双列圆柱滚子轴承、齿轮箱及风机制造技术

技术编号:44307765 阅读:4 留言:0更新日期:2025-02-18 20:23
本技术涉及齿轮箱技术领域,尤其涉及一种双列圆柱滚子轴承、齿轮箱及风机。两个双列圆柱滚子轴承对称布置于齿轮箱内行星架的销轴上,行星轮能够通过两个双列圆柱滚子轴承转动安装于销轴上。双列圆柱滚子轴承包括轴承内圈、轴承外圈、保持架、第一列滚子与第二列滚子,第一列滚子与第二列滚子非对称设置于保持架上,第一列滚子靠近行星轮的外侧,第二列滚子靠近行星轮的内侧,第一列滚子的轴向长度大于第二列滚子的轴向长度;第一列滚子靠近行星轮外侧的滚动面的修形量大于第一列滚子靠近行星轮内侧的滚动面的修形量,第二列滚子的外形对称设置。齿轮箱及风机包括上述的双列圆柱滚子轴承,以使滚子所受应力均匀分布,降低滚子失效风险。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及齿轮箱,尤其涉及一种双列圆柱滚子轴承、齿轮箱及风机


技术介绍

1、随着风电行业的不断发展,风力发电机功率不断增大,齿轮箱是风力发电机(以下简称风机)中必不可少的零部件之一。双列圆柱滚子轴承是一种风电齿轮箱中常用的轴承,应用在行星级并布置在行星架的销轴上,用于实现行星轮的正常传动。低速重载时需要两组双列圆柱滚子轴承共同承载,四列滚子用于支撑行星轮。为保证互换性,四列滚子的尺寸和滚动面的修形量均相同。

2、现有的风电齿轮箱在传扭过程存在较大的系统变形,系统变形会导致齿轮啮合存在偏载,在偏载情况下靠近行星轮外侧的滚子应力更大,导致靠近行星轮外侧的滚子更加容易失效。即便在行星轮均匀受力的情况下,行星轮轴向两端位置的应力集中也更明显,导致靠近行星轮外侧的滚子的应力明显高于靠近行星轮内侧的滚子的应力,进一步加速了靠近行星轮外侧的滚子的失效风险。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种双列圆柱滚子轴承、齿轮箱及风机,以使双列圆柱滚子轴承中的滚子所受应力均匀分布,降低滚子失效风险。

2、为达此目的,本技术所采用的技术方案是:

3、双列圆柱滚子轴承,两个所述双列圆柱滚子轴承对称布置于齿轮箱内行星架的销轴上,行星轮能够通过两个所述双列圆柱滚子轴承转动安装于所述销轴上;

4、所述双列圆柱滚子轴承包括轴承内圈、轴承外圈、保持架、第一列滚子与第二列滚子,所述第一列滚子与所述第二列滚子非对称设置于所述保持架上,所述第一列滚子靠近所述行星轮的外侧,所述第二列滚子靠近所述行星轮的内侧,所述第一列滚子的轴向长度大于所述第二列滚子的轴向长度;所述第一列滚子靠近所述行星轮外侧的滚动面的修形量大于所述第一列滚子靠近所述行星轮内侧的滚动面的修形量,所述第二列滚子的外形对称设置。

5、作为优选方案,所述第一列滚子的轴向长度为l1,所述第二列滚子的轴向长度为l2,1<l1/l2≤1.2。

6、作为优选方案,所述第一列滚子的滚动面的修形量y1为:

7、

8、其中,b1为所述第一列滚子的有效长度,b0为可调系数,b1>b0>b1/2,x/b1∈[-0.5,0.5],k1和k2均为控制修形量的系数,k1<0,k2>0,p1和p2均为指数系数,p1∈[0,5],p2∈[0,15]。

9、作为优选方案,经过所述第一列滚子的中心点的径向平面将所述第一列滚子分为第一圆柱段和第二圆柱段,在所述第一列滚子的有效长度内,所述第一圆柱段的滚动面的修形量沿所述行星轮外侧朝向所述行星轮内侧的方向逐渐变小,所述第二圆柱段的滚动面的修形量沿所述行星轮外侧朝向所述行星轮内侧的方向逐渐变小后再逐渐增大。

10、作为优选方案,所述第一列滚子的滚动面的修形量y1≤100μm。

11、作为优选方案,所述第二列滚子的滚动面的修形量y2为:

12、

13、其中,b2为所述第二列滚子的有效长度,b0为可调系数,b2>b0>b2/2,x/b2∈[-0.5,0.5],k2均为控制修形量的系数,k2>0,p1和p2均为指数系数,p1∈[0,5],p2∈[0,15]。

