本發(fā)明涉及用于葉片根部的滾動(dòng)軸承的領(lǐng)域。
更特別地,本發(fā)明涉及飛機(jī)螺旋槳的旋轉(zhuǎn)殼體中的具有可變角度的葉片領(lǐng)域,或其他應(yīng)用。
背景技術(shù):
文獻(xiàn)GB 2251896描述了一個(gè)滾動(dòng)軸承的例子,其具有與許多部件組裝在一起的復(fù)雜結(jié)構(gòu),這會(huì)在實(shí)現(xiàn)有效密封時(shí)導(dǎo)致問(wèn)題。此外,這種產(chǎn)品具有較大的封裝,并且必須由最終用戶(hù)直接組裝到軸上。 在最終用戶(hù)裝配時(shí)存在眾多風(fēng)險(xiǎn),其中可以是不正確的安裝,包括錯(cuò)誤地施加預(yù)壓的危險(xiǎn),從而導(dǎo)致這些軸承過(guò)早報(bào)廢。
文獻(xiàn)FR 2862609描述了這類(lèi)產(chǎn)品的例子,其中葉片通過(guò)其端部中的一個(gè)(叫做葉片根部)裝配在一個(gè)殼體(在給文獻(xiàn)中稱(chēng)為 “葉轂”(hub))中。 該根部被安裝成繞著基本上垂直于并相交于殼體的腔室中的轉(zhuǎn)子軸的軸線(xiàn)樞轉(zhuǎn)。 這個(gè)樞轉(zhuǎn),通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)驅(qū)動(dòng),其中該驅(qū)動(dòng)裝置耦合到根部的蓋的擴(kuò)展部,以便于調(diào)節(jié)葉片的攻角。
該腔室包括一個(gè)階梯側(cè)壁,其關(guān)于螺旋槳的徑向軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng),其中,在安裝葉片后,該徑向軸與葉片的軸基本重合。 腔室的內(nèi)側(cè)朝向螺旋槳的中心打開(kāi),外側(cè)朝向葉片打開(kāi)(在該文獻(xiàn)中,且在其語(yǔ)境中,術(shù)語(yǔ)“內(nèi)側(cè)和外側(cè)”指的是沿著螺旋槳徑向軸的位置)。
角接觸滾動(dòng)元件的第一排和第二排安裝在圍繞著根部的裙部之間,以及相應(yīng)的杯和外環(huán)以傳統(tǒng)的“O”形裝配方式安裝在側(cè)壁上。
滾動(dòng)元件,分別設(shè)置在靠近外側(cè)和內(nèi)側(cè),分別是圓錐輥和角接觸球軸承。 每個(gè)輥具有朝外的寬基底。
杯和外環(huán)通過(guò)塑料保護(hù)部件被支撐在壁上。 內(nèi)側(cè)上的外環(huán)被支承在轂的第一肩部上,防止它軸向向外移動(dòng)(在該文獻(xiàn)中,且在其語(yǔ)境中,術(shù)語(yǔ)“向內(nèi)”和“向外”通常用于描述一個(gè)軸承,指定相對(duì)于軸承的軸線(xiàn)的徑向位置)。
輥和球軸承的內(nèi)座圈分別形成在保護(hù)裙內(nèi)。
當(dāng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí),葉片經(jīng)受兩個(gè)作用力:
- 針對(duì)葉片和滾動(dòng)軸承的軸向或離心力,是其速度和質(zhì)量的函數(shù),
- 葉片根部的彎曲力矩,其由葉片和它移動(dòng)的空氣之間的相互作用所產(chǎn)生的葉片徑向力所導(dǎo)致。
為了有效地承受這些作用力,滾動(dòng)軸承需預(yù)緊,換言之,需要產(chǎn)生并維持它們座圈之間的滾動(dòng)元件的壓縮。
雖然該實(shí)施方式是完全令人滿(mǎn)意的,總有各種研究方法來(lái)提高這些產(chǎn)品的性能,最大化它們可以承受的力,同時(shí)最大限度地減少其封裝。
該研究已導(dǎo)致完全重新設(shè)計(jì)葉片根部的滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明將在下文中描述。
