具体实施方式

下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围。

可以理解，在本申请中，轴向外侧是指在轴承20的外圈21的轴向AX上远离外圈21的中心的那侧，例如，参照图3B，是指图中的左侧，轴向内侧是指在轴向AX上靠近外圈21的中心的那侧，例如，参照图3B，是指图中的右侧。

径向外侧是指在轴承20的外圈21的径向RA上远离外圈21的中心轴线Or(例如，参见图3A)的那侧，径向内侧是指在径向RA上靠近外圈21的中心轴线Or的那侧。

图1和图4示出了一种可能的带保持板(或称法兰盘或压板)10的轴承组件100的装配示意图。该轴承组件100包括轴承20和保持板10。轴承20的外圈21带有沟槽211(可以同时参见图3A和图3B)。保持板10的内周面具有3个卡爪11。

图2示出了将图1中的保持板10安装到轴承20上的安装过程示意图。如图2所示，在安装过程中，首先将轴承20固定于工装底座30的倾斜面31，然后将三个卡爪11中的第一个卡爪套入外圈21的沟槽211内，最后用压头40分别将第二个卡爪和第三个卡爪压入到外圈21的沟槽211内。图2中，箭头A40示意性地示出了压头40的移动或施力方向，当然，本申请不限于此。

在将保持板10的第二个卡爪和第三个卡爪(有时，直接称作卡爪)压入到外圈21的沟槽211的过程中，卡爪11会和外圈挡边212(参照图3B)产生干涉，卡爪11挤压到外圈挡边212上，并产生弹性变形，在压入到外圈21的沟槽211中时材料产生回弹，进而形成轴向约束，阻止保持板10与轴承20的分离，实现了整个轴承组件100的完整性。

图5示出了保持板10与轴承20的外圈21的尺寸示意图。可以理解，该图仅是示意性的，该图类似于沿着轴承的一个直径截取的轴承组件的轴向剖面图，为了简便起见，将外圈21画成了实心结构(或者说，省略了环形的外圈21的中空空间)。这里考虑了极限情况，将相隔120°分布设置的三个卡爪模拟成了相隔180°分布设置的两个卡爪。

参照图3B和图5，外圈21上形成有环形的沟槽211，外圈挡边212设置在沟槽211的轴向外侧(图3B中的左侧)，径向支撑部213设置在沟槽211的轴向内侧(图3B中的右侧)，轴向受压部214位于径向支撑部213的轴向内侧。参照图4，径向支撑部213与保持板10的先安装到外圈21的一侧的先端内周面12接触。保持板10的先安装到外圈21的一侧的先端表面(或称侧面/端面)与外圈21的轴向受压部214接触，从而可以对外圈21施加朝向图4中的右侧的轴向压力(即，对外圈21进行轴向限位)。

下面，将外圈挡边212的外表面(特别是圆筒形的外表面)称为B面，将径向支撑部213的外表面称为A面。

在图1至图4所示的方案中，对外圈21的沟槽尺寸、卡爪尺寸、热处理的稳定性要求很高，需要对外圈21的A面或者B面进行硬车来保证尺寸的稳定性。

在将保持板10的卡爪11压装到外圈21的沟槽211的过程(以下，有时简称压装过程)中，首先将三个卡爪11中的第一个卡爪套入外圈21的沟槽211内，然后，用压头40将第二个卡爪和第三个卡爪分别压入沟槽211内。

参照图5，为了保证保持板10在压装后不脱落，就需要保证卡爪11和外圈21的B面(即，外圈挡边212)有足够的过盈量(或称干涉量)。然而，在卡爪11压入沟槽211的过程中，过盈量又会使卡爪11被B面(即，外圈挡边212)塑性挤压、堆砌和切除。通常，第二个被压入的卡爪11会出现塑性挤压、被外圈挡边212堆砌的情况，第三个被压入的卡爪11会出现被外圈挡边212堆砌和切除的情况。

根据上面对压装过程的分析，将保持板10是否脱落转换为间隙量Δ，Δ的计算公式如下：

Δ＝C/2-H-D_B’＝C/2-H-(D_B/2-S/2)＝C/2-H-(D_B/2-(C-D_A)/2)