14、作为优选方案,所述第一列滚子轴向的两端与所述第二列滚子轴向的两端均倒角设置。

15、作为优选方案,所述第一列滚子靠近所述行星轮外侧的轴向的一端具有倒直角结构,所述第一列滚子靠近所述行星轮内侧的轴向的一端具有倒圆角结构。

16、作为优选方案,所述第二列滚子轴向的两端均具有倒圆角结构。

17、齿轮箱,包括行星架、行星轮和至少两个上述的双列圆柱滚子轴承。

18、风机,包括发电机、风机主体和上述的齿轮箱,所述发电机通过所述齿轮箱与所述风机主体传动连接。

19、本技术的有益效果为:

20、本技术提出的双列圆柱滚子轴承,第一列滚子与第二列滚子非对称设置于保持架上。靠近行星轮的外侧的第一列滚子的轴向长度大于靠近行星轮的内侧的第二列滚子的轴向长度,以提高第一列滚子的承载能力,避免出现应力集中。同时第一列滚子的外形非对称设置,第一列滚子靠近行星轮外侧的滚动面的修形量大于第一列滚子靠近行星轮内侧的滚动面的修形量,有效降低了第一列滚子的最大应力,使得第一列滚子与第二列滚子所受应力均匀分布,降低了两列滚子的失效风险。

21、本技术提出的齿轮箱包括上述双列圆柱滚子轴承,使得双列圆柱滚子轴承的第一列滚子与第二列滚子所受应力均匀分布,降低了两列滚子的失效风险,提高了齿轮箱的寿命。

22、本技术提出的风机包括上述的齿轮箱,使得双列圆柱滚子轴承的第一列滚子与第二列滚子所受应力均匀分布,降低了两列滚子的失效风险,提高了风机的寿命。

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【技术保护点】

1.双列圆柱滚子轴承,其特征在于,两个所述双列圆柱滚子轴承对称布置于齿轮箱内行星架(1)的销轴(4)上,行星轮(2)能够通过两个所述双列圆柱滚子轴承转动安装于所述销轴(4)上;

2.根据权利要求1所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,所述第一列滚子(34)的轴向长度为L1,所述第二列滚子(35)的轴向长度为L2,1<L1/L2≤1.2。

3.根据权利要求1所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,所述第一列滚子(34)的滚动面的修形量y1为:

4.根据权利要求3所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,经过所述第一列滚子(34)的中心点的径向平面将所述第一列滚子(34)分为第一圆柱段和第二圆柱段,在所述第一列滚子(34)的有效长度内,所述第一圆柱段的滚动面的修形量沿所述行星轮(2)外侧朝向所述行星轮(2)内侧的方向逐渐变小,所述第二圆柱段的滚动面的修形量沿所述行星轮(2)外侧朝向所述行星轮(2)内侧的方向逐渐变小后再逐渐增大。

5.根据权利要求3所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,所述第一列滚子(34)的滚动面的修形量y1≤100μm。

<p>6.根据权利要求1所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,所述第二列滚子(35)的滚动面的修形量y2为:

7.根据权利要求1所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,所述第一列滚子(34)轴向的两端与所述第二列滚子(35)轴向的两端均倒角设置。

8.根据权利要求7所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,所述第一列滚子(34)靠近所述行星轮(2)外侧的轴向的一端具有倒直角结构,所述第一列滚子(34)靠近所述行星轮(2)内侧的轴向的一端具有倒圆角结构;所述第二列滚子(35)轴向的两端均具有倒圆角结构。

9.齿轮箱,其特征在于,包括行星架(1)、行星轮(2)和至少两个权利要求1~8中任一项所述的双列圆柱滚子轴承。

10.风机,其特征在于,包括发电机、风机主体和权利要求9所述的齿轮箱,所述发电机通过所述齿轮箱与所述风机主体传动连接。

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【技术特征摘要】

1.双列圆柱滚子轴承,其特征在于,两个所述双列圆柱滚子轴承对称布置于齿轮箱内行星架(1)的销轴(4)上,行星轮(2)能够通过两个所述双列圆柱滚子轴承转动安装于所述销轴(4)上;

2.根据权利要求1所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,所述第一列滚子(34)的轴向长度为l1,所述第二列滚子(35)的轴向长度为l2,1<l1/l2≤1.2。

3.根据权利要求1所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,所述第一列滚子(34)的滚动面的修形量y1为:

4.根据权利要求3所述的双列圆柱滚子轴承,其特征在于,经过所述第一列滚子(34)的中心点的径向平面将所述第一列滚子(34)分为第一圆柱段和第二圆柱段,在所述第一列滚子(34)的有效长度内,所述第一圆柱段的滚动面的修形量沿所述行星轮(2)外侧朝向所述行星轮(2)内侧的方向逐渐变小,所述第二圆柱段的滚动面的修形量沿所述行星轮(2)外侧朝向所述行星轮(2)内侧的方向逐渐变小后再逐渐增大。

5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭华杰苗宏量孙中奎
申请(专利权)人:南京高速齿轮制造有限公司
类型:新型
国别省市:

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