專利名稱：旋轉軸承和其軌道槽加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如，用于風力發(fā)電用的風車等的旋轉部分的大型或超大型的旋轉軸 承和其軌道槽加工方法。
背景技術：
圖8和圖9表示風力發(fā)電用的風車(風力發(fā)電用裝置)的1個例子。在該風車11 中，在支承臺12上以可水平旋轉的方式設置發(fā)電機艙13，在該發(fā)電機艙13的外殼14的內 部以可旋轉的方式支承主軸15，在突出到該主軸15的外殼14之外的一端，安裝作為旋轉翼 的葉片16。主軸15的另一端與增速機17連接，增速機17的輸出軸18與發(fā)電機19的轉子 軸連接。風力發(fā)電用的風車的規(guī)模非常大，1個葉片16的長度超過數十米，其中，還具有超 過100米的葉片。由此，在葉片16圍繞主軸15而旋轉時，在其旋轉位置，例如，主軸15的 上側的位置和下側的位置，葉片16承受的風的風速不同。按照即使在風速不同的情況下， 各葉片16仍承受相同的荷載的方式，在葉片16旋轉的期間，對應于風速調整各葉片16朝 向風的角度。另外，按照在平時各葉片16從正面承受風的方式，對應于風向的變化，改變發(fā) 電機艙13的朝向(偏向)。另外，在具有風速過快，承受過大的荷載的危險的場合，還具有 發(fā)電機艙13的朝向與平時的場合相反，排掉風的情況。如此，在風力發(fā)電用的風車中，必須對應于風的狀態(tài)，隨時改變葉片16的角度和 發(fā)電機艙13的朝向，由此，葉片16和發(fā)電機艙(nacelle) 13分別通過旋轉軸承21、22，以可 旋轉的方式支承，通過圖中未示出的驅動機構而旋轉。作為風車用的旋轉軸承的特征，列舉 有尺寸非常大、旋轉的擺動角度較小、承受變化荷載的情況。關于尺寸，在用于葉片的場合，外圈外徑在1000 3000mm的范圍內，在用于偏向 的場合，在1500 3500mm的范圍內。關于擺動角度，在用于葉片的場合，最大約為90°，在 用于偏向的場合，最大為360°。關于變化荷載，對于用于葉片和用于偏向的場合，均承受變 化荷載，但是，特別是用于葉片的場合，在許多場合，承受急劇的變化荷載。在建筑機械、工作機械等的廣泛領域，旋轉軸承采用4點接觸滾珠軸承。在4點接 觸滾珠軸承中，分別通過2個曲面而形成內圈和外圈的各軌道槽，在這些軌道槽之間，以可 滾動的方式介設有多個滾珠，滾珠被牢固地夾持于兩個軌道槽之間，并且內外圈的剛性均 較高，由此，通過簡單的方案，獲得較大的負荷容量。
已有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平06-143136號公報

發(fā)明內容
于是，尺寸大小為大型或超大型，必須要求較大額定荷載的風車用的旋轉軸承如 圖10那樣，按照多排而采用4點接觸滾珠軸承。另外，按照JIS B 0104-1991，則大型軸承 定義為外圈外徑在180 800mm的范圍內的類型。在此場合，具有下述的擔憂。即，在荷載 從外部作用于軸承上的場合，作用于滾珠3和內外圈1、2的各觸點P上的負荷平衡是不均 勻的，其結果是，導致壽命的縮短。作為負荷平衡不均勻的因素，人們指出為內外圈1、2的軌道槽la、lb、2a、2b的變 形。涉及軌道槽的變形的要素具有多種，在專利文獻1中公開了關于各個因素的對策。例 如，記載有針對軸承間隙，為了使各排的荷載負荷均勻，對應于變形量而提供各排的間隙 (預壓量)的差。