CN110192041B - 双排自动调心滚子轴承 - Google Patents
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Abstract
在双排自动调心滚子轴承(1)中,在内圈(2)和外圈(3)之间,以在轴承宽度方向并列的方式按照2排而夹设有滚子(4、5)。外圈(3)的轨道面(3a)为球面状。滚子(4、5)的外周面为沿外圈(3)的轨道面(3a)的截面形状。在滚子(4、5)中,相应的长度(L1、L2)和最大直径(D1max、D2max)相互相等,并且从相应的滚子长度的中间(B1、B2)到最大直径的位置(A1、A2)的距离(K1、K2)相互不同。
Description
相关申请
本申请要求申请日为2017年1月13日、申请号为JP特愿2017-004019的申请和申请日为2017年8月8日、申请号为JP特愿2017-153392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。
技术领域
本发明涉及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,比如支承风力发电设备或产业机械的主轴的轴承等的双排自动调心滚子轴承。
背景技术
在支承风力发电设备的主轴的轴承上,不仅作用有风叶或转子头的自重造成的径向荷载,而且作用有风力造成的轴向荷载。在主轴支承用的轴承为图14所示的那样的双排自动调心滚子轴承41的场合,夹设于内圈42和外圈43之间的2排的滚子44、45中的仅仅主要位于径向荷载Fa的后侧的其中一排的滚子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基本仅仅承受径向荷载。由此,承受轴向荷载的排的滚子45的接触面压力大于仅仅承受径向荷载的排的滚子44,容易产生滚子45的滚动面和外圈43的轨道面43a的表面损伤、磨耗,滚动寿命变短。于是,根据承受轴向荷载的滚子45的排的滚动寿命,确定轴承整体的实质寿命。
相对上述课题,像图15所示的双排自动调心滚子轴承51的那样,提出了下述的方案,其中,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,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)。通过按照各排的滚子54、55的负荷容量为适合的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,可提高整体的实质寿命。
另外,像图16所示的双排自动调心滚子轴承61的那样,提出了下述的方案,其中,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的负荷容量为适合的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。
在专利文献2中记载到,各排的滚子64、65的长度L1、L2相同。人们想到,各排的滚子64、65的最大直径D1max、D2max也相同,并且它们均为对称滚子,虽然关于这一点没有特别记载。对称滚子为最大直径的位置位于滚子长度的中间的对称形状的滚子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2005/050038号小册子
专利文献2:US2014/0112607号说明书
发明内容
发明要解决的课题
通过像前述的那样,像图15的那样,使左右的排中滚子54、55的长度L1、L2相互不同,可增加承受轴向荷载的排的滚子55的负荷容量,提高轴承整体的实质寿命。但是,按照该方式,在承受轴向荷载的滚子55的长度L2过大的场合,具有轴承宽度超过在轴承的尺寸规格(比如,ISO规格:JIS B1512)中确定的规定值的危险。另外,在几乎不承受轴向荷载的滚子54的长度L1极短的场合,具有该滚子54为其长度L1小于最大直径D1max的堵塞的形状,缺乏旋转稳定性的危险。
