JP2010510454A - 特に風力伝達装置の軸を受けるラジラルローラー軸受 - Google Patents

特に風力伝達装置の軸を受けるラジラルローラー軸受 Download PDF

Info

Publication number
JP2010510454A
JP2010510454A JP2009537478A JP2009537478A JP2010510454A JP 2010510454 A JP2010510454 A JP 2010510454A JP 2009537478 A JP2009537478 A JP 2009537478A JP 2009537478 A JP2009537478 A JP 2009537478A JP 2010510454 A JP2010510454 A JP 2010510454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
roller
rollers
radial
hollow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009537478A
Other languages
English (en)
Inventor
ベルント エンドレス、
クリスティアン ホフィンガー、
トビアス ミューラー、
ヴィトルト マレク スモレンスキ、
Original Assignee
シャエフラー カーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャエフラー カーゲー filed Critical シャエフラー カーゲー
Publication of JP2010510454A publication Critical patent/JP2010510454A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34—Rollers; Needles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/50—Bearings
    • F05B2240/54—Radial bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/31—Wind motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

この発明は、特に、風力タービンの動伝機構の軸を保持するためのラジアルローラー軸受(1)に関する。この軸受は、内側走行軌道(3)を有する軸受外輪(2)と、これに同心に配列された、外側走行軌道(5)を有する軸受内輪(4)と、外輪と内輪（２，４）の間の走行軌道(3,5)の間に配され、リテーナ(7)により周方向に等間隔に保持された複数のローラーから成る。スリップを防ぐために、周方向に均等に位置するローラー(6)の幾つかは中空体(8)により置き換えられている。この中空体(8)はローラー(6)よりもやや径が大きく弾性が小さく、軸受が無負荷のときに、軸受輪(2,4)とリテーナ(7)が常に接触することを確保し、その他のローラー(8)が回転されるようにされている。本発明では、中空体(8)は、その内径ｄIを外径ｄAに対して所定の値に設定することにより、ラジアルローラー軸受１の設計時点において、他のローラー６と同等またはほぼ同じ耐荷重能力を持って形成されている。