另外，從另一視點觀看，作為上述因素，列舉有內圈1的多排的軌道槽la、lb之間 的距離ei，與外圈2的多排的軌道槽h、2b之間的距離eo的差。在這里，對距離ei和距離eo的測定方法進行說明。在內圈槽的場合，沿徑向而按 壓分別用于多排的軌道槽la、lb的鋼球(軌道槽Ia的場合laa、lab ；在軌道槽Ib的場合 IbaUbb的各2個點的接觸)，測定這些鋼球之間的軸向距離，由此，確認距離ei (ei =測定 值+鋼球直徑)。上述鋼球之間的軸向距離指按壓于軌道槽la、lb中的2個鋼球的軸向的 最短距離。外圈槽也同樣確認距離eo。如果軌道槽間距ei、eo的相互差Δ e ( = eo-ei)大，則可預計到軸承間隙的相互 差也變大，負荷平衡的不均勻等增加。該軌道槽間距的相互差Ae不涉及軸承安裝面?zhèn)鹊?剛性，對負荷平衡造成影響。其原因在于，作為因荷載的位移，考慮膨脹、收縮、扭轉，但是， 它們不對Ae造成影響。S卩，人們認為，軌道槽間距的相互差Ae是對負荷平衡的不均勻造 成影響的最根本的要素，對其進行管理這一點是重要的。另外，在專利文獻1中，沒有談及 軌道槽間距ei、eo或相互差Δ e。為了最大限度地延長軸承壽命，理想的方式是軌道槽間距的相互差Ae為零。但 是，實際上這是不可能實現的，對于盡可能地接近零這一點，考慮到生產性或成本方面等是 困難的。于是，在進行軸承壽命和生產性或成本的兼顧的同時，決定軌道槽間距的相互差 Ae這一點是現實的。本發(fā)明的目的在于在具有多排的軌道槽的旋轉軸承中，在不損害生產性且從成本 上可行的范圍內，提示謀求軸承壽命期限延長的軌道槽間距的相互差。本發(fā)明的另一目的在于提供可以良好的精度且良好的效率對上述旋轉軸承的軌 道槽進行加工的軌道槽加工方法。本發(fā)明的旋轉軸承為分別在內圈和外圈上形成多排的軌道槽，在上述內外圈的各 排的軌道槽之間，介設有多個滾珠的旋轉軸承，內圈和外圈分別是一體的，上述內圈的多排 軌道槽間距和上述外圈的多排軌道槽間距的差為50 μ m以下。內圈或外圈為“一體的”指由1個原材料，按照多排形成軌道槽的部件，其為除了4將多個組成部件接合而形成1個內圈或外圈的部件以外的意思。在內圈和外圈上分別按照多排而形成軌道槽的旋轉軸承中，內圈和外圈分別是一 體的，制作內圈的多排的軌道槽之間的距離與外圈的多排的軌道槽之間的距離的差不同的 多個旋轉軸承，測定相應的壽命。其結果是，如果內圈的多排的軌道槽之間的距離和外圈的 多排的軌道槽之間的距離的差為50 μ m以下，則從風車整體的耐久性來看，了解到旋轉軸 承的壽命沒有問題。作為測定上述內圈的多排的軌道槽之間的距離和上述外圈的多排的軌道槽之間 的距離的差(在下面稱為“軌道槽間距的相互差”)不同的多個旋轉軸承的相應的壽命的結 果，如果軌道槽間距的相互差超過50 μ m,則從風車整體的耐久性來看，了解到旋轉軸承的 壽命具有問題。于是，得出軌道槽間距的相互差可在50μπι以下的結論。另外，由于在風力 發(fā)電用的風車等的旋轉部分所采用的大型或超大型的旋轉軸承中，要求免于維護，故特別 是最好，軌道槽間距的相互差為可實現更長的壽命的20 μ m以下。另外，如果軌道槽間距的 相互差不足5 μ m,由于生產性差，成本高，達到不合算的程度，故特別是最好，軌道槽間距的 相互差可在5 μ m以上的范圍內。也可是這樣的，上述內圈的多排軌道槽間距或上述外圈的多排軌道槽間距為上述 滾珠的直徑的1 1. 7倍，并且上述滾珠的直徑在30 80mm的范圍內。在該條件下，制作 軌道槽間距的相互差不同的多個旋轉軸承，測定得出壽命。