变速箱及轴承的制作方法

1.本发明实施例涉及机械技术领域，尤其涉及一种变速箱及轴承。


背景技术：

2.在汽车变速箱中，轴承是核心零件，充足的润滑可以确保轴承正常工作。变速箱中的轴承润滑方式主要为油润滑。对于一般轴承都采用飞溅式润滑，通过齿轮搅油将一定量的润滑油撒入轴承内部。
3.然而，对于高速轴承，飞溅式润滑往往不能对轴承实现有效降温，导致轴承发热，寿命降低。
4.因此，如何提高轴承使用寿命，就成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例解决的技术问题是提高轴承使用寿命。
6.为解决上述问题，本发明实施例提供一种轴承，包括：
7.轴承外圈；
8.轴承内圈，包括固定连接的内圈支撑部和内圈导油部，其中，所述内圈支撑部整体呈环形结构，设置于所述轴承外圈内、与所述轴承外圈同轴，并且，所述内圈支撑部在轴线方向的尺寸与所述轴承外圈在轴线方向的尺寸相同，所述内圈导油部设置于所述内圈支撑部的轴向一端；所述内圈支撑部靠近所述内圈导油部的一端的外环面包括锥形环面，在沿轴向靠近所述内圈导油部的方向上，所述锥形环面的外径逐渐减小；在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，所述内圈导油部的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加；在所述内圈支撑部与所述内圈导油部连接处，所述内圈支撑部的外表面至轴承轴线的距离等于所述内圈导油部的外表面至轴承轴线的距离。
9.可选地，所述轴承还包括：
10.保持架，整体呈环形结构，同轴设置于所述轴承内圈和所述轴承外圈之间，所述保持架靠近所述内圈导油部的一端的内环面包括锥形环面，在沿轴向靠近所述内圈导油部的方向上，所述锥形环面的内径逐渐减小。
11.可选地，所述保持架包括：
12.保持架本体部，整体呈环形结构，设置于所述内圈支撑部和所述轴承外圈之间，所述保持架本体部在轴线方向的尺寸与所述轴承外圈在轴线方向的尺寸相同，所述保持架本体部靠近所述内圈导油部的一端的内环面包括第一锥形环面；
13.保持架集油部，固定于所述保持架本体部的轴向一端且在径向上沿靠近所述内圈导油部的方向上延伸，在沿轴向靠近所述保持架本体部的方向上，所述保持架集油部的内表面至轴承轴线的距离逐渐减小，在所述保持架本体部与所述保持架集油部连接处，所述保持架本体部的内表面至轴承轴线的距离等于所述保持架集油部的内表面至轴承轴线的距离。
14.可选地，所述保持架集油部整体呈环形结构，所述保持架集油部的内环面为第二锥形环面，在沿轴向靠近所述保持架本体部的方向上，所述保持架集油部的内径逐渐增加。
15.可选地，所述内圈导油部整体呈环形结构，所述内圈导油部的外环面为锥形环面，在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，所述内圈导油部的外径逐渐增加。
16.可选地，所述内圈支撑部的内径等于所述内圈导油部的内径。
17.可选地，所述内圈导油部的轴向尺寸范围是5mm
‑
15mm。
18.可选地，所述保持架集油部的轴向尺寸小于或等于2mm。
19.为解决上述问题，本发明实施例还提供一种变速箱，包括：
20.变速箱输入轴和前述的轴承，所述轴承套设于所述变速箱输入轴。
21.与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
22.本发明实施例所提供的轴承，因轴承内圈包括固定连接的内圈支撑部和内圈导油部，且在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，所述内圈导油部的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加，当轴承安装到变速箱输入轴后，轴承在工作过程中，轴承内圈随着变速箱输入轴旋转，变速箱齿轮搅动润滑油并将润滑油甩至内圈导油部，由于在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，所述内圈导油部的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加，从而内圈导油部可以汇聚润滑油，并在离心力的作用下，引导润滑油流动至内圈支撑部，继而沿内圈支撑部的锥形环面流入轴承内部的滚动体，使得流经滚动体处的润滑油的油量增加，润滑油的油量的增加提高了轴承润滑及散热效果，避免了轴承在高速运转时因润滑不足造成热量积聚，延长了轴承的使用寿命；进一步地，本发明实施例因无需额外装置即可实现轴承自主润滑，轴承尺寸紧凑，机械结构的可靠性高，节约成本。
23.可选方案中，本发明实施例所提供的轴承还包括保持架，因所述保持架靠近所述内圈导油部的一端的内环面包括第一锥形环面，在沿轴向靠近所述内圈导油部的方向上，所述保持架的内径逐渐减小，从而润滑油经内圈导油部引导至保持架处时，能够保证更多的润滑油沿保持架的锥形环面流向滚动体，进一步提高了轴承的润滑及散热效果，进一步延长了轴承的使用寿命。
24.可选方案中，本发明实施例所提供的轴承，所述保持架包括保持架本体部和保持架集油部，因固定于所述保持架本体部的轴向一端且在径向上沿靠近所述轴承内圈的方向上延伸，在沿轴向靠近所述保持架本体部的方向上，所述保持架集油部的内表面至轴承轴线的距离逐渐减小，当内圈导油部表面的润滑油在离心力的作用下甩向轴承内部时，因保持架集油部凸出于所述保持架本体部的轴向一端，保持架集油部可以起到额外收集润滑油的作用，继而润滑油沿着保持架集油部的表面流向保持架本体部，最终使得进入轴承内部的润滑油的油量进一步增加，从而进一步提高了轴承的润滑效果。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1是本发明实施例所提供的一种轴承的结构示意图；
27.图2是本发明实施例所提供的一种轴承的径向截面示意图；
28.图3是图2中的a区域的局部放大示意图。
29.其中：10
‑
轴承外圈；20
‑
轴承内圈；21
‑
内圈支撑部；22
‑
内圈导油部；30
‑
保持架；31
‑
保持架本体部；32
‑
保持架集油部；40
‑
滚动体。
具体实施方式
30.由背景技术可知，对于高速轴承，飞溅式润滑往往不能对轴承实现有效降温，导致轴承发热，寿命降低。
31.为了提高轴承润滑效果，一般采用强制喷油润滑，例如在变速箱壳体上专门加工润滑油路，以确保足量润滑油流经轴承，以使得轴承充分润滑及散热。然而，上述方法需要提供额外附件，成本较高。
32.为了提高轴承使用寿命，本发明实施例提供了一种变速箱及轴承，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.需要说明的是，本说明书所涉及到的指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。
34.需要说明的是，为便于描述，以下均以球轴承为例进行描述，在其他实施例中，滚动体的类型不做限定。
35.请参考图1和图2，图1是本发明实施例所提供的一种轴承的结构示意图，图2是本发明实施例所提供的一种轴承的径向截面示意图。
36.如图所示，本发明实施例所提供的轴承，包括：
37.轴承外圈10；
38.轴承内圈20，包括固定连接的内圈支撑部21和内圈导油部22，其中，所述内圈支撑部21整体呈环形结构，设置于所述轴承外圈10内、与所述轴承外圈10同轴，并且，所述内圈支撑部21在轴线方向的尺寸与所述轴承外圈10在轴线方向的尺寸相同；所述内圈导油部22设置于所述内圈支撑部21的轴向一端，所述内圈支撑部21靠近所述内圈导油部22的一端的外环面包括锥形环面，在沿轴向靠近所述内圈导油部22的方向上，所述锥形环面的外径逐渐减小；在沿轴向靠近所述内圈支撑部21的方向上，所述内圈导油部22的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加；在所述内圈支撑部21与所述内圈导油部22连接处，所述内圈支撑部21的外表面至轴承轴线的距离等于所述内圈导油部22的外表面至轴承轴线的距离。
39.容易理解的是，在所述内圈支撑部21与所述内圈导油部22连接处，所述内圈支撑部21的外表面至轴承轴线的距离等于所述内圈导油部22的外表面至轴承轴线的距离，从而内圈导油部的锥形环面和内圈支撑部的锥形环面可以平滑衔接，以利于引导润滑油的流动。
40.在沿轴向靠近所述内圈支撑部21的方向上，所述内圈导油部22的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加，如图2所示，内圈导油部22的外表面的径向截面与轴承轴线呈夹角α，α
＞0
°
。容易理解的是，随着夹角α逐渐增大，内圈导油部22外表面的润滑油流向轴承内部的油量越多。当然，内圈导油部22的外表面的截面可以是斜线，还可以是弧线，只要保证所述内圈导油部22的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加即可。
41.需要说明的是，在所述内圈支撑部21与所述内圈导油部22连接处，所述内圈支撑部21的外表面至轴承轴线的距离等于所述内圈导油部22的外表面至轴承轴线的距离，以保证内圈导油部22表面的润滑油在离心力作用下流向内圈支撑部21与所述内圈导油部22连接处后，能够继续沿内圈支撑部21的锥形环面流向轴承内部，起到润滑滚动体40的作用，润滑油流动方向如图2中的实心箭头所示。轴承内部包括轴承内圈20和轴承外圈10之间围成的空间。
42.为了增加内圈导油部22的表面积，以聚集更多的润滑油，在一种具体实施例中，所述内圈导油部22整体可以呈环形结构，所述内圈导油部22的外环面为锥形环面，在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，所述内圈导油部的外径逐渐增加。当然，在其他实施例中，内圈导油部也可以是非闭合环形结构，或者内圈导油部也可以是沿内圈支撑部的周向均匀或非均匀分布的数个曲面凸起部件，只要保证在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，各个曲面凸起部件的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加，使得曲面凸起部件外表面的润滑油能够在离心力的作用下甩向轴承内部即可。
43.继续参考图1，在一种具体实施例中，为了便于加工轴承内圈20，以及后续便于将轴承安装至变速箱输入轴上，所述内圈支撑部21的内径可以等于所述内圈导油部22的内径。当然，在其他实施例中，内圈导油部22的内径也可以大于或者小于所述内圈支撑部的内径，例如可以选择阶梯轴形状的变速箱输入轴，以保证轴承内圈可以顺利安装到变速箱输入轴。
44.内圈支撑部和内圈导油部固定连接，连接方式不做限定，在一种实施例中，为了便于加工，内圈支撑部和内圈导油部可以一体成型；当然，在其他实施例中，内圈导油部和内圈支撑部之间还可以采用焊接、花键键接或者粘接的方式固定在一起。
45.内圈导油部22的轴向尺寸不宜过小也不宜过大，如果内圈导油部22的轴向尺寸过小，内圈导油部22的外表面积过小，则收集并引导润滑油的效果不佳；如果内圈导油部22的轴向尺寸过大，会增加成本，甚至因空间不足而无法安装于变速箱。因此，在一种具体实施例中，所述内圈导油部22的轴向尺寸范围是5mm
‑
15mm，例如7mm，10mm，12mm。当然，在其他实施例中，内圈导油部的轴向尺寸不做限定，内圈导油部的轴向尺寸也可以小于5mm或者大于15mm，本领域技术人员可以根据实际工况确定内圈导油部的轴向尺寸。
46.本发明实施例所提供的轴承，因轴承内圈包括固定连接的内圈支撑部和内圈导油部，且在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，所述内圈导油部的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加，当轴承安装到变速箱输入轴后，轴承在工作过程中，轴承内圈随着变速箱输入轴旋转，变速箱齿轮搅动润滑油并将润滑油甩至内圈导油部，由于在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，所述内圈导油部的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加，从而内圈导油部可以汇聚润滑油，并在离心力的作用下，引导润滑油流动至内圈支撑部，继而沿内圈支撑部的锥形环面流入轴承内部的滚动体，使得流经滚动体处的润滑油的油量增加，润滑油的油量的增加提高了轴承润滑及散热效果，避免了轴承在高速运转时因润滑不足造成热量积聚，延长了轴承的使用寿命；进一步地，本发明实施例因无需额外装置即可实现轴承自主润
滑，轴承尺寸紧凑，机械结构的可靠性高，节约成本。
47.继续参考图1，在一种具体实施例中，本发明实施例所提供的轴承，还包括：
48.保持架30，整体呈环形结构，同轴设置于所述轴承内圈20和所述轴承外圈10之间，所述保持架30靠近所述内圈导油部22的一端的内环面包括锥形环面，在沿轴向靠近所述内圈导油部22的方向上，所述保持架30的内径逐渐减小。