根據(jù)第一方面,本發(fā)明涉及用于葉片根部的滾動(dòng)軸承,葉片根部在縱向方向上并在近端和遠(yuǎn)端之間延伸,滾動(dòng)軸承允許根部關(guān)于在縱向方向上延伸的軸相對(duì)于殼體震蕩。
滾動(dòng)軸承包括:
單一的外環(huán),其具有內(nèi)表面和與內(nèi)表面相對(duì)的外表面,外環(huán)的內(nèi)表面具有近端的第一外座圈和遠(yuǎn)端的第二外座圈,第一和第二外座圈相對(duì)于彼此在縱向方向上偏置,
第一內(nèi)環(huán),其具有內(nèi)表面和與內(nèi)表面相對(duì)的外表面,第一內(nèi)環(huán)的外表面具有近端的第一內(nèi)座圈和遠(yuǎn)端的基座,第一內(nèi)座圈和基座相對(duì)于彼此在縱向方向上偏置,
第二內(nèi)環(huán),其具有內(nèi)表面和與內(nèi)表面相對(duì)的外表面,第二內(nèi)環(huán)的外表面具有遠(yuǎn)端的第二內(nèi)座圈,第二內(nèi)環(huán)被固定在基座上并被保持軸向臨靠在第一內(nèi)環(huán)上,
在外環(huán)的內(nèi)表面和第一和第二內(nèi)環(huán)的外表面之間界定的單一內(nèi)部空間,單一內(nèi)部空間在近端和遠(yuǎn)端之間延伸,在近端,其被近端密封系統(tǒng)密封在外環(huán)和第一內(nèi)環(huán)之間,在遠(yuǎn)端,其被遠(yuǎn)端密封系統(tǒng)密封在外環(huán)和第二內(nèi)環(huán)之間,
滾動(dòng)元件的近端第一排被安裝在單一內(nèi)部空間內(nèi),其在近端第一內(nèi)座圈和外座圈上滾動(dòng),以及滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端第二排被安裝在單一內(nèi)部空間中,其在遠(yuǎn)端第二外座圈和內(nèi)座圈上滾動(dòng),滾動(dòng)元件的第一和第二排沿著縱軸彼此遠(yuǎn)離,
第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面包括用于裝配到葉片根部的肩部,
單一的外環(huán)的外表面包括用于裝配到殼體的肩部。
在一個(gè)實(shí)施例中,被設(shè)置在單一的外環(huán)的外表面上的用于裝配的肩部被軸向地設(shè)置在滾動(dòng)元件的第一和第二排之間。
在一個(gè)實(shí)施例中,被設(shè)置在第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面上的用于裝配的肩部被設(shè)置為比滾動(dòng)元件的第一排更接近。
在一個(gè)實(shí)施例中,滾動(dòng)軸承進(jìn)一步包括加荷系統(tǒng),其適于將第二內(nèi)環(huán)保持軸向臨靠在第一內(nèi)環(huán)上。
在一個(gè)實(shí)施例中,加荷系統(tǒng)包括環(huán)形板,其具有支承表面,支承表面與第二內(nèi)環(huán)接觸并且在軸向上促進(jìn)第二內(nèi)環(huán),環(huán)形板通過(guò)螺絲連接被固定到第一內(nèi)環(huán)上。
在一個(gè)實(shí)施例中,垂直于縱向并在第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面和第二內(nèi)環(huán)的接收表面之間的直線(xiàn)距離由以下公式界定:Ep=√((4*Sf*F預(yù)緊)/(0.9*π*N*Re))+β, 其中,
Ep 相當(dāng)于垂直于縱向上的并在第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面和第二內(nèi)環(huán)的接收表面之間成一直線(xiàn)的距離,
F預(yù)緊是通過(guò)該力使得第二內(nèi)環(huán)被保持為軸向地臨靠第一內(nèi)環(huán)的力,
Re是螺絲材料的屈服強(qiáng)度,
N 是用于應(yīng)用所述力的螺絲的數(shù)量,