＝C-H-D_A/2-D_B/2

当Δ≥0时，保持板10会脱落；

当Δ＜0时，保持板10不会脱落。

其中，

C为先端内周面12的直径；

H为卡爪11从先端内周面12伸出的径向高度，以下，也简称为卡爪11的高度H或卡瓜高度；

D_B为外圈挡边(B面)的直径；

D_A为径向支撑部213(A面)的直径；

S为先端内周面12的直径与径向支撑部213(A面)的直径之差，即，S＝C-D_A；

D_B’＝D_B/2-S/2，参照图5的左侧部分，其示出了轴承20的外圈21的中心轴线Or与保持板10的中心轴线Oh重合的情况；参照图5的右侧部分，如箭头Dr所示，使外圈21相对于保持板10向图5中的下侧移动，从而径向支撑部213与先端内周面12接触，即，外圈21向下移动的距离为S/2，此时，D_B’表示(图5中上侧的)B面和保持板10的中心轴线Oh的距离，即D_B/2-S/2。

可以理解，在压装保持板10的过程中，沿箭头Dh所示的方向相对于外圈21移动保持板10。可以理解，如上面描述的，在保持板具有3个卡爪11的情况下，实际上，两个相邻的卡爪11并不是位于相隔180度的方向上，上述分析只是为了便于说明而将两个卡爪示意成相隔180度。而且本申请中保持板10的卡爪11的数量也不限于3个，其还可以为例如4个等的其它数量。可以理解，这里的示意性描述并不会改变上面的表达式中的各参数对保持板压装过程中过盈量及保持板是否会脱落的影响。

根据上面的计算结果可知：

在压装保持板10前，希望A面尺寸D_A尽可能地小，使卡爪11与B面的过盈量变小，可以避免卡爪11被切掉，卡爪11的高度H不会减小。

待卡爪11压入沟槽211内后，保持板10是否脱落与Δ有关，从上面的计算结果可知，A面尺寸D_A越大，间隙量Δ就越小，保持板10越不容易脱落。但是在压入保持板10的过程中，A面尺寸D_A越大，那么卡爪11就越容易被切掉，卡爪11的高度H就会相应减小。

可见，间隙量Δ不能由其中一个因素保证，并且在压装过程中总要权衡A面尺寸D_A的大小，并接受卡爪11被切掉的情况，这样的设计思路是有缺陷的。

由于在压装过程中保持板10的卡爪11需要变形后才能进入外圈21的沟槽211，因此，极易造成卡爪11在安装过程中被外圈21的外圈挡边212切除或者卡爪11发生大变形，造成对保持板10的轴向约束能力消除或降低，或者产生清洁度不良，或者由于卡爪11的变形而导致保持板10与外圈21的卡滞。并且，由于保持板10的卡爪尺寸的限制，只能够进行手工压装，因此极大地降低了生产效率，降低了产品安装的稳定性，同时也引入了外部污染因素，降低了产品的质量。

如图6至图11所示，本申请提供了一种轴承外圈和包括该轴承外圈和保持板10的轴承组件(或称轴承总成)。

在本申请的一个实施方式中，保持板10的结构可以与图1至图5所示的保持板的结构相同。这里，保持板10仍具有例如三个卡爪11，如图7A所示。如图7B所示，可以通过冲压保持板10而形成卡爪11。当然，卡爪11的形成方式不限于此。

如图7A所示，保持板10还可以包括一个或多个，优选多个安装孔13。可以通过安装孔13来固定保持板10。

在一个示例中，该轴承组件可以用于变速箱，例如，该轴承组件可以用于支撑变速箱的输入或输出轴。外圈21的一部分(例如，图6所示的远离沟槽211的外圈安装部215)可以安装到变速箱的壳体的轴承安装孔中，保持板10通过例如穿过安装孔13的螺栓等的固定构件固定到变速箱的壳体。这样，可以由壳体的轴承安装孔防止外圈21转动，由保持板10实现外圈21的轴向限位。参照图6，保持板10用于朝向图6中的右侧压紧外圈21。