本發(fā)明的旋轉軸承的軌道槽加工方法是，其中，分別在內圈和外圈上形成多排的 軌道槽，內圈和外圈分別是一體的，在上述內外圈的各排的軌道槽之間介設有多個滾珠，其 特征在于通過同時對上述內圈和外圈的多排軌道槽進行加工，上述內圈的多排的軌道槽間 距和上述外圈的多排軌道槽間距的差為50 μ m以下。上述“同時地加工”指通過設置于同一軸上的多個砂輪，對多個軌道槽同時進行加工。如該軌道槽加工方法所述，如果同時對內外圈的多排的軌道槽進行加工，則不產 生在通過不同工序對各排的軌道槽進行加工的場合中的、在各排中機械精度或運送精度的 誤差，軌道槽間距的精度良好。由此，可抑制軌道槽間距的相互差。并且，如果同時對內外 圈的多排的軌道槽進行加工，則加工效率良好。在通過該軌道槽加工方法加工軌道槽的旋 轉軸承中，由于軌道槽間距的相互差小，故可均勻地將荷載施加于各排的軌道槽中，可實現 壽命的延長。還可這樣形成，上述內圈的多排軌道槽間距或上述外圈的多排軌道槽間距為上述 滾珠的直徑的1 1. 7倍，并且上述滾珠的直徑在30 80mm的范圍內。也可采用剛鋁石系的砂輪對上述軌道槽進行加工。在此場合，可將軌道槽的肩高 尺寸設定為不產生所謂的騎肩的充分必要的大小。伴隨軌道槽的肩高尺寸的增加，砂輪的 接觸部位從周速大的外徑部接近周速小的幅面，但是，采用剛鋁石系的砂輪，滿足其它的加 工條件，由此，可防止軌道槽的加工時的過度的升溫于未然。剛鋁石系與陶瓷系相比較，更 加柔軟。由此，可防止燒結。上述“剛鋁石”與氧化鋁系磨粒同義。上述“騎肩，，指在軸承承受軸向荷載時，軌 道槽內面的滾動體接觸點移動到肩側，由此，在軌道槽的內面產生的接觸橢圓從軌道槽向 肩側脫離的現象。5
還可這樣形成，對上述軌道槽進行加工的砂輪的成形采用旋轉砂輪修整器，該旋 轉砂輪修整器的金剛石顆粒的突出量在大于0. Imm且不足0. 5mm的范圍內。在此場合，軌道 槽的磨削性優(yōu)良，在磨削該軌道槽時，與金剛石顆粒的突出量為0. Imm以下的場合相比較， 可謀求磨削時間的縮短。也可采用粒度在40以上且不足70的砂輪，對上述軌道槽進行加工。在此場合，可 謀求加工時的過度的升溫的防止。上述“粒度”指分級地表示磨粒的大小和分布的數值，數 值越小，磨粒直徑越大。篩的每英寸的孔的數量為粒度數，粗顆粒通過篩分試驗分級，微粉 按照放大照片法分級。上述軌道槽的表面粗糙度也可在RaO. 2 1.2μπι的范圍內。其原因在于由于本 應用按照極低速使用，故表面粗糙度不對發(fā)熱造成影響。也可在本發(fā)明的軌道槽加工方法中，上述內圈和外圈的相互對應的軌道槽的曲率 相同。在此場合，可使對上述內圈的軌道槽磨削的砂輪的修整器和對上述外圈的軌道槽磨 削的砂輪的修整器相同。還可這樣形成，上述內圈和外圈中的相互對應的軌道槽的曲率相同，對上述內圈 的軌道槽進行磨削的砂輪的修整器和對外圈的軌道槽進行磨削的砂輪的修整器相同。在此 場合，通過在相同條件下，對內外圈的軌道槽進行加工，從理論上，可使軌道槽間距的相互 差為零。在如風電用的旋轉軸承那樣的滾珠的節(jié)圓直徑大的旋轉軸承中，即使在內圈和外 圈的相互對應的軌道槽的曲率相同的情況下，其影響仍是較小的。


