CN106468307A - 包括斜接触滚动体的滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

一种滚动轴承，其包括内圈(14)、外圈(16)、排列在所述内外圈(14、16)的轴承滚道(22、36)之间的至少一列斜接触滚动体(18)。每个所述内外圈包括与滚动体的端面(18c、18d)接触的引导面(26、40)。所述列的每个滚动体的旋转轴线(18a)与所述内外圈的每个引导面(26、40)的相交点位于与所述引导面的内侧边缘(26a、40a)和外侧边缘(26b、40b)等距处。

Description

包括斜接触滚动体的滚动轴承
技术领域
本发明涉及滚动轴承领域，尤其是包括外圈、内圈、布置于所述两个圈之间的至少一列滚动构件(例如滚动体)的滚动轴承。
更具体地，本发明涉及此类滚动轴承，其具有大的直径，尤其是那些使用在风电动力装置或者隧道钻孔机械中的轴承，例如隧道钻机或者挖掘机。
背景技术
此类滚动轴承通常包括两个圈(内圈和外圈)，为了同时经受住轴向力和径向力，在所述两个圈的轴承滚道之间布置了至少一列斜接触滚动体(oblique contact roller)。此类轴承还可以经受住高的倾覆力矩(overturning moment)。此类轴承具有大直径，同时经受较大的径向和轴向载荷，通常被称作回转支承轴承(slewing bearing)。
专利申请WO2012/126529A1描述了一种回转支承轴承，包括布置在内圈和外圈之间的两列斜接触滚动体。为了实现与每列滚动体的端面的接触，在每个所述圈上具有两个引导面。
此类轴承在运行中，滚动体可能发生相对于内圈和外圈的关联的轴承滚道的倾斜(inclination)或者倾摆(tilting)。这导致所述滚动体与两个所述圈之间摩擦力矩的增加。
发明内容
本发明的目的在于消除这些缺陷。
更具体地，本发明的目的在于提供一种滚动轴承，其容易生产，具有经济性，在运行中具有被限制的摩擦力矩。
根据一个实施例，所述滚动轴承包括内圈、外圈、布置在两个所述圈的轴承滚道之间的至少一列斜接触滚动体。每个所述圈包括与所述滚动体端面接触的引导面。所述列的每个滚动体的旋转轴线与所述圈的每个引导面的交点位于与所述引导面的内侧边缘和外侧边缘等距处。
每个滚动体的端面与所述内圈的引导面的接触区域可以是以圆盘(disc)的形式，所述圆盘以所述滚动体的旋转轴线为中心。每个滚动体的端面与所述内圈的引导面的接触区域可以是以环(hoop)的形式，所述环以所述滚动体的旋转轴线为中心。
优选地，所述滚动体的所述端面为平面。
按照一个实施例，所述滚动体的所述端面的直径小于所述内圈和外圈的所述引导面的长度。所述引导面的长度可以小于所述内圈和外圈的轴承滚道的长度。
优选地，所述圈的引导面与所述滚动体的端面之间的差距(gap)与所述滚动体的长度之间的比率在5％到6％之间。
按照一个实施例，所述引导面直接成形在所述内圈和外圈上。所述轴承可以包括至少两列滚动体。
附图说明
通过学习作为示例方式的实施例的详细说明将会更好的理解本发明，所述实施例不作为限制，并通过附图进行解释，在附图中：
图1是按照一个实施例的滚动轴承的轴向截面图；
图2是图1的细节视图；以及
图3是按照图2轴线III-III的局部截面图。
具体实施方式
在图1中，所述滚动轴承作为一个整体标示为10，尤其可以适用于风电机或者隧道钻孔机械中。所述轴承10具有轴线12，包括内圈14、外圈16和布置在两个所述圈之间的两列斜接触滚动体18、20。为了保持每列滚动体的规则的圆周间距，所述轴承10还包括分别设置在两两连续滚动体18、20之间的插入件(未展示)。
所述滚动体18、20是彼此相同的。所述滚动体沿构成旋转轴线的所述轴线18a、20a延伸。每个所述滚动体18、20包括外部滚动表面18b、20b和两个对设的端面18c和18d、20c和20d，所述端面18c、18d以及20c、20d在轴向上(考虑所述滚动体的旋转轴线18a、20a)限定出所述轴承的外表面。所述滚动体18、20的端面是平面。
在图示的实施例中，所述滚动体的滚动表面18a、20a为圆柱形的。作为一种选择，所述滚动表面可以具有球面形或者对数曲线形的轮廓。对于每一列，所述滚动体的旋转轴线18a、20a汇聚在轴线12上的一点。
所述内圈14和所述外圈16同轴心，沿着所述轴承的旋转轴线12轴向地延伸。所述内圈14和所述外圈16为实心的(solid)。“实心圈”意思是该圈具有始于锻造和/或辊压毛坯、棒料或者管料，通过切削(车削、磨削)机加工得到的形式。
在图示的实施例中，所述内圈14形为单体构件。所述内圈14包括孔14a，该孔14a设计为安装在机器(未描述出来)的框体或者结构上。所述内圈14还包括具台阶形的外部表面14b，在所述外部表面14b上成形第一和第二环形内轴承滚道22、24。所述轴承滚道22、24相对于穿越所述轴承列18、20之间的贯轴径向平面(a transverse radial plane)彼此对称。每个轴承滚道22、24为环形冠状(annular crown)。每个轴承滚道22、24从圆柱形外部表面14b朝向内部倾斜地延伸。每个轴承滚道22、24在纵截面内具有直线形轮廓，该轮廓与每个所述滚动体18、20的承载表面18b、20b呈直线形接触。