可以理解，本申请的轴承组件的使用场景不限于此，例如，该轴承组件还可以用于电机，例如，用于支撑电机轴。

可以理解，这里的轴承20可以是径向轴承，特别地，可以是球轴承。

本申请提出了一种外圈21的沟槽211的新设计。从图10和图11可见外圈21的沟槽211与保持板10配合的详细特征。

根据前面的描述可知，决定保持板10是否会脱落的关键因素为：

(1)防止卡爪11在压装过程中被塑性挤压、堆砌和切除，要使卡爪11弹性变形且保持卡爪11的完整性；

(2)要保证卡爪11与外圈挡边212有足够的过盈量。

为此，本申请提出了一种新的沟槽211，参见图8A至图9B，外圈21包括从轴向一侧向轴向另一侧顺次布置的外圈挡边212、沟槽211、径向支撑部213和轴向受压部214。

参照外圈21的轴向剖视图(图8A、8B)，或者外圈21的侧视图(图9A至图10)，径向支撑部213具有第一斜面轮廓213S，沟槽211具有槽底面211B、与第一斜面轮廓213S相连的第一槽侧面211S1和与外圈挡边212相连的第二槽侧面211S2。第一斜面轮廓213S相对于外圈21的中心轴线Or(或者说相对于外圈21的轴向AX)倾斜，第一斜面轮廓213S在远离沟槽211延伸的同时向径向内侧延伸。第一槽侧面211S1相对于槽底面211B以及外圈21的中心轴线Or(或者说相对于外圈21的轴向AX)倾斜，第一槽侧面211S1在向第一斜面轮廓213S延伸的同时朝向径向外侧延伸。这里，有时还将第一槽侧面211S1称为第二斜面轮廓。

这里，示例性地，槽底面211B可以与外圈21的中心轴线Or(或者说与外圈21的轴向AX)平行地延伸，第二槽侧面211S2可以沿着径向RA延伸。

外圈挡边212具有挡边轮廓212S。在图8B所示的示例中，挡边轮廓212S可以包括弧线段和直段，弧线段位于直段的轴向外侧(远离沟槽211的一侧)。在图9A所示的示例中，挡边轮廓212S整体上为弧形，挡边轮廓212S在朝向沟槽211延伸的同时朝向径向外侧延伸。在外圈21的轴向截面中，挡边轮廓212S形成为和外圈21的一个轴向端面(图9A中的右侧端面)和沟槽211(更具体地，是指沟槽211的第二槽侧面211S2)均连接的圆弧。

在图9B中，用虚线示意性地示出了图1至图5中的外圈21的沟槽211附近的轮廓。这里，为描述简单起见，有时还将图1至图5中的外圈21的沟槽211附近的轮廓设计称为原设计，将图6至图11中的外圈21的沟槽211附近的轮廓设计称为新设计，这里，有时还将沟槽211附近的轮廓简称为沟槽轮廓。

如图2所示，在压装过程中，保持板10的第一个卡爪套入外圈21的沟槽211后，让保持板10紧贴在外圈21上，此时保持板10和外圈21(更准确地说，是和外圈21的端面，或者说和径向RA)之间的夹角一般在1°～3°范围内，为了让第二个卡爪和第三个卡爪不被切除，需要保持板10(的第一个卡爪)在径向RA上尽可能地靠近外圈21(的沟槽211的槽底面)，消除第一个卡爪处保持板10和轴承20的外圈21的径向间隙。

图10示出了将保持板压装到外圈的沟槽211中的示意图。在图10中，用实线示意性地示出了新设计的保持板在第一个卡爪附近的安装状态，用虚线示意性地示出了原设计的保持板在第一个卡爪附近的安装状态。

从图10中可以看出，与原设计相比，新设计的保持板10与外圈21的沟槽211配合时向径向内侧移动了移动量δ。

新设计包括第一斜面轮廓213S，该第一斜面轮廓213S与外圈21的轴向AX的夹角可以等于保持板10压入时与外圈21的夹角，例如，第一斜面轮廓213S与外圈21的轴向AX的夹角可以在1°～3°范围内(包括端点1°和3°)，特别是在1°～2°范围内，这样，在压入保持板10时，第一斜面轮廓213S可以和保持板10的先端内周面12贴合，使得保持板10在第一个卡爪处尽量靠近外圈21，相应地，可以使第二个卡爪与外圈挡边212的干涉量变小。

如图10所示，与原设计相比，保持板10会向径向内侧(图10中向下)移动量δ，从上面防止保持板10脱落的要素分析中得知，压入时让保持板10向径向内侧移动的距离越大，保持板10的其它卡爪11与外圈挡边212的过盈量就越小，可以避免其它卡爪11被堆砌或者挤压。

如图10和图11所示，卡爪11在保持板10的内周面朝向径向内侧凸出并且可以包括：顶端面112；位于顶端面112的轴向一侧且沿着(包括大致沿着)径向RA延伸的立面113；以及位于顶端面112的轴向另一侧且与先端内周面12相连的斜面111。斜面111便于卡爪11越过外圈挡边212而进入沟槽211。在卡爪11安装到沟槽211后，立面113可以与沟槽211的第二槽侧面211S2抵接，而防止卡爪11从沟槽211脱出。

为了防止第一斜面轮廓213S的最高点与保持板10(特别是与斜面111)干涉而阻止保持板10向径向内侧移动，这里，可以使用圆角过渡(连接)第一斜面轮廓213S和第一槽侧面211S1，使第一斜面轮廓213S的最高点低于不设置圆角时第一斜面轮廓213S和第一槽侧面211S1直接相交的点，进一步促进保持板10向径向内侧移动。

新设计包括挡边轮廓212S，在压入保持板10的过程中，使卡爪11在外圈挡边212的圆弧(挡边轮廓212S)上沿切线方向被压缩，降低或消除了卡爪11在外圈挡边212上被切除或被堆砌的情况。并且，圆弧使得外圈挡边212的与卡爪11干涉的部分的轴向尺寸短，让卡爪11在压入过程中产生弹性变形而非塑性变形。圆弧型的挡边轮廓212S长度较长，使卡爪11在压入前已经处在圆弧段上而非圆弧与端面(直段)的尖角上，从而避免了卡爪11被切除的风险。

根据第一斜面轮廓213S和挡边轮廓212S这两个特征，可以避免保持板10的卡爪11被切除、堆砌和塑性挤压。

新设计包括第一槽侧面211S1，该第一槽侧面211S1与外圈21的轴向AX的角度可以和卡爪11的斜面111与外圈21的轴向AX的角度大致相同，可以减少沟槽211的槽底宽度，保证卡爪11与沟槽211的轮廓，特别是与第一槽侧面211S1不干涉，保持卡爪11一个较小的轴向窜动量，这样就限制了保持板10左右倾覆而使卡爪11脱出的可能性。减少沟槽的槽底宽度可以使轴承20的外圈21不需要增加卡槽的宽度，能在现有的外圈上直接更改。这里的卡槽可以指在外圈挡边212和轴向受压部214之间形成的槽，该卡槽的槽底包括槽底面211B、第一槽侧面211S1和第一斜面轮廓213S。

新设计包括沟槽211的槽底面211B，该特征是使保持板10的卡爪11可以压入沟槽211内，保证保持板10不脱落的一个因素，沟槽211的槽底面211B的直径可以小于多个卡爪11的内接圆的直径，当把保持板10往轴承20的外圈21一侧靠紧时，另外一侧的间隙量小于沟槽211的槽底面211B到挡边轮廓212S的外表面的距离，这样有足够的干涉量保证保持板10不会脱落。

可以理解，沟槽211的槽底面211B的直径还可以等于或略微大于多个卡爪11的内接圆的直径，卡爪11与沟槽211的槽底面211B轻微干涉也可行的。

优选地，在极限状态下，槽底面211B的热处理膨胀后的最大直径比卡爪11的内接圆的直径大0.05mm，这样可以保证即便是卡爪11在特殊情况下变形，也能阻止保持板10脱落。可以理解，在本申请中提到卡爪11的内接圆时，是指多个卡爪11的顶端面112的内接圆，或者说是卡爪11的直径最小的内接圆。

新设计可以避免卡爪11脱落，保证保持板10在周向上的灵活性的同时，换言之，在允许保持板10相对于外圈21绕中心轴线Or转动的同时，可以免除检验人员和清洗设备。相对于一些已知产品，可以完全取消安装保持板之前的外圈硬车，大大降低了外圈的加工成本。另外，新设计不需要增加额外的任何零件，可以降低零件的开发成本；能够使得现有产品生产快速切换，完成内部变更，不影响客户使用，且不需要做验证性测试。