Sf 是在1.2和4之間的安全參數(shù),
β 是在4和5之間的參數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中,垂直于縱向上的并在第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面和第二內(nèi)環(huán)的接收表面之間成一直線(xiàn)的距離大于5并由以下公式界定,Ep=γ√((4*Sf*F預(yù)緊)/ (0.9*π*N*Re)), 其中
Ep 相當(dāng)于垂直于縱向上的并在第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面和第二內(nèi)環(huán)的接收表面之間成一直線(xiàn)的距離,
F預(yù)緊是通過(guò)該力使得第二內(nèi)環(huán)被保持為軸向地臨靠第一內(nèi)環(huán)的力,
Re是螺絲材料的屈服強(qiáng)度,
N 是用于應(yīng)用所述力的螺絲的數(shù)量,
Sf 是在1.2和4之間的安全參數(shù),
γ是在1和1.8之間的參數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中,N 是最接近 (π*d軸)/(3.8*d螺絲)的整數(shù),其中
d軸 是第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)徑,
d螺絲 是螺絲的直徑。
在一個(gè)實(shí)施例中,滾動(dòng)元件的兩排的滾動(dòng)元件具有相同類(lèi)型的幾何結(jié)構(gòu)。
在一個(gè)實(shí)施例中,近端的滾動(dòng)元件的第一排的滾動(dòng)元件是在近端側(cè)上設(shè)置有最大直徑的截錐。
在一個(gè)實(shí)施例中,近端第一外座圈和用于裝配到殼體的肩部之間的距離至少等于δr.d最大,其中,δr是1和1.5之間的安全參數(shù),以及是d最大近端的滾動(dòng)元件的第一排的滾動(dòng)元件的最大直徑;
在一個(gè)實(shí)施例中,近端第一內(nèi)座圈和用于裝配到葉片根部的肩部之間的距離至少等于η1r.(d軸)n1r,其中,η1r是至少等于0.4的參數(shù),d軸表示第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面的內(nèi)徑,以及n1r使0.4和0.5之間的參數(shù);
在一個(gè)實(shí)施例中,滾動(dòng)元件的第一排、近端的滾動(dòng)元件的軸與縱向形成呈35°和45°之間的角度,截錐的最小直徑比最大直徑更接近軸。
在一個(gè)實(shí)施例中,遠(yuǎn)端的滾動(dòng)元件的第二排的滾動(dòng)元件是在遠(yuǎn)端側(cè)設(shè)置有最大直徑的截錐。
在一個(gè)實(shí)施例中,在縱向方向上并在近端第一外座圈和遠(yuǎn)端第二外座圈之間測(cè)量的距離在0.4*l1和l1之間,其中l(wèi)1表示近端的滾動(dòng)元件的第一排的滾動(dòng)元件的長(zhǎng)度。
在一個(gè)實(shí)施例中,在遠(yuǎn)端第二內(nèi)座圈和第二內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間的距離至少等于η2r.(d軸2)n2r,其中,η2r是至少等于0.4的參數(shù),d軸2表示第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面的內(nèi)徑,以及n2r是0.4和0.5之間的參數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中,遠(yuǎn)端的滾動(dòng)元件的第二排的滾動(dòng)元件的軸與縱向方向形成在17°和23°之間的角度,截錐的最小直徑比最大直徑更接近軸。
在一個(gè)實(shí)施例中,近端的滾動(dòng)元件的第一排的滾動(dòng)元件是球狀軸承。
