CN113661331B - 自调心滚子轴承 - Google Patents
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Abstract
支承风力发电装置的主轴的自动调心滚子轴承包括:内圈(2);外圈(3);2排的滚子(4,5);保持器(10L,10R)。滚子(4,5)在外周面上具有多层结构的DLC表面膜(9)。DLC表面膜(9)的膜厚在2.0μm以上。滚子(4,5)的母材的外表面的表面粗糙度满足Ra≤0.3,且RΔq≤0.05的关系。多层结构的DLC表面膜(9)中的各层的膜硬度为,阶段性地在使外层侧的层变高。
Description
相关申请
本申请要求申请日为2019年4月5日、申请号为JP特愿2019-072713号的申请的优先权,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
本发明涉及一种支承风力发电装置的主轴的自动调心滚子轴承。
背景技术
在风力发电装置的主轴轴承中,大多采用自动调心滚子轴承。在作为风力发电装置的主轴轴承的自动调心滚子轴承中,除了因叶片、转子头的自重而产生的径向荷载之外,还作用因风力而产生的轴向荷载。在此场合,相对于双排中的一排的滚子仅仅承受大致径向荷载的情况,另一排的滚子承受径向荷载和轴向荷载的两者。由此,承受轴向荷载的排的滚子与仅承受径向荷载的排的滚子相比,接触面压力大,容易产生滚子的滚动面和外圈的轨道面的表面损伤、磨损,滚动寿命短。通过该寿命短的排的滚子的滚动寿命,确定轴承整体的实质寿命。
作为其对策,通常通过使用高粘度润滑剂来提高油膜形成能力。但是,高粘度润滑剂难以进行稀薄润滑,润滑剂的保养花费工夫。作为解决这样的课题的方案,人们提出了在滚子的滚动面上施加DLC表面膜的方案(例如,专利文献1)。DLC是类金刚石碳(Diamond-like Carbon)的简称。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2017-180832号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所记载的发明中,通过对滚子施加DLC表面膜,从而抑制轨道面的磨损,轴承寿命提高。但是,单层的DLC表面膜存在表面膜剥离的课题,期望进一步提高轴承寿命。
本发明为解决上述课题而提出,本发明提供一种自动调心滚子轴承,其用于风力发电装置的主轴的支承,抑制轴承轨道面的磨耗,并且DLC表面膜的耐剥离性优异,谋求更进一步的寿命的延长。
用于解决课题的技术方案
本发明的自动调心滚子轴承为下述的自动调心滚子轴承,该自动调心滚子轴承支承风力发电装置的主轴,其中,
该自动调心滚子轴承包括:内圈;外圈;2排的滚子,该2排的滚子夹设于该内圈和外圈的轨道面之间;保持器,该保持器保持上述各排的滚子,上述外圈的轨道面为两排部分所连续的球面状,上述滚子的外周面为沿着上述外圈的轨道面的截面形状;
上述滚子在外周面上具有多层结构的DLC表面膜;
上述DLC表面膜的膜厚在2.0μm以上;
上述滚子的母材的外表面的表面粗糙度满足Ra≤0.3,且RΔq≤0.05的关系;
上述多层结构的DLC表面膜中的各层的膜硬度为,外层侧的层阶段性地变高。