根據參照附圖的下面的優(yōu)選的實施形式的說明，會更清楚地理解本發(fā)明。但是，實 施形式和附圖用于單純的圖示和說明，不應用于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由后附 的權利要求書確定。在附圖中，多個附圖中的同一部件標號表示同一部分。圖1為本發(fā)明的旋轉軸承的磨削軸承的剖視圖；圖2(A)為該旋轉軸承用的磨削裝置和修整裝置的俯視圖，圖2(B)為其主視圖；圖3 (A)為表示該磨削裝置和修整裝置不同的狀態(tài)的俯視圖，圖3⑶為其主視圖；圖4(A)為該旋轉軸承的外圈的主要部分放大剖視圖，圖4(B)為該旋轉軸承的內 圈的主要部分放大的剖視圖；圖5為以示意方式表示對內外圈的軌道槽進行加工的砂輪，以及旋轉砂輪修整工 具的圖；圖6為旋轉砂輪修整工具的主要剖面剖視圖；圖7為表示軌道槽之間的相互差和觸點應力的關系的曲線圖；圖8為去掉風力發(fā)電裝置的一個例子的一部分而表示的立體圖；圖9為該風力發(fā)電裝置的剖面?zhèn)纫晥D；圖10為表示4點接觸滾珠軸承的外觀結構的剖視圖。
具體實施例方式根據圖1對本發(fā)明的實施形式進行說明。該旋轉軸承例如，用作使風力發(fā)電用風 車的板按照圍繞與主軸軸心基本相垂直的軸心而可旋轉的方式支承于主軸上的軸承，或使6風車的發(fā)電機艙(nacelle)以可旋轉的方式支承于支承臺上的軸承。旋轉軸承包括內圈1 ；外圈2 ；各排多個滾珠3，其分別以可滾動方式介設于該內外 圈1、2的多排的軌道槽la、lb、2a、2b之間；保持器4，其分別通過容納部(packetHa而保 持各排的滾珠3。內外圈1、2的軌道槽la、lb、2a、2b均由2個曲面IaaUabUbaUbb,2aa, 2ab.2ba.2bb構成。構成各軌道槽的2個曲面分別呈曲率半徑大于滾珠3，曲率中心相互不 同的截面圓弧狀。構成各軌道槽la、lb、2a、2b的一對曲面之間為槽部lac、lbcjac、2bc。 各滾珠3通過觸點P，接觸于內圈軌道槽la、lb和外圈軌道槽h、2b的上述各曲面，實現4 點接觸。即，該旋轉軸承作為4點接觸多排滾珠軸承而構成。在內圈1和外圈2上，分別設 置安裝用螺栓孔5、6。在內外圈1、2之間的軸承空間中填充潤滑脂，該軸承空間的軸向的兩 端通過密封部件7而密封。在軸承尺寸中，內徑d在1000 4700mm的范圍內，外徑D在1300 5000mm的范 圍內。滾珠3的直徑Dw在各排一樣，為在30 80mm的范圍內。構成內圈軌道槽Ia的曲 面laa、lab的曲率，以及構成外圈軌道加的曲面ha、2ab的曲率均相同。對于內圈軌道槽 Ib和外圈軌道槽2b來說，也是相同的。內外圈1、2的軌道槽間距ei、eo在設計上是相同 的，Dw < ei (或eo) < 1. 7Dw的關系成立。軌道槽間距ei (eo)指將與實際上組裝的滾珠 3相同尺寸的鋼球分別按壓于2個軌道槽la、lb(h、2b)中，實現2點接觸(鋼球最接近槽 底的部位)時的2個鋼球的中心間距。例如，在測定內圈1的軌道槽間距ei的場合，在多排軌道槽la、lb上，分別沿徑向 按壓與組裝的滾珠3相同尺寸的鋼球。此時，一個鋼球在曲面laa、lab的各2個點處接觸， 另一鋼球在曲面lba、lbb的各2個點處接觸。測定按壓于這些軌道槽la、lb中的2個鋼球 的軸向的最短距離。該測定值加上上述鋼球的直徑尺寸而得到的值為軌道槽間距ei。對于 外圈2的軌道槽間距eo，按照相同方式計算。圖2和圖3表示對該旋轉軸承的軌道槽進行加工的磨削裝置，對該磨削裝置的砂 輪進行修整的修整裝置。在該磨削裝置31中，在沿垂直方向垂下而設置的砂輪軸32上，2 個圓板狀的砂輪33A、3!3B按照以規(guī)定間距間隔開的方式安裝，在上述砂輪軸32的下方設置 旋轉臺；34，該旋轉臺34支承構成內圈1或外圈2的工件W1、W2而使其旋轉。砂輪33A、33B 的外周部的截面形狀與內圈軌道槽la、Ib和外圈軌道槽h、2b的截面形狀相同。另外，兩 個砂輪33A、33B的安裝間距與上述軌道槽間距ei、eo相同。砂輪軸32在從位于旋轉臺34 的正上方的位置(圖3)，到取下于側方的位置(圖2)的范圍內，可沿旋轉臺34的徑向(沿 X軸方向)移動，并且可上下地升降。修整裝置35為將修整裝置主體37按照可沿X軸方向進退驅動的方式設置在支架 36上，在從該修整裝置主體37向砂輪軸32側突出的修整頭38上，安裝砂輪修整器39。砂 輪修整器39具有砂輪33A、33B的外周部嵌入的修整槽40A、40B。在構成內圈1的工件Wl的外周面上，通過車削而形成2條圓周槽Wla、Wlb。通過 砂輪33A、33B，磨削該圓周槽Wla、fflb,由此加工成軌道槽la、lb。該方法如圖2所示的那 樣，在支承于旋轉臺34上的工件Wl的外周側，砂輪33A、3!3B位于規(guī)定高度，在使旋轉臺34 和砂輪軸32旋轉的同時，使砂輪33A、3!3B朝向工件Wl而前進。由此，砂輪33A、3!3B進入圓 周槽Wla、Wlb中進行磨削，將兩個圓周槽Wla、Wlb同時加工成軌道槽la、lb。在構成外圈2的工件W2的內周面，通過車削而形成2條圓周槽W2a、W2b。通過砂輪33A、33B，對該圓周槽W2a、W2b進行磨削，由此，加工成軌道槽h、2b。在該方法中，如圖 3所示的那樣，在支承于旋轉臺34上的工件W2的內周側，砂輪33A、3!3B位于規(guī)定高度，在使 旋轉臺；34和砂輪軸32旋轉的同時，使砂輪33A、3!3B朝向工件W2而前進。由此，砂輪33A、 33B進入圓周槽W2a、W2b中進行磨削，將兩個圓周槽W2a、W2b同時加工成軌道槽h、2b。在對磨削面發(fā)生磨損的砂輪33A、3!3B進行修整的場合，使砂輪軸32位于從旋轉臺 34，在側方脫離的位置(圖幻，相對處于旋轉狀態(tài)的砂輪軸32，使修整裝置主體37前進。由 此，在砂輪修整器39的修整槽40A、40B上分別嵌入砂輪33A、33B的外周部，同時對兩個砂 輪33A、3!3B進行修整。如此，由于通過砂輪33A、33B同時地對工件Wl (工件W2)的多排的圓周槽Wla、 Wlb (W2a、W2b)進行磨削，加工成軌道槽la、lM2a、2b)，故不產生在通過不同工序對各排的 軌道槽進行加工的場合中，在各排中機械精度或砂輪運送精度的誤差，軌道槽間距ei(eo) 的精度良好。由此，可抑制軌道槽間距ei、eo的相互差Ne。并且，如果對各排的軌道槽la、 lM2a、2b)同時加工，則加工效率良好。在本實施形式的場合，由于構成內圈軌道槽la、lb的曲面laaUabUkiUlDb和構 成外圈軌道槽h、2b的曲面ha、2ab、2l3a、2l3b的曲率相同，故可采用相同的砂輪33A、33B 進行工件Wl的圓周槽Wla、Wlb的磨削和工件W2的圓周槽W2a、W2b的磨削，并且可通過同 一砂輪修整器39，對砂輪33A、3!3B進行修整。由此，在相同條件下，對內外圈1、2的軌道槽 la、lb、2a、2b進行加工，在理論上，可使軌道槽的相互差Ae可為零。另外，在如風車用的 旋轉軸承那樣，滾珠的節(jié)圓直徑大的旋轉軸承中，即使內圈1和外圈2的相互對應的軌道槽 laUb.2a.2b的曲率相同的情況下，其影響仍是小的。在本軸承形式中，在軸承上作用過大的軸向荷載的場合，軌道槽la、lbja、2b (稱 為“各軌道槽”)內面的滾動體接觸點移動到肩側，由此，具有在各軌道槽的內面產生的接觸 橢圓與各軌道槽脫離的“騎肩”的危險。由此，如圖4(A)、圖4(B)所示，必須較大地設定外 圈2的軌道槽 、2b的肩高尺寸H2，和內圈1的軌道槽la、lb的肩高尺寸HI。另一方面， 在通過砂輪33A、33B，對軌道槽la、lb、2a、2b進行磨削的場合，由于伴隨各軌道槽的肩高尺 寸H1、H2的增加，砂輪33A、3!3B的接觸部位從周速大的外徑部接近周速小的幅面，故具有在 磨削時，過度升溫的危險。由此，必須留意砂輪33A、33B的材質、粒度、砂輪修整器的條件。在本實施形式的軌道槽加工方法中，在對加工軌道槽la、lb(h、2b)的砂輪33A、 3 進行成形時，如圖5所示的那樣，例如，采用旋轉砂輪修整器RD。該旋轉砂輪修整器RD 例如，呈中空的基本圓筒狀，按照與位于圖示之外的旋轉軸嵌合的方式使用。在形成于旋轉 砂輪修整器RD的外周的修整槽40A、40B中，分別嵌入砂輪33A、33B的外周部的狀態(tài)，通過 旋轉驅動上述旋轉軸，同時對磨削面磨損的砂輪33A、3!3B進行修整。如圖6所示的那樣，該旋轉砂輪修整器RD的金剛石顆粒RDa的突出量δ 1在大于 0. Imm且不足0.5mm的范圍內。在本實施形式中，突出量δ 1為例如0. 2mm。在旋轉砂輪修 整器RD中，在“連接件”的表面RDl上，多個金剛石顆粒RDa以突出狀態(tài)設置。上述“金剛石顆粒RDa的突出量δ 1 ”指從連接件的表面RDl向徑向外方凸出的每 個磨粒的平均突出量。最好是，對于采用該旋轉砂輪修整器RD而成形的砂輪33Α、3!3Β為剛鋁石系材質的 砂輪，其對于加工鐵系材質的內外圈1、2的方面是良好的。“剛鋁石”的意思與氧化鋁系磨粒相同，該氧化鋁系磨粒的原材料種類包括例如，褐色氧化鋁質研磨材料、破碎型氧化鋁質 研磨材料、淡紅色氧化鋁質研磨材料、白色氧化鋁質研磨材料、人造金剛砂磨削材料等。上述褐色氧化鋁質研磨材料是這樣形成的，在電爐中，將氧化鋁質礦石熔融還原， 提高氧化鋁的含量，對凝固的塊進行粉碎整粒處理，包含含有若干量的氧化鈦的褐色的剛 玉晶體和非晶質部分。上述破碎型氧化鋁質研磨材料是這樣形成的，在電爐中將氧化鋁質 原料熔融，通過不依賴于普通的機械粉碎的方法，對凝固的塊破碎、整粒，主要包括單一晶 體的剛玉。上述淡紅色氧化鋁質研磨材料是這樣形成的，在氧化鋁質原料中添加若干量的 氧化鉻和其它成分，在電爐中將其熔融，對凝固的塊進行粉碎整粒，包括淡紅色的剛玉晶 體。上述白色氧化鋁質研磨材料是這樣形成的，在電爐中對高純度的氧化鋁進行熔融，對凝 固的塊進行粉碎整粒，包括純粹的白色剛玉晶體。上述人造金剛砂磨削材料是這樣形成的， 在電爐中將氧化鋁質礦石熔融還原，對凝固的灰黑色的塊進行粉碎整粒處理，包括剛玉晶 體和莫來石晶體與其它晶體。在本實施形式的軌道槽加工方法中，作為含有上述剛鋁石的砂輪33A、33B，采用粒 度在40以上且不足70的砂輪，例如，粒度為M的砂輪。另外，軌道槽la、lbja、2b的表面 粗糙度在RaO. 2 1. 2 μ m的范圍內。作為比較例，旋轉砂輪修整器RD的金剛石顆粒RDa的突出量δ 1為0. Imm,采用該 旋轉砂輪修整器RD，對陶瓷系材質的砂輪進行成形。作為砂輪的粒度例如，采用粒度為70 的砂輪。在采用該砂輪，對軌道槽la、lb (h、2b)進行加工的場合，具有該軌道槽la、Ib (加、 2b)過度升溫的情況。采用含有實施形式的上述剛鋁石粒度為M的砂輪，對軌道槽la、lb(h、2b)進行 加工的場合，伴隨軌道槽la、lb(h、2b)的肩高度尺寸HI、H2的增加，砂輪33A、33B的接觸 部位從周速大的外徑部接近周速小的幅面，但是，采用金剛石顆粒RDa的突出量δ 1在大 于0. Imm且不足0. 