CN112955671A - 滚动轴承装置和风力设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于风力设备的滚动轴承装置(1)，其具有外环(2)和至少部分地支承在外环(2)内的内环(3)，其中外环(2)和内环(3)能够围绕旋转轴(4)相对彼此旋转，其中在外环(2)和内环(3)之间布置具有第一滚动体(6)的第一滚子轴承(5)、具有第二滚动体(8)的第二滚子轴承(7)和具有第三滚动体(10)的第三滚子轴承(9)，其中第一滚子轴承(5)和第二滚子轴承(7)构造为轴向轴承并且第三滚子轴承(9)构造为径向轴承，其特征在于，在滚动轴承装置(1)的未负荷状态下，第一滚动体(6)具有第一对数的滚子轮廓，而第二滚动体(8)具有与第一对数的滚子轮廓不同的第二对数的滚子轮廓。另一主题是具有两个构造成轴向轴承的滚子轴承(5、7)和两个构造成径向轴承的滚子轴承(9、11)的滚动轴承装置，其中，构造成径向轴承的滚子轴承(9、11)具有不同的对数的轮廓。此外还提出具有滚动轴承装置(1)的风力设备。

Description

滚动轴承装置和风力设备
技术领域
本发明基于一种尤其用于风力设备的滚动轴承装置，所述滚动轴承装置具有外环和至少部分地支承在外环内的内环，其中，外环和内环可围绕旋转轴彼此相对旋转，其中，在外环和内环之间布置有具有第一滚动体的第一滚子轴承、具有第二滚动体的第二滚子轴承和具有第三滚动体的第三滚子轴承，其中，第一滚子轴承和第二滚子轴承构造为轴向轴承，并且第三滚子轴承构造为径向轴承。
此外，本发明基于一种尤其用于风力设备的滚动轴承装置，所述滚动轴承装置具有外环和至少部分地支承在外环内的内环，其中，外环和内环可围绕旋转轴彼此相对旋转，其中，在外环和内环之间布置有具有第一滚动体的第一滚子轴承、具有第二滚动体的第二滚子轴承、具有第三滚动体的第三滚子轴承和具有第四滚动体的第四滚子轴承，其中，第一滚子轴承和第二滚子轴承构造为轴向轴承，并且第三滚子轴承和第四滚子轴承构造为径向轴承。
背景技术
这种尤其是以三排的滚子回转连接形式的滚动轴承装置在现有技术中充分已知。滚动体的构造和成型典型地符合德国DIN标准26281。在2010年十一月的DIN标准26281中，在第6段“参考几何形状”通过轮廓函数描述了滚子轴承的滚动体的滚子轮廓的构造。
这种滚动轴承装置例如以所谓的大型滚动轴承的形式用于支承风力设备的转子轴。风力设备通常具有塔架和可旋转地布置在塔架上且起到机架作用的吊舱。布置在吊舱中的转子轴在一端与转子毂连接，所述转子毂承载由风驱动的转子叶片，而另一端经由可能的传动器直接或间接地与发电机耦连以用于产生电流。这种大型滚动轴承在风力设备运行时经受特别的负荷条件。在将风力传递到转子叶片和转子轴上时，会出现大的力和力矩，它们对轴承元件提出了高的机械要求。另一方面，轴承还必须在长运行时间内在这些条件下确保可靠的运行并且具有相应高的使用寿命。
为了量化滚动轴承在出现妨碍功能的损坏之前能够承受的负荷，首先两个特征参数是重要的(参见DIN标准26281)。静态承载量说明例如静止的滚动轴承在遭受变形之前可承受哪种静态的负荷，滚动轴承的功能或精度由于该变形而受到妨碍。在滚动轴承的情况下，动态承载量说明在百万转后导致百分之10的失效率的负荷。滚动轴承的使用寿命可以通过经验公式由静态承载量或动态承载量和在给定的应用情况中主宰的负荷来计算。这些公式同样是上述德国DIN标准26281的内容并且使得本领域技术人员能够实现，将滚动轴承的尺寸设计调整为符合相应的应用情况中给出的负荷情况。
特别地，滚动体的凸度由此根据预期的负荷来设计。在此，经由上述的轮廓函数可以精确地描述滚动体轮廓，其中，通过相应地选择在轮廓函数中包含的成型参数可以实现更强的或者更小的凸度。