于是,为了提高轴承整体的实质寿命,像图16那样,探讨各排的滚子64、65的接触角θ1、θ2相互不同的方式。但是,按照该方式而知道,在各排的滚子64、65的长度L1、L2和最大直径D1max、D2max均相同,并且各排的滚子64、65为对称滚子的场合,不改变各排的滚子64、65的位置或长度,而以负荷容量为最佳的值的方式,设定接触角θ1、θ2这一点是困难的。
本发明的目的在于提供一种双排自动调心滚子轴承,其适用于承受轴向荷载和径向荷载,在轴向并列的2排的滚子上作用大小相互不同的荷载的用途的场合,可将各排的滚子的接触角容易设定在适合的角度,可谋求大的负荷容量的确保和寿命的延长。
用于解决课题的技术方案
本发明的双排自动调心滚子轴承涉及下述的双排自动调心滚子轴承,其中,在内圈和外圈之间,以在轴承宽度方向并列的方式按照2排而夹设有滚子,上述外圈的轨道面为球面状,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。该双排自动调心滚子轴承的特征在于在上述2排的滚子中,相应的长度和最大直径相互相等,并且从相应的滚子长度的中间到最大直径的位置的距离相互不同。
在滚子的最大直径位于滚子长度的中间的场合,滚子的接触角为通过滚子长度的中间的平面、与和轴承中心轴相垂直的平面之间的角度。在滚子的最大直径的位置从滚子长度的中间而偏离开的场合,滚子的接触角为通过相对从滚子长度的中间,稍稍偏移到最大直径的位置一侧的位置的平面与和轴承中心轴相垂直的平面之间的角度。通过使2排的滚子中的从滚子长度的中间,到最大直径的位置的距离相互不同,滚子的最大直径的位置相对滚子长度的中间而错开,可不改变滚子的位置,而改变接触角。通过分别调整从2排的滚子长度的中间,到最大直径的位置的距离,可容易地设定最佳的接触角。
在作用轴向荷载和径向荷载的条件下采用该双排自动调心滚子轴承的场合,通过接触角大的滚子,负担轴向荷载的几乎全部和径向荷载的一部分,通过接触角小的滚子,负担径向荷载的剩余部分。通过以这样的负担比例,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力均匀。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。
也可在本发明中,上述2排的滚子中的任意一者的滚子的最大直径的位置相对滚子长度的中间,偏靠于轴承宽度方向的内侧。
在此场合,在于滚子上负荷荷载时,产生作用在位于2排的滚子之间的内圈的中凸缘或间隔件一侧的荷载。由此,滚子的端面可通过中凸缘或间隔件而确实地导向,滚子可进行稳定的旋转。
还可在本发明中,对于上述2排的滚子中的从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离大的滚子,其接触角大于上述距离短的滚子。
从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离越长,在荷载负荷于滚子上时,于上述中凸缘或间隔件一侧,产生越大的荷载。接触角大的滚子的旋转经常不稳定,但是通过增加接触角大的滚子的上述距离,可谋求旋转的稳定化。
该双排自动调心滚子轴承适用于风力发电设备的主轴的支承。
在支承风力发电设备的主轴的双排自动调心滚子轴承上,作用有风叶或转子头的自重造成的径向荷载、以及风力造成的轴向荷载。在轴承宽度方向并列的2排的滚子中的一个滚子排承受径向荷载和轴向荷载的两者,另一排的滚子几乎仅仅承受径向荷载。在此场合,承受轴向荷载的排的滚子为接触角大的滚子,几乎仅仅承受径向荷载的排的滚子为接触角小的滚子,由此,可使左右各排的滚子的接触面压力基本均匀。
也可包括保持器,该保持器分别保持上述各排的滚子,各保持器包括环状的圆环部和多个柱部,该圆环部对上述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预先确定的间隔而设置,在这些柱部之间设置保持上述滚子的兜孔,在对从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离大的滚子进行保持的一个保持器中,该柱部的外径面具有伴随从基端侧朝向前端侧的运动,向径向内方倾斜的倾斜角度。