5mm范圍內的旋轉砂輪修整器RD而成形的含有剛鋁石的砂輪33A、33B， 采用粒度在40以上且不足70的范圍內的砂輪33A、33B，由此，可在今后防止軌道槽la、 lb(2a,2b)的加工時的過度升溫。另外，通過適用用于防止軌道槽la、lb(h、2b)的過度升溫的砂輪33A、33B的材 質、粒度與砂輪修整器的條件，軌道槽la、lb(h、2b)的表面粗糙度增加，但是，由于本制品 通常以ImirT1以下的極低速使用，故可在沒有發(fā)熱的問題的情況下使用。該旋轉軸承的軸承形式為4點接觸滾珠軸承，并且按照多排設置滾珠3，由此，結 構簡單，同時額定荷載大。通過簡單計算，其額定荷載為單排的2倍。此外，通過同時地對內外圈1、2的多排的軌道槽la、lbja、2b進行加工，可減小軌 道槽間距的相互差Δ e，可均勻地將荷載施加于各排的軌道槽la、lbda、2b，實現壽命的延 長。軌道槽間距的相互差Ae越小越好，但是，如果過于追求它，則生產性變差，成本增力口。 于是，作為軸承壽命和生產性或成本的比較研究的結果，在上述軸承尺寸、樣式的旋轉軸承 中，軌道槽間距的相互差Δ e在5 50 μ m的范圍內。下面對其依據進行描述。在上述軸承尺寸、樣式的旋轉軸承中，制作軌道槽間距的 相互差Ae不同的多個旋轉軸承，測定作用于相應的滾珠3和內外圈1、2的各觸點P的應 力。風力發(fā)電葉片支承用旋轉軸承，一般按照安全系數So > 1.5的方式進行內部設計。通 過作為風力發(fā)電機的認定精度而廣泛認知的口 4 K (Germanisher Lloyd :GL)，如上述那樣規(guī)定。另外，安全系數So由So = Co/Pomax(Co 基本靜額定荷載，Pomax 最大靜等價荷載) 表示。估計為該安全系數的規(guī)定值的5%的安全性的設計品(在最大荷載時，So = 1. 58的 設計品)的結果由圖7的曲線圖表示。如果軌道槽間距的相互差Ae不足5μπι，則生產性 差，成本高到不合算的程度，如果軌道槽間距的相互差Δ e超過50 μ m，S卩，縱軸的數值超過 1，則可知道，旋轉軸承的壽命有問題。于是，得出軌道槽間距的相互差可在5 50 μ m的范 圍內的結論。特別是，對于軸承的輕質化，軌道槽間距的相互差的管理是重要的。如上述描述的那樣，該旋轉軸承結構簡單、額定荷載大、成本較低、壽命長，由此， 適用于風力發(fā)電用葉片支承用的旋轉軸承21(圖9)或發(fā)動機艙的偏向支承用的旋轉軸承 22(圖9)。在風力發(fā)電以外的場合，可適用于液壓挖掘機、吊車等的建筑機械、工作機械的 旋轉臺、拋物面天線等。上述實施形式的軌道槽磨削裝置31通過相同的砂輪33A、33B，對內圈用工件Wl的 圓周槽Wla、Wlb和外圈用工件W2的圓周槽W2a、W2b進行磨削，但是也可通過各自的砂輪 而進行磨削。同樣在此場合，通過借助同一砂輪修整器39，對兩個砂輪進行修整的方案，可 在相同條件下對內外圈1、2的軌道槽la、lb、2a、2b進行加工。也可采用在修整槽39的槽 40A、40B分別制作之后，將槽40A、40B的上下端面重合的方法。如上所述，參照附圖，對優(yōu)選的實施例進行了說明，但是，如果是本領域的技術人 員，則在觀看本申請說明書后，會在顯然的范圍內，容易想到各種變更和修正。于是，這樣的 變更和修正由根據權利要求書而確定的發(fā)明的范圍內的形式進行解釋。