按照该结构,由于在滚子的外周面上施加DLC表面膜,因此耐磨损性提高。另外,也可以不使用高粘度润滑剂,可进行稀薄润滑,润滑剂的保养容易。DLC表面膜设为多层结构,使各层的膜硬度为,外层侧的层阶段性地变高,因此可提高最外层侧的膜硬度而更进一步提高耐磨损性,并且可使与母材接触的最内侧层比较软质,可得到与母材的高紧密贴合性。因此,耐剥离性优异。若DLC表面膜的膜厚过薄,则难以充分得到耐磨耗性和机械强度,但通过使膜厚度在2.0μm以上,形成耐磨耗性和机械强度优异的膜。对于DLC表面膜,由于具有在其膜厚度超过5.0μm时,容易剥离的危险,因此优选其膜厚在5.0μm以下。另外,由于将施加DLC表面膜的外周面的粗糙度的值以算术平均粗糙度Ra计而在0.3以下,以均方根斜率RΔq计而在0.05以下,因此可缓和对成为对象材料的内外圈的轨道面的侵蚀性。
也可在本发明的自动调心滚子轴承中,上述保持器由环状部和从上述环状部的周向多个部位沿轴向而延伸的多个柱部而形成为梳形,作为上述柱部的构成上述兜孔的面的兜孔面为圆筒面,上述圆筒面相对于上述柱部的中心以上述柱部的前端侧接近保持器中心侧的方式倾斜;
在上述各柱部的前端的外径面上形成有随着到达最前端而接近保持器内径侧的锥状部。
在该结构的情况下,由于柱部的兜孔面为圆筒面,因此可进行滚子的可靠的保持。柱部的成为兜孔面的圆筒面的中心的前端侧相对于柱部延伸的方向,向内径侧而倾斜,因此如果没有上述锥状部,则从保持器半径方向的外方,朝向保持器中心侧而观察柱部的柱部宽度在上述柱部的最前端处最宽。因此,因该变宽的柱部前端的外径部受到阻碍而难以进行滚子向兜孔内的组装,另外,该变宽的柱部前端的外径部成为在强度、功能上不具有良好影响的无用部分。但是,通过如上述那样形成接近保持器内径侧的锥状部,可省去阻碍滚子的组装的无用部分,滚子的组装性提高,并且可得到保持器的轻量化。由于滚子的组装性提高,因此在组装时不需要使保持器大幅变形,可防止由保持器的变形而引起的形状的破坏。
在该结构的情况下,优选的是,上述保持器的外径相对于上述节圆直径PCD而为PCD×102~105%;
上述保持器的内径相对于上述节圆直径PCD而为PCD×95~98%;
上述柱部的构成上述兜孔的部分的长度在滚子长度的65%以下。
若柱部的兜孔构成部分的长度为滚子长度的65%以下,则与未形成上述锥状部的现有产品相比,保持器的性能不变差,可形成下述的设计,即,确保保持器主要抱持滚子的位置(滚子最大直径位置)的兜孔面,并且保持器容积成为最小。在该情况下,保持器外径为PCD×102~105%,环状部的内径为PCD×95~98%。
更优选的是,上述保持器的上述柱部的上述锥状部为从最大直径角的位置或比该位置靠柱部前端侧的位置而开始的形状,上述最大直径角为,形成上述滚子的最大直径的上述保持器的角度。如果上述锥状部是从最大径角的位置或比该位置靠柱部前端侧而开始的形状,则即使设置有上述锥状部,也可确保滚子的保持性。
优选的是,在于上述保持器中设置上述锥状部的场合,形成从保持器半径方向的外方朝向中心侧而观察上述各柱部时,柱部宽度为,在上述柱部的最前端处最窄的形状。通过柱部在最前端处的宽度最窄,滚子的组装性提高。
在权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两种方案的任何组合都包括在本发明中。特别是,权利要求书中的各项权利要求的两个以上的任意组合也包含在本发明中。
附图说明
本发明通过参考附图的以下优选实施方式的说明,可更清楚地理解。然而,实施方式和附图仅是为了图示和说明,而不是为了限定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书来确定。在附图中,多个附图中的相同的标号表示相同或相当的部分。
图1为本发明的第1实施方式的自动调心滚子轴承的剖视图;
图2为非对称滚子的说明图;
图3为表示该自动调心滚子轴承中的保持器的倾斜角的剖视图;
图4为表示该自动调心滚子轴承中的滚子表层的DLC表面膜的结构的示意剖视图;