在此，对于选择合适的凸度来说两个考虑是决定性的。一方面，经由高凸形的滚动体形状可以实现相对于极端负荷的更高的抵抗能力。在高负荷下，在凸形滚动体与滚道之间发生强烈的弹性变形，由此接触面增大并且因此负荷在空间上分布，从而以这种方式经由变形拦截高负载。另一方面，在滚动体形状的强的凸性的情况下在正常运行中、也就是说在较低或中等负载下，仅给出相应小的接触区域，由此出现更严重的磨损。因此，在正常运行中，较小的凸度是有利的。因此，在这两个相对立的极端，即一方面抵抗强的负载的能力和另一方面抵抗磨损的能力，之间选择合适的凸度。
三排和四排的滚子回转连接能够承受轴向和径向力。通过在风力设备中作用在转子轴承上的不对称的负载分布(一方面的风力和另一方面的倾覆力)，两个轴向滚子轴承不利地不均匀地被加载并且因此也不均等地被利用。此外，在确定滚子轴承尺寸时总是以预期的最高的力为导向，从而两个轴承中的一个以不必要的方式过度确定尺寸。相应的情况存在于四排的滚子回转连接中，不仅和两个轴向轴承相关，而且也和两个径向轴承相关。
在所有滚道中具有相同的对数的滚子轮廓的三排和四排滚子回转连接中，两个轴向滚道中的一个对于在极端负载下的最大压力是临界(kritisch)的，但在使用寿命计算中过度地确定尺寸。第二滚道在极端负荷下达到较低的压力，但在使用寿命上处于极限。两个轴向的滚道中(在转子轴承中在轮毂侧或发电机侧，在叶片轴承中在叶片侧或轮毂侧)，哪一个在使用寿命方面临界以及哪一个在极端负载下临界，可以取决于风能设备而不同。通过使用相同的对数的轮廓，取决于随后的应用，必须增强一个或两个轴向滚道的直径和/或长度，这导致整个滚动轴承的尺寸增加，并因此导致成本升高。这同样适用于在径向滚道中的三排的滚子回转连接和在两个径向滚道中的四排的滚子回转连接。根据风能设备的设计方案和邻接的组件的弹性表现，必须增强三排的滚子回转连接的径向滚道或四排的滚子回转连接的径向滚道的直径和/或长度，这同样导致整个滚动轴承的尺寸增加并且由此导致成本升高。这个问题主要发生在主轴承或转子轴承中，但当然也发生在使用滚子轴承作为叶片轴承或作为方位轴承的情况下。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种滚动轴承装置和一种具有所述滚动轴承装置的风力设备，其中，允许滚子回转连接针对所期待的要求对于不同的子轴承的个性化匹配和优化。
此目的通过一种尤其用于风力设备的滚动轴承装置来实现，该滚动轴承装置具有外环和至少部分地支承在外环内的内环，其中，外环和内环能够围绕旋转轴相对彼此旋转，其中，在外环和内环之间布置有具有第一滚动体的第一滚子轴承、具有第二滚动体的第二滚子轴承和具有第三滚动体的第三滚子轴承，其中，第一滚子轴承和第二滚子轴承构造为轴向轴承，并且第三滚子轴承构造为径向轴承，其特征在于，在滚动轴承装置的未负荷状态下，第一滚动体具有第一对数的滚子轮廓，并且第二滚动体具有与第一对数的滚子轮廓不同的第二对数的滚子轮廓。
这种装置尤其是三排的滚子回转连接，其中，两个轴向轴承分别承受在轴向方向上的负荷，并且径向轴承相应地承受在径向方向上的负荷。
根据本发明的装置与现有技术相比具有以下优点，即两个轴向轴承可以分别单独地与负荷情况相匹配，并且因此考虑到了以下情况，即两个滚子轴承由于风力设备的不对称性和由于风力设备的不同运行模式而必须满足不同的要求。因此，第一滚动体例如可以在“正常”负荷下和在正常运行中(转动的转子毂)在第一滚子轴承的使用寿命方面优化，而第二滚动体在关断模式(转子毂不转动并且尤其被固定)下在极端和短时间的负荷峰值下在第二滚子轴承的最大承载能力方面优化。
换言之：常规方式中经常使用两个相同尺寸的滚子轴承作为轴向轴承。在此出现的问题是，必须根据预期的最大的负载情况确定滚子轴承的尺寸，因为转子轴承还必须能无损地经受住飓风。面向转子毂(Rotornabe)并且在正常运行中主要负荷的滚子轴承在此正常运行中却始终以明显低于此预期的最大的负载峰值受到负荷，从而滚动体在该轴承中的过大的成型部(也称为凸性或者隆起部)导致滚道中的提高的磨损，因为滚动体由于较小的负荷而过少变形并且因此仅形成与滚道的减小的接触面。但是不能选择轴承的更小的成型部或缩小，因为否则不能满足预期的最大负载情况。就此而言，根据本发明在正常运行中承载主要负载的滚子轴承(这里是第一滚子轴承)构造成具有较小的成型部，因此这种滚子轴承在正常运行中，也就是正常和较低负载下的耐久性被优化。此外，另一个滚子轴承(在此为第二滚子轴承)由于其位置主要在风力设备停止时和在临界的最大负荷情况下(例如在飓风红)以高负载受到负荷，该另一个滚子轴承以较大的成型部构造，从而在该轴承中在滚动体由于高负载而强烈变形时在滚动体和滚道之间分别形成大的接触面，并且因此在高负荷时实现较小的表面压力。
