本发明专利技术涉及一种滚珠轴承，其具有第一座圈和第二座圈以及至少一列布置在两个座圈之间的缝隙内的半径为RK的滚珠，滚珠沿着两个座圈的彼此相向的滚道滚动，其中，一列滚珠的中心点在圆形轨迹上运动，圆形轨迹被这一列的所有滚珠围成的环面所包围，环面具有环向半径RK、环向角坐标和极向角坐标θ，以及其中，每个滚道与每个滚珠在各自的支承角θP1、θP2；θP3和θP4下，具有各两个几乎呈点状的碰触区或碰触点P1、P2；P3、P4，以及其中，在碰触点P1...P4的区域中滚道横截面分别具有有限的拱曲半径RL1.....RL4，其中，RLv>RK，以及其中，最后，在碰触点P1...P4的周围的横向拱曲半径RL分别是极向角坐标θ的各一个连续的而且可微分的函数：RL=RL（θ），这个函数从各个碰触点P1…P4出发朝两个极向方向分别增长：RL（θ）≥RL（θPv）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种滚珠轴承,其具有第一座圈和第二座圈以及至少一列布置在两个座圈之间的缝隙内的滚珠，滚珠的半径为Rk，并且滚珠沿着两个座圈的彼此相向的滚道滚动，其中，一列滚珠的中心点在如下圆形轨迹上运动，该圆形轨迹被这一列的所有滚珠围成的环面所包围，环面有环向半径Rk、环向角坐标f和极向角坐标e，以及其中，每个滚道与每个滚珠在相应的支承角e P1、0P2；e P3和e P4下具有各两个几乎呈点状的碰触区或碰触点P1J2 ;P3，P4，以及其中，在支承角eP1, eP2 ； eP3^P e P4的区域中，滚道横截面具有具备有限的拱曲半径Ru. RL4的横向拱曲部，这些拱曲半径分别大于滚珠半径Rk :RlV>RK。
技术介绍
这种四点轴承以不同的结构形式存在，例如作为单列式或多列式滚珠轴承存在。在此使用的滚道不少都具有哥特式的型廓，也就是说横向拱曲部分部段地遵循各一个圆形轨迹截段；但两个这样的圆形轨迹扇段大致在轨迹的中部夹成一个锐角，相应于哥特式圆弧。由此可行的是尽管拱曲半径Ry Rm分别大于滚珠半径Rk :L>Rk，还是可以在滚道与滚珠之间实现两个碰触点。在其上产生碰触点或碰触区的极向角通常被称为支承角。支承角关于穿过一列滚珠中心点分布的平面，通常在40°到50。之间，尤其为约45°，或在-40°到-50。之间，尤其为约-45°。由于支承角的这种优选的位置，在传递负荷时始终得到沿轴向和径向的负荷分量。由此，即便是在纯轴向的负荷的情况下，也始终产生径向的负荷分量，该径向负荷分量在轴承直径较大，例如大于0. 5m,优选为I. Om或以上,尤其为2. Om或以上的情况下,一方面导致外圈径向扩大，另一方面导致内圈变窄。在组合式的负荷下，亦即在轴向负荷、径向负荷和/或倾斜力矩负荷相叠加的情况下，得出了座圈形状呈椭圆形的变形。在传递最高负荷的地方，外座圈扩大得最为强烈，并且内座圈收窄得最为强烈。在此，两个座圈变形成椭圆形，但两个座圈的主轴彼此相对转动，尤其是转动了约90°，从而例如外座圈的大的半轴大致与内座圈的小的半轴重合，并且因而在两个座圈之间的缝隙的宽度随着环向角f变化。因为两个座圈都在传递最闻负荷的区域中相对彼此扩展得最宽，所以支承角在这些部位上移位得最为剧烈。在此，可以根据连接结构的变形和刚度，使支承角移位直至±65°或±70°，甚至直至±75°或更高。在强烈的应力下或在一定的预紧力下，取代在滚珠与滚动面之间的碰触点地得到了平面式的碰触区，优选为大致椭圆形，也就是所谓的受压椭圆。当支承角发生很大地移位时，这个碰触区或者说受压椭圆接近轴承缝隙的话，则该受压椭圆可以通过在滚道与轴承缝隙之间的边沿修剪。