图5为表示用于该自动调心滚子轴承的保持器的一个例子的立体图;
图6为该保持器的局部放大剖开的俯视图;
图7为表示该保持器的兜孔与滚子的关系的剖视图;
图8为该保持器的局部剖视图;
图9为该保持器的局部放大俯视图;
图10为该保持器的柱部的剖视图;
图11为该保持器的局部立体图;
图12为该保持器的变形例子的局部立体图;
图13为另一实施方式的自动调心滚子轴承的剖视图;
图14为将风力发电装置的主轴支承装置的一个例子的一部分切开而表示的立体图;
图15为该主轴支承装置的剖面侧视图。
具体实施方式
结合图1~图11而对本发明的第1实施方式的双排的自动调心滚子轴承1(以下,有时简称为“轴承1”)进行说明。在该自动调心滚子轴承1中,于轴承宽度方向(轴心方向)而并排的左右2排的滚子4、5介于内圈2和外圈3之间。外圈3的轨道面3a为球面状。左右各排的滚子4、5的外周面为沿着外圈3的轨道面3a的截面形状。换言之,滚子4、5的外周面为使沿着外圈3的轨道面3a的圆弧围绕中心线C1、C2而旋转的旋转体形状的曲面。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的外周面的两端处分别设置有小凸缘6、7。在内圈2的外周面的中间部,即左排的滚子4和右排的滚子5之间,设置中凸缘8。本实施方式为适用于左右排对称的自动调心滚子轴承1的例子,左右排的接触角θ1、θ2相互相同。此外,本说明书中的用语“左”、“右”只不过是为了方便而表示轴承的轴向上的相对位置关系的用语。在本说明书中,为了容易理解,“左”、“右”与各图中的左右一致。
左右各排的滚子4、5分别通过保持器10L、10R而保持。在左排用的保持器10L中,多个柱部12从环状部11向左侧延伸,在这些柱部12之间的兜孔中保持左排的滚子4。在右排用的保持器10R中,多个柱部12从环状部11向右侧延伸,在这些柱部12之间的兜孔中保持右排的滚子5。
如在图2中夸张地表示的那样,左右各排的滚子4、5均为最大直径D1max、D2max的位置M1、M2从滚子长度的中间A1、A2而离开的非对称滚子。左排的滚子4的最大直径D1max的位置位于滚子长度的中间A1的右侧,右排的滚子5的最大直径D2max的位置位于滚子长度的中间A2的左侧。由这样的非对称滚子构成的左右各排的滚子4、5产生感应推力荷载。为了承受该感应推力载荷,设置内圈2的上述中凸缘8。由于在非对称滚子4、5与中凸缘8的组合中,通过内圈2、外圈3与中凸缘8的3个部位而引导滚子4、5,故引导精度良好。
图3表示保持器10R的倾斜角等。对图3的右侧的保持器10R进行说明,但是,由于本实施方式为适用于左右排对称的自动调心滚子轴承1的例子,故左侧的保持器10L与右侧的保持器10R相同,对于左侧的保持器10L,省略重复的说明。该图3的保持器10R的柱部12与轴承中心轴心O平行地延伸。如图13的例子那样,柱部12的前端侧也可以向内径侧倾斜。
在图3中,在保持器10R中,倾斜角β2相对作为构成滚子5的最大直径的位置的倾斜角度的滚子最大径角α2,为通过下式0≤β2≤α2而表示的关系。像这样,设定保持器倾斜角度β2,保持器10R的兜孔面12a夹持滚子5的最大直径位置。另外,在保持器10R的柱部12的前端的外径面,如后面说明那样设置有锥状部13。
此外,对于上述“保持器10R的倾斜角β2”,例如,在保持器10R的柱部12的兜孔面12a为圆筒面的情况下,该圆筒面的中心线C2相对于保持器轴心(轴承中心轴心O)所成的角度为保持器倾斜角β2。上述“保持器倾斜角β2”也可以是保持器10R的外径面的倾斜角度、或者保持器10R的内径面的倾斜角度。