在一個(gè)實(shí)施例中,從滾動(dòng)元件的第一排、近端的滾動(dòng)軸承的外表面到外環(huán)的外表面的徑向距離至少等于δ1eb.φ1,其中,δ1eb是大于0.45的安全參數(shù),以及φ1是近端的滾動(dòng)元件的第一排的滾動(dòng)元件的直徑,以及距離大于8毫米。
在一個(gè)實(shí)施例中,從近端的滾動(dòng)元件的第一排的球狀軸承的外表面至第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間的徑向距離至少等于δ1ib.φ1,其中,δ1ib是大于0.45的安全參數(shù),并且φ1是近端的滾動(dòng)元件的第一排的球狀軸承的直徑,并且距離大于8毫米。
在一個(gè)實(shí)施例中,施加到近端的滾動(dòng)元件的第一排的滾動(dòng)元件上的力的軸與縱向方向上形成在25°和35°之間的角。
在一個(gè)實(shí)施例中,遠(yuǎn)端的滾動(dòng)元件的第二排的滾動(dòng)元件是球狀軸承。
在一個(gè)實(shí)施例中,從遠(yuǎn)端的滾動(dòng)元件的第二排的球狀軸承的外表面到外環(huán)的外表面的徑向距離至少等于δ2eb.φ2,其中,δ2eb是大于0.4的安全參數(shù),并且φ2是遠(yuǎn)端的滾動(dòng)元件的第二排的球狀軸承的直徑,并且距離大于6毫米。
在一個(gè)實(shí)施例中,從遠(yuǎn)端的滾動(dòng)元件的第二排的球狀軸承的外表面至第二內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面的徑向距離至少等于δ2eb.φ2,其中,δ2eb是大于0.4的安全參數(shù),并且φ2是滾動(dòng)元件的第二排、遠(yuǎn)端的球狀軸承的直徑,并且距離大于6毫米。
在一個(gè)實(shí)施例中,在徑向方向上并且在滾動(dòng)元件的第一排的球狀軸承和滾動(dòng)元件的第二排的球狀軸承之間測(cè)量的距離大于(φ1+φ2)/ν,其中,φ1表示滾動(dòng)元件的第一排的球狀軸承,φ2表示滾動(dòng)元件的第二排的球狀軸承的直徑,并且v是2和4.2之間的參數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)用于滾動(dòng)元件的第二排、遠(yuǎn)端的滾動(dòng)元件的力的軸形成在縱向方向上的15°和25°之間的角。
在一個(gè)實(shí)施例中,用于裝配到殼體上的肩部的高度被界定,以便滿(mǎn)足以下條件:
10 Φ1 / 2.He < 25,
其中,Φ1相當(dāng)于外環(huán)在近端的滾動(dòng)元件的第一排的外徑。
根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及震蕩系統(tǒng),其包括該滾動(dòng)軸承、裝配到肩部殼體和葉片,其中,肩部用于裝配到單一的外環(huán)的外表面的殼體,葉片包括葉片根部,葉片根部被裝配到肩部,肩部用于裝配到第一內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面的葉片根部,葉片被安裝以便通過(guò)滾動(dòng)軸承繞在縱向方向上延伸的軸相對(duì)于殼體震蕩。
根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括至少一個(gè)該震蕩系統(tǒng),震蕩系統(tǒng)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸徑向地延伸,滾動(dòng)軸承遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸。
附圖說(shuō)明
現(xiàn)在對(duì)附圖中的圖進(jìn)行簡(jiǎn)要地描述。
圖1是轉(zhuǎn)子的透視示意圖。
圖2為葉片根部的滾動(dòng)軸承的第一實(shí)施例的剖面圖。
圖3為葉片根部的滾動(dòng)軸承的第二實(shí)施例的剖面圖。