本发明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知。
根据本发明的优选实施方式，第三滚动体在滚动轴承装置的未负荷状态下也具有第三对数的滚子轮廓，其中，第三对数的滚子轮廓不同于第一对数的滚子轮廓和/或第二对数的滚子轮廓。通过这种设计有利地可以使第三滚子轴承的径向滚动体的轮廓与轴向滚子轴承的轮廓无关地有针对性地与预期的负荷情况相协调。
根据本发明的一个优选实施方式，第一对数的滚子轮廓在未负荷状态下满足以下轮廓函数
Figure BDA0003039103270000051
其中Dwel对应于第一滚动体(6)的最大直径，而Lwel对应于第一滚动体(6)的有效长度，以及c1表示第一滚动体(6)的对数系数，其中第二对数的滚子轮廓在未负荷状态下满足以下轮廓函数
Figure BDA0003039103270000052
其中Dwe2对应于第二滚动体(8)的最大直径，而Lwe2对应于第二滚动体(8)的有效长度，以及c2表示第二滚动体(8)的对数系数，其中c1小于c2。轮廓函数P(x)给出了滚动体的以毫米为单位的轮廓。轮廓函数和在轮廓函数中要使用的参数对于本领域技术人员来说原则上是已知的，并且尤其是从DIN标准26281中也是已知的。有利地，可以通过选择用于第一滚动体和/或第二滚动体的相应的对数系数c1,2专门考虑对于这些滚动体的预期的负荷情况。
因此，例如那些尤其是在“正常”负载下在正常运行中应具有长的使用寿命的滚动体设有略微减小的对数系数c，从而使得这些滚动体在未负荷的状态下具有略微减小的凸性(也称为成型部或隆起部)并且因此在较低负载下具有较长的使用寿命。这通过以下方式实现，即，减小的凸性导致其滚面在较低的负载下并且因此在滚子的较小的变形下平面式地在滚面上滚压。此外，那些尤其是在关断模式下在短时出现负载峰值时应提供高承载能力的滚动体设有略微提高的对数系数c，从而这些滚动体在未负荷状态下具有略微提高的凸性(也称为成型部或隆起部)。由此有利地实现了，在临界负载情况的极端负载下强烈变形的滚子具有与滚道更高的接触面并且因此在此临界负载情况下引起减小的表面压力。
根据本发明的优选实施方式，第一滚动体和第二滚动体构造为圆柱滚子或滚针滚子，并且第一滚动体的对数系数c1在0.0001和0.0003之间，优选在0.0002和0.0003之间，并且第二滚动体的对数系数c2在0.0004和0.0009之间，优选在0.0005和0.0007之间。
根据本发明的一个优选的实施方式，第一滚动体和第二滚动体构造为圆锥滚子，并且第一滚动体的对数系数c1在0.0001和0.0004之间，优选在0.00025和0.00035之间，并且特别优选基本上为0.0003，并且第二滚动体的对数系数c2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。
已经表明，在上述定义范围内的对数系数c1尤其对于在正常运行中应具有长的使用寿命的滚子轴承是特别有利的。在此，尤其涉及这样的滚子轴承，其在轴向方向上布置在滚动轴承装置的面向风力设备的转子毂的一侧上。然而，备选地，第一滚子轴承也可以是沿轴向布置在滚动轴承装置的面向风力设备的发电机的一侧上的滚子轴承。此外还表明，上述定义范围内的对数系数c2尤其对于在关断运行中要承受高负载峰值的滚子轴承是特别有利的。在此，尤其涉及这样的滚子轴承，其在轴向方向上布置在滚动轴承装置的面向风力设备的发电机的一侧上。然而，备选地，第二滚子轴承也可以是沿轴向方向布置在滚动轴承装置的面向风力设备的转子毂的一侧上的滚子轴承。
