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双排自调心滚子轴承制造技术

技术编号:19559974 阅读:26 留言:0更新日期:2018-11-24 23:55
在本发明专利技术的双排自调心滚子轴承(1)中,在内圈(2)和外圈(3)之间,以在轴向宽度方向并列2排的方式夹设滚子(4、5),外圈(3)的轨道面(3a)呈球面状,2排的滚子(4、5)的外周面为沿外圈(3)的轨道面的截面形状。2排的滚子(4、5)的长度(L1、L2)相互不同,长度较长滚子(5)的长度(L1)为轴承宽度(B)的39%以上。长度较短的滚子(4)的接触角(θ1)和长度较长滚子(5)的接触角(θ2)的比在1∶2~1∶4的范围内。由此,本发明专利技术适用于同时承受轴向荷载和径向荷载的2个荷载,并且在于轴向并列的2排的滚子上作用大小相互不同的荷载的用途的场合,可在尺寸规格的限制的范围内,充分地增加承受轴向荷载的排的滚子的负荷容量。

Double row self-aligning roller bearing

In the double-row self-aligning roller bearing (1) of the invention, the rollers (4, 5) are clamped between the inner ring (2) and the outer ring (3) in two parallel rows in the direction of axial width, the track surface (3a) of the outer ring (3) is spherical, and the outer surface of the two rows of rollers (4, 5) is in the shape of a cross section along the track surface of the outer ring (3). The lengths of two rows of rollers (L1 and L2) are different from each other. The lengths of longer rollers (L1) are more than 39% of the bearing width (B). The ratio of the contact angle (theta 1) of the shorter roller (4) to the contact angle (theta 2) of the longer roller (5) is in the range of 1:2-1:4. Thus, the present invention is suitable for two loads bearing both axial and radial loads, and can fully increase the load capacity of rollers bearing axial loads within the limits of size specifications when the loads acting on two rows of rollers in parallel with each other are different in size.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双排自调心滚子轴承相关申请本申请要求申请日为2016年3月24日、申请号为JP特愿2016-59473的申请;同日申请的申请号为JP特愿2016-59474的申请;申请日为2017年3月10日、申请号为JP特愿2017-45679的申请;以及申请日为2017年3月14日、申请号为JP特愿2017-48527的申请的优先权,通过参照其整体,将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
本专利技术涉及一种双排自调心滚子轴承,其用于在轴承宽度方向并列的2排的滚子上负荷不均匀的荷载的用途的场合,比如支承风力发电机、产业机械的主轴等的场合。
技术介绍