下面是本發(fā)明幾個(gè)實(shí)施例地具體描述,帶例子和參考附圖。
具體實(shí)施方式
圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的一個(gè)示例的三維透視示意圖。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)1包括具有軸A的葉轂(未示出),在該軸處旋轉(zhuǎn)地安裝有轉(zhuǎn)子2。轉(zhuǎn)子2相對(duì)于葉轂繞軸A旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子2包括主體3,例如關(guān)于軸A旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。轉(zhuǎn)子2還包括一個(gè)或多個(gè)葉片4(在本例中,具有三個(gè)葉片4),各個(gè)葉片相對(duì)于葉轂徑向延伸。各葉片4沿縱向軸B延伸。因?yàn)槿~片可能具有非常復(fù)雜的形狀,準(zhǔn)確定義縱向軸B是困難,除非其對(duì)應(yīng)于葉片4的主方向。并且,將葉片描述為“徑向”延伸時(shí),并且必然意味著軸B與軸A相交或在垂直于軸A的平面中延伸,而是指葉片4的大致方向指向徑向。
葉片4在被稱(chēng)為葉片根部4a的一端和一個(gè)自由相對(duì)端4b之間延伸,葉片根部4a連接到主體3。在葉片根部4a處,葉片4被安裝在固定到主體3的殼體5中。葉片4被安裝為通過(guò)滾動(dòng)軸承以便在殼體5中震蕩,滾動(dòng)軸承(在下面詳細(xì)描述)安裝在葉片根部4a和殼體5之間。所討論的滾動(dòng)軸承具有旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn),并且允許關(guān)于殼體5的葉片4相對(duì)于該軸震蕩。所討論的軸被明確定義,并且基本上沿B軸延伸。為了更好地理解這個(gè)概念,可以考慮B軸作為對(duì)應(yīng)于滾動(dòng)軸承的軸線(xiàn),從而滾動(dòng)軸承的軸將被稱(chēng)為B。
在操作過(guò)程中,葉片4將相對(duì)于殼體5繞B軸旋轉(zhuǎn),但原則上沿小于360°的角度路徑旋轉(zhuǎn)。另一方面,根據(jù)由葉片傳送到周?chē)牧黧w(空氣)的力,葉片4,擺動(dòng)將相對(duì)于殼體5繞B軸以受控的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式震蕩。
殼體5是使本實(shí)施方案實(shí)施的任何部分。
如上所述,滾動(dòng)軸承因此相對(duì)于A軸偏心,并在使用該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)1的過(guò)程中經(jīng)受繞A軸的強(qiáng)離心分離。
本發(fā)明是在一個(gè)特定的情形中描述,但似乎適用于具有沿徑向軸振蕩并且繞軸向軸旋轉(zhuǎn)的滾動(dòng)軸承的其他情形。
因此,殼體5、滾動(dòng)軸承以及葉片根部4a的組件被稱(chēng)為震蕩系統(tǒng)6。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的第一實(shí)施例。
在下文中,術(shù)語(yǔ)“軸向”一詞是指滾動(dòng)軸承7的B軸,該軸平行于所表示的方向(B)。術(shù)語(yǔ)“近側(cè)”指的是與A軸組件的接近度,而術(shù)語(yǔ)“遠(yuǎn)側(cè)”是指一種離A軸更遠(yuǎn)的組件。
因此,滾動(dòng)軸承7包括近端8,以及與近端相對(duì)的遠(yuǎn)端9。
滾動(dòng)軸承7限定了內(nèi)部孔10,葉片根部4被安裝在其內(nèi)。
在下文中,術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”用于表示接近B軸,而術(shù)語(yǔ)“外”是用來(lái)指示遠(yuǎn)離B軸。