49.因所述保持架30靠近所述内圈导油部22的一端的内环面包括锥形环面，在沿轴向靠近所述内圈导油部22的方向上，所述保持架30的内径逐渐减小，从而润滑油经内圈导油部22引导至保持架30处时，能够保证更多的润滑油沿保持架30的锥形环面流向滚动体40，进一步提高了轴承的润滑及散热效果，进一步延长了轴承的使用寿命。
50.结合图1参考图3，在一种具体实施例中，所述保持架30包括：
51.保持架本体部31，整体呈环形结构，设置于所述内圈支撑部21和所述轴承外圈10之间，所述保持架本体部31在轴线方向的尺寸与所述轴承外圈10在轴线方向的尺寸相同，所述保持架本体部31靠近所述内圈导油部22的一端的内环面包括第一锥形环面；
52.保持架集油部32，固定于所述保持架本体部31的轴向一端且在径向上沿靠近所述内圈导油部22的方向上延伸，在沿轴向靠近所述保持架本体部31的方向上，所述保持架集油部32的内表面至轴承轴线的距离逐渐减小，在所述保持架本体部31与所述保持架集油部32连接处，所述保持架本体部31的内表面至轴承轴线的距离等于所述保持架集油部32的内表面至轴承轴线的距离。
53.如图1所示，所述保持架集油部32固定于所述保持架本体的内边缘处，并凸出于所述保持架本体部31的轴向一端且在径向上沿靠近所述内圈导油部22的方向上延伸。
54.为了增加保持架集油部32的表面积，以聚集更多的润滑油，在一种具体实施例中，所述保持架集油部32整体可以呈环形结构，所述保持架集油部32的内环面为第二锥形环面，在沿轴向靠近所述保持架本体部31的方向上，所述保持架集油部32的内径逐渐增加。容易理解的是，保持架的锥形环面可以包括保持架本体部的第一锥形环面和保持架集油部的第二锥形环面。第一锥形环面和第二锥形环面可以平滑衔接，以利于引导润滑油的流动。当然，在其他实施例中，保持架集油部也可以是非闭合环形结构，或者保持架集油部也可以是沿保持架本体部的周向均匀或非均匀分布的数个曲面凸起部件，只要保证在沿轴向靠近所述保持架本体部的方向上，各个曲面凸起部件的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加，使得曲面凸起部件外表面的润滑油能够在离心力的作用下甩向轴承内部即可。
55.容易理解的是，落在内圈导油部22外表面的润滑油，在离心力作用下，沿垂直于内圈导油部22外表面切线的方向运动，最终在内圈导油部22和内圈支撑部21的连接处甩出，落在保持架集油部32，可见，润滑油在内圈导油部22外表面的流动路径如图2中的实心箭头所示，最终内圈导油部22的润滑油集中在轴向一端甩出，因此，保持架集油部32的轴向尺寸无需太大，而且因保持架集油部32凸出于保持架本体部31的轴向一端，如果保持架集油部32的轴向尺寸太大，还会增加在运输过程中碰撞损坏的风险，因此，在一种具体实施例中，所述保持架集油部32的轴向尺寸可以小于或等于2mm。
56.本发明实施例所提供的轴承，所述保持架包括保持架本体部和保持架集油部，因固定于所述保持架本体部的轴向一端且在径向上沿靠近所述轴承内圈的方向上延伸，在沿轴向靠近所述保持架本体部的方向上，所述保持架集油部的内表面至轴承轴线的距离逐渐
减小，当内圈导油部表面的润滑油在离心力的作用下甩向轴承内部时，因保持架集油部凸出于所述保持架本体部的轴向一端，保持架集油部可以起到额外收集润滑油的作用，继而润滑油沿着保持架集油部的表面流向保持架本体部，最终使得进入轴承内部的润滑油的油量进一步增加，从而进一步提高了轴承的润滑效果。
57.为解决上述问题，本发明实施例还提供一种变速箱，其特征在于，包括：变速箱输入轴和前述的轴承，所述轴承套设于所述变速箱输入轴。
58.当轴承安装到变速箱输入轴后，变速箱齿轮设置于靠近所述轴承的内圈导油部的一端。轴承在工作过程中，轴承内圈随着变速箱输入轴旋转，变速箱齿轮搅动润滑油并将润滑油甩至内圈导油部，由于在沿轴向靠近所述内圈支撑部的方向上，所述内圈导油部的外表面至轴承轴线的距离逐渐增加，从而内圈导油部可以汇聚润滑油，并在离心力的作用下，引导润滑油流动至内圈支撑部，继而沿内圈支撑部的锥形环面流入轴承内部。
59.本发明实施例所提供的变速箱，因包含上述轴承，使得流经滚动体处的润滑油的油量增加，润滑油的油量的增加提高了轴承润滑及散热效果，避免了轴承在高速运转时因润滑不足造成热量积聚，延长了轴承的使用寿命；进一步地，本发明实施例因无需额外装置即可实现轴承自主润滑，轴承尺寸紧凑，机械结构的可靠性高，节约成本。
60.虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。