在支承风力发电机的主轴的轴承上作用有叶片、转子头的自重造成的径向荷载、以及风力造成的轴向荷载。在主轴支承用的轴承为图10所示的那样的双排自调心滚子轴承41的场合,夹设于内圈42和外圈43之间的2排的滚子44、45中的主要相对轴向荷载Fa,位于后侧的仅仅其中一排滚子45承受轴向荷载Fa。即,相对其中一排的滚子45承受径向荷载和轴向荷载的两者的情况,另一排的滚子44大体上仅仅承受径向荷载。由此,与承受径向荷载的排的滚子44相比较,承受轴向荷载的排的滚子45的接触面压变大,容易产生滚子45的滚动面和外圈45的轨道面43a的表面损伤、磨耗,滚动寿命短。于是,根据承受轴向荷载的滚子45的排的滚动寿命,决定轴承整体的实质寿命。相对上述课题,人们提出下述的方式,其中,像图11所示的双排自调心滚子轴承51那样,通过使夹设于内圈52和外圈53之间的2排的滚子54、55的长度L1、L2相互不同,使承受轴向荷载的排的滚子55的负荷容量大于几乎不承受轴向荷载的排的滚子54的负荷容量(专利文献1)。可通过按照各排的滚子54、55的负荷容量为适当值的方式设定滚子长度L1、L2,各排的滚子54、55的滚动寿命基本相同,可提高轴承整体的实质寿命。另外,人们提出,像图12所示的双排自调心滚子轴承61那样,使夹设于内圈62和外圈63之间的2排的滚子64、65的接触角θ1、θ2相互不同,通过接触角θ2大的滚子65而承受大的轴向荷载(专利文献2)。通过按照各排的滚子64、65的负荷容量为适当值的方式设定接触角θ1、θ2,各排的滚子64、65的滚动寿命基本相同,可提高轴承整体的实质寿命。现有技术文献专利文献专利文献1:WO2005/050038号公报专利文献2:US2014/011207号专利公开说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题像前述的那样,即使在像图11那样,使2排的滚子54、55的长度L1、L2相互不同情况下,或即使在像图12那样,使2排的滚子64、65的接触角θ1、θ2相互不同的情况下,仍可增加承受轴向荷载的排的滚子55、65的负荷容量,提高轴承整体的实质寿命。但是,由于具有轴承的尺寸规格(ISO规格:JISB1512)的限制,故仅仅采用如上的2个方式中的一种的方式,则难以将承受轴向荷载的排的滚子55、65的负荷容量提高到适当的值。即,由于根据尺寸规格,相对名称分别决定内径、外径与轴承宽度,故如果图11的承受轴向荷载的排的滚子55的长度L2过长,则轴承宽度B超过规格值。另外,如果图12的承受轴向荷载的排的滚子65的接触角θ2过大,则内径d超过规格值。于是,为了不使各部分的尺寸脱离轴承的尺寸规格,使承受轴向荷载的排和承受径向荷载的排的接触面压均匀,人们尝试将使2排的滚子的长度相互不同的方式,与使2排的滚子的接触角相互不同的方式组合。在此场合,增加承受轴向荷载的排的滚子的接触角,充分地增加该滚子的负荷容量这一点是重要的。本专利技术的目的在于提供一种双排自调心滚子轴承,其适用于用于承受轴向荷载和径向荷载,在于轴向并列的2排的滚子上作用大小相互不同的荷载的用途的场合,在尺寸规格的限制的范围内,可充分地增加承受轴向荷载的排的滚子的负荷容量。用于解决课题的技术方案本专利技术的第1方案涉及一种双排自调心滚子轴承,其中,在内圈和外圈之间,以在轴向宽度方向并列2排的方式夹设滚子,上述外圈的轨道面呈球面状,上述2排的滚子的外周面为沿上述外圈的轨道面的截面形状,该2排的滚子的长度相互不同,长度较长滚子的长度为轴承宽度的39%以上,并且长度较短滚子的接触角和长度较长滚子的接触角的比在1∶2~1∶4的范围内。按照该方案,通过使2排的滚子的长度相互不同,与长度较短滚子相比较,长度较长滚子具有大的负荷容量。另外,通过使长度较长滚子的接触角大于长度较短的滚子的接触角,长度较长滚子可负担大的负荷容量。通过使长度较长滚子的接触角大于长度较短的滚子的接触角,与此相反,长度较短的滚子的接触角小,长度较短的滚子的径向荷载的负荷容量提高。在于作用轴向荷载和径向荷载的条件下采用该双排自调心滚子轴承的场合,通过长度较长、接触角较大的滚子,负担轴向荷载的几乎全部和径向荷载的一部分,通过长度较短、接触角较小的滚子,负担径向荷载的剩余部分。通过以这样的负担比例,借助2排的滚子,分担而负担轴向荷载和径向荷载,可使2排的滚子的接触面压均匀。由此,可通过轴承整体而确保大的负荷容量,并且可提高轴承整体的实质寿命。配备2排的滚子的接触角的比例不同的多个双排自调心滚子轴承,针对各双排自调心滚子轴承,通过在用作风力发电机的主轴支承用轴承的场合假定的轴向荷载和径向荷载,分析此时的2排的滚子的接触面压。其结果是,人们知道,在接触角的比为1∶3的场合,2排的滚子的接触面压是最均匀的。上述假定的轴向荷载和径向荷载指考虑发电能力、设置场所等的各种条件,普通的风力发电机以最通常的方式运转时的轴向荷载和径向荷载。于是,在用于与普通的风力发电机相比较,上述条件不同的风力发电机的双排自调心滚子轴承中,有最佳的接触角的比不为1∶3的可能。但是,即使在该情况下,最佳的接触角的比仍收敛在1∶2~1∶4的范围内。由此,2排的滚子的接触角的比可在1∶2~1∶4的范围内。