Description

この発明は、請求項１の包括概念形成する特徴を有するラジアルローラー軸受に関し、このラジアルローラー軸受は、少なくとも時々小さい荷重のもとで稼動する軸受、例えば風力用動力伝達装置の軸受などに特に有利に実現できる。
ローラー軸受の当業者には、軸受が、十分な荷重のもとで、ローラーが内輪と外輪の間で、すべることなく転がり、最適の運動性能を発揮することは広く知られている。さらに、少なくとも一時的に低荷重がかけられるラジアルローラー軸受において、ローラーとリテーナから成るローラー組立体は、軸受の摩擦やローラー組立体の高い重量と一時的に小さいローラーと走行軌道との接触力により、運動学的回転数で回転しないことが知られている。それにより、ローラー組立体の回転数は、運動学的な回転数に対して抑えられ、ローラー組立体は運動学的に最適の状態にはなく、ローラー組立体と少なくとも一つの走行軌道との間において、スリップが起こる。その場合、ローラーと走行軌道との間に潤滑膜が形成されるが、回転数の急な変化叉は負荷の変化により、潤滑膜が破壊され、スリップが起きる接触個所において、極めて短時間に十分な潤滑膜が存在しなくなる。この結果、走行軌道がローラーと金属接触になり、ローラーが軌道上を滑り、ローラーが運動学的な回転数まで加速される。走行軌道とローラーの間の大きな速度差と潤滑膜の欠落は、走行軌道表面とローラー表面に高い接線方向応力を起こすことになり、これが、軌道面の表面荒れや亀裂のような、強い疲労や、大抵の場合微小な穴に結びついていて、ラジアルローラー軸受の早期の破壊に至る。
内側の走行軌道を有する軸受外輪と、これに同心に配列された外側走行軌道を有する軸受内輪とこれらの軸受輪の間で、これらの走行軌道面上を転がり、リテーナにより周方向に等間隔に保持された多数のローラーとから成るタイプのラジアルローラー軸受がFR２４７９３６９号により提案されている。この提案の軸受では、上述のスリップ効果とそれに起因する欠点を避けるために、ローラーと軸受輪の間に周囲に均一に配列された多数のローラーが、中空ローラーにより置き換えられている。軸方向には他のローラーよりいくらか短かく形成された中空ローラーは、他のローラーよりは少し小さい直径と小さい弾性係数を有しており、ラジアルローラー軸受の無負荷状態において、中空ローラーが常に軸受輪と接触しており、リテーナの安定した駆動と他のローラーが運動学的な回転数を確保できるようにしている。
実用上、この軸受は、繰り返し曲げ応力に常に曝されているこのようなラジアルローラー軸受の中空ローラーの永久変形により、耐荷重に関して、ローラーの潜在的な弱さが現れることが分かった。この弱さは、軸受の耐荷重性と使用年数の減少をもたらす。中空ローラーの内径がその外径に対して大きすぎると、即ち中空ローラーの壁の強度が弱すぎると、ラジアルローラー軸受の設置個所において、中空ローラーの耐荷重性の強い減少が現れ、それにより、他のローラーに掛る荷重が増大し、これが、ローラーの早期の磨耗をもたらし、その結果、ローラー軸受の使用年数が短くなる。これに反して、中空ローラーの内径をその外径に対して小さくしすぎると、即ち、中空ローラーの壁強度が大きすぎると、中空ローラーに集中荷重が掛り、ローラー軸受の長い使用を経ると亀裂が発生し、ついには中空ローラーの破壊に至る。このような集中荷重を避ける手近な手段は中空ローラーと他のローラーの寸法を大きくすることであるが、これは必然的に軸受全体に寸法を大きくし製造コストを高くする結果となる。
[先行技術文献]
[特許文献]
FR２４７９３６９号
公知の先行技術の上記欠点に基づき、負荷能力、大きさ、耐用年数といった本来の性能を維持しながら、ローラーと軸受輪間のスリップを避けるために、軸受荷重を常に耐えると共に、他のローラーに過度の荷重が掛るのを避けることにより耐用年数の長い、特に風力動力伝達装置の軸を受けるラジアルローラー軸受を提案することをこの発明は、課題としている。
発明にしたがって、この課題は、請求項１の前提部に記載されたラジアルローラー軸受において、中空ローラーの内径をその外径に対して、特定の値に選定することにより、ラジアルローラー軸受の設計時点において、中空ローラーが、他のローラーと同じかほぼ同じ耐荷重を有していることで解決された。
この発明は、中空ローラーの内径と外径の関係を狙った値にすることで、中空ローラーに掛る集中荷重と他のローラーの早期の磨耗が避けられ、それにより中空ローラーの耐用年数および負荷能力およびこの種のラジアルローラー軸受の耐用年数を決定的に高めることが、すでに可能であるという認識に基づいている。
請求項２に従い、中空ローラーが他のローラーと同一の軸方向長さを有し、その内径の大きさをその外径の大きさの６０−８０％の間に、特に７０±３％とされる場合、本発明に従うラジアルローラー軸受は特に好ましい形態となる。中空ローラーを他のローラーと同じ軸方向長さに形成することは、中空ローラーにかかる荷重を他のローラーにかかる荷重と近づけるという利点もあり、内径の大きさを外径の大きさに対して７０±３％とされる場合、ラジアルローラー軸受の使用により現れる全ての荷重条件において最適である。
発明に従って形成されたラジアルローラー軸受は、公知の先行技術に対して、負荷能力、大きさ、耐用年数といった本来の性能を維持しながら、ローラーと軸受輪とのスリップを避けるため、中空ローラーを有しているという利点がある。この中空ローラーが、その内径と外径の間の関係を所定の関係にすることで、出現する軸受荷重を常に耐えると共に、その他のローラーに過度の荷重が掛るのを避ける。この利点は、ローラー体がリテーナにより導かれるのでなく、回転する軸受自体により導かれることにより生じるのである。
以下に、この発明に従って形成されたラジアルローラー軸受の好ましい実施例を、添付の図面を参照して、詳細に説明する。
図１は、この発明に従って形成されたラジアルローラー軸受の側面図を示している。
図２は、この発明に従って形成されたラジアルローラー軸受の図１のA-A断面を示している。
公知のように、内軌道３を有する外輪２と、この外輪に同心に配列された、外軌道５を有する内輪４と、これら内輪、外輪２，４の間に配列され、軌道３，５を転がる多数のローラー６から成る風力用動伝軸を支持するのに適した、ラジアルローラー軸受が、図１及び図２の図示から明らかに見られる。ローラー６は、リテーナ７により周方向に等間隔をおいて保持されている。同様に図から明らかなように、ラジアルローラー軸受１は、ローラー６と内外輪２，４とのスリップを避けるために、周方向に等間隔に配置された三つのローラー６が中空ローラー８により置換せられている。この中空ローラーは、他のローラーより僅かに大きい直径と僅かに小さい弾性係数を有していて、軸受が無荷重の状態では内外輪２，４と常に接触し、これにより、リテーナ７が常に回転し、他のローラーの回転を維持している。
ラジアルローラー軸受１の長期の使用により中空ローラー８の破壊に至らしめることのある中空ローラーの集中荷重が現れないように、また他のローラー６の早期の磨耗をもたらす過度の荷重を避けるために、発明に従って、中空ローラー８は、その内径ｄIを外径ｄAに対して所定の値に設定することにより、ラジアルローラー軸受１の設計時点において、他のローラー６と同等またはほぼ同じ耐荷重能力を持って形成されている。これは、中空ローラー８の軸方向長さを他のローラー６の軸方向長さと同じにし、内径ｄIの大きさを好ましくは外径dAの大きさの７０±３％とすることにより得られる。
１：ラジアルローラー軸受
２：軸受外輪
３：内軌道
４：軸受内輪
５：外軌道
６：ローラー
７：リテーナ
８：中空ローラー
ｄI：内径
ｄA：外径