上述已确定的间隔还可为通过设计等的方式任意地确定的间隔。
由于像这样,保持从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离大的滚子的一个保持器具有上述柱部的外径面伴随从基端方朝向前端侧的运动,向径向内方倾斜的倾斜角度,故保持器的兜孔面抱持滚子的最大直径位置。由此,从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离大的滚子的姿势稳定性没有损害,还可容易地实现上述滚子的装配性。
上述各滚子也可在滚子滚动面上具有DLC覆盖膜。
上述DLC为类金刚石碳膜(Diamond-like Carbon)的简称。
在此场合,滚子滚动面、内圈和外圈的各轨道面的磨耗难以产生,与没有上述DLC覆盖膜的类型相比较,可谋求耐磨耗性的提高。
上述各滚子也可在滚子滚动面的端部具有冠形部。在此场合,可谋求边缘应力的缓和。
上述内圈也可包括中凸缘与小凸缘,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,对上述2排的滚子进行导向,该小凸缘分别设置于上述外周面的两端,面临各排的滚子的轴向外侧的端面,在上述内圈中,上述各小凸缘中的下述小凸缘上具有使该滚子***轴承的内部的进入槽,该小凸缘面临从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离大的滚子的轴向外侧的端面。由于具有这样的进入槽,故可进一步提高距最大直径的位置的距离长的滚子在轴承内部的装配性。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是,权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式和附图用于单纯的图示和说明,不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
图1为本发明的第1实施方式的双排自动调心滚子轴承的剖视图;
图2为以放大方式而表示该双排自动调心滚子轴承的滚子的形状的说明图;
图3为以放大方式而表示该双排自动调心滚子轴承的滚子的滚动面的截面形状的说明图;
图4为本发明的第2实施方式的双排自动调心滚子轴承的剖视图;
图5为表示本发明的第3实施方式的双排自动调心滚子轴承的滚子的冠形部等的放大剖视图;
图6为表示该滚子的直线长度与PV值的关系的图;
图7为表示该滚子的直线长度与轴承寿命的关系的图;
图8为表示本发明的第4实施方式的双排自动调心滚子轴承的DLC覆盖膜等的放大剖视图;
图9为表示本发明的第5实施方式的双排自动调心滚子轴承的内圈的进入槽等的放大剖视图;
图10为从轴向而观看该内圈的进入槽等的端视图;
图11为本发明的第6实施方式的双排自动调心滚子轴承的剖视图;
图12为以去掉风力发电设备的主轴支承装置的一个例子的一部分的方式表示的立体图;
图13为该主轴支承装置的剖开的侧视图;
图14为过去的普通的双排自动调心滚子轴承的剖视图;
图15为第1提出方案例子的双排自动调心滚子轴承的剖视图;
图16为第2提出方案例子的双排自动调心滚子轴承的剖视图。
具体实施方式
根据图1,对本发明的第1实施方式进行说明。
在该双排自动调心滚子轴承1中,在内圈2与外圈3之间夹设在轴承宽度方向并列的左右2排的滚子4、5。外圈3的轨道面3a为球面状,左右各排的滚子4、5为外周面沿外圈3的轨道面3a的剖面形状。换言之,滚子4、5的外周面为沿外圈3的轨道面3a的圆弧围绕中心线C1、C2而旋转的旋转曲面。在内圈2上形成沿左右各排的滚子4、5的外周面的截面形状的双排的轨道面2a、2b。在内圈2的外周面的两端,分别设置凸缘(小凸缘)6、7。在内圈2的外周面的中间部,即左排的滚子4与右排的滚子5之间设置中凸缘8。左右各排的滚子4、5分别通过保持器11、12而保持。
