轴箱装置及轴承的制作方法

1.本发明实施例涉及机械技术领域，尤其涉及一种轴箱装置及轴承。


背景技术：

2.圆锥滚子轴承是铁路地区轮距上经常使用的滚动轴承类型，有些圆锥滚子轴承上会安装盒式密封装置。盒式密封装置的骨架与轴承外圈过盈配合，盒式密封装置的防尘环与轴承内圈过盈配合。
3.轴承内圈的材质为轴承钢，防尘环通常为薄壁件，由于钢的弹性模量较大，所以防尘环压入轴承内圈后会产生较大的变形，最终影响盒式密封的密封效果。为了控制和减少变形，需要对轴承内圈的外环面进行特殊加工处理，以确保防尘环的变形可控，导致成本很高。
4.因此，如何保证密封效果的同时降低轴承成本，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保证密封效果的同时降低轴承成本。
6.为解决上述问题，本发明实施例提供一种轴承，包括：
7.轴承内圈；
8.连接件，整体呈环形结构，所述连接件的内环面与所述轴承内圈的外环面配合，所述连接件的弹性模量小于所述轴承内圈的弹性模量；
9.防尘环，与所述连接件固定连接，且在所述轴承的径向方向上，所述连接件设置于所述防尘环和所述轴承内圈之间。
10.可选地，所述轴承还包括：
11.挡圈，整体呈环形结构，所述挡圈与所述轴承内圈同轴设置且位于所述轴承内圈的轴向端面外侧；
12.所述连接件包括固定连接的耐磨部和隔离部，所述隔离部与所述轴承内圈的端面配合，所述耐磨部与所述轴承内圈的外环面配合，且设置于所述挡圈和所述轴承内圈之间。
13.可选地，所述挡圈的靠近轴承内圈的端部和所述轴承内圈的靠近所述挡圈的端部二者中的至少一者开设有环形凹槽，所述隔离部固定于所述环形凹槽。
14.可选地，所述隔离部的宽度大于所述环形凹槽的宽度。
15.可选地，所述耐磨部包括固定连接的第一耐磨部和第二耐磨部，所述第一耐磨部与所述轴承内圈的外环面接触，所述第二耐磨部与所述挡圈的外环面接触。
16.可选地，所述耐磨部的外环面和所述防尘环的内环面为锥面配合，在沿所述挡圈远离所述轴承内圈的轴向方向上，所述耐磨部的厚度逐渐增加。
17.可选地，所述防尘环的内环面与所述第二耐磨部的外环面配合。
18.可选地，所述挡圈包括第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈位于所述轴承内圈的
第一轴向端面外侧，所述第二挡圈位于所述轴承内圈的第二轴向端面外侧；
19.所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件设置于所述第一挡圈内，所述第二连接件设置于所述第二挡圈内。
20.可选地，所述连接件的材质包括塑料。
21.为解决上述问题，本发明实施例还提供一种轴箱装置，包括轴承座以及前述的轴承，所述轴承设置于所述轴承座内。
22.与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
23.本发明实施例所提供的轴承，因防尘环和所述轴承内圈之间在所述轴承的径向方向上设置有连接件，且所述连接件的弹性模量小于所述轴承内圈的弹性模量，从而，一方面，在进行轴承的组装时，通过防尘环与连接件固定连接，能够避免防尘环直接与轴承内圈配合导致的内圈变形，从而避免因内圈变形导致密封间隙的变化，保证密封效果；另一方面，也能够避免为减少防尘环变形而需要对轴承内圈做特殊的车削或热处理后的磨削，从而能够降低轴承的成本。
24.可选方案中，所述连接件包括固定连接的耐磨部和隔离部，当将挡圈安装于轴承内圈的轴向端面外侧后，所述隔离部设置于所述挡圈和所述轴承内圈之间，所述隔离部与所述轴承内圈的端面配合，所述耐磨部与所述轴承内圈的外环面配合。如此，一方面，通过在连接件上增加隔离部并将隔离部设置于挡圈和轴承内圈之间，隔离部具有额外的密封功能，可以避免外界的水泥等污物沿轴承进入轴表面，从而无需再在挡圈和轴承内圈的端面之间专门设置o形圈，进一步节约了成本；另一方面，拧紧轴端螺丝后，挡圈和轴承内圈之间的隔离部轴向预紧，将挡圈和轴承外圈隔离，从而列车运行时，能够降低在轴的弯曲载荷作用下挡圈轴向端面与轴承内圈的轴向端面因直接接触而发生的微动腐蚀和磨损，提高列车运行安全。
25.可选方案中，所述耐磨部包括固定连接的第一耐磨部和第二耐磨部，所述第一耐磨部与所述轴承内圈的外环面接触，所述第二耐磨部与所述挡圈的外环面接触。通过连接件将挡圈和轴承内圈连接为一个整体，在进行轴承安装时，可以直接将挡圈和轴承内圈作为一个整体安装到轴上，从而提高装配工作的效率。