若发生这种情况，那么不仅在保留的碰触区中的滚珠负荷升高，而且尤其还出现了变大的边沿压强(Kantenpressungen),这迅速导致滚珠和滚道受损。滚珠轴承的直径越大，并且连接结构的结构刚度越小，那么这种效应越强。因此，在不利的情况下，必须取代四点轴承而选择更为复杂而且昂贵的轴承结构形式，例如多列式滚子轴承，多列式滚子轴承具有用于轴向和倾斜力矩负荷的支承角为90°的至少一个滚子列以及用于传递径向负荷的支承角为0°的至少一列滚子。
技术实现思路
由所述现有技术的缺点得出本专利技术所要解决的技术问题是以如下方式来改进依据类属的滚珠轴承，即避免四点轴承的所述缺点。尤其希望的是，达成如下的布置方案，即尽管负荷很强，但四点轴承的支承角并未太过远离其正常位置。该技术问题的解决方案以如下方式达成，即在支承角0 P1、0 P2 ; 0 P3和0 P4的周围的一个或多个滚道的横向拱曲半径&分别是极向角坐标9的各一个连续的而且可微分的函数 = ( 0 )，该函数从各个支承角区域0P1、e P4出发朝两个极向方向分别增长Rl (9)彡Rl ( ePv)，必要时甚至经过拐点Pw (在横向拱曲半径Rl (ew)=±m 的极向角0 w下)直至为凸形的横向拱曲半径&〈0。因此，滚道的表面分别从经预调整的支承角e P1、0P2；e P3和0 P4出发，朝两个极向方向相对于例如在环面中存在的圆形的横截面走向曲线回退。尽管这种回退不必非常大，但这种回退仍有如下的效应，即在圈例如因为外部径向力或轴向力或倾斜力矩而变形时，实际上的支承角要比在滚道的圆形的横截面走向曲线的情况下移位得小，尤其是不会有过高的在75°或以上范围内的值。因此，滚道边沿即便在很高的负荷以及连接结构很小的刚度下也不会负荷过重。较小支承角移位的效应在于，滑动部分较小的滚珠可以沿滚道滚动。由于滑动部分较小，滚珠的整个滑动特性得到改善，从而减少了滚道的摩擦以及延长了滚珠轴承实际上可用的使用寿命。此外，基于更好的滚动特性，这种滚珠轴承的转动阻力要小于传统的四点轴承。因此可以在发动机驱动的装备、机器或设备中，动用较弱的、也就是说成本更为低廉的驱动器；能耗下降，由此也保护了环境。在使用在风力或水利发电站中时，由此减少了能量的自消耗以及因而也提高了效率。基于上述规定，滚道横向拱曲部也可以是凹形的，其中，横向拱曲半径&大于滚珠半径Rk，以及至少分部段凸形，其中，横向拱曲半径&小于零。但其间的值域例外，或者说不适用于横向拱曲半径业已证实有利的是，滚道轮廓具有有限的密切S= (Rk/Rl) * 100% ^ 0，必要时滚道轮廓的拐点例外。在此，密切限定为滚珠半径Rk与滚道的局部横向拱曲半径&之比，再乘以100%，并且因此在按本专利技术的滚珠轴承中依赖于极向角0变化。一种优选的结构准则设置为，滚道轮廓在支承角的区域中，也就是说在0 Pv-5° ( 0 ( 0Pv+5°时，密切S= ( / )* 100%分别在98%到90%之间，优选密切S为97%至92%，尤其是密切S为96%至94%。这样高的密切(即其中，滚道的横向拱曲半径&仅比滚珠半径Rk大几个百分点)在传统的四点轴承中由于轴承负荷而迅速导致支承角发生强烈移位，并且因此可以仅结合按本专利技术的教导达到。可以对本专利技术做如下改进，即滚道轮廓在轴承缝隙附近具有的密切S= (Rk/Rl) *100%在90%至50%之间，优选密切S为90%至60%，尤其是密切S为90%至70%。由此可知，在轴承缝隙的区域中滚道的横向拱曲半径&要比滚珠半径大得多，例如大10%至50%。