標號說明標號1表示內圈；標號IaUb表示內圈軌道4曹；標號2表示外圈；標號2a、2b表示外圈軌道^曹；標號3表示滾珠；標號4表示保持器；標號21、22表示旋轉軸承 標號31表示磨削裝置；標號33A、33B表示砂輪；標號35表示修整裝置；標號39表示砂輪修整器；符號Dw表示滾珠的直徑；標號ei表示內圈的軌道楣 間距；標號eo表示外圈的軌道楣 間距；符號Ae表示軌道槽間距的相互:符號RD表示旋轉砂輪修整器；符號RDa表示金剛石顆粒 符號δ 1表示突出量。10
權利要求
1.一種旋轉軸承，其中，分別在內圈和外圈上形成多排的軌道槽，在上述內外圈的各排 的軌道槽之間介設有多個滾珠；內圈和外圈分別是一體的，上述內圈的多排軌道槽間距和上述外圈的多排軌道槽間距 的差為50 μ m以下。
2.根據權利要求1所述的旋轉軸承，其中，上述內圈的多排軌道槽間距或上述外圈的 多排軌道槽間距為上述滾珠的直徑的1 1. 7倍，并且上述滾珠的直徑在30 80mm的范 圍內。
3.一種旋轉軸承的軌道槽加工方法，在該方法中，分別在內圈和外圈上形成多排的軌 道槽，內圈和外圈分別是一體的，在上述內外圈的各排的軌道槽之間介設有多個滾珠，其特 征在于，通過同時對上述內圈和外圈的多排軌道槽進行加工，上述內圈的多排的軌道槽間 距和上述外圈的多排軌道槽間距的差為50 μ m以下。
4.根據權利要求3所述的旋轉軸承的軌道槽加工方法，其中，上述內圈的多排軌道槽 間距或上述外圈的多排軌道槽間距為上述滾珠的直徑的1 1. 7倍，并且上述滾珠的直徑 在30 80mm的范圍內。
5.根據權利要求3所述的旋轉軸承的軌道槽加工方法，其中，采用剛鋁石系的砂輪對 上述軌道槽進行加工。
6.根據權利要求5所述的旋轉軸承的軌道槽加工方法，其中，對上述軌道槽進行加 工的砂輪的成形采用旋轉砂輪修整器，該旋轉砂輪修整器的金剛石顆粒的突出量在大于 0. Imm且不足0. 5mm的范圍內。
7.根據權利要求3所述的旋轉軸承的軌道槽加工方法，其中，采用粒度在40以上且不 足70的砂輪對上述軌道槽進行加工。
8.根據權利要求3所述的旋轉軸承的軌道槽加工方法，其中，上述軌道槽的表面粗糙 度在RaO. 2 1.2μπι的范圍內。
9.根據權利要求3所述的旋轉軸承的軌道槽加工方法，其中，上述內圈和外圈中的相 互對應的軌道槽的曲率相同。
10.根據權利要求9所述的旋轉軸承的軌道槽加工方法，其中，對上述內圈的軌道槽進 行磨削的砂輪的修整器和對上述外圈的軌道槽進行磨削的砂輪的修整器相同。
全文摘要
在具有多排的軌道槽的旋轉軸承中，在不損害生產性且從成本上可行的范圍內，提示謀求軸承壽命期限延長的軌道槽間距的相互差。在旋轉軸承中，在內圈(1)和外圈(2)的多排的軌道槽(1a、1b、2a、2b)之間，介設有多個滾珠(3)。內圈(1)的多排的軌道槽(1a、1b)之間的距離(ei)或者外圈(2)的多排的軌道槽(2a、2b)之間的距離(eo)為滾珠(3)的直徑(Dw)的1～1.7倍，并且滾珠的直徑(Dw)在30～80mm的范圍內，上述軌道槽間距(ei)和軌道槽間距(eo)的差(Δe)在5～50μm的范圍內。采用剛鋁石系的砂輪，同時對多排的軌道槽(1a、1b(2a、2b))進行加工。
文檔編號F16C19/18GK102057172SQ200980120830
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權日2008年6月6日
發(fā)明者堀徑生, 山本佳文, 桑原溫 申請人:Ntn株式會社