附图说明
26.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。
27.图1是本发明实施例所提供的轴承的局部剖视图；
28.图2是图1的x区域的局部放大图；
29.图3是图1的y区域的局部放大图。
30.其中：10
‑
轴承内圈；210
‑
耐磨部；211
‑
第一耐磨部；21
‑
第一连接件；212
‑
第二耐磨部；22
‑
第二连接件；220
‑
隔离部；30
‑
防尘环；41
‑
第一挡圈；42
‑
第二挡圈；50
‑
密封圈；60
‑
轴；70
‑
轴承外圈。
具体实施方式
31.由背景技术可知，当前轴承的成本较高。
32.为了降低轴承成本，本发明实施例提供了一种轴承，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.请参考图1，图1是本发明实施例所提供的轴承的局部剖视图。
35.如图所示，本发明实施例所提供的轴承，包括：
36.轴承内圈10；
37.连接件，整体呈环形结构，所述连接件的内环面与所述轴承内圈10的外环面配合，所述连接件的弹性模量小于所述轴承内圈10的弹性模量；
38.防尘环30，与所述连接件固定连接，且在所述轴承的径向方向上，所述连接件设置于所述防尘环30和所述轴承内圈10之间。
39.在一种具体实施例中，所述连接件的材质可以是塑料。由于塑料的弹性模量(2gpa)远小于轴承钢，所以采用塑料材料的连接环装配后的变形比轴承内圈10的变形量减小，从而轴承内圈10的外径在热处理后无需磨削，进一步降低了轴承成本。当然，在其他实施例中，连接件的材质还可以是橡胶或者其他小于轴承钢的弹性模量的材料。
40.需要说明的是，图2中的r方向表示轴承的径向方向，a方向表示轴承的轴向方向。
41.防尘环30与所述连接件固定连接，指的是将轴承组装完成后，防尘环30和连接件固定为一体，固定方式不做限定，只要能够实现防尘环30和连接件固定连接即可。例如，在一种实施例中，防尘环30和连接件可以是过盈配合，在另一实施例中，防尘环30和连接件还可以是一体加工成型。
42.在一种具体实施例中，防尘环30的内环面和连接件的外环面可以采用锥度设计，即所述连接件的外环面和所述防尘环30的内环面为锥面配合，在沿轴承内部指向轴承外部的轴向方向上，所述耐磨部的厚度逐渐增加。装配完成后，锥度接触面可自锁，从而在列车运行过程中，可以避免防尘环30从连接环脱落的危险。
43.本发明实施例所提供的轴承，因防尘环30和所述轴承内圈10之间在所述轴承的径向方向上设置有连接件，且所述连接件的弹性模量小于所述轴承内圈10的弹性模量，从而，一方面，在进行轴承的组装时，通过防尘环30与连接件固定连接，能够避免防尘环30直接与轴承内圈10配合导致的内圈变形，从而避免因内圈变形导致密封间隙的变化，保证密封效果；另一方面，也能够避免为减少防尘环30变形而需要对轴承内圈10做特殊的车削或热处理后的磨削，从而能够降低轴承的成本。
44.继续参考图1，在一种具体实施例中，轴承还包括挡圈，整体呈环形结构，所述挡圈与所述轴承内圈10同轴设置且位于所述轴承内圈10的轴向端面外侧，所述连接件包括固定连接的耐磨部210(图2中的虚框所示)和隔离部220，所述隔离部220与所述轴承内圈10的端面配合，所述耐磨部210与所述轴承内圈10的外环面配合，且所述隔离部220设置于所述挡
圈和所述轴承内圈10之间。
45.需要说明的是，轴承内圈10的轴向端面外侧，指的是图2中轴承的左侧或者右侧。
46.在一种具体实施例中，当连接件包含耐磨部210和隔离部220两部分时，防尘环30的内环面和耐磨部210的外环面可以采用锥度设计，即所述耐磨部210的外环面和所述防尘环30的内环面为锥面配合。在沿所述挡圈远离所述轴承内圈的轴向方向上，所述耐磨部的厚度逐渐增加。装配完成后，锥度接触面可自锁，从而在列车运行过程中，可以避免防尘环30从连接环脱落的危险。
47.如图1所示，轴承左侧有轴承盖密封，轴承右侧暴露在空气中，因此轴承左侧不受外界影响，因此，通过在连接件上增加隔离部220并将隔离部220设置于挡圈和轴承内圈10之间，隔离部220具有额外的密封功能，可以避免外界的水泥等污物沿轴承右侧进入轴60表面，从而无需再在挡圈和轴承内圈10的端面之间专门设置o形圈，进一步节约了成本。
