轴承及轴承装置制造方法及图纸

一种球面滚子轴承包括：外圈，其具有至少一个内滚道，内圈，其具有第一和第二外滚道，多个滚子元件，其以第一和第二滚子列布置在至少一个内滚道和相应的第一和第二外滚道之间。此外，轴承包括保持架，用于保持和/或引导滚子元件在第一和第二滚子列中。保持架具有多个保持架兜孔，滚子元件中的一个旨在位于每个保持架兜孔中。轴承还具有特定的节圆直径。保持架布置成使得在操作过程中，当轴承的加载区相对于重力的方向位于轴承的径向顶部区域时，保持架是定心于滚子元件的轴向内端部上的滚子，并且在操作过程中，当轴承的加载区相对于重力的方向位于轴承的径向底部区域时，保持架是相对于节圆直径定心的低节距滚子。另外，还公开了一种轴承装置。

【技术实现步骤摘要】

根据第一方面，本专利技术涉及一种球面滚子轴承。根据第二方面，本专利技术涉及一种轴承装置。
技术介绍
众所周知，球面滚子轴承能够承载径向和轴向载荷，并且还能够用于其错位。这些轴承在许多不同的应用中使用，尤其是用于更苛刻的应用，其中存在较大载荷并且还可能具有轴挠曲。球面滚子轴承可以得到有利使用的示例之一是在风力涡轮机应用中。这些轴承可以是合适的替代的领域的其他示例是在纸浆和造纸机、海洋应用、非公路应用中以及在采矿应用中。存在若干种可用的不同设计。例如，存在包括梳形保持架的球面滚子轴承，而且还存在包括窗式保持架的轴承。此外，一些已知的设计包括导向环，其他轴承类型包括在内圈上的中间凸缘。不同的设计具有不同的优点，因此是有用的且适用于不同的需要。例如，轴承可优化用于不同的情况和环境，比如用于高速或低速应用，主要用于径向载荷，主要用于轴向载荷，用于大的轴挠曲等。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供一种至少减轻一些现有技术缺点的新的球面滚子轴承设计及轴承装置。此外，本专利技术的目的是提供一种更适于且更有助于不同载荷条件的球面滚子轴承设计。这些目的已经通过如在独立权利要求中提出的特征来实现。本专利技术的有利实施例可以在从属权利要求中以及在下面的描述和附图中找到。根据其第一方面，这些目的已通过一种球面滚子轴承来实现，包括：外圈，其具有至少一个内滚道，内圈，其具有第一和第二外滚道，多个滚子元件，其以第一和第二滚子列布置在所述至少一个内滚道和相应的第一和第二外滚道之间。此外，所述轴承包括保持架，用于保持和/或引导所述滚子元件在所述第一和第二滚子列中。所述保持架具有多个保持架兜孔，所述滚子元件中的一个旨在位于每个保持架兜孔中。所述轴承还具有特定的节圆直径。所述保持架布置成使得；在操作过程中，当所述轴承的加载区相对于重力的方向位于轴承的径向顶部区域时，所述保持架是定心于所述滚子元件的轴向内端部上的滚子，并且在操作过程中，当所述轴承的加载区相对于重力的方向位于轴承的径向底部区域时，所述保持架是相对于所述节圆直径(PCD)定心的低节距(under-pitch)滚子。对于本领域技术人员而言，轴承的节圆直径是熟知的。节圆直径可被定义为在轴承的轴向位置相交于轴承中的滚子元件的旋转轴线的直径。此外，词语轴向和径向本文件中被频繁地使用。如果没有另外说明，轴向方向被定义为平行于其旋转轴线的轴承的轴向方向、平行于其旋转轴线的内圈的轴向方向、平行于其旋转轴线的外圈的轴向方向以及平行于其旋转轴线的保持架的轴向方向。径向方向是垂直于相应轴向方向的方向。本专利技术人已经认识到，将保持架定心于轴承加载区中的滚子上是重要的。这样做的原因是，滚子将在加载区中表现得更一致，并且不会歪斜或波动。因此，将保持架定心于加载区中的滚子上会是有利的。采用如上提出的轴承和保持架的装置，如果加载区位于轴承的径向顶部或位于底部区域的话，保持架将是定心于加载区的滚子。然后，保持架将在操作期间在轴承中表现得更加稳定。这种轴承设计将提供更高的灵活性，因为所述轴承适于不同载荷情况，这是本专利技术的另一优点。这还可能导致成本优势，因为不同轴承类型的品种可以减少，即在规模经济方面的优点。在本专利技术的实施例中，当有力作用在所述轴承的轴向方向上时，所述保持架是相对于所述节圆直径定心的大致等节距(in-pitch)滚子。这种装置将提供甚至更灵活的轴承，其对于轴向力作用于轴承上时的情况得以优化。在进一步的实施例中，大致等节距滚子定心布置成使得第一或第二滚子列之一与保持架接触。大致等节距滚子定心因此可以通过使滚子列之一在有轴向力作用于轴承上时将保持架定心于轴承中来实现。在进一步的实施例中，保持架兜孔相对于包含在其中的滚子元件具有特定的径向和切向间隙。