接触角的比的更加优选的范围为1.0∶2.5~1.0∶3.5。另外,如果接触角的比为“1∶4以上”,由于因尺寸限制的关系,内圈的壁厚过薄,则难以设置长度较长、接触角较大的滚子。针对这一点,通过附加长度较长滚子的长度为轴承宽度的39%以上的条件,则判定,在尺寸规格的范围内,获得2排的滚子的接触角的比在上述适合的范围内的双排自调心滚子轴承。关于接触角的大小,比如长度较短的滚子的接触角(θ1)的范围为5°~7°,长度较长滚子的接触角(θ2)的范围为14°~16°。在本专利技术中,通过附加长度较长滚子的长度为轴承宽度的39%以上,最好45%以下的条件,在尺寸规格的范围内,获得2排的滚子的接触角(θ1、θ2)的比在上述适合的范围内的双排自调心滚子轴承。在本专利技术中,形成最大直径的位置从滚子长度的中间处偏离的非对称滚子,在上述内圈的外周面的上述2排的滚子之间,具有对上述2排的滚子进行导向的中凸缘。在非对称滚子的场合,产生引发推力荷载。中凸缘承受该引发推力荷载。非对称滚子和中凸缘的组合的滚子的导向精度良好。在本专利技术中,上述中凸缘的轴承宽度方向的中心位置与构成2排的接触角(θ1、θ2)的作用线相互交叉的点的轴承宽度范围方向的位置相比较,可偏靠于上述长度较长滚子一侧。由此,可通过增加长度较长滚子的接触角(θ2)相对长度较短的滚子的接触角(θ1)的比,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种双排自调心滚子轴承,其中,在内圈和外圈之间,以在轴向宽度方向并列2排的方式夹设滚子,上述外圈的轨道面呈球面状,上述2排的滚子的外周面为沿上述外圈的轨道面的截面形状,其特征在于,该2排的滚子的长度相互不同,长度较长滚子的长度为轴承宽度的39%以上,并且长度较短滚子的接触角(θ1)和长度较长滚子的接触角(θ2)的比在1∶2~1∶4的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 JP 2016-059473;2016.03.24 JP 2016-059471.一种双排自调心滚子轴承,其中,在内圈和外圈之间,以在轴向宽度方向并列2排的方式夹设滚子,上述外圈的轨道面呈球面状,上述2排的滚子的外周面为沿上述外圈的轨道面的截面形状,其特征在于,该2排的滚子的长度相互不同,长度较长滚子的长度为轴承宽度的39%以上,并且长度较短滚子的接触角(θ1)和长度较长滚子的接触角(θ2)的比在1∶2~1∶4的范围内。2.根据权利要求1所述的双排自调心滚子轴承,其中,上述接触角的比在1.0∶2.5~1.0∶3.5的范围内。3.根据权利要求1或2所述的双排自调心滚子轴承,其中,长度较长滚子的长度为轴承宽度的45%以下。4.根据权利要求1~3中的任何一项所述的双排自调心滚子轴承,其中,上述2排的滚子为最大直径的位置从滚子长度的中间处偏离的非对称滚子,在上述内圈的外周面的上述2排的滚子之间,具有对上述2排的滚子进行导向的中凸缘。5.根据权利要求1~4中的任何一项所述的双排自调心滚子轴承,其中,上述内圈的外周面中的上述2排的滚子之间的部分具有中凸缘,上述中凸缘的轴承宽度方向的中心位置与构成2排的接触角的作用线相互交叉的点的轴承宽度范围方向的位置相比较,偏靠于上述长度较长滚子一侧。6.根据权利要求1~5中的任何一项所述的双排自调心滚子轴承,其中,具有保持架,该保持架分别保持上述各排的滚子,各保持架包括:环状的圆环部与多个柱部,该圆环部对各排的滚子的轴向内侧的端面进行导向,该多个柱部从该圆环部向轴向而延伸,并且以沿圆周方向而确定的间隔而设置,在这些柱部之间设置保持上述滚子的兜孔,保持上述较长滚子的其中一个保持架的上述柱部的外径面具有伴随从基端侧朝向前端侧的移动,向径向内方倾斜的倾斜角度。7.根据权利要求1~6中的任何一项所述的双排自调心滚子轴承,其中,在上述滚动面的端部上具有凸面。8.根据权利要求1~7中的任何一项所述的双排自调心滚子轴承,其中,在上述各滚子的滚动面上具有DLC膜。9.根据权利要求1~8中的任何一项所述的双排自调心滚子轴承,其中,上述内圈包括中凸缘和小凸缘,该中凸缘设置于该内圈的外周面中的上述2排的滚子之间,对该2排的滚子进行导向,该小凸缘分别设置于该外周面的两端,面临各排的滚子的轴向外侧的端面,在上述各小凸缘中的面临上述较长滚子的轴向外侧的端面的小凸缘上...

【专利技术属性】
技术研发人员:山本贵志濑古一将井上靖之堀径生
申请(专利权)人:NTN株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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