各排的滚子4、5如在图4中示意地表示右排的滚子5的表层部的截面的那样,在外周面上具有多层结构(3层以上)的DLC表面膜9。对于内圈2和外圈3的各轨道面2a、2b、3a,也可与滚子4、5同样地施加DLC表面膜9,但是,在这里,对滚子4、5的DLC薄膜9进行说明。DLC表面9的厚度为2.0μm或更大。在本实施方式中,对于DLC表面膜9,从滚子4、5的母材侧依次为基底层9a、混合层9b、以及表面层9c这三层。
上述滚子4、5的母材的外表面的表面粗糙度包括算术平均粗糙度Ra与均方根斜率RΔq,Ra≤0.3,并且RΔq≤0.05。关于多层结构的DLC表面膜9中的各层9a、9b、9c的膜硬度,外层侧的层阶段性地变高。
通过对滚子4、5的外周面进行DLC表面膜处理,提高耐磨性。若施加DLC表面膜9,则耐磨损性提高,另一方面,需要确保耐剥离性。通过设为以下的结构来改善该情况。DLC表面膜9采用与母材的紧密贴合性优异的多层结构。DLC表面膜9的厚度为2.0μm或更大。此外,通过将施加有DLC表面膜9的外周表面的粗糙度的值设定为0.3Ra以下的算术平均粗糙度和0.05以下的均方根斜率RΔq,可以减轻对配对材料(内圈2和外圈3的轨道面2a、2b和3a)的侵蚀性。此外,通过在多层结构中分阶段地增加DLC表面膜9的硬度,可以获得高紧密粘合性。
具体地对滚子4、5等的材质与上述DLC表面膜9进行说明。滚子4、5、内圈2和外圈3由铁类材料构成。作为铁类材料,可以使用通常用作轴承部件的任意的钢材等,例如,可以举出高碳铬轴承钢、碳钢、工具钢、马氏体系不锈钢等。在这些轴承部件中,在其上形成有DLC表面膜9的表面的硬度优选为维氏硬度在Hv650以上。通过使维氏硬度在Hv650以上,可减小与DLC表面膜9(基底层)的硬度差,提高紧密粘合性。
优选的是,在滚子4、5的形成DLC表面膜9的面上,在形成表面膜之前,通过氮化处理而形成氮化层。作为氮化处理,优选实施不易在母材表面产生妨碍紧密粘合性的氧化层的等离子体氮化处理。另外,为了进一步提高与DLC表面膜9(基底层)的紧密粘合性,氮化处理后的表面的硬度以维氏硬度计在Hv1000以上这一方式是优选的。
滚子4、5的形成有DLC表面膜9的面,即作为形成有基底层9a的面的母材表面的算术平均粗糙度Ra为0.1~0.3μm,并且均方根斜率RΔq在0.05以下。RΔq优选在0.03以下,更优选在0.02以下。算术平均粗糙度Ra和均方根斜率RΔq是依据JISB0601而算出的数值,使用接触式或非接触式的表面粗糙度计等而进行测定。作为具体的测定条件,为测定长度4mm、截止值0.8mm。通过使母材表面的均方根斜率RΔq在0.05以下,粗糙度曲线中的峰变得平缓,突起的曲率半径变大,可降低局部表面压力。另外,在成膜时也可抑制由粗糙度而引起的微观水平的电场集中,可防止局部的膜厚及硬度的变化,进而可提高硬质膜的耐剥离性。
通过母材表面的粗糙度曲线而求出的最大峰高Rp优选在0.4μm以下。最大峰高Rp依据JISB0601而算出。通过粗糙度曲线而求出的最大峰高Rp与算术平均粗糙度Ra的关系优选为1≤Rp/Ra≤2,更优选为1.2≤Rp/Ra≤2。
另外,通过母材表面的粗糙度曲线而求出的偏度Rsk优选为负。Rsk是应变度的指标,更优选在-0.2以下。偏度Rsk是以平均线为中心定量地表示振幅分布曲线的上下对称性的指标,即是表示表面粗糙度相对于平均线的偏差的指标。偏度Rsk依据JISB0601而算出。偏度Rsk为负意味着粗糙度形状向下凸(谷),成为在表面具有较多平坦部的状态。作为其结果,可以说是凸部少、不易发生由突起部引起的应力集中的表面。另外,在减轻粗糙度的方法中,有滚筒研磨等的通过与研磨介质的碰撞来除去表面突起的方法,但根据加工条件,有可能会形成新的突起而Rsk转为正,需要注意。