左排用的保持器11包括:环状的圆环部11a,该圆环部11a对左排的滚子4的轴向内侧的端面进行导向;多个柱部11b,该多个柱部11b从该圆环部11a向轴向而延伸,并且沿圆周方向而以已确定的间隔而设置,在这些柱部之间设置兜孔Pt,该兜孔Pt保持上述滚子4。右排用的保持器12包括环状的圆环部12a,该圆环部12a对右排的滚子5的轴向内侧的端面进行导向;多个柱部12b,该多个柱部12b从该圆环部12a向轴向而延伸,并且沿圆周方向而以已确定的间隔而设置,在这些柱部之间设置兜孔Pt,该兜孔Pt保持上述滚子5。
在左排的滚子4和右排的滚子5中,沿中心线C1、C2的长度L1、L2相互相同,最大直径D1max、D2max也相互相同。但是,左右各排的滚子4、5均是非对称的滚子。非对称滚子为像图2中以放大方式所示的那样,最大直径D1max、D2max的位置A1、A2脱离滚子长度的中间B1、B2的非对称形状的滚子。在本实施方式的场合,左排的滚子4的最大直径D1max的位置A1位于滚子长度的中间B1的右侧,即轴承宽度方向的内侧,右排的滚子5的最大直径D2max的位置A2位于滚子长度的中间B2的左侧,即轴承宽度方向的内侧。
通过像这样,使滚子4、5为非对称滚子,可相对最大直径的位置位于滚子长度的中间的对称滚子(在图中没有示出),不改变滚子4、5的位置或长度,而改变接触角θ1、θ2。可通过调整从滚子长度的中间B1、B2到最大直径D1max、D2max的位置A1、A2的距离K1、K2,设定最佳的接触角θ1、θ2。
如果像本实施方式那样,使左右各排的滚子4、5的最大直径D1max、D2max的位置A1、A2位于滚子长度的中间B1、B2的轴承宽度方向的内侧,则与各滚子为对称滚子的场合相比较,接触角θ1、θ2变小。各排的滚子4、5的最大直径的位置A1、A2相对滚子长度的中间B1、B2,偏移到轴承宽度方向的内侧,由于在于滚子4、5上负荷荷载时,产生作用于中凸缘8的一侧的荷载。由此,可确实地通过中凸缘8,对滚子4、5的端面进行导向,滚子4、5可进行稳定的旋转。
另外,在本实施方式中,比较滚子长度的中间B1、B2与最大直径的位置A1、A2之间的距离K1、K2,上述距离K2大的滚子5的接触角θ2以大于上述距离K1小的滚子4的接触角θ1的方式设定。由此,在于各滚子4、5上负荷荷载的场合,接触角θ2大的滚子5比接触角θ1小的滚子4,产生作用于中凸缘8上的较大的荷载。接触角大的滚子的旋转经常不稳定,但是,像上述那样,会产生作用于中凸缘8上的较大的荷载,由此可谋求接触角θ2大的滚子5的旋转的稳定化。
在图1中,构成各排的滚子4、5的接触角θ1、θ2的作用线S1、S2在轴承中心轴O上的调心中心点P处相互交叉。由此,可沿外圈3的轨道面3a,内圈2和滚子4、5进行调心动作。点P的轴承宽度方向位置与上述中凸缘8的轴承宽度方向的中心位置Q相比较,偏置于接触角θ1小的滚子4的一侧。另外,上述作用线S1、S2为作用于滚子4、5和内圈2和外圈3的接触部上的力的合力所作用的线。
也可像图3所示的那样,在左右各排的滚子4、5中的任意一者或两个滚子的滚动面13上设置冠形部。通过设置冠形部,使两端部13b和13c的曲率直径小于滚动面13的中间部13a。冠形部的形状为比如对数曲线。不但可为对数曲线,还可为由直线、单一的圆弧或多个圆弧组合的形状。可通过像这样,在滚子4、5的滚动面13的两端设置冠形部,滚子4、5的滚动面13中的滑动速度大的两端部13b和13c的面压力可下降,可抑制PV值(面压力×滑动速度)的绝对值,可减少摩擦。特别是最好,在承受轴向荷载的图1的右排的滚子5上设置冠形部。
本结构的双排自动调心滚子轴承1用于承受轴向荷载和径向荷载,在左右的滚子排上作用大小相互不同的荷载的用途,比如用作风力发电设备的主轴支承轴承。在该场合,按照左排的滚子4位于接近回旋翼的一侧(前侧),而右排的滚子5位于较远侧(后侧)的方式,设置双排自动调心滚子轴承1。由此,接触角θ2大的右排的滚子负担轴向荷载的几乎全部与径向荷载的一部分,而接触角θ1小的左排的滚子4负担径向荷载的剩余部分。
