具有非对称滚子轮廓的滚动体、滚动轴承、风力设备和用于确定滚动体几何尺寸的方法技术

本发明专利技术提出一种滚动体(1)，其用在滚动轴承(10)中，尤其是大滚动轴承中，其中，所述滚动体(1)在未负载状态下具有对数轮廓(1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有非对称滚子轮廓的滚动体、滚动轴承、风力设备和用于确定滚动体几何尺寸的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于滚动轴承、尤其是大滚动轴承的滚动体。由现有技术已知用于滚动轴承的具有不同轮廓的滚动体。这些例如是圆柱形轮廓、球形轮廓、圆柱形
‑
球形轮廓或对数轮廓。

技术介绍

[0002]在现有技术中，上述的轮廓不仅存在于圆锥滚子上而且存在于圆柱滚子上。
[0003]圆锥滚子的构造和成型典型地根据德国DIN标准26281进行。在2010年11月的DIN标准26281中，在第5.5.3和6.5节中描述了通过轮廓函数来构造圆锥滚子轴承的圆锥滚子的滚子轮廓。
[0004]对于从现有技术中已知的轮廓来说，共同点在于，它们总是相对于滚子的中心对称。如果具有已知轮廓的滚动体在操作负荷情况下，也就是在均匀的中心负载下，还能够以可适配的方式导出作用在滚动体上的负荷，因此，在负荷不是中心地作用在滚动体上的情况下，导出作用在滚动体上的负荷是关键的。在这些情况下，出现不期望的边缘支撑，并且因此出现高的表面压力和在滚动轴承的滚动体与滚动体运行轨道之间的接触区域处的升高的磨损。