有赖于按本专利技术的结构，滚道的这些所述区域几乎不与滚珠接触。在本专利技术的范畴内在支承角区域0 P1、0 P2 ; 0 P3和0 P4的周围的一个或多个滚道的横向拱曲部不具有圆形的轮廓，尤其也不是分部段地具有圆形的轮廓。正是通过取消圆形的轮廓而按照本专利技术解决了所述问题。本专利技术还设置为在支承角区域0 P1、0 P2 ; 0 PdP 0 p4的周围的滚道轮廓的横向拱曲部遵循连续的而且可微分的函数，优选遵循势函数或多项函数，例如P ( 9 )=a0+ai * 0+a2* 02+..+an* en，或遵循指数函数，例如E ( e )=ef (0)，或遵循椭圆曲线，或遵循求和函数S(e)=2fv ( e )，或者两个或更多这类函数的组合。重要的是在支承角区域epl、eP2;eP3和0 P4内及其周围的连续性和可微分性。当滚道轮廓的横向拱曲部是对称的时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.04 DE 102009056824.7;2010.03.31 DE 10201001.滚珠轴承(1)，其具有第一座圈和第二座圈(3、4)以及至少一列布置在两个所述座圈(3、4 )之间的缝隙(2 )内的半径为RK的滚珠(5 )，滚珠(5 )沿着两个所述座圈(3、4 )的彼此相向的滚道(8、9)滚动，其中，一列所述滚珠(5)的中心点(M)在圆形轨迹(10)上运动，所述圆形轨迹(10)被这一列的所有所述滚珠(5)围成的环面所包围，所述环面具有环向半径Rk、环向角坐标φ和极向角坐标Θ，以及其中，每个滚道(8、9)与每个滚珠(5)在各自的支承角(ΘΡ1、ΘΡ2;ΘΡ3和θρ4)下，具有各两个几乎呈点状的碰触区或碰触点(PpP2 ;p3、P4)，以及其中，在所述支承角(ΘΡ1、ΘΡ2;ΘΡ3和ΘΡ4)的区域中，滚道横截面具有具备有限拱曲半径(Ru... Rl4)的横向拱曲部，所述拱曲半径(Ru. .. Rl4)分别大于所述滚珠半径(Rk):L>Rk，其特征在于，在所述支承角(θ Ρ1、θ Ρ2 ; θ P3和θ p4)的周围的ー个或多个滚道(8、9)的横向拱曲半径( )分别是极向角坐标Θ的各一个连续的而且能微分的函数 = (Θ)，所述函数从各支承角区域(θ ρ1、θ ρ2 ; θ p3和θ p4)出发朝两个极向方向分别增长 ( θ )彡も(θΡν)，必要时甚至直至为凸形的横向拱曲半径も〈0。2.按权利要求I所述的滚珠轴承(1)，其特征在干，滚道轮廓具有有限的密切S=(Rk/Rl) * 100%ホ0，必要时，所述滚道轮廓的拐点(W)是例外。3.按权利要求I或2所述的滚珠轴承(I)，其特征在于，所述滚道轮廓在所述支承角的区域中，也就是说在θΡν-5°≤Θ≤θΡν+5°的情况下，分别具有的密切S= (Rk/Rl)* 100%在98%到90%之间，优选密切S在97%至92%，尤其是密切S在96%至94%。4.按前述权利要求之一所述的滚珠轴承(I)，其特征在干，所述滚道轮廓在轴承缝隙(2)附近具有的密切S= (Rk/Rl) * 100%在90%至50%之间，优选密切S为90%至60%，尤其是密切S为90%至70%。5.按权利要求I所述的滚珠轴承(1)，其特征在于，在所述支承角区域(ΘΡ...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·胡贝图斯，
申请(专利权)人：IMO控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。