所述内圈14还包括成形在所述外部表面14b上的环形的引导面26、28，所述引导面26、28设计为在轴向上支撑所述滚动体的所述端面18c、20c，所述轴向是就旋转轴线18a、20a而言的。所述引导面26、28相对于经过所述轴承列18、20之间的贯轴径向平面彼此对称。每个引导面26、28为在圆周方向上是连续的环形冠状。每个引导面26、28在纵向截面内具有直线形的轮廓。每个引导面26、28为截头锥状(frusto-conical)，垂直于相关的轴承滚道22、24，同时连接至所述轴承滚道的小直径边缘处，在本实施例中通过凹沟的方式连接。每个引导面26、28倾斜地延伸，且连接至所述内圈的外部表面14b。所述引导面26、28关于所述滚动体的旋转轴线18a、20a径向地延伸。每个引导面26、28和相关联的轴承滚道22、24界定出向内地径向定位的“V”形的通道。
在图示的实施例中，所述外圈16为整体成形。所述外圈16包括台阶状的孔16a，在所述孔16a内成形了环形外轴承滚道36、38。所述轴承滚道36、38关于经过所述轴承列18、20之间的贯轴的径向平面对称。每个轴承滚道36、38为环形冠状的。每个轴承滚道36、38从所述外圈16的所述孔16a朝内部倾斜地延伸。每个轴承滚道36、38在直线的截面内具有直线状的轮廓，所述轮廓与每个所述滚动体18、20的承载表面18b、20b线性接触。所述内圈的所述轴承滚道22、24和所述外圈的所述轴承滚道36、38是关于所述滚动体的旋转轴线18a、20a彼此各自对设的、平行的和对称的。所有的滚动体的承载表面18b、20b与轴承滚道22、24和36、38接触。
所述外圈16还包括成形在所述孔16a内的环形引导面40、42，所述环形引导面40、42设计为轴向地(考虑到所述旋转轴18a、20a)支承所述滚动体的端面18d、20d。所述引导面40、42关于经过所述轴承列18、20之间的贯轴的径向平面彼此对称。每个所述引导面40、42为在圆周方向上是连续的环形冠状。每个所述引导面40、42在直线截面内具有直线状的轮廓。每个引导面40、42为截头锥状(frusto-conical)，垂直于相应的轴承滚道36、38。每个引导面40、42从所述孔16a朝向外部倾斜延伸，并与相关轴承滚道36、38的大直径边缘相连，在本实施例中通过凹沟的方式连接。每个引导面40、42关于所述滚动体的旋转轴线18a、20a径向地延伸。每个引导面40、42和相关联的轴承滚道36、38限定出向内地径向定位的“V”形的通道。所述外引导面40、42和所述内引导面26、28是彼此各自对设的、平行的和同轴的。
所述内圈的所述轴承滚道22和引导面26与所述外圈的轴承滚道36和引导面40一起限定出第一环形空间，在所述第一环形空间内布置了所述滚动体列18。每个滚动体18安装为与轴承滚道22、36直接接触，并保持所述引导面26、40旁边的位置处。
如在图2中更清楚地展示的，形成为每个滚动体的端面18c、18d的支撑面的每个引导面26、40由内侧横边缘26a、40a，和外侧横边缘26b、40b界定。这些横边缘为环形的。
每个滚动体的旋转轴线18a与所述内圈引导面26的相交点P18a,26位于与所述引导面26的横边缘26a和26b等距的位置处。如在图中展示的，在所述轴承10的轴向截面平面上，内侧横边缘26a与所述相交点P18a,26之间的径向距离(考虑到所述轴线18a的)d1与外侧横边缘26b与所述相交点P18a,26之间的径向距离相等。前述两个距离之和等于所述引导面26的长度。类似地，每个滚动体的旋转轴线18a与所述外圈的引导面40之间的相交点P18a,26处于与所述引导面26的横边缘40a和40b等距的位置处。
从而，每个滚动体的各个端面18c、18d与各个引导面26、40的接触区域的中心位于所述引导面上且位于每个滚动体的所述旋转轴线18a上。可能发生的滚动体18相对于所述轴承滚道22、36的倾摆得到了限制。
每个滚动体的端面18c与所述内圈的引导面26的接触区域为圆盘形式，所述圆盘中心位于所述滚动体的旋转轴线18a上。每个滚动体的端面18d与所述外圈的引导面40的接触区域为环的形式，所述环中心位于所述滚动体的旋转轴线18a上。如图3中更清楚地展示的，该环形接触区域位于所述端面18d连接所述承载表面18b的边缘(ridge)处。
为了限制由所述内外圈的所述面26、40引导所述滚动体18而产生的摩擦力矩，这些所述引导面与所述滚动体的端面18c、18d之间的差距与所述滚动体的长度之间的比率在5％到6％之间。出于该目的，所述滚动体的所述端面18c、18d的直径小于所述内外圈的引导面26、40的长度。
所述轴承滚道24和所述内圈的引导面28与所述轴承滚道38和所述外圈的引导面42一起界定出第二环形空间，在所述第二环形空间内布置有成列的轴承20。所述轴承20与轴承滚道24、38直接接触，并被保持所述引导面28、42旁边。所述滚动体20相对于所述轴承滚道24、38和所述内外圈引导面28、42的布置与上面描述滚动体18的列的布置相同。
在图示的实施例中，所述轴承10包括以“O”形方式排列的两列斜接触滚动体18、20。作为一种选择，所述滚动体可以以“X”形方式排列。本发明已经基于具有排列于所述内圈和外圈之间的两列滚动体的滚动轴承进行了阐释。作为一种改型，具有单列或者三列或者三列以上的滚动体是可能的。

Claims (9)

1.一种滚动轴承，包括内圈(14)、外圈(16)、布置在所述内外圈(14、16)的轴承滚道(22、36)之间的至少一列斜接触滚动体(18)，每个所述内、外圈均包括与滚动体的端面(18c、18d)接触的引导面(26、40)，其特征在于，所述至少一列滚动体中的每个滚动体的旋转轴线(18a)与所述内、外圈的各引导面(26、40)的相交点位于与所述引导面的内侧边缘(26a、40a)和外侧边缘(26b、40b)的等距处。
2.根据权利要求1所述轴承，其特征在于，每个滚动体的端面(18c)与所述内圈的引导面(26)的接触区域为以所述滚动体的旋转轴线(18a)为中心的圆盘形状。
3.根据权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，每个滚动体的端面(18d)与所述外圈的引导面(40)的接触区域为以所述滚动体的旋转轴线(18a)为中心的圆环形状。
4.根据前述任意一项权利要求所述的轴承，其特征在于，所述滚动体的端面(18c、18d)为平面。
5.根据前述任意一项权利要求所述的轴承，其特征在于，所述滚动体的端面(18c、18d)的直径小于所述内圈和外圈的引导面(26、40)的长度。
6.根据前述任意一项权利要求所述的轴承，其特征在于，所述引导面(26、40)的长度小于所述内圈和外圈的轴承滚道(22、36)的长度。
7.根据前述任意一项权利要求所述的轴承，其特征在于，所述内、外圈的引导面(26、40)和所述滚动体端面(18c、18d)之间的间隙，与所述滚动体的长度的比率在5％到6％之间。
8.根据前述任意一项权利要求所述的轴承，其特征在于，所述引导面(26、40)直接成形于所述内圈和外圈上。
9.根据前述任意一项权利要求所述的轴承，其特征在于，包括至少两列滚动体(18、20)。
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