当保持板10压入沟槽211中时，需要讨论保持板10是否会脱落。图11示出了将保持板10压装到外圈21的沟槽211中时的示意图，其中，示出了保持板10和外圈21的各个参数，即尺寸关系。应当理解，该图11是与图5类似的图，在不与下面的描述及图11冲突的情况下，关于图5的一些解释说明仍适用于图11。

如图11中的右侧部分所示，当保持板10的一侧的卡爪(图11中的下侧)与槽底面211B的径向间隙消除时，保持板10的另一侧(即，与一侧相隔180度圆心角的另一侧)的卡爪与槽底面211B将具有最大径向间隙。只需要讨论这个间隙是否会导致保持板脱落。

此时，衡量保持板10是否会脱落的参数G可以由下式表示：

G＝(D_B-D2)/2-(D2-D1)2＝D_B/2+D1/2-D2

当G>0时，保持板10不会脱落；

当G≤0时，保持板10会脱落。

其中，D_B为外圈挡边212(B面)的直径；

D2为多个卡爪11的内接圆的直径；

D1为沟槽211的槽底面211B的直径。

参照图11的左侧部分，其示出了轴承20的外圈21的中心轴线Or与保持板10的中心轴线Oh重合的情况；参照图11的右侧部分，使下侧的卡爪11与槽底面211B接触，上侧的卡爪11与槽底面211B间隔最大，此时，上侧的卡爪11与外圈挡边211的干涉量为G。

通常来讲，D_B会比D1大0.8mm，上式可以换算为：

G＝(D_B-D2)/2-(D2-D1)2＝D1+0.4-D2

由上式可知，只要最大的D2减去最小的D1<0.4mm，就可以保证A>0，这样保持板10就不会脱落。

由于安装保持板10之前对外圈21进行的热处理会使D1有一定变形(即，槽底面211B不再是标准的圆形)，这种变形可以对间隙量有积极的作用，随机的椭圆分布会降低两个随机零件产生间隙最大值的概率。

新设计可以避免卡爪11的脱落，保证了保持板10在周向上的灵活性的同时，可以免除检验人员和清洗设备。相对于一些批量产品，可以取消外圈硬车，大大降低了外圈的加工成本。另外，新设计不需要增加额外的任何零件，可以降低零件的开发成本；能够使得现有产品生产快速切换，完成内部变更，不影响客户使用，且不需要做验证性测试。

新设计可以适用于目前已有的保持板10连接方式，主要设计优势包括对目前带保持板10的轴承组件的连接方式进行了优化，在不需要引入任何新零件的前提下，设计出新的与保持板10配合的沟槽211形状，通过拆解控制保持板10脱落的关键因素，分别控制保持板10的卡爪11的尺寸和形状的完整性、保持板10和沟槽211的槽底面211B的间隙，保证卡爪11不被切除，完成保持板10与轴承20的连接，同时消除了现有产品的复杂工艺以及安装过程中由于刚性变形而导致的各类卡滞、脱落、清洁度、噪音等问题。

如上面描述的，本申请提供了一种轴承外圈和包括该轴承外圈和保持板10的轴承组件(或称轴承总成)。本申请还提供了一种轴承外圈和保持板的安装方法，一种包括上述轴承组件的变速箱和包括上述轴承组件的电机。本申请可以获得以下有益效果中的至少一个。

本申请可以取消外圈硬车工艺，降低成本。

本申请可以只在现有产品的基础上更改，不需要添加任何新零件，可以实现快速的内部变更和生产切换。

本申请可以避免保持板10压装后脱落。

本申请可以避免保持板10的卡爪11被切除、堆砌，减少后续检测和清洗的成本。

本申请可以降低轴承外圈和保持板的内径尺寸公差的要求，可以减少或避免现有保持板10的生产者的磨具开发和修整，可以将保持板10精冲工艺切换成普冲工艺，大大降低成本。

应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本申请。本领域技术人员可以在本申请的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本申请的范围。