可通过适当设定滚子4、5的接触角θ1、θ2,以与左右各排的滚子4、5所具有的负荷容量相对应的比率而分担荷载。其结果是,左右各排的滚子4、5的面压力均匀。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。由于滚子4、5为非对称滚子,故可不改变滚子4、5的位置或长度的情况下,容易地设定最佳的接触角θ1、θ2。
对其它的实施方式进行说明。
在以下的说明中,对另一实施方式进行说明。在以下的说明中,对于对应于通过各实施方式而在先说明的事项的部分,采用同一标号,省略重复的说明。在仅仅对结构的一部分进行说明的场合,对于结构的其它的部分,只要没有特别的记载,与在先说明的方式相同。同一结构,实现同一作用效果。不仅可进行通过实施的各方式而具体描述的部分的组合,而且如果没有特别地对组合产生妨碍,还可部分地将实施的方式之间组合。
(带有倾斜角度的保持器12A)
根据图4,对第2实施方式的双排自动调心滚子轴承进行说明。
该双排自动调心滚子轴承1包括具有倾斜角度的保持器12A。该图4所示的右排用的一个保持器12A为保持从滚子长度的中间B2到最大直径的位置A2的距离K2大的滚子5的保持器。该保持器12A具有倾斜角度β,该倾斜角度β指伴随从基端侧朝向前端侧的运动,柱部12Ab的外径面12D向径向内方倾斜的角度。该倾斜角度β为相对轴承中心轴O的角度。保持器12A的倾斜角度β设定在大于零而小于等于上述距离K2大的滚子5的最大径角α2的范围(0<β≤α2)。上述最大径角α2指相对与轴承中心轴O相垂直的平面的右排的滚子5的最大直径D2max的位置A2的倾斜角。
本例子的右排用的保持器12A中的柱部12Ab的内径面包括倾斜面部12da与和该倾斜面部12da连接的平坦面部12db。倾斜面部12da从柱部12Ab的内径面的基端侧延伸到该内径面的轴向中间附近,具有伴随从基端侧朝向轴向中间附近的运动,在径向内方而倾斜的倾斜角度γ。该倾斜角度γ也为相对轴承中心轴O的角度,倾斜角度γ以大于等于倾斜角度β(γ≥β)的方式设定。在本例子中,倾斜角度γ以比倾斜角度β大几度的方式设定。但是,不限于该关系(γ≥β)。平坦面部12db为与从倾斜面部12da的前端缘向轴向而延伸的轴承中心轴O平行的平坦面。另外,左排用的保持器11中的柱部11b的外径面和内径面不具有倾斜角度,换言之,与轴承中心轴O平行。
由于右排用的保持器12A具有前述那样的倾斜角度β,故保持器12A的兜孔面可抱持滚子5的最大直径位置。由此,不损害右排的滚子5的姿势稳定性,另外滚子5的组装性也可容易地进行。
(冠形部Cw)
在第3实施方式的双排自动调心滚子轴承中,像图5所示的那样,左右各排的滚子4、5也可分别在滚子滚动面13的端部13b和13c上具有冠形部Cw。本例子的冠形部Cw采用下述的复合R冠形部,其中,通过使滚子滚动面13的端部13b和13c小于滚子滚动面13的基准R,增加下降量。没有设置冠形部Cw的滚子中间部13a的长度Ls(在下面称为“直线长度”)可为滚子全长L1(L2)的50~70%,最好为其的60%。
图6为表示对风车主轴承用的双排自动调心滚子轴承,施加平均的风荷载时的PV值(面压力×滑动速度)、与直线长度的关系的图。图7为表示直线长度与轴承寿命的关系的图。根据图6而知道,直线长度越短,PV值越低。根据图7而知道,如果直线长度小于滚子全长的60%,则与不带有冠形部的场合(直径长度的100%)相比较,寿命降低率超过5%。于是,直线长度最好为滚子全长的60%。
在各排的滚子4、5具有这样的冠形部Cw(图5)的场合,可谋求边缘应力的缓和。另外,也可代替上述复合R冠形部,而形成滚子4滚动面13的端部13b和13c通过对数表达的对数冠形部。
(DLC覆盖膜)
在第4实施方式的双排自动调心滚子轴承中,像8所示的那样,对于各排的滚子4、5,也可在滚子滚动面13上设置DLC覆盖膜14。本例子的DLC覆盖膜14采用与作为基材的滚子4、5的密接性高的多层结构。DLC覆盖膜14包括表面层16、中间层17、与应力缓和层18。表面层16为下述的膜,其中,碳供给源仅仅采用固定靶(target)的石墨,以抑制氢混入的DLC为主体。中间层17为形成于表面层16和上述基材之间的至少以Cr或W为主体的层。应力缓和层18形成于中间层17和表面层16之间。