根据本发明的一个优选实施方式，第三对数的滚子轮廓在未负荷状态下满足以下轮廓函数
Figure BDA0003039103270000061
其中Dwe3对应于第三滚动体的最大直径，且Lwe3对应于第三滚动体的有效长度，并且其中第三滚动体的对数系数c3不等于0.00035的参考对数系数c0。
优选地，第一和第二滚动体仅在其滚子成型部方面有所区别。这意味着，第一和第二滚动体除了不同的滚子成型部之外具有相同的几何形状。因此，优选的是，第二滚动体的最大直径Dwe2等于第一滚动体的最大直径Dwe1(Dwe2＝Dwe1)，并且第二滚动体的有效长度Lwe2等于第一滚动体的有效长度Lwe1(Lwe2＝Lwe1)。
此外，开头所述的目的通过一种尤其用于风力设备的滚动轴承装置来实现，该滚动轴承装置具有外环和至少部分地支承在外环内的内环，其中，外环和内环可围绕旋转轴相对彼此旋转，其中，在外环和内环之间布置有具有第一滚动体的第一滚子轴承、具有第二滚动体的第二滚子轴承、具有第三滚动体的第三滚子轴承和具有第四滚动体的第四滚子轴承，其中，第一滚子轴承和第二滚子轴承构造为轴向轴承，并且第三滚子轴承和第四滚子轴承构造为径向轴承，其特征在于，在滚动轴承装置的未负荷的状态下，第三滚动体具有第三对数的滚子轮廓，而第四滚动体具有与第三对数的滚子轮廓不同的第四对数的滚子轮廓。
这种装置尤其是四排的滚子回转连接，其中，两个轴向轴承分别承受轴向方向上的负荷，并且两个径向轴承相应地承受径向方向上的负荷。
根据本发明的一个优选的实施方式设置，第三对数的滚子轮廓和/或第四对数的滚子轮廓与第一对数的滚子轮廓和/或第二对数的滚子轮廓不同。
根据本发明的一个优选实施方式，第三对数的滚子轮廓在未负荷的状态下满足以下轮廓函数
Figure BDA0003039103270000071
其中Dwe3对应于第三滚动体(10)的最大直径，且Lwe3对应于第三滚动体(10)的有效长度，以及c3表示第三滚动体(10)的对数系数，其中第四对数的滚子轮廓在未负荷状态下满足以下轮廓函数
Figure BDA0003039103270000072
其中Dwe4对应于第四滚动体(12)的最大直径，而Lwe4对应于第四滚动体(12)的有效长度，并且c4表示第四滚动体(12)的对数系数，其中第四滚动体(12)的对数系数c4和c3不等于0.00035的参考对数系数c0。有利地，通过选择用于第三和/或第四滚动体的相应的、尤其与参考对数系数c0不同的对数系数c3,，可以专门考虑对于这些滚动体来说预期的负荷情况。
根据本发明的另一优选实施方式设置，第三滚动体的对数系数c3小于参考对数系数c0，并且第四滚动体的对数系数c4大于参考对数系数c0。因此，例如那些尤其是在“正常”负载下在正常运行中应具有长的使用寿命的滚动体设有略微减小的对数系数c，从而使得这些滚动体在未负荷的状态下具有略微减小的凸性(也称为成型部或隆起部)并且因此在较低负载下具有较长的使用寿命。这通过以下方式实现，即减小的凸性导致其滚面在较低的负载下并且因此在滚子的较小的变形下平面式地在滚面上滚压。此外，那些尤其是在关断模式下在短时出现负载峰值时应提供高承载能力的滚动体设有略微提高的对数系数c，从而这些滚动体在未负荷状态下具有略微提高的凸性(也称为成型部或隆起部)。由此有利地实现了，在临界负载情况下的极端负载下的强烈变形的滚子具有与滚道的更高的接触面并且因此在此临界负载情况下引起减小的表面压力。
根据本发明的另一优选实施方式设置，第三滚子轴承的对数系数c3在0.0001和0.0003之间，优选在0.0002和0.0003之间，并且第四滚动体(12)的对数系数c4在0.0004和0.0009之间，优选在0.0005和0.0007之间。已经表明，在上述定义范围内的对数系数c3尤其对于在正常运行中应具有长的使用寿命的滚子轴承是特别有利的。在此，尤其涉及这样的滚子轴承，其在轴向方向上布置在滚动轴承装置的面向风力设备的转子毂的一侧上。然而，备选地，第三滚子轴承也可以是沿轴向布置在滚动轴承装置的面向风力设备的发电机的一侧上的滚子轴承。此外还表明，上述定义范围内的对数系数c4尤其对于在关断运行中要承受高负载峰值的滚子轴承是特别有利的。