切向间隙适于使得当轴向力施加到轴承时保持架兜孔将接触包含在其中的滚子元件。因此，通过调整保持架兜孔中的切向间隙，可以实现滚子列之一的大致等节距定心。取决于轴向力的作用方向，或第一或第二滚子列将定心保持架。在本专利技术的实施例中，每个保持架兜孔还具有保持架兜孔底部，其面向相应保持架兜孔中的滚子元件的轴向内端部，并且其中，所述保持架兜孔底部布置成能够接触所述滚子元件的轴向内端部，或：-从所述节圆直径(PCD)径向向外，-大致在所述节圆直径(PCD)中，或-从所述节圆直径(PCD)径向向内。因此，当加载区相对于重力的方向位于径向顶部区域时，用于保持架的滚子定心功能可以发生在保持架兜孔底表面与位于相应保持架兜孔中的滚子元件的端面之间。此外，滚子定心可以发生在滚子端部的任何部分。在本专利技术的实施例中，用于所述第一和第二相应的滚子列的两个大致轴向相对的保持架兜孔底部相对倾斜，并且大致按照相应的第一和第二滚子列的接触角。采用这种设计，两个轴向相对的保持架兜孔底部将假定在相应的第一和第二滚子列中的滚子元件之间的楔形形状。这将导致在滚子与保持架之间的牢固而稳定的接触。在本专利技术的实施例中，具有球面滚子，其中，对于至少一个保持架兜孔来说，该保持架兜孔和其中所存在的滚子元件还具有特定的保持架兜孔/滚子元件径向游隙，并且其中，所述保持架兜孔/滚子元件径向游隙相对于所述节圆直径在径向向外的方向上比在径向向内的方向上更大。通过以这种方式设计保持架兜孔，所述滚子元件与保持架之间的接触将是低节距接触，即当加载区相对于重力的方向位于轴承的径向底部区域时，该接触将从轴承的节圆直径沿径向向内。在本专利技术的实施例中，所述轴承沿轴向在所述第一和第二滚子列之间不具有任何隔离环比如导向环或中间凸缘。众所周知的是，沿轴向在轴承的两个滚子列之间使用导向环。当轴承在更高速的应用中使用时，导向环是特别有用的。此外，保持架通常定心于导向环上，这又与内圈接触。通过将导向环从轴承移除，将有更少的部件。这在成本方面当然是有利的，但也有可能导致更坚固的轴承设计，因为事实是在轴承中将有更少的部件。此外，拥有常用于现有技术设计的中间凸缘也是很昂贵的，因为制造包括中间凸缘的内圈将更加复杂。另外，中间凸缘的存在将导致更多的材料，从而导致更大的重量以及更高的材料成本。此外，本专利技术的设计将导致在第一和第二滚子列之间在保持架与内圈之间会有自由空间。这个空间可以用于润滑剂，比如润滑脂或油。这可能导致内圈的滚道与滚子元件之间的接触的润滑得到改善，因为润滑剂可被存储在这些接触区的附近。在另一实施例中，用于引导滚子元件的隔离环或导向环沿轴向存在于第一和第二滚子列之间。在具有较高转速的应用中可能需要隔离环。例如，隔离环可以引导第一和第二滚子列中的滚子元件。在本专利技术的实施例中，提出了一种球面滚子轴承，其中，所述多个保持架兜孔中的至少一个沿径向向外包围包含在其中的滚子，使得所述滚子元件将被限制从所述至少一个保持架兜孔沿径向向外移出。通过具有这样的设计，可以防止滚子元件从轴承脱落，例如在轴承的组装期间。在另一实施例中，所述内圈还在所述轴承的相对轴向侧上具有第一和第二轴向外侧区域，其中，相应的第一和第二轴向外侧区域具有第一和第二相应的侧凸缘。该侧凸缘可以进一步改善和防止滚子从轴承脱落。在本专利技术的实施例中，所述保持架是梳状保持架(也称为四爪型保持架)。在实施例中，保持架由聚合物、金属比如黄铜、钢或铁、或者由本领域技术人员公认的任何其他合适的材料制成。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球面滚子轴承(1)，包括：‑外圈(2)，其具有至少一个内滚道(21)，‑内圈(3)，其具有第一和第二外滚道(31、32)，‑多个滚子元件(4)，其以第一和第二滚子列(41、42)布置在所述至少一个内滚道(21)和相应的第一和第二外滚道(31、32)之间，‑保持架(5)，用于保持和/或引导所述滚子元件(4)在所述第一和第二滚子列(41、42)中，所述保持架(5)具有多个保持架兜孔(51)，所述滚子元件(4)中的一个旨在位于每个保持架兜孔(51)中，‑所述轴承还具有特定的节圆直径(PCD)，‑其特征在于，‑所述保持架(5)布置成使得；在操作过程中，当所述轴承(1)的加载区相对于重力(g)的方向位于轴承(1)的径向顶部区域时，所述保持架(5)是定心于所述滚子元件(4)的轴向内端部上的滚子，并且在操作过程中，当所述轴承(1)的加载区相对于重力(g)的方向位于轴承(1)的径向底部区域时，所述保持架是相对于所述节圆直径(PCD)定心的低节距滚子。

