双排球面滚柱轴承,制造方法以及风轮机轴承结构的制作方法_2

文档序号:9928355阅读:来源:国知局
面处的位置开始,并且其中L1具有L2*l/3的长度,L1的末端点位于与距每个各自第一和第二末端点L2相等的距离处。通过具有在没有负面影响轴承实施的情况下尽可能大的第二凹槽,制造方面的成本甚至可以进一步降低。也就是说,发明人通过具有存在上述所限定轴向宽度的第二凹槽而已经得到了实现,相对较大的凹槽在没有负面影响轴承性能的情况下得到了实现。更加具体地是,当外圈承受负荷的时候,应力区域将产生在外圈与滚柱元件之间的接触区域处。如果第二凹槽轴向延伸以便其并没有进入到应力区域的区域,则轴承性能将没有受到负面影响。
[0021]当滚柱中心点布置为沿着滚柱轴承的接触角度的轴线的时候,通过标称滚柱位置表示了滚柱的位置。此外,滚柱的旋转轴线垂直于接触角的轴线。此外,滚柱座圈与内圈座圈相接触。滚柱中心点是在由滚柱最大直径所限定的平面上,并且垂直于滚柱旋转轴线。其中一个轴承滚柱排中的一个滚柱的接触角被限定为交叉两个点的线,其中第一点是由位于轴承的旋转轴线上的外圈的内部座圈所限定的球的中心点,而第二点是相应内圈座圈表面的径向中心。
[0022]在本发明的一个实施方式中,公开了一种双排球面滚柱轴承,其中LI是L2*0.4或L2*0.5或L2*0.6或L2*0.7或L2*0.8或L2*0.9中任一。在又一实施方式中,L1 是22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48 或 50mm(毫米)中的任一个。
[0023]在本发明的另一实施方式中,第二凹槽存在LI和L2之间的轴向宽度X,其被定义为:
[0024]X = (0.92到0.96) * (0Rw_2*Ri)
[0025]其中,ORw是外圈的轴向宽度,而仏是滚柱元件的轴向长度。在另一实施方式中,在从0.92到0.96的间隔中的因子基本上为0.95。
[0026]在另一实施方式中,外圈还存在至少一个径向延伸的润滑孔,其中至少一个润滑孔存在径向外周表面上的进口以及在第一凹槽中的出口。在又一另外的实施方式中,润滑凹槽的进口是在第二凹槽中。鉴于这种设计,其中润滑孔的出口位于第一凹槽中,则润滑孔可以软状态制成,也就是说,在外圈已经进行硬化之前进行钻削。因为这个,因此可以较低成本来实现这种制造。
[0027]在本发明的另一个实施方式中,双排球面滚柱轴承是大尺寸的滚柱轴承,其具有至少500mm的外径。发明人已经意识到的是,第一凹槽以及第二凹槽在轴承是较大轴承的时候是尤其有益的。在本发明的另一实施方式中,较大尺寸的滚柱轴承是具有至少600,700,800,9001000,1100,1200,1300,1400或 1500mm 的外径。
[0028]在本发明的一个实施方式中,滚柱轴承存在对称的滚柱。在另一实施方式中,滚柱是不对称的滚柱。滚柱的这种对称是沿着滚柱元件的旋转轴线所看到的。如果其中间点或者中心位于滚柱的旋转轴线上并且处于轴向滚柱末端之间的相等距离处,则滚柱是对称的。对称和不对称球面滚柱元件是本领域技术人员所很好知晓并且在文献(例如TedricA.Harris的滚动轴承分析(ISBN 0-471-79979-3))中所描述那样。
[0029]按照本发明的第二方面,通过一种制造双排球面滚柱轴承的外圈的方法来实现这种目的,其中外圈存在径向外周表面以及径向内部圆周表面。该方法包括以下步骤:
[0030]-软机加工(soft-machining)第一和第二表面,该第二表面在径向内部圆周表面上于圆周方向上延伸,其中第一和第二表面相对于彼此轴向设置,以及
[0031]-软机加工径向内部圆周表面上的第一凹槽,其径向向外并且在圆周方向上延伸,以及其中第一凹槽轴向地位于第一和第二表面之间。然后进行以下步骤:
[0032]-硬化该外圈,以及
[0033]-随后硬机加工第一和第二表面。
[0034]应注意的是,本发明的第二方面的全部实施方式适合于本发明的第一方面,反之亦然。
[0035]在该方法的实施方式中,第一凹槽并不进行任何后硬化机加工步骤。
[0036]通过这种制造方法,即在外圈的径向内部圆周表面上有凹槽,以及其中该凹槽没有进行任何后硬化机加工操作,可以实现更加高性价比的外圈。尤其地,仅仅外圈上第一和第二座圈不得不进行后硬化机加工步骤。这导致了较小的表面不得不进行后硬化机加工步骤。另外,这将导致机加工工具(例如硬切削切割工具)的磨损将得到减少。这不仅涉及到较小表面不得不被机加工的事实,而且发明人已经实现了在机加工操作中具有中断的另外优点,因为这将导致在第一座圈表面和第二座圈表面的机加工操作之间,机加工工具将有时间冷却下来。因而,除了减少机加工工具的磨损之外,两个座圈表面的品质也可得到改善。另外,因为第一凹槽将不进行任何后硬化机加工步骤,第一凹槽将存在稍许黑色或者灰色,这是从圈的硬化所引发的。硬化钢表面的外观质量是本领域技术人员所容易辨别的东西,因为这种表面的颜色稍许黑色或者灰色。此外,如果表面已经进行后硬化机加工操作,则易于由本领域技术人员所识别,尤其是因为其可能看到在机加工表面上存在一定的机加工后图案和纹理。同样,来自硬化的黑色或灰色将不再存在。
[0037]在该方法的实施方式中,硬机加工第一和第二表面存在球面形状的表面。在又一另外实施方式中,第一和第二球面表面是外圈的座圈。
[0038]在方法的一个实施方式中,硬机加工的第一和第二表面进一步进行杯抛光(cuppolishing)的步骤。杯抛光将还受益于存在凹槽。该杯可同时抛光第一和第二球面表面,并且因为由于凹槽存在而在杯上存在非接触区域,杯的冷却将得到改善。这将然后导致杯的磨损减少,而且还可导致第一和第二表面品质的增加。
[0039]在该方法的一个实施方式中,至少一个径向延伸的润滑孔是软钻削的,其中润滑孔存在径向外周表面上的进口和第一凹槽中的出口。此外,第一凹槽在随后的硬切削处理中没有引入中断切口的情况下能够进行润滑凹槽的软钻削。
[0040]在该方法的另一实施方式中,润滑凹槽被软机加工在外圈的径向外周表面上。此夕卜,润滑凹槽并不进行任何后硬化机加工步骤。至于第一凹槽,制造外圈方面的成本可恰好进一步减少,因为对于硬切削的需要将得到减少。仅仅径向外周表面的该部分,在该处没有第二凹槽,可需要经历后硬化机加工步骤。
[0041 ]按照本发明的第三方面,该目的通过风轮机轴承结构来实现,其包括:转子轴,其连接到轮毂,其中转子叶片连接到该轮毂;至少一个轴承,其用于旋转支撑该转子轴,其中轴承是按照本发明的第一方面的任一实施方式的双排球面滚柱轴承。
[0042]应注意的是,本发明的第三方面的全部实施方式可应用到本发明的第一和第二方面,反之亦然。
【附图说明】
[0043]现在将参照所附的附图来详细描述本发明的示例性实施方式,其中:
[0044]图1示出了按照本发明的一个实施方式的滚柱轴承的横截面视图。
[0045]图2使出了本发明的双排球面滚柱轴承的另一实施方式的横截面视图。
[0046]图3示出了按照本发明的第二方面的方法的一个实施方式。
[0047]图4示出了按照本发明的风轮机轴承结构的一个实施方式的横截面视图。
[0048]这些附图示出了本发明的图释性例证实施方式,并
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