优选地，第三和第四滚动体仅在其滚子成型部方面有所区别。这意味着，第三和第四滚动体除了不同的滚子成型部之外具有相同的几何形状。因此，优选的是，第四滚动体的最大直径Dwe4等于第三滚动体的最大直径Dwe3(Dwe4＝Dwe3)，并且第四滚动体的有效长度Lwe4等于第三滚动体的有效长度Lwe3(Lwe4＝Lwe3)。
本发明的另一主题是一种风力设备，其具有转子毂和发电机，在所述转子毂处固定有至少一个转子叶片，所述发电机构造用于将动能转换为电能，其中，发电机的转子抗扭地与转子毂经由风力设备的转子轴连接，其中，转子毂和/或转子轴借助根据本发明的滚动轴承装置支承。
备选地也可设想，将根据本发明的滚动轴承装置使用在风能的其它领域中，如风力设备的方位轴承或叶片轴承。风能以外的可能的应用情形例如包括隧道掘进机、起重机、舵桨、油转移站(浮式采油存储和卸货单元)、挖掘机、露天采矿输送设备。
优选地，内环与转子轴抗扭地连接。然而，可替代地，也可以设想的是，外环与转子轴抗扭地连接。
附图说明
本发明的另外的细节、特征和优点从附图以及以下借助附图的优选实施方式的说明中给出。附图在此仅仅描述了本发明的有利的实施方式而不限制本发明的基本构思。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的滚动轴承装置的示意性剖视图。
图2示出了根据本发明的一个实施方式的滚动轴承装置的示意性剖视图。
图3示出了根据本发明的一个实施方式的滚动轴承装置的示意性剖视图。
图4示出了根据本发明的一个实施方式的滚动轴承装置的示意性剖视图。
附图标记列表
1 滚动轴承装置
2 外环
3 内环
4 旋转轴
5 第一滚子轴承
6 第一滚动体
7 第二滚子轴承
8 第二滚动体
9 第三滚子轴承
10 第三滚动体
11 第四滚子轴承
12 第四滚动体
具体实施方式
在不同的附图中，相同的部件始终设有相同的附图标记，并且因此通常也分别仅命名或提及一次。
在图1中示出了根据本发明的一个实施方式的滚动轴承装置1的示意性剖视图。
滚动轴承装置1包括外环2和内环3。两件式的外环2和内环3可围绕旋转轴4彼此相对旋转，例如内环3可以相对于外环2旋转或者外环2可以相对于内环3旋转。内环3在径向上布置在外环2的内部并且在轴向上至少部分地与外环2重叠。因此，这里涉及三排的滚子回转连接。
在外环2与内环3之间形成有第一滚子轴承5和第二滚子轴承7。第一和第二滚子轴承5、7在轴向方向上彼此错开地布置并且在轴向方向上承受力。此外，轴承装置还具有第三滚子轴承9，其承受径向上的力。
第一滚子轴承5包括多个第一滚动体6。第一滚动体6布置成滚动体的环绕的排，这些滚动体分别优选通过保持架或间隔件彼此间隔开。此外，也可以实现满载配备，其中，滚子贴靠在滚子处。第一滚动体6是圆柱形的并且在轴向上分别布置在构造在外环2处的环绕的滚道与构造在内环3处的环绕的滚道之间，从而第一滚动体6以其滚面相应在滚道上滚动。在此，第一滚动体6的转动轴分别垂直于滚动轴承装置1的旋转轴4。
第二滚子轴承7包括多个锥形的第二滚动体8。第二滚动体8同样布置成滚动体的环绕的排，所述滚动体分别优选通过保持架或间隔件彼此间隔开或处于满载配备中。第二滚动体8在轴向方向上也分别布置在构造在外环2处的环绕的滚道和构造在内环3处的环绕的滚道之间，从而第二滚动体8以其滚面相应在滚道上滚动。
在图1中示出的剖视图相应于沿着旋转轴4的穿过围绕旋转轴4的基本上旋转对称的滚动轴承装置1的截面。第一滚动体6和第二滚动体8均具有对数的滚子轮廓。根据本发明的实施方式的滚动轴承装置1与现有技术的区别在于，第一滚动体6的对数的滚子轮廓与第二滚动体8的对数的滚子轮廓不同。这意味着，第一滚动体6具有凸性(也称为成型部或隆起部)，该凸性与第二滚动体8的凸性不同。然而，这些几何差异至少如此的小，使得在图1的原理图中用肉眼不能轻易地看出这些几何差异。
滚动体的对数的滚子轮廓在滚子轴承中原则上通过轮廓函数P0(x)描述，该轮廓函数根据德国DIN标准26281(2010年十一月)的第6段描述了滚面的凸形的表面拱曲部作为变量x(以毫米为单位)的函数：
Figure BDA0003039103270000111
在此Dwe是相关的滚动体的最大直径，而Lwe描述相关的滚动体的有效长度。变量c0表示描述凸性的无量纲常数，并且因此在本说明书中被称为对数系数。由所述的DIN标准26281得知，对于圆柱滚子轴承和滚针轴承总是使用c0＝0.00035的值的对数系数c0，该对数系数在下面称为参考对数系数c0。相反，对于圆锥滚子推荐0.00045的对数系数。因此，由现有技术已知的滚动体具有确定的凸性。
根据本发明的第一实施方式的滚动轴承装置1的第一滚动体6现在这样构造，使得其轮廓函数P1(x)不同于第二滚动体8的轮廓函数P2(x)。对于轮廓函数P1(x)适用的是：
Figure BDA0003039103270000121
Dwel表示第一滚动体6的最大直径，而Lwel表示第一滚动体6的有效长度。类似地适用于轮廓函数P2(x)：
Figure BDA0003039103270000122
其中c2≠c1
Dwe2表示第二滚动体8的最大直径，而Lwe2表示第二滚动体8的有效长度。
可以想到的是，滚动轴承装置1用作风力设备的转子轴的主轴承。备选地，也可能的是，将根据本发明的滚动轴承装置使用在风能的其他领域中，如风力设备的方位轴承或叶片轴承中。风能以外的可能的应用情形例如包括隧道掘进机、起重机、舵桨、油转移站(浮式采油存储和卸货单元)、挖掘机、露天采矿输送设备。
在图2中示出了根据本发明的一个实施方式的用于风力设备中的转子轴轴承的滚动轴承装置1的示意性剖视图。这些组件的附图标记与图1类似。在此也涉及三排的滚子回转连接，其中，在此与图1不同，旋转轴4水平。
在图3中示出了根据本发明的一个实施方式的用于风力设备中的转子轴轴承的滚动轴承装置1的示意性剖视图。
滚动轴承装置1包括外环2和内环3。外环2和内环3能够围绕旋转轴4相对于彼此旋转，例如内环3能够相对于外环2旋转，或者外环2能够相对于内环3旋转。内环3在径向上布置在外环2的内部并且在轴向上至少部分地与外环2重叠。
与图1类似地，在外环2与内环3之间形成有第一滚子轴承5和第二滚子轴承7。第一和第二滚子轴承5、7在轴向方向上彼此错开地布置并且在轴向方向上承受力。与图1相比，轴承装置除了第三滚子轴承9外还附加地具有第四滚子轴承11，从而使沿径向的力由两个轴承9、11承受。因此，在此涉及四排的滚子回转连接。
在图2中示出的剖视图相应于沿着旋转轴4的穿过围绕旋转轴4的基本上旋转对称的滚动轴承装置1的截面。根据所示实施方式的第三滚动体10和第四滚动体12两者均具有如上文所述的形式的对数的滚子轮廓，如也在DIN标准26281中所描述的那些。利用用于系数的类似名称，给出根据以下的第三滚动体10的轮廓
Figure BDA0003039103270000131
以及根据以下的第四滚动体12的轮廓
Figure BDA0003039103270000132
所描绘的滚动轴承装置1与现有技术的区别在于，第三滚动体10的对数的滚子轮廓与第四滚动体12的对数的滚子轮廓不同。这意味着，第三滚动体10具有凸性(也称为成型部或隆起部)，该凸性与第四滚动体12的凸性不同。然而，这些几何差异至少如此的小，使得在图2的原理图中用肉眼不能轻易地看出这些几何差异。
滚动轴承装置1的第三滚动体10现在这样构造，使得其轮廓函数P3(x)不仅与第四滚动体12的轮廓函数P4(x)不同，而且优选也与具有参考对数系数c0＝0.00035的轮廓函数P0(x)不同。对于轮廓函数P3(x)适用的是：
Figure BDA0003039103270000133
其中c3≠0.00035。
