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CN104620004A - 用于将第一机器件装配到第二机器件中的方法 - Google Patents

用于将第一机器件装配到第二机器件中的方法 Download PDF

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CN104620004A CN201380045953.3A CN201380045953A CN104620004A CN 104620004 A CN104620004 A CN 104620004A CN 201380045953 A CN201380045953 A CN 201380045953A CN 104620004 A CN104620004 A CN 104620004A
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Abstract

本发明涉及一种用于将第一机器件(1)装配进第二机器件(2)中的方法。为了完美地消除在装配过程中在第一机器件的材料上出现的应力状态，根据本发明的方法规定以下步骤：a)将处于其按照规定的最终位置上的第一机器件(1)安装在第二机器件(2)上；b)将放热反应物质(3)进行活化，所述放热反应物质布置在第一和/或第二机器件(1、2)附近、之上或之内，以便引发在第一机器件(1)的部分上的热力学结构变化。

Description

用于将第一机器件装配到第二机器件中的方法
本发明涉及一种用于将第一机器件装配到第二机器件中的方法。
在多种应用场合中必须要将第一机器件装配到第二机器件中。例如已知一种轴承座，所述轴承座必须安装在壳体中。这种方案例如设有支承座基体，所述轴承座基体被设计用于容纳滚动轴承。轴承座被预装配，也即滚动轴承被安装在轴承座基体的罐状凹陷部中，并被固定在该处。随后将整个轴承座安装在壳体上的圆形或相似形状的孔或间隙中。为了使壳体中的轴承座在稍后的运行过程中具有充足的支承力，在轴承座与壳体孔之间必须具有压配合。
预装配的轴承座在壳体中的必要按压有时会不利地导致这样的后果，即轴承座的材料构成应力，而所述应力可能会导致公差变化。由此又会破坏轴承质量和稳定性。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种这种类型的方法，利用所述方法，完美地消除在装配过程中在第一机器件的材料上产生的应力状态。这应该这样实现，从而使尤其相邻的部件、例如热敏感的滚动轴承不会过量地被热力学加载。
解决本发明的技术问题的方案的特征在于，所述方法具有以下步骤：
a)将第一机器件在其按规定的最终位置上安装在第二机器件中；
b)将放热反应的物质激活，所述物质布置在第一和/或第二机器件附近、之上或之中，以便引发在第一机器件的部分上的热力学结构变化。
本发明规定，第一机器件在其装配之后进行最大范围内的热处理。这样可以在已装配状态下消除由装配过程本身导致的应力。
在此，放热反应物质可以在实施了步骤a)之后被布置在第一和/或第二机器件之内、之上或之中；还可能的是，所述放热反应物质在实施步骤a)的同时被布置在第一和/或第二机器件之内、之上或之中。
热力学结构变化优选是指消除应力退火。然而还可能的是，热力学结构变化是其他退火过程、例如软化退火过程的一部分。同样可能的是，热力学结构变化是硬化、回火或稳定化过程的一部分。例如是已知的调质过程。
放热反应物质可以作为层被涂覆在第一和/或第二机器件附近、之上或之中。为此可以将所述物质安装在载体件上，其中，所述载体件布置在第一和/或第二机器件附近、之上或之中。由此可以使物质直接或通过载体间接地涂覆在机器件上。
当进行热处理时、也即放热反应物质进行反应时，在必要时可以将剩余的反应物质去除。
所规定的方法中优选的、然而绝不仅止于此的应用情况使对轴承座的装配，所述轴承座被装配在呈壳体形式的第二机器件中。
付诸使用的放热反应物质可以由活性纳米晶体组成。可以这样触发在例如活性纳米晶体层中的放热反应，即，将电流导通穿过所述物质。
在此，放热反应物质可以作为独立的结构安装或涂覆在第一和/或第二机器件上。
在第一机器件被设计为轴承座的情况下，可以设计至少一个圆形凹口，以便容纳滚动轴承的轴承环，其中，放热反应物质层可以沿圆形凹口的圆周或部分圆周布置。轴承座基体由板件制成。
放热反应物质的可能的结构可以这样加入由镍(Ni)和铝(Al)中。具体相关的这种物质可以参照文献US 6,991,856B2进行的描述，其中，具体描述和公开了被加入的活性纳米晶体层。所设的活性晶体层优选是指具有大量薄层的膜，所述薄层可以发挥局部热能源的作用。这种层例如可以根据名称“Nanofoil”从Firma Reactive Nano Technogies Inc.USA公司购得。所述纳米晶体层是热力学不稳定的层，所述层在活化时、例如被电流导通时会熔化。然而还可能的是，呈膏状物质形式的放热反应物质取代膜被涂覆。
被加入的放热反应物质可以被设计为层，例如通过涂覆或嵌入所述活性纳米晶体膜以提供。作为备选还可能的是，利用已知的涂层方法(例如作为物理蒸汽沉积(PVD)所已知的)将由活性纳米晶体材料制成的层直接涂覆在第一和/或第二机器件的至少一个部分上。
所规定的方法提供了一种技术方案，可以利用构件、尤其是驱动技术上的构件在其装配置后进行热处理。对此的必要性是由装配过程本身导致的、也即在装配过程中由于挤压过程而形成在机器件上的局部应力，所述局部应力可能导致公差变化。所述公差变化又通过根据本发明的规定被完美地消除。
根据本发明的方案规定了放热反应物质的局部涂覆，所述放热反应物质作为层或通常以颗粒的形式被使用。由此可以非常有针对性地并且范围狭窄地进行应力分解，而不会对热力学敏感的周围区域或者说周围部分(例如滚动轴承)产生影响。
对第一机器件上的应力的另外的减小有时是很难的或是不可能的，因为为此在已装配状态下不会有与本发明不同的其他可能性出现。本发明由此实现了在装配后的消除应力退火，而不会不利于其他构件或构件组。
因为放热反应至少非常迅速地进行，并且此外如上所述，能够仅被局限在需要进行热处理的构件区域中，就能实现在已装配完成的构件组上的热处理，其中，不对相邻的构件或结构元件进行热力学影响或在其结构方面进行影响。
用于热处理的固定的加热釜也不像移动的加热釜那样必不可少。
此外有利的是，规定的方法能被简单地集成在自动化的装配过程中。这同样适用于手动的装配过程，其中，构件可以被手温加热(handwarm)。
最后，能够无需较高成本地转化所述方法。
本发明的规定可以被使用在任何应用场合中。还可以在其他区域内实现热处理的类型：消除应力退火还是其他的退火、回火、稳定化和硬化过程。
在附图中示出了本发明的实施例。在附图中：
图1示意性示出呈轴承座形式的第一机器件，所述轴承座应该被安装在呈壳体形式的第二机器件中，其中，这些部件尚未相互连接。
图2示出根据图1的第一和第二机器件，其中，这些部件被组装。
图3示出根据图2的细节部分“X”，其中，利用此处所示的放热反应物质进行消除应力退火。
在图1中示出了呈轴承座形式的第一机器件1，所述第一机器件应该被安装在呈壳体形式的第二机器件中。在图3中具体示出了轴承座1和壳体2的安装结构。由此，轴承座1包括具有用于容纳两个滚动轴承5的罐状凹陷部的轴承座基体4。滚动轴承5固定在轴承座1中。通过将轴承座1沿轴向压进孔6中，使得整体的且由此预装配的轴承座1则装配在壳体2的孔6中。
图1示出了尚未装配进壳体2中的被预装配的轴承座1，相较而言，图2所示的轴承座已经被压进壳体2的孔6中。由此，在轴承座基体4的材料中形成了应力，所述应力对轴承的治疗及其使用寿命方面是不利的。
在轴承座基体4的材料中的应力根据本发明如下被分解：在轴承座基体4上，在应该会出现应力的区域中涂覆放热反应物质3，如图3所示。在此还示出了可以选择性使用的第二放热反应物质3'。
物质3和3'这样分布在轴承座基体4上，对应于要削减应力的位置。接下来使物质3和3'被活化，从而进行放热过程，所述放热过程对轴承座基体4的材料进行局部加热。
由此实现了在轴承座基体4的材料中的消除应力退火、也即通过装配过程所形成的应力被再次削减。
通过这种方式还能实现的是，可以实施局部的硬化过程，从而将轴承座基体4的材料在期望的位置上得到硬化。
非常有利的是，在局部由物质3和3'所发出的热量并未被释放至或传导至相邻的滚动轴承，从而在所述过程中完美地处理温度敏感的轴承。
附图标记清单
1  第一机器件(轴承座)
2  第二机器件(壳体)
3  放热反应物质
3' 放热反应物质
4  轴承座基体
5  滚动轴承
6  孔