中间层17为包括组成不同的多个层的结构,在图8中,给出17a~17c的三层结构的例子,比如,在基材的表面上形成以Cr为主体的层17c,在其上形成以W为主体的层17b,在其上形成以W和C为主体的层17a。在图8中,给出三层结构的例子,但是,中间层17也可根据需要,而包括其以下或其以上的数量的层。
与应力缓和层18邻接的层17a以构成在另一方邻接的层17b的主体的金属与碳为主体,由此可提高中间层17和应力缓和层18中间的密贴性。比如,在层17a以W和C为主体的场合,从以W为主体的中间层17b侧朝向以C为主体的应力缓和层18侧,减少W的含量,另一幅面,增加C的含量(组成梯度),谋求密贴性的进一步的提高。
应力缓和层18为以C为主体,其硬度从中间层17侧,连续地或分级地上升到表面层16侧的倾斜层。具体来说,其为通过下述方式而获得的DLC倾斜层,该方式为:在UBMS法中,采用石墨制靶(target)连续地或分级地提高基材上的偏置电压,形成膜。硬度连续地或分级地上升的目的在于DLC结构中的石墨结构(SP2)与金刚石结构(SP3)的结构比率因偏置电压的上升而偏于后者。
表面层16为以通过应力缓和层18的延长而形成的DLC为主体的膜,特别是,为减少结构中的氢含量的DLC膜。通过减少氢含量,耐磨耗性提高。为了形成这样的DLC膜,比如,采用下述的方法,其中,采用UBMS法,在用于溅射处理的原料和溅射气体中没有混入氢和含氢的化合物。
关于应力缓和层18和表面层16的成膜法,列举了采用UBMS的场合,但是,如果为可连续地或分阶段地使硬度变化的成膜法,则可采用其它的公知的成膜法。包括中间层17、应力缓和层18、表面层16的多层的膜厚的总值最好在0.5μm~3.0μm的范围内。由于如果膜厚的总值小于0.5μm,则耐磨耗性和机械的强度差,如果膜厚的总值超过3.0μm,则容易剥离,故最好不采用该方式。
另外,在本例子中,在各滚子4、5的仅仅外周面上设置DLC覆盖膜14,但是,也可在各滚子4、5的两端面上设置DLC覆盖膜14。特别是,对于在于中凸缘8(图4)中导向的各滚子4、5的一端面上设置DLC覆盖膜14的场合,各滚子4、5的上述一端面难以磨耗,可进一步提高滚子4、5的耐磨耗性。
(进入槽15)
还可在第5实施方式的双排自动调心滚子轴承中,像图9所示的那样,对于内圈2,在各小凸缘6、7(图4)中的面临从滚子长度的中间B2到最大直径的位置A2的距离K2大的滚子5的轴向外侧的端面的小凸缘7上,具有将上述滚子5***轴承内部的进入槽15。像图10所示的那样,在内圈2的上述小凸缘7的圆周方向的一个部位,设置圆弧形状的进入槽15。该进入槽15的圆弧15a的曲率半径对应于应***的滚子5(图9)的最大直径而适当地设定。在内圈2具有这样的进入槽15的场合,可进一步提高右排的滚子5在轴承内部的装配性。
也可在第6实施方式的双排自动调心滚子轴承中,像图11所示的那样,右排用的一个保持器12A中的柱部12Ab的外径面12D的倾斜角度β设定在大于零,而小于等于右排的滚子5的最大径角α2的范围内,并且柱部12Ab的内径面12d的倾斜角度γ按照与外径面的倾斜角度β相同的方式设定。本例子的倾斜角度β设定在小于等于最大径角α2,而基本接近最大径角α2的角度。此外,柱部12Ab的内径面仅仅由倾斜面部构成,没有设置前述的平坦面部。
按照该图11的结构,由于保持器12A具有前述的那样的倾斜角度β,故保持器12A的兜孔Pt面可更加确实地维持在滚子5的节距圆直径附近,在轴承运转时,保持器12A的兜孔Pt面可顺利并且确实地抱持滚子5的最大直径位置。另外,右排的较长的滚子5的组装也可更加容易地进行。
图12、图13表示风力发电设备的主轴支承装置的一个例子。在支承台21上,经由回转座轴承22(图13),水平自由旋转地设置机舱23的外壳23a。在机舱23的外壳23a的内部,经由设置于轴承外壳24上的主轴支承轴承25而自由旋转地设置主轴26,在主轴26中的在外壳23a之外突出的部分上安装回转翼的风叶27。主轴26的另一端与增速机28连接,增速机28的输出轴与发电机29的转子轴连接。机舱23通过回转用电动机30,经由减速器31以任意的角度而回转。