Dwe3表示第三滚动体10的最大直径，而Lwe3表示第三滚动体10的有效长度。
这同样适用于第四滚动体12。根据本发明实施方式的滚动轴承装置1的第四滚动体12也如此构造，使得其轮廓函数P4(x)不仅与第三滚动体10的轮廓函数P3(x)不同，而且优选地也与具有参考对数系数c0＝0.00035的轮廓函数P0(x)不同。对于轮廓函数P4(x)适用的是：
Figure BDA0003039103270000134
其中c4≠c3，并且c4≠0.00035。
Dwe4表示第四滚动体12的最大直径，而Lwe4表示第四滚动体12的有效长度。
可以想到的是，滚动轴承装置1用作风力设备的转子轴的主轴承。然而，如在图1中示出的滚动轴承中那样，在此也可以考虑与图1不同的、替代的应用可能性。
在图4中示出了根据本发明的另一个实施方式的滚动轴承装置1的示意性剖视图。如在图1和2中那样，这里涉及三排的滚子回转连接，但在这里具有两个用于接收轴向力的圆柱滚子轴承5和7以及另一个用于接收径向力的圆柱滚子轴承9。与图1和2类似地，第一滚子轴承5和第二滚子轴承7具有彼此不同的对数的滚子轮廓。

Claims (14)

1.滚动轴承装置(1)，尤其用于风力设备，该滚动轴承装置具有外环(2)和至少部分地支承在外环(2)内的内环(3)，其中，外环(2)和内环(3)能够围绕旋转轴(4)相对彼此旋转，其中，在外环(2)和内环(3)之间布置有具有第一滚动体(6)的第一滚子轴承(5)、具有第二滚动体(8)的第二滚子轴承(7)和具有第三滚动体(10)的第三滚子轴承(9)，其中，第一滚子轴承(5)和第二滚子轴承(7)构造为轴向轴承并且第三滚子轴承(9)构造为径向轴承，其特征在于，在滚动轴承装置(1)的未负荷状态下，第一滚动体(6)具有第一对数的滚子轮廓，而第二滚动体(8)具有与第一对数的滚子轮廓不同的第二对数的滚子轮廓。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第三滚动体(10)在所述滚动轴承装置(1)的未负荷状态下具有第三对数的滚子轮廓，并且所述第三对数的滚子轮廓不同于所述第一对数的滚子轮廓和/或所述第二对数的滚子轮廓。
3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承装置(1)，其中，所第一对数的滚子轮廓在未负荷状态下满足以下轮廓函数
Figure FDA0003039103260000011
其中Dwel对应于第一滚动体(6)的最大直径，而Lwel对应于第一滚动体(6)的有效长度，以及c1表示第一滚动体(6)的对数系数，其中第二对数的滚子轮廓在未负荷状态下满足以下轮廓函数
Figure FDA0003039103260000012
其中Dwe2对应于第二滚动体(8)的最大直径，而Lwe2对应于第二滚动体(8)的有效长度，以及c2表示第二滚动体(8)的对数系数，其中c1小于c2。
4.根据前述权利要求中任一项所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第一滚动体(6)和所述第二滚动体(8)构造为圆柱滚子或滚针滚子，并且所述第一滚动体(6)的对数系数c1在0.0001和0.0003之间，优选在0.0002和0.0003之间，并且所述第二滚动体(8)的对数系数c2在0.0004和0.0009之间，优选在0.0005和0.0007之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第一滚动体(6)和/或所述第二滚动体(8)构造为圆锥滚子，并且所述第一滚动体(6)的对数系数c1在0.0001和0.0004之间，优选处于0.00025和0.00035之间并且特别优选基本上为0.0003，并且所述第二滚动体(8)的对数系数c2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。