图4是表示DLC薄膜9的结构的示意性剖视图。如该图4所示的那样,DLC表面膜9具有由(1)在滚子4、5的表面上直接成膜的以Cr和WC为主体的基底层9a、(2)在基底层9a上成膜的以WC和DLC为主体的混合层9b、(3)在混合层9b上成膜的以DLC为主体的表面层9c构成的3层结构。在这里,混合层9b是从基底层9a侧向表面层9c侧连续地或阶段性地使该混合层中的WC的含有率变小且使该混合层中的DLC的含有率变高的层。在该实施方式中,DLC表面膜9的膜结构具有上述三层结构,以避免物理特性(硬度、弹性模量等)的急剧变化。
由于基底层9a含有Cr,因此与由硬质合金材料、铁类材料构成的母材的相容性良好,与使用W、Ti、Si、Al等的情况相比,与母材的紧密粘合性优异。另外,用于基底层9a的WC具有Cr与DLC的中间的硬度、弹性模量,也难以产生成膜后的残留应力的集中。另外,基底层9a优选为从滚子表面侧朝向混合层9b侧而Cr的含有率变小且WC的含有率变高的倾斜组成。由此,滚子表面与混合层9b这两面的紧密粘合性优异。
混合层9b为介于基底层与表面层之间的中间层。如上所述,混合层9b所使用的WC具有Cr与DLC的中间的硬度、弹性模量,也难以产生成膜后的残留应力的集中。由于混合层9b为从基底层9a侧向表面层9c侧WC的含有率变小且DLC的含有率变高的梯度组成,因此基底层9a与表面层9c的两面的紧密粘合性优异。另外,在该混合层内,WC与DLC成为物理结合的结构,可防止该混合层内的破损等。而且,由于在表面层9c侧提高了DLC含有率,因此表面层9c与混合层9b的紧密粘合性优异。混合层9b是通过WC利用锚固效应而使非粘着性高的DLC结合于基底层9a侧的层。
表面层9c是以DLC为主体的膜。在表面层9c中,优选在与混合层9b相邻的一侧具有从混合层9b侧起硬度连续地或阶段性地变高的倾斜层部分9d。这是在混合层9b和表面层9c中偏置电压不同的情况下,为了避免偏置电压的急剧的变化,通过使偏置电压连续地或者阶段性地变化(提高)而得到的部分。倾斜层部分9d通过这样使偏置电压变化,结果如上述那样硬度倾斜。硬度连续地或阶段性地上升的原因在于,DLC结构中的石墨结构(sp2)与金刚石结构(sp3)的构成比率由于偏置电压的上升而偏向后者。由此,混合层与表面层的急剧的硬度差消失,混合层9b与表面层9c的紧密贴合性更优异。
DLC表面膜9的膜厚度(三层的总厚度)优选为2.0μm至5.0μm。如果膜厚小于2.0μm,则有时耐磨耗性和机械强度差,如果超过5.0μm,则容易剥离。此外,表面层9c的厚度与DLC表面膜9的厚度的比率优选在0.8以下。若该比例超过0.8,则具有混合层9b中的用于WC与DLC的物理结合的倾斜组织容易成为不连续的组织,紧密粘合性有可能劣化的危险。
通过将DLC表面膜9设为具有上述组成的基底层9a、混合层9b、表面层9c的三层结构,耐剥离性优异。
图5~图12表示上述后侧(右侧)的保持器10R的结构例子。对于前侧(左侧)的保持器10L(图1),关于与这些图5~图12一起说明的事项,与后侧的保持器10R相同,省略对其的说明。
在图5中,保持器10R的柱部12形成为如下形状:从长度方向的各部分为相同的基本截面形状(在图7中用假想线表示的形状)的棒状的部分除去与圆筒面状的兜孔面12a对应的部分,并且在前端设置有锥状部13。上述基本截面形状是由分别构成圆筒面的一部分的外周面12b及内周面12c和沿半径方向而延伸的两侧的平面状的侧面12d构成的形状。构成兜孔面12a的圆筒面的直径为比滚子5的最大直径稍大的直径。袋面12a是以上述中心线C2(图1、图3)为中心的圆筒面。如图10所示的那样,上述中心线C2以相对于柱部12而延伸的方向,柱部前端侧接近内径侧的方式倾斜。