Claims (2)

  1. 内軌道(３)を有する外輪（２）と、この外輪に同心に配列された、外軌道(５)を有する内輪(４)と、これら軸受輪(２，４)の間に配列され、該軌道(３，５)を転がる多数のローラー体(６)から成る特に風力用動伝軸を支持するのに適したラジアルローラー軸受であって、該多数のローラー体が周方向に互いに等間隔にリテーナ(7)により保持され、該ローラー体(6)と該軸受輪（２，４）との間のスリップを避けるために、周囲に均等に配置された複数のローラー体（６）が、中空ローラー（８）により置き換えられており、ラジアルローラー軸受（１）の無負荷状態で、該軸受輪（２，４）と常に接触しそれによりリテーナ（７）とその他のローラー体（６）が運動学的な回転数を保証するように、この中空ローラーは、その他のローラーより僅かに大きい直径と小さい弾性係数を有しているラジアルローラー軸受において、該中空ローラー８は、その内径ｄIを外径ｄAに対して所定の値に設定することにより、ラジアルローラー軸受１の設計時点において、他のローラー６と同等またはほぼ同じ耐荷重能力を持って形成されていることを特徴とする、ラジアルローラー軸受（１）。
  2. 前記中空ローラー８が他のローラー６の軸方向長さと同じ軸方向長さを有し、内径ｄIの大きさが、外径dAの大きさの６０−８０％の間の大きさ、好ましくは７０±３％を有することを特徴とする、請求項１に記載のラジアルローラー軸受（１）。
JP2009537478A 2006-11-22 2007-11-15 特に風力伝達装置の軸を受けるラジラルローラー軸受 Pending JP2010510454A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006055029A DE102006055029A1 (de) 2006-11-22 2006-11-22 Radialwälzlager, insbesondere zur Lagerung von Wellen in Windkraftgetrieben
PCT/DE2007/002069 WO2008061503A1 (de) 2006-11-22 2007-11-15 Radialwälzlager, insbesondere zur lagerung von wellen in windkraftgetrieben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010510454A true JP2010510454A (ja) 2010-04-02

Family

ID=39156540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009537478A Pending JP2010510454A (ja) 2006-11-22 2007-11-15 特に風力伝達装置の軸を受けるラジラルローラー軸受

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100014797A1 (ja)
EP (1) EP2094982A1 (ja)
JP (1) JP2010510454A (ja)
DE (1) DE102006055029A1 (ja)
WO (1) WO2008061503A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8939652B2 (en) * 2012-12-13 2015-01-27 Us Synthetic Corporation Roller bearing apparatuses including compliant rolling elements, and related methods of manufacture
DE102013201326A1 (de) * 2013-01-28 2014-07-31 Aktiebolaget Skf Wälzlager mit verbesserten Lasteigenschaften