滾動(dòng)軸承7包括第一內(nèi)環(huán)11、第二內(nèi)環(huán)12和單一外輪13。內(nèi)圈11和12如此命名是因?yàn)樗鼈冎械拿總€(gè)具有滾動(dòng)元件的內(nèi)套,外圈13如此命名是因?yàn)樗鼮闈L動(dòng)元件提供了外套,這將在下文中更詳細(xì)地說(shuō)明。
第一內(nèi)環(huán)11包括內(nèi)表面14和與內(nèi)表面14相對(duì)的外表面15。內(nèi)表面14可具有任何合適的幾何形狀。例如,內(nèi)表面14可包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的圓柱形表面,每個(gè)與滾動(dòng)元件的行列對(duì)齊,在中心具有可插入的槽。內(nèi)表面14用于在葉片根部上安裝滾動(dòng)軸承7。內(nèi)表面14具有最小直徑d軸。第一內(nèi)環(huán)11沿軸向從近端8向遠(yuǎn)端9延伸,沿滾動(dòng)軸承7的大部分軸向長(zhǎng)度延伸。
在滾動(dòng)軸承7遠(yuǎn)端的半部,第一內(nèi)環(huán)11的外表面15定義了用于容納第二內(nèi)環(huán)12的遠(yuǎn)端底座16。遠(yuǎn)端底座16包括面向遠(yuǎn)端9的軸向鄰接表面17,以及朝外并從軸向鄰接表面17延伸的圓柱形接收表面18。
在滾動(dòng)軸承7近端的半部,外表面15定義了近側(cè)第一座圈23。
第一內(nèi)環(huán)11具有近端表面19。第一內(nèi)環(huán)11的內(nèi)表面14包括用于裝配到葉片根部的肩部20。肩部20包括從近端表面19向遠(yuǎn)端延伸的圓柱形表面21、面向近端8且從圓柱形表面21延伸到孔10的軸向鄰接表面22。
第一內(nèi)環(huán)11具有遠(yuǎn)端表面27,相對(duì)于軸向鄰接表面22且面向遠(yuǎn)端9。
第二內(nèi)圈12包括內(nèi)表面24和相對(duì)于內(nèi)表面24的外表面25。內(nèi)表面24通過(guò)第二內(nèi)圈12嵌合在第一內(nèi)圈的底座16以用于裝配。內(nèi)表面24具有最小直徑d軸2。因此,當(dāng)用于補(bǔ)充時(shí),內(nèi)表面24面對(duì)圓柱形接收表面18。第二內(nèi)圈12從第一軸向鄰接表面26軸向延伸,鄰接表面面對(duì)朝向遠(yuǎn)端9的近端8,第二內(nèi)圈延伸滾動(dòng)軸承7的半遠(yuǎn)端的軸向長(zhǎng)度。
外表面25限定了第二遠(yuǎn)端內(nèi)套28。
第二內(nèi)圈12具有遠(yuǎn)端表面29。第二內(nèi)環(huán)11的內(nèi)表面24包括用于預(yù)加載的肩部30。肩部30包括從遠(yuǎn)端表面29向近端延伸的圓柱形表面31,面向遠(yuǎn)端9且從圓柱形表面31延伸到筒狀接收表面18的軸向鄰接表面32。
外環(huán)13包括內(nèi)表面33和與內(nèi)表面33相對(duì)的外表面34。外表面34用于在殼體上安裝滾動(dòng)軸承7。外環(huán)13從近端8向遠(yuǎn)端9軸向延伸滾動(dòng)軸承7的整個(gè)軸向長(zhǎng)度。
在滾動(dòng)軸承7的近端半部,內(nèi)表面33限定了近端內(nèi)座圈35。在滾動(dòng)軸承7的遠(yuǎn)側(cè)半部,內(nèi)表面33限定了遠(yuǎn)端第二內(nèi)套36。
外圈11具有近端表面37和相對(duì)的遠(yuǎn)端表面38。外表面34包括用于裝配在外殼上的肩部39。肩部39包括從遠(yuǎn)端表面38延伸至近端的圓柱形表面40,面對(duì)遠(yuǎn)端9且從圓柱形表面40延伸到第二圓筒形表面42的軸向鄰接表面41。第二圓柱形表面42從軸向鄰接表面41延伸至近端表面37。