图6所示的保持器10R的外径Do、内径Di、柱部长度L以如下方式进行最优化处理。保持器10R的环状部11的外径Do大于滚子5所排列的节圆直径PCD,环状部11的内径Di小于节圆直径PCD(图3)。环状部11的外径Do例如,为PCD×102~105%。环状部11的内径Di例如,为PCD×95~98%。柱部12的长度L、具体而言,柱部12的构成兜孔7的部分的长度L设在滚子长度L2(图2、图3)的65%以下。
上述锥状部13(图5~图6、图8~图10)以随着到达最前端而接近保持器内径侧的方式形成于柱部12的前端的外径面上。锥状部13位于形成滚子5的最大径角的直线a(在图8中以虚线表示)上,或从比该直线a更靠柱部前端侧而开始。即,锥状部13形成于柱部12的比构成滚子5的最大径角的直线a上的位置靠前端侧的部分。换言之,锥状部13从滚子5的中心线C2上的成为最大直径的位置M(图3)上、或者比该位置M更靠柱部前端侧开始。
在柱部12形成有上述锥状部13,并且圆筒面状的兜孔面12a相对于柱部12延伸的轴向而倾斜,从而如图9所示的那样,从保持器半径方向的外方,朝向保持器中心侧而观察柱部12时的柱部宽度在柱部12的最前端处成为最窄的W1,相对于锥状部13开始之前的宽度W2而变窄。另外,柱部12的前端面12e的径向厚度d(图10)与未设置锥状部13的情况相比变小。
保持器10L、10R的材质使用轴承钢、其他铁类材料、或者黄铜类材料。
按照该结构的保持器10R,由于柱部12的兜孔面12a为圆筒面,故可进行滚子5的可靠的保持。另外,由于形成了锥状部13,因此滚子5的组装性提高。
对锥状部13和滚子5的组装性的关系进行说明。柱部12的成为兜孔面12a的圆筒面的中心线C2的前端侧相对于柱部12延伸的方向向内径侧而倾斜。因此,如图12的例子那样,如果没有上述锥状部13(参照图11),则从保持器半径方向的外方,朝向保持器中心侧而观察柱部12时的柱部宽度在上述柱部的最前端处最宽。由此,因该变宽的柱部12的前端的外径部而受到阻碍,难以进行滚子5向兜孔15内的组装,另外,该变宽的柱部12的前端的外径部成为在强度、功能上不具有良好影响的无用部分。
在该实施方式中,由于形成了上述锥状部13,因此柱部前端的周向宽度W1(图9)及径向厚度d(图10)均变小。于是,滚子5的组装性提高,并且实现保持器10R的轻量化。由于滚子5的组装性提高,因此在组装时不需要使保持器10R大幅变形,防止由保持器10R的变形而引起的形状的破坏。
由于以省略无用部分的方式形成,因此不影响滚子5的保持性,另外从轻量化的方面考虑,也优选形成锥状部13。但是,如果锥状部13形成得过长,则滚子5的保持性降低,因此,从滚子5的最大直径的位置M(图9)上或比该位置M更靠柱部前端侧而开始,由此,确保滚子5的保持性。另外,从滚子5的组装性出发,锥状部13的前端的径向厚度d(图10)越薄越好,但由圆筒面构成的兜孔面12a从柱部12的前端侧通过钻孔加工而形成,因此需要在前端残留平面,优选在不妨碍加工的范围内减薄。
另外,上述实施方式为适用于左右对称的自动调心滚子轴承1的例子,但是,也可如左右非对称的自动调心滚子轴承,比如图13所示的实施方式那样,适用于左右排的接触角θ1、θ2相互不同的自动调心滚子轴承1。