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4964751A (ja) * 1972-09-07 1974-06-22
US20040238264A1 (en) * 2002-01-10 2004-12-02 Ina-Schaeffler Kg Electrically assisted, power steering system for motor vehicles

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR670110A (fr) * 1929-02-21 1929-11-25 Roulement à rouleaux perfectionné
US3410618A (en) * 1967-03-23 1968-11-12 Skf Ind Inc Anti-skid bearing
CA975038A (en) * 1970-05-22 1975-09-23 Willard L. Bowen Roller bearing for supporting grinding wheel with great decrease in runout
DE2152125A1 (de) * 1971-01-20 1972-07-27 Rollway Bearing Co Inc Rolle fuer ein Waelzlager
DE2741057A1 (de) * 1977-09-13 1979-03-15 Zahnradfabrik Friedrichshafen Vorrichtung zum lagern von wellen in kraftfahrzeuglenkgetriebe
FR2479369A1 (fr) * 1980-04-01 1981-10-02 Torrington France Dispositif de roulement pour palier radial
JPS5769115A (en) * 1980-10-18 1982-04-27 Toshihisa Hasegawa Holed-roller bearing
DE3327132A1 (de) * 1983-07-27 1985-02-07 Erich 8151 Neukolbing Weichenrieder sen. Waelzlageranordnung an einer kunststoffverarbeitungsmaschine
DD253655A1 (de) * 1986-05-16 1988-01-27 Schule F Maschinenbau U E Tech Federndes waelzlager mit spezieller waelzkoerpergestaltung
US5033877A (en) * 1990-12-11 1991-07-23 Zrb Bearings, Inc. Hollow roller bearing preloaded by an interference fit
DE102006055026A1 (de) * 2006-11-22 2008-05-29 Schaeffler Kg Radialwälzlager, insbesondere zur Lagerung von Wellen in Windkraftgetrieben
DE102006055027A1 (de) * 2006-11-22 2008-05-29 Schaeffler Kg Radialwälzlager, insbesondere zur Lagerung von Wellen in Windkraftgetrieben

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4964751A (ja) * 1972-09-07 1974-06-22
US20040238264A1 (en) * 2002-01-10 2004-12-02 Ina-Schaeffler Kg Electrically assisted, power steering system for motor vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008061503A1 (de) 2008-05-29
US20100014797A1 (en) 2010-01-21
EP2094982A1 (de) 2009-09-02
DE102006055029A1 (de) 2008-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5935370B2 (ja) ころ軸受
JP2002286030A5 (ja)
WO2012132968A1 (ja) ころ軸受
JP4956618B2 (ja) 特に風力用動伝軸のためのラジアルローラー軸受
JP2010510456A (ja) 特に風力伝動装置でシャフトを支承するためのラジアルころ軸受
KR20090107079A (ko) 풍력 기어박스 안의 샤프트를 지지하기 위한 레이디얼 구름 베어링, 특히 원통형 롤러 베어링
JP2010510455A5 (ja)
JP6991823B2 (ja) スラストころ軸受及びスラストころ軸受用軌道輪
JP2010510454A (ja) 特に風力伝達装置の軸を受けるラジラルローラー軸受
JP2011513678A (ja) シャフト上にリング部材を取り付けるための取付スリーブ及び該取付スリーブを組み込んでいる軸受アセンブリ
JP2008115961A (ja) ころ軸受及び玉軸受
JP2005172113A (ja) 円すいころ軸受
JP2003314542A (ja) 円すいころ軸受
JP4626183B2 (ja) 転がり軸受、およびそれを用いたハイブリッド自動車または燃料電池自動車用トランスミッション
JP4569470B2 (ja) ベルト式無断変速機用ころ軸受
JP4640003B2 (ja) スラストニードル軸受を備えた回転支持部
CN101769308A (zh) 一种带侧挡边轧机用单列圆柱滚子轴承
JP3892213B2 (ja) ４点接触玉軸受
JPS6128121Y2 (ja)
JP4206715B2 (ja) 円すいころ軸受
JP2004011821A (ja) 円筒ころ軸受
JP2587897Y2 (ja) 転がり軸受
JP2012107741A (ja) スラスト軸受
JP3490074B2 (ja) 磁気軸受装置
JP5239909B2 (ja) スラストころ軸受

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110201

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110913