【技术特征摘要】
2015.04.09 SE 1550423-61.一种球面滚子轴承(1)，包括：-外圈(2)，其具有至少一个内滚道(21)，-内圈(3)，其具有第一和第二外滚道(31、32)，-多个滚子元件(4)，其以第一和第二滚子列(41、42)布置在所述至少一个内滚道(21)和相应的第一和第二外滚道(31、32)之间，-保持架(5)，用于保持和/或引导所述滚子元件(4)在所述第一和第二滚子列(41、42)中，所述保持架(5)具有多个保持架兜孔(51)，所述滚子元件(4)中的一个旨在位于每个保持架兜孔(51)中，-所述轴承还具有特定的节圆直径(PCD)，-其特征在于，-所述保持架(5)布置成使得；在操作过程中，当所述轴承(1)的加载区相对于重力(g)的方向位于轴承(1)的径向顶部区域时，所述保持架(5)是定心于所述滚子元件(4)的轴向内端部上的滚子，并且在操作过程中，当所述轴承(1)的加载区相对于重力(g)的方向位于轴承(1)的径向底部区域时，所述保持架是相对于所述节圆直径(PCD)定心的低节距滚子。2.根据权利要求1所述的球面滚子轴承(1)，-其中，当有力作用在所述轴承(1)的轴向方向上时，所述保持架是相对于所述节圆直径定心的大致等节距滚子。3.根据权利要求2所述的球面滚子轴承(1)，-其中，所述大致等节距滚子定心布置成使得所述第一或第二滚子列(41、42)之一与所述保持架(5)接触。4.根据前述权利要求中任一项所述的球面滚子轴承(1)，-其中，每个保持架兜孔(51)还具有保持架兜孔底部(511)，其面向相应保持架兜孔(51)中的滚子元件(4)的轴向内端部，并且其中，所述保持架兜孔底部(511)布置成能够接触所述滚子元...

【专利技术属性】
技术研发人员：P詹姆斯，M卢夫，L斯蒂格斯乔，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE