)直接引入待連接的部件之 間。這種方法的缺點(diǎn)是，難以將膠粘劑引入裝配線或該過程的可靠性_尤其考慮到待輸送 膠粘劑的量和接合部件的整潔_與裝配時(shí)的情況或各裝配工人有關(guān)。此外，在前述的解決方案中存在這樣的缺點(diǎn)，S卩，在手動(dòng)引入膠粘劑時(shí)周圍部件， 例如密封件可能被膠粘劑浸潤(rùn)。因此可以不利地影響這類部件的功能。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，改進(jìn)一種借助粘接將軸承環(huán)固定在部件上或之中 的方法來避免上述缺點(diǎn)。尤其以簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式實(shí)現(xiàn)干凈的、僅作用于所需位置并且建立 起軸承環(huán)和部件之間的一種可靠連接的粘接。用于解決該技術(shù)問題的本發(fā)明方法的特點(diǎn)在于，所述方法具有這些步驟a)將所述膠粘劑引入到所述軸承環(huán)之上或之中或引入到部件之上或之中，此時(shí)， 膠粘劑尚未具備粘接特性；b)將軸承環(huán)和部件接合到期所望的相對(duì)位置；c)激活膠粘劑，使得所述粘膠劑達(dá)成所述軸承環(huán)和所述部件之間的粘接。當(dāng)前，粘接理解為在膠粘劑和軸承環(huán)或部件表面之間的附著。因此，在膠粘劑的一種非粘接狀態(tài)中進(jìn)行部件之間的接合。只有在達(dá)到待連接的 部件之間的精確的相對(duì)位置之后才“激活”膠粘劑，以便建立粘接?？梢酝ㄟ^噴注過程實(shí)現(xiàn)按上述步驟a)所述的膠粘劑的引入。在噴注膠粘劑之后， 該膠粘劑發(fā)生凝固，并且隨后使之再次保持一定的粘稠度，以便該膠粘劑不粘貼并因此可 以有利地接合。之后激活膠粘劑并由此建立粘接?？蛇x地并且優(yōu)選可規(guī)定，通過由膠粘劑組成的固體的裝入來實(shí)現(xiàn)按上述步驟a) 所述的粘膠劑的引入。在此，優(yōu)選由此實(shí)現(xiàn)膠粘劑的引入，即a’ )在軸承環(huán)或部件中開設(shè)環(huán)形凹槽，例如通過車削出環(huán)槽形的凹槽，并接著a”)將由膠粘劑組成的固體裝入所述凹槽中。由膠粘劑組成的固體在此優(yōu)選具有空心圓柱的形狀。該膠粘劑可以尤其有利地設(shè) 計(jì)具有空心圓柱的形狀并在一圓周位置處具有切口。所述切口可以在此沿空心圓柱形膠粘 劑體的軸向延伸?？梢酝ㄟ^加熱，尤其通過感應(yīng)實(shí)現(xiàn)按上述步驟C)所述的膠粘劑的激活。也可通過施加超聲波進(jìn)行膠粘劑的激活。此外，本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施形式規(guī)定，膠粘劑的激活通過輸入與所述膠粘劑反 應(yīng)的第二膠粘劑成分實(shí)現(xiàn)。膠粘劑的流動(dòng)可在其激活之后沿軸向在軸承環(huán)和部件之間通過至少一個(gè)阻擋元 件得到限制。作為阻擋元件可以考慮優(yōu)選設(shè)計(jì)為0型環(huán)的至少一個(gè)密封圈。另一方面阻擋 元件也可是一種定徑環(huán)。該阻擋元件在此優(yōu)選設(shè)置在軸承環(huán)或部件內(nèi)的環(huán)槽中。 所述軸承環(huán)優(yōu)選是滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈，那么所述部件是軸。但是所述軸承環(huán)也同樣 可能是滾動(dòng)軸承的外圈，所述部件是殼體。 已建議的方法的優(yōu)點(diǎn)是，具有不同(材料)特性值的各種材料可以毫無問題地相互連接在一起。此外，提高了運(yùn)行的安全性，因?yàn)榭杀苊廨S承環(huán)和部件之間(尤其在軸承內(nèi)圈和 軸之間)的連接產(chǎn)生松脫。軸承環(huán)相對(duì)部件的精度(傾斜位置)也通過粘接得到改善。通過所建議的方案也可實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)單的方式就能改善結(jié)合的尺寸精度和表面質(zhì) 量，因?yàn)椋梢愿玫貥蚪酉圃旃?。膠粘劑優(yōu)選作為半成品(尤其以套筒的形式)置入或注塑到軸承孔中。根據(jù)對(duì)軸承精度的要求，校準(zhǔn)引入穿孔中的粘膠劑或應(yīng)用校準(zhǔn)的墊圈也是有意義 的。附圖中示出本發(fā)明的各種實(shí)施方式。在附圖中

圖1是用于支承軸的球軸承的徑向截面，圖2是與圖1相應(yīng)的側(cè)視圖，圖3是按圖1所示球軸承的放大視圖，圖4是按圖3所示球軸承的第一備選設(shè)計(jì)以及圖5是按圖3所示球軸承的第二備選設(shè)計(jì)。在圖1至3中可見由內(nèi)圈1和外圈9組成的球軸承8，在內(nèi)圈1和外圈9之間設(shè)有 球體10形式的滾動(dòng)體。通過軸承8支承一個(gè)軸形式的部件2。為此軸承內(nèi)圈1與軸2相連 接。未示出的是，軸承外圈9固定在一個(gè)未示出的殼體中。為了在軸承內(nèi)圈1和軸2之間形成固定連接，設(shè)置一種粘接。待使用的膠粘劑3 在該實(shí)施形式中具有特別的設(shè)計(jì)。亦即使用一種在典型的環(huán)境溫度中(0攝氏度到50攝氏 度之間)具有固態(tài)粘稠度的膠粘劑(詳細(xì)內(nèi)容和舉例進(jìn)一步在下面說明)。由膠粘劑制造 一種在通常環(huán)境溫度中具有機(jī)械穩(wěn)定性的部件。在本實(shí)施形式中將膠粘劑3制造成帶有薄壁的空心圓柱形部件。在一個(gè)圓周位置 處(參見圖2)該套筒形部件具有一個(gè)切口 5。軸承內(nèi)圈1在面朝所述軸2的表面上具有一個(gè)車削環(huán)形槽(最好參考圖3)，它的 深度等于或略小于空心圓柱形膠粘劑3部件的厚度。用于膠粘劑部件的槽也可以設(shè)計(jì)得更 深，這樣有利于使用具有體積膨脹特性(添加發(fā)酵膨脹劑)的膠粘劑。由此填滿狹窄的縫 隙。據(jù)此也可以將由膠粘劑3構(gòu)成的空心圓柱形部件推入凹槽4中。膠粘劑3由于切 口 5而按照卡接的形式被置入凹槽4中。該膠粘劑在典型的環(huán)境溫度中不僅具有固態(tài)粘稠度，而且不具有粘接特性。據(jù)此 軸承環(huán)1以及因而整個(gè)軸承8在膠粘劑3裝入軸2上的凹槽4之后毫無困難地推移到部件 1和2相連接的所需位置。這也在與膠粘劑鄰接的邊界區(qū)域內(nèi)沒有造成任何污染的情況下 進(jìn)行，因?yàn)樵撃z粘劑尚沒有粘合作用。若到達(dá)期望的或所需的、在軸承環(huán)1和軸2之間的相對(duì)位置，膠粘劑3就被激活， 亦即，轉(zhuǎn)至該膠粘劑發(fā)揮粘合作用的狀態(tài)。結(jié)果建立了軸承環(huán)1和軸2之間永久的間接。在 此也在狹窄的配合縫或間隙的相鄰區(qū)域內(nèi)發(fā)揮該粘合作用。根據(jù)所選的膠粘劑進(jìn)行激活。在熱溶化的膠粘劑中(參見下文)可以通過加熱作 用，尤其通過感應(yīng)實(shí)現(xiàn)激活。
可選地也可規(guī)定施加超聲波，來發(fā)揮膠粘劑3的粘合特性。另一可選的方案是將第二種成分添加至膠粘劑3，使得由于引起的化學(xué)反應(yīng)而建 立起部件1和2之間的粘接。在圖4和圖5中可見按圖1至3的解決方案的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。在圖4中通過兩個(gè)0型環(huán)形式的密封圈6密封在內(nèi)圈1的內(nèi)部表面和軸2的外部 表面之間的接合區(qū)域。在根據(jù)圖5的實(shí)施方案中，使用具有相應(yīng)支承作用的兩個(gè)定徑環(huán)7。對(duì)于待使用的膠粘劑應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)首先可以使用易熔融的膠粘劑(也稱作“熱熔膠(Hotmelts) ”)。該易熔的膠粘劑 在室溫下為固體，這對(duì)本發(fā)明而言十分有利。它能夠通過溶化進(jìn)行加工，亦即，它在加熱時(shí) 發(fā)揮其粘合作用。因而在此通過溫度進(jìn)行激活。熱的膠粘劑達(dá)成粘附結(jié)合。緊接著進(jìn)行膠 粘劑的冷卻和凝固，使得連接牢固。這能夠以有利的方式實(shí)現(xiàn)快速裝配。可以用固態(tài)的熱熔性膠粘劑簡(jiǎn)便地制成一個(gè)套筒，然后將其置入一個(gè)軸承圈支承 面中的一個(gè)凹槽(車槽)內(nèi)。也可以使用接觸式膠粘劑。此外可以使用化學(xué)硬化的膠粘劑。在這種也稱作反應(yīng)膠粘劑的膠粘劑中，將用于 膠粘劑的、各化學(xué)組成成分以合適的比例引入粘接縫。之后通過各組成成分彼此間的化學(xué) 反應(yīng)實(shí)現(xiàn)硬化加固。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用，然而不僅僅只使用，兩種(或多種)成分的系 統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中膠粘劑由各個(gè)單獨(dú)的成分，亦即A成分和B成分或粘結(jié)劑(也稱為樹脂) 和硬化劑組成，它們?cè)趹?yīng)用之前以合適的比例接觸。通過相互接觸，事先單獨(dú)存在的各成分 之間開始化學(xué)反應(yīng)而形成膠粘劑聚合物。此外可以考慮無氧硬化的膠粘劑。該膠粘劑作為單組分系統(tǒng)使用。所使用的(改 性的)丙烯酸酯單體根據(jù)與甲基丙烯酸甲酯類似的自由基鏈機(jī)理發(fā)生硬化。在此特別的 是，當(dāng)膠粘劑在狹窄的金屬粘接縫中與周圍空氣隔絕時(shí)，硬化反應(yīng)僅在排除氧氣的情況下， 也就是無氧地，并且在金屬離子出現(xiàn)時(shí)才開始。因此只有金屬材料才能被粘結(jié)，這對(duì)本發(fā)明 是有利的，因?yàn)橛不枰坞x的金屬離子作為反應(yīng)物。其它優(yōu)選的、在本發(fā)明中可以有利使用的膠粘劑是輻射硬化的膠粘劑。在這些作 為單組分系統(tǒng)使用的膠粘劑中，通過自由基聚合硬化成固體聚合物，其中，通過紫外線(或 其它照射源，例如電子射線)的照射引起起始自由基的形成。紫外線的波長(zhǎng)必須在此正好 與使用的膠粘劑系統(tǒng)協(xié)調(diào)。硬化通過紫外線的照射進(jìn)行。在此可能有多個(gè)變型方案首先已知紫外線_丙烯酸酯。在液態(tài)中自由基交聯(lián)的紫外線膠粘劑主要由單體和 光引發(fā)劑組成。在這種狀態(tài)中膠粘劑很容易配用(dosieren)。通過紫外線照射作用，光引 發(fā)劑分裂成自由基。這些自由基引起聚合物鏈的形成。在硬化狀態(tài)中，紫外線膠粘劑由交 聯(lián)的聚合物鏈構(gòu)成。此外，陽離子環(huán)氧樹脂(環(huán)氧樹脂-膠粘劑)可用于粘合不透明的基質(zhì)，這在該實(shí) 施方式中是有利的。與自由基硬化的丙烯酸酯膠粘劑不同，陽離子硬化的膠粘劑系統(tǒng)可以 在使用紫外線充分活化之后在黑暗中繼續(xù)硬化。陽離子環(huán)氧樹脂同樣可以應(yīng)用在可被紫外 線透射的部件中，就如應(yīng)用在不可被紫外線透射的材料中那樣。在后一情形中，所述膠粘劑必須在配用之后，然而在通過紫外光束接合之前被活化?；罨蟮哪z粘劑具有有限的接合 部件的開放時(shí)間。反之，通過兩個(gè)以上硬化機(jī)理得到的雙組分(dual)硬化產(chǎn)物適用于應(yīng)用在沒有 任何照射源可進(jìn)入的真正的陰暗區(qū)域。在陰暗區(qū)域的硬化要么在氣密的情況下在有金屬存 在時(shí)通過空氣濕度實(shí)現(xiàn)，要么通過供熱實(shí)現(xiàn)。在酚醛樹脂膠粘劑中，基本結(jié)構(gòu)單元是酚(或酚衍生物)和甲醛，它們縮聚為聚合 物。在粘接技術(shù)中，使用由還沒有進(jìn)行高分子聚合的酚醛樹脂和甲醛供體構(gòu)成的混合物。這 種混合物作為溶液或粉末引入粘接縫中，并且通過將溫度提升到大約160至180°C來繼續(xù) 進(jìn)行幾乎中斷的縮聚反應(yīng)。由此得到的膠粘劑具有良好的耐熱性能，因此，該系統(tǒng)可以尤其 用在受熱的金屬粘接中。附圖標(biāo)記清單
1軸承環(huán)(內(nèi)圈)
2部件(軸，殼體)
3膠粘劑
4凹槽
5切口
6，7阻擋元件
6密封圈(0型環(huán))
7定徑環(huán)
8軸承(滾動(dòng)軸承，球軸承)
9軸承環(huán)(外圈)
10滾動(dòng)體(球體)
權(quán)利要求
一種用于借助粘接將軸承環(huán)(1)固定在部件(2)之上或之中的方法，其特征在于，所述方法具有這些步驟a)將膠粘劑(3)引入到所述軸承環(huán)(1)之上或之中或引入到所述部件(2)之上或之中，此時(shí)，所述膠粘劑(3)尚未具備粘接特性；b)將所述軸承環(huán)(1)和所述部件(2)接合到所期望的相對(duì)位置；c)激活所述膠粘劑(3)，使得所述粘膠劑達(dá)成所述軸承環(huán)(1)和所述部件(2)之間的粘接。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過注塑過程實(shí)現(xiàn)按權(quán)利要求1步驟a)所 述的膠粘劑⑶的引入。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過裝入由所述膠粘劑(3)構(gòu)成的固體實(shí)現(xiàn) 按權(quán)利要求1步驟a)所述的膠粘劑(3)的引入。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，這樣來實(shí)現(xiàn)按權(quán)利要求1步驟a))所述的粘 膠劑(3)的引入，即A’ )在所述軸承環(huán)(1)或所述部件(2)中開設(shè)環(huán)形凹槽(4)；A”)將所述由膠粘劑(3)組成的固體裝入所述凹槽(4)中。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述由膠粘劑(3)組成的固體具有空心圓柱 形的結(jié)構(gòu)。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，具有空心圓柱形結(jié)構(gòu)的所述膠粘劑(3)在一 圓周位置處具有一切口(5)。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述切口(5)沿空心圓柱形膠粘劑體的軸向 延伸。
8.按權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，通過加熱實(shí)現(xiàn)按權(quán)利要求1的步驟 c))所述的膠粘劑(3)的激活。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述加熱通過感應(yīng)實(shí)現(xiàn)。
10.按權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，通過施加超聲波實(shí)現(xiàn)按權(quán)利要求 1的步驟c))所述的膠粘劑(3)的激活。
11.按權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，通過輸送與所述膠粘劑(3)反應(yīng) 的第二膠粘劑成分實(shí)現(xiàn)按權(quán)利要求1的步驟c)所述的膠粘劑(3)的激活。
12.按權(quán)利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，所述粘膠劑(3)的流動(dòng)在其激活 之后沿軸向在軸承環(huán)(1)和部件(2)之間通過至少一個(gè)阻擋元件(6，7)受到限制。
13.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，使用至少一個(gè)密封圈(6)作為所述阻擋元 件(6，7)。
14.按權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述密封圈(6)是0型環(huán)。
15.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，使用至少一個(gè)定徑環(huán)(7)作為所述阻擋元 件(6，7)。
16.按權(quán)利要求12至15之一所述的方法，其特征在于，所述阻擋元件(6，7)設(shè)置在所 述軸承環(huán)(1)或所述部件(2)內(nèi)的環(huán)槽中。
17.按權(quán)利要求1至16之一所述的方法，其特征在于，所述軸承環(huán)(1)是滾動(dòng)軸承的內(nèi) 圈，所述部件(2)是軸。
18.按權(quán)利要求1至16之一所述的方法，其特征在于，所述軸承環(huán)(1)是滾動(dòng)軸承的外 圈，所述部件(2)是殼體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助粘接將軸承環(huán)(1)固定在部件(2)上或之中的方法。為了改善在軸承環(huán)和部件之間的固定，本發(fā)明規(guī)定這些步驟a)將所述膠粘劑(3)引入到所述軸承環(huán)(1)之上或之中或引入到所述部件(2)之上或之中，此時(shí)，所述膠粘劑(3)尚未具備粘接特性；b)將所述軸承環(huán)(1)和所述部件(2)相互接合到所期望的相對(duì)位置；c)激活所述膠粘劑(3)，使得所述粘膠劑達(dá)成所述軸承環(huán)(1)和所述部件(2)之間的粘接。
文檔編號(hào)F16C35/067GK101910658SQ200880123858
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月3日
發(fā)明者克里斯琴·贊格, 威廉·邁耶 申請(qǐng)人:Skf公司