技术实现思路

[0005]本专利技术的技术目的在于提供一种滚动体，其不具有现有技术的所述缺点，而是在操作负荷情况下提供高的使用寿命并且同时即使在力不中心地作用在滚动体上的情况下也避免高的表面压力。
[0006]此目的通过一种用于滚动轴承，特别是大滚动轴承的滚动体来实现，其中，滚动体在未负载状态下具有对数轮廓，其中，该轮廓至少部分地满足轮廓函数
[0007][0008]其中，D
we
对应滚动体的最大直径且L
we
对应滚动体的有效长度，其中c1是第一对数系数，c2是第二对数系数，其中x
极限
是过渡常数，其特征在于，c1和c2具有不同的值。
[0009]根据本专利技术的滚动体通过关于过渡常数x
极限
不对称地实施轮廓的轮廓函数实现了滚动体的几何形状与预期负荷的匹配。滚动体一方面在x＞x
极限
时提供具有例如平的轮廓的区域用于改善在操作负荷情况下(即在均匀的中间负荷的情况下)的使用寿命，另一方面在x≤x
极限
时提供具有例如陡的轮廓的区域用于避免在极端负荷情况下(也就是说在倾斜时)的边缘运行。
[0010]滚动体的轮廓在本专利技术的意义上意味着滚动体的周面到平行于滚动体的转动轴的投影平面上的投影，其中，仅考虑投影的处于具有截面平面的投影平面的交叉线的一侧上的部分，其中，所述截面平面平行于滚动体的转动轴线并且垂直于投影平面地布置。在本专利技术的意义上，x坐标平行于滚动体的旋转轴线延伸。轮廓函数以毫米为单位给出滚动体的轮廓。滚动体的有效长度、滚动体的最大直径和x坐标以毫米为单位给出。小的对数系数在此产生更平的轮廓函数，而大的对数系数产生更陡的轮廓函数。
[0011]本专利技术的有利的设计方案和改进方案能够从从属权利要求以及参照附图的说明中获得。
[0012]根据本专利技术的一个优选的实施方式设置过渡常数x
极限
不等于0。这使得滚动体的轮廓不仅可以关于滚动体的中心不对称地实施，而且可以偏心地设计在具有第一对数系数的轮廓函数的区域与具有第二对数系数的轮廓函数的区域之间的过渡，这实现了对预期的机械负载、特别是倾斜的出色的可匹配性。因此，相应设计的滚动体在操作负荷情况下为了高的使用寿命以有利的方式提供轮廓的大的平坦区域，同时在极端负荷的情况下提供轮廓的陡的区域用于避免高的表面压力。
[0013]在本专利技术的意义中，中心意味着这样的x坐标，滚动体的有效长度的两个端部分别距离该坐标L
we
/2。
[0014]根据本专利技术的另一优选实施方式设置，第一对数系数c1是与x相关的函数c1＝c1(x)。这实现了在具有第一对数系数的轮廓函数的区域与具有第二对数系数的轮廓函数的区域之间的过渡处的有利的几何形状。例如可以考虑，第一对数系数c1满足函数
[0015][0016]其中m是常数，且C
基础
是另一个对数系数。此外，可设想的是，m＝c
基础
。
[0017]根据本专利技术的另一优选实施方式设置，第一对数系数c1与第二对数系数c2相关。这实现了在具有第一对数系数的轮廓函数的区域与具有第二对数系数的轮廓函数的区域之间的过渡处的特别有利的几何形状。
[0018]根据本专利技术的另一优选实施方式设置，第一对数系数c1满足函数
[0019]其中S
k
、k、a和c
基础
是常数。
[0020]这以有利的方式实现了在具有第一对数系数的轮廓函数的区域与具有第二对数系数的轮廓函数的区域之间的柔和过渡。因此，可以避免在轮廓函数中的跳跃、弯折或不连续的部位。
[0021]S
k
是一个比例因子，利用该比例因子可以更平或更陡地选择轮廓函数。k是另一常数。可以设想，S
k
、k、a和c
基础
具有相关性、尤其是与x、c2、L
we
和/或D
we
的相关性，即它们是函数。
[0022]根据本专利技术的另一优选实施方式设置，c2和c
基础
不等于0.00045的参考对数系数c0。有利地，可以通过选择各个相应的c2和c
基础
的值来考虑对于滚动体来说预期的负载情况。
[0023]根据本专利技术的另一个优选实施方式设置，c2在0.00005与0.0004之间，优选0.0001
与0.0003之间，并且更优选基本上为0.0002。已经表明，在上述定义范围内的对数系数尤其对于在操作负荷情况下应具有高的使用寿命的锥形或圆柱滚子轴承的滚动体是特别有利的。这通过小的对数系数和由此平的轮廓来实现。
[0024]根据本专利技术的另一优选的实施方式设置，c
基础
在0.0005和0.0009之间、优选在0.0006和0.0008之间并且特别优选基本上为0.0007，和/或k在1.5和2.5之间、优选在1.75和1.95之间并且特别优选基本上为1.838239，和/或S
k
在10和100之间、优选在30和50之间并且特别优选基本上为40，和/或a在50和200之间、优选在80和150之间并且特别优选基本上为101。
[0025]已经表明，在上述对c2限定范围内的对数系数尤其对于应在极端负荷情况下运行并承受高负荷峰的圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承的滚动体是特别有利的。这通过大的对数系数和由此陡的轮廓来实现。
[0026]用于解决开头所提目的的本专利技术的另一主题是一种滚动轴承，尤其是大滚动轴承，其具有外圈和至少部分地支承在外圈内的内圈，其中，外圈和内圈以及转动轴线可相对彼此转动，其中，在外圈和内圈之间布置根据前述权利要求中任一项所述的滚动体。
[0027]用于解决开头所提目的的本专利技术的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种滚动体(1)，其用在滚动轴承(10)中，尤其是大滚动轴承中，其中，所述滚动体(1)在未负载状态下具有对数的轮廓(1
’
)，其中，所述轮廓(1
’
)至少部分地满足轮廓函数(2)其中，D
we
对应滚动体(1)的最大直径且L
we
对应滚动体(1)的有效长度，其中c1是第一对数系数，其中c2是第二对数系数，其中x
极限
是过渡常数，其特征在于，c1和c2具有不同的值。2.根据权利要求1所述的滚动体(1)，其中，过渡常数x
极限
不等于0。3.根据前述权利要求中任一项所述的滚动体(1)，其中，所述第一对数系数c1是与x相关的函数c1＝c1(x)。4.根据权利要求3所述的滚动体(1)，其中，所述第一对数系数c1与所述第二对数系数c2相关。5.根据权利要求4所述的滚动体(1)，其中，所述第一对数系数c1满足函数其中S
k
、k、a和c
基础
是常数。6.根据权利要求5所述的滚动体(1)，其中，c2和c
基础
不等于0.00045的参考对数系数c0。7.根据权利要求5的滚动体(1)，其中c2在0.00005与0.0004之间，优选0.0001与0.0003之间，并且更优选基本上为0.0002。8.根据权利要求5至6中任一项所述的滚动体(1)，其中，c
基础
在0.0005和0.0009之间、优选在0.0006和0.0008之间并且特别优选基本上为0.0007，和/或k在1.6和2.1之间、优选在1.75和1.95之间并且特别优选基本上为1.838239，和/或S
k
在20和80之间、优选在30和50...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：