6.根据前述权利要求中任一项所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第三对数的滚子轮廓在未负荷状态下满足以下轮廓函数
Figure FDA0003039103260000021
其中Dwe3对应于第三滚动体(10)的最大直径，且Lwe3对应于第三滚动体(10)的有效长度，并且其中第三滚动体(10)的对数系数c3不等于0.00035的参考对数系数c0。
7.根据前述权利要求中任一项所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第一和第二滚动体(6，8)仅在其滚子成型部方面有所区别并且尤其具有相同的有效长度Lwe1，2和相同的最大直径Dwe1，2。
8.滚动轴承装置(1)，尤其用于风力设备，该滚动轴承装置具有外环(2)和至少部分地支承在外环(2)内的内环(3)，其中，外环(2)和内环(3)能围绕旋转轴(4)相对彼此旋转，其中，在外环(2)和内环(3)之间布置有具有第一滚动体(6)的第一滚子轴承(5)、具有第二滚动体(8)的第二滚子轴承(7)、具有第三滚动体(10)的第三滚子轴承(9)和具有第四滚动体(12)的第四滚子轴承(11)，其中，第一滚子轴承(5)和第二滚子轴承(7)构造为轴向轴承，并且第三滚子轴承(9)和第四滚子轴承(11)构造为径向轴承，其特征在于，在滚动轴承装置(1)的未负荷的状态下，第三滚动体(10)具有第三对数的滚子轮廓，而第四滚动体(12)具有与第三对数的滚子轮廓不同的第四对数的滚子轮廓。
9.根据权利要求8所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第三对数的滚子轮廓和/或所述第四对数的滚子轮廓不同于所述第一对数的滚子轮廓和/或所述第二对数的滚子轮廓。
10.根据权利要求8或9所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第三对数的滚子轮廓在未负荷的状态下满足以下轮廓函数
Figure FDA0003039103260000031
其中Dwe3对应于第三滚动体(10)的最大直径，且Lwe3对应于第三滚动体(10)的有效长度，以及c3表示第三滚动体(10)的对数系数，其中第四对数的滚子轮廓在未负荷状态下满足以下轮廓函数
Figure FDA0003039103260000032
其中Dwe4对应于第四滚动体(12)的最大直径，而Lwe4对应于第四滚动体(12)的有效长度，并且c4表示第四滚动体(12)的对数系数，其中第四滚动体(12)的对数系数c4和c3不等于0.00035的参考对数系数c0。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第三滚动体(10)的对数系数c3小于所述参考对数系数c0，并且所述第四滚动体(12)的对数系数c4大于所述参考对数系数c0。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第三滚动体(10)的对数系数c3在0.0001和0.0003之间，优选在0.0002和0.0003之间，并且所述第四滚动体(12)的对数系数c4在0.0004和0.0009之间，优选在0.0005和0.0007之间。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述第三和第四滚动体(10，12)仅在其滚子成型部方面有所区别，并且尤其具有相同的有效长度Lwe3，4和相同的最大直径Dwe3，4。
14.风力设备，其具有转子毂和发电机，在所述转子毂处固定有至少一个转子叶片，所述发电机构造用于将动能转换为电能，其中，所述发电机的转子抗扭地与转子毂经由风力设备的转子轴连接，其特征在于，所述转子毂和/或所述转子轴借助根据前述权利要求中任一项所述的滚动轴承装置(1)支承。
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