Claims (11)

1.一种用于将第一机器件(1)装配进第二机器件(2)中的方法，其特征在于，所述方法具有以下步骤：
a)将第一机器件(1)在其按照规定的最终位置上安装在第二机器件(2)中；
b)将放热反应物质(3)进行活化，所述放热反应物质布置在第一和/或第二机器件(1、2)附近、之上或之内，以便引发在第一机器件(1)的部分上的热力学结构变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，放热反应物质(3)在实施根据权利要求1所述的步骤a)之前被布置在第一和/或第二机器件(1、2)附近、之上或之内。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，放热反应物质(3)在实施根据权利要求1所述的步骤a)之后被布置在第一和/或第二机器件(1、2)附近、之上或之内。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，放热反应物质(3)在实施根据权利要求1所述的步骤a)的同时被布置在第一和/或第二机器件(1、2)附近、之上或之内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，热力学结构变化是消除应力退火。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，热力学结构变化是硬化过程的一部分。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，放热反应物质(3)作为层被涂覆在第一和/或第二机器件(1、2)附近、之上或之内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，放热反应物质(3)被涂覆在载体件上，其中，所述载体件被布置在第一和/或第二机器件(1、2)附近、之上或之内。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在根据权利要求1所述的步骤b)之后将剩余的反应物质(3)去除。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一机器件(1)是轴承单元的一部分。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，第一机器件(1)是轴承座，所述轴承座被装配在呈壳体形式的第二机器件(2)中。
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