图14、图15表示风力发电装置的主轴支承装置的一个例子。在支承台21上经由旋转座轴承22(图15)水平自由旋转地设置机舱23的壳体23a。在机舱23的壳体23a内,经由设置于轴承壳体24上的主轴支承轴承25而自由旋转地设置有主轴26,在主轴26的向壳体23a外突出的部分安装有成为回旋叶片的叶片27。主轴26的另一端与增速器28连接,增速器28的输出轴与发电机29的转子轴连接。机舱23通过旋转用马达30,经由减速器31而旋转成任意的角度。主轴支承轴承25在图示的例子中,并排设置有2个,但也可为1个。
以上,基于实施方式而对用于实施本发明的方式进行了说明,但本次公开的实施方式在所有方面均为例示性的,并不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明表示,而是由权利要求书表示,意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
标号的说明:
标号1表示双排自调心滚子轴承;
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9表示DLC表面膜;
标号9a表示基底层;
标号9b表示混合层;
标号9c表示表面层;
标号10L、10R表示柱部;
标号11表示环状部;
标号12表示柱部
标号13表示锥状部;
标号15表示兜孔;
标号26表示主轴;
符号A1、A2表示滚子长度的中间;
符号D1max、D2max表示最大直径;
符号L1、L2表示滚子的长度;
符号M1、M2表示滚子的最大直径的位置;
符号θ1、θ2表示接触角。
Claims (5)
1.一种自动调心滚子轴承,该自动调心滚子轴承支承风力发电装置的主轴,其中,
该自动调心滚子轴承包括:内圈;外圈;2排的滚子,该2排的滚子夹设于该内圈和外圈的轨道面之间;保持器,该保持器保持上述各排的滚子,上述外圈的轨道面为两排部分所连续的球面状,上述滚子的外周面为沿着上述外圈的轨道面的截面形状;
上述滚子在外周面上具有多层结构的DLC表面膜;
上述DLC表面膜的膜厚在2.0μm以上;
上述DLC表面膜由在上述滚子的表面上直接成膜的以Cr和WC为主体的基底层、在上述基底层上成膜的以WC和DLC为主体的混合层、在上述混合层上成膜的以DLC为主体的表面层构成,
在上述表面层中,与上述混合层相邻的一侧具有从上述混合层侧起硬度连续地或阶段性地变高的倾斜层部分,
上述滚子的母材的外表面的表面粗糙度满足Ra≤0.3,且RΔq≤0.05的关系;
上述多层结构的DLC表面膜中的各层的膜硬度为,外层侧的层阶段性地变高。
2.根据权利要求1所述的自动调心滚子轴承,其中,上述保持器由环状部和从上述环状部的周向多个部位沿轴向延伸的多个柱部而形成为梳形,作为上述柱部的构成兜孔的面的兜孔面为圆筒面,所述圆筒面相对于上述柱部的中心以上述柱部的前端侧接近保持器中心侧的方式倾斜,
在上述各柱部的前端的外径面上形成有随着到达最前端而接近保持器内径侧的锥状部。
3.根据权利要求2所述的自动调心滚子轴承,其中,
上述保持器的外径相对于上述滚子所排列的节圆直径PCD而为PCD×102~105%;
上述保持器的内径相对于上述节圆直径PCD而为PCD×95~98%;
上述柱部的构成上述兜孔的部分的长度在滚子长度的65%以下。
4.根据权利要求2或3所述的自动调心滚子轴承,其中,上述保持器的上述柱部的上述锥状部从最大直径角的位置或比该位置靠柱部前端侧的位置而开始,上述最大直径角为,形成上述滚子的最大直径的上述保持器的角度。
5.根据权利要求2或3所述的自动调心滚子轴承,其中,从保持器半径方向的外方,朝向中心侧而观察上述保持器的上述各柱部时,柱部宽度在上述柱部的最前端处最窄。
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