主轴支承轴承25在图示的例子中,以2个并列的方式设置,但是也可为1个。该主轴支承轴承25采用上述任意的实施方式的双排自动调心滚子轴承。在此场合,由于相对风叶27,在远方的排上作用轴向荷载和径向荷载,故相对风叶27,远方的排的滚子采用接触角θ2大的滚子5。由于相对风叶27,在近方的排上仅仅作用径向荷载,故相对风叶27近方的排的滚子采用接触角θ1小的滚子4。
本发明不限于以上的实施方式,在不脱离本发明的实质的范围内,可进行各种的追加、变更或删除。于是,这样的方案也包括在本发明的范围内。
标号的说明:
标号1表示双排自动调心滚子轴承;
标号2表示内圈;
标号3表示外圈;
标号3a表示轨道面;
标号4、5表示滚子;
标号6、7表示小凸缘;
标号8表示中凸缘;
标号11、12、12A表示保持器;
标号11a、12a表示圆环部;
标号11b、12b、12Ab表示柱部;
标号13表示滚子滚动面;
标号14表示DLC覆盖膜;
标号15表示进入槽;
标号26表示主轴;
符号A1、A2表示滚子的最大直径的位置;
符号B1、B2表示滚子长度的中间;
符号Cw表示冠形部;
符号D1max、D2max表示滚子的最大直径;
符号K1、K2表示从滚子长度的中间到滚子的最大直径的位置的距离;
符号L1、L2表示滚子长度;
符号θ1、θ2表示接触角。
Claims (8)
1.一种双排自动调心滚子轴承,其中,在内圈和外圈之间,以在轴承宽度方向并列的方式按照2排而夹设有滚子,上述外圈的轨道面为球面状,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:
在上述2排的滚子中,第1排滚子和第2排滚子的长度相互相等、第1排滚子和第2排滚子的最大直径相互相等,并且从相应的滚子长度的中间到最大直径的位置的距离相互不同。
2.根据权利要求1所述的双排自动调心滚子轴承,其中,上述2排的滚子中的任意一者的滚子的最大直径的位置相对滚子长度的中间,偏靠于轴承宽度方向的内侧。
3.根据权利要求1或2所述的双排自动调心滚子轴承,其中,对于上述2排的滚子中的从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离大的滚子,其接触角大于上述距离短的滚子。
4.根据权利要求1或2所述的双排自动调心滚子轴承,其中,其适用于风力发电设备的主轴的支承。
5.根据权利要求1或2所述的双排自动调心滚子轴承,其中,包括保持器,该保持器分别保持上述各排的滚子,各保持器包括环状的圆环部和多个柱部,该圆环部对上述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预先确定的间隔而设置,在这些柱部之间设置保持上述滚子的兜孔,在对从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离长的滚子进行保持的一个保持器中,该柱部的外径面具有伴随从基端侧朝向前端侧的运动,向径向内方倾斜的倾斜角度。
6.根据权利要求1或2所述的双排自动调心滚子轴承,其中,上述各滚子在滚子滚动面上具有DLC覆盖膜。
7.根据权利要求1或2所述的双排自动调心滚子轴承,其中,上述各滚子在滚子滚动面的端部具有冠形部。
8.根据权利要求1或2所述的双排自动调心滚子轴承,其中,上述内圈包括中凸缘与小凸缘,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,对上述2排的滚子进行导向,该小凸缘分别设置于上述外周面的两端,面临各排的滚子的轴向外侧的端面,在上述内圈中,上述各小凸缘中的部分小凸缘上具有使该滚子***轴承的内部的进入槽,该部分小凸缘面临从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离大的滚子的轴向外侧的端面。
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