48.另一方面，因所述连接件包括固定连接的耐磨部210和隔离部220，当将挡圈安装于轴承内圈10的轴向端面外侧后，所述隔离部220设置于所述挡圈和所述轴承内圈10之间，所述隔离部220与所述轴承内圈10的端面配合，所述耐磨部210与所述轴承内圈10的外环面配合。如此，拧紧轴端螺丝后，挡圈和轴承内圈10之间的隔离部220轴向预紧，将挡圈和轴承外圈70隔离，从而列车运行时，能够降低在轴的弯曲载荷作用下挡圈轴向端面与轴承内圈10的轴向端面因直接接触而发生的微动腐蚀和磨损，利用隔离部220的磨损和变形来降低金属面的直接接触磨损，提高列车运行安全。
49.继续参考图1，在一种具体实施例中，所述挡圈的靠近轴承内圈10的端部和所述轴承内圈10的靠近所述挡圈的端部二者之中的至少一者开设有环形凹槽，所述隔离部220固定于所述环形凹槽。
50.所述挡圈的靠近轴承内圈10的端部和所述轴承内圈10的靠近所述挡圈的端部二者之中的至少一者开设有环形凹槽，指的是当将挡圈和轴承内圈10轴向安装并端面接触时，挡圈的轴向端面和轴承内圈10的轴向端面之间形成的环形凹槽，该环形凹槽可以是仅开设于挡圈的轴向端部或者仅开设于轴承内圈10的轴向端部，还可以是轴承内圈10的轴向端部和挡圈的轴向端部均开设环形凹槽，只要能够保证隔离部220固定于挡圈端部和轴承内圈10的端部之间形成的环形凹槽中即可。为了保证密封效果，隔离部220的宽度可以大于环形凹槽的宽度，其中，宽度指的是沿图2中轴向方向的尺寸，如此，拧紧轴端螺丝后，挡圈和轴承内圈之间的隔离部轴向预紧，隔离部被压缩后紧贴于挡圈和轴承外圈的端面，将挡圈和轴承外圈隔离，从而列车运行时，能够降低在轴的弯曲载荷作用下挡圈轴向端面与轴承内圈的轴向端面因直接接触而发生的微动腐蚀和磨损，利用隔离部的磨损和变形来降低金属面的直接接触磨损，提高列车运行安全。
51.在一种具体实施例中，为了避免降低轴承内圈10的强度，可以将所述环形凹槽开设于所述挡圈的轴向端部。
52.在一种具体实施例中，所述耐磨部210可以包括固定连接的第一耐磨部211和第二耐磨部212，所述第一耐磨部211与所述轴承内圈10的外环面接触，所述第二耐磨部212与所述挡圈的外环面接触，所述防尘环30的内环面与所述第二耐磨部212的外环面配合。同理，防尘环30的内环面与第二耐磨部212的外环面也可以是锥面配合，在沿所述挡圈远离所述轴承内圈的轴向方向上，所述第二耐磨部212的厚度逐渐增加，以保证防尘环与第二耐磨部
之间具备自锁功能，避免防尘环30从连接环脱落的危险，提高列车运行的安全性。
53.通过连接件将挡圈和轴承内圈10连接为一个整体，在进行轴承安装时，挡圈和轴承内圈10可以同时安装在轴60上，从而提高了装配工作的效率。
54.具体地，结合图1参考图2和图3，在一种具体实施例中，所述挡圈包括第一挡圈41和第二挡圈42，所述第一挡圈41位于所述轴承内圈10的第一轴向端面外侧，所述第二挡圈42位于所述轴承内圈10的第二轴向端面外侧；
55.所述连接件包括第一连接件21和第二连接件22，所述第一连接件21设置于所述第一挡圈41内，所述第二连接件22设置于所述第二挡圈42内。
56.当然，如图1所示，轴承还包括密封圈50，密封圈50的骨架固定于轴承外圈70。为了进一步提高密封性能，所述密封圈50的密封唇可以抵接于所述连接件的外环面，当然，在其他实施例中，密封圈50的密封唇与连接件还可以是间隙配合。
57.为解决上述问题，本发明实施例还提供一种轴箱装置，包括轴、轴承座以及前述的轴承，所述轴承设置于所述轴承座内，所述轴承座与所述轴承的外圈过盈配合，所述轴承的内圈套设于所述轴。因本发明实施例所提供的轴箱装置包含上述轴承，而防尘环和所述轴承内圈之间在所述轴承的径向方向上设置有连接件，且所述连接件的弹性模量小于所述轴承内圈的弹性模量，从而，一方面，在进行轴承的组装时，通过防尘环与连接件固定连接，能够避免防尘环直接与轴承内圈配合导致的内圈变形，从而避免因内圈变形导致密封间隙的变化，保证密封效果；另一方面，也能够避免为减少防尘环变形而需要对轴承内圈做特殊的车削或热处理后的磨削，从而能够降低轴承的成本，即降低轴箱装置的成本。
58.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。