在外圈13的內(nèi)表面33和第一和第二內(nèi)圈11、12外表面15、25之間限定單一內(nèi)空間43,單個(gè)內(nèi)部空間43在近端44和遠(yuǎn)端之間延伸,在近端處,內(nèi)部空間43被在外環(huán)13和第一內(nèi)環(huán)11之間的近端密封系統(tǒng)45密封,在遠(yuǎn)端處,內(nèi)部空間43被在外圈13和第二內(nèi)圈12之間的遠(yuǎn)端密封系統(tǒng)47密封。
在單一內(nèi)部空間43中,近端第一外座圈和第一內(nèi)座圈23、35彼此相對(duì),所述遠(yuǎn)端第二外座圈和內(nèi)座圈28、36彼此相對(duì)。
滾動(dòng)元件的近端第一排48被安裝在單一內(nèi)部空間中,在近側(cè)第一外座圈和內(nèi)座圈23、35上滾動(dòng)。滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端第二排49被安裝在單一內(nèi)部空間中,在遠(yuǎn)側(cè)第二外座圈和內(nèi)座圈28、36上滾動(dòng)。滾動(dòng)元件的第一排和第二排48、49沿縱向軸線(xiàn)B彼此間隔開(kāi)。
在適當(dāng)情況下,具有相同的排的滾動(dòng)元件能通過(guò)保持器50彼此隔開(kāi),如在圖2中表示為近端排。
滾動(dòng)軸承7包括加荷系統(tǒng)51,其適于保持第二內(nèi)圈12在軸向鄰接抵靠第一內(nèi)環(huán)11。
所述加荷系統(tǒng)51包括環(huán)形板52,其具有支承表面53,所述支承表面53與所述第二內(nèi)環(huán)12接觸并且在軸向方向上推進(jìn)所述第二內(nèi)環(huán)12,所述環(huán)形板52通過(guò)螺絲接合被保持固定在所述第一內(nèi)環(huán)11上。更具體地,通過(guò)穿過(guò)板52的孔55和第一內(nèi)環(huán)11的孔56的螺絲,板52被旋緊到內(nèi)環(huán)51上,所述孔56設(shè)置為對(duì)準(zhǔn)孔55。軸承表面53按壓在軸向鄰接面32上,從而迫使所述第二內(nèi)圈12朝向近端,在第一內(nèi)圈11的軸向鄰接表面17和第二內(nèi)圈12的軸向鄰接表面26之間的接觸處施加夾持力。這些螺絲被夾緊,直至施加了預(yù)載力F預(yù)緊。
為了允許滾動(dòng)軸承降低質(zhì)量以在更小的封裝中的起到作用,下述條件是有利的。依據(jù)應(yīng)用情況,所述封裝(特別是軸向尺寸,即沿著所述滾動(dòng)軸承的軸線(xiàn))、質(zhì)量、以及所需的性能水平可以變化。然而,具有以下特定特征中的一個(gè)或多個(gè)的滾動(dòng)軸承被認(rèn)為對(duì)解決這些問(wèn)題是有利的。
垂直于縱向方向上的并在所述第一內(nèi)環(huán)11的所述內(nèi)表面14和所述第二內(nèi)環(huán)12的接收表面18之間成一直線(xiàn)的距離Ep由以下公式界定:
Ep=√((4*Sf*F預(yù)緊)/(0.9*π*N*Re))+β, 其中:
Ep 相當(dāng)于垂直于縱向方向上的并在所述第一內(nèi)環(huán)11的所述內(nèi)表面14和所述第二內(nèi)環(huán)12的接收表面18之間成一直線(xiàn)的距離,
F預(yù)緊是力,通過(guò)該力所述第二內(nèi)環(huán)12被固定為軸向地臨靠所述第一內(nèi)環(huán)11,
Re是螺絲材料54的屈服強(qiáng)度,
N 是用于施加所述力的螺絲54的數(shù)量,
Sf 是在1.2和4之間的安全參數(shù),
β 是在4和5之間的參數(shù)。
特別地,N可以選為最接近(π*d軸)/(3.8*d螺絲)的整數(shù)或僅超過(guò)(π*d軸)/(3.8*d螺絲)的整數(shù),其中d螺絲是螺絲的直徑。
該定義確保了足夠預(yù)緊力的實(shí)施,不會(huì)損害滾動(dòng)軸承且具有有限封裝。
上述定義能具體運(yùn)用于更小軸承的情況,其中螺絲頭的尺寸具有影響。
可選地,垂直于縱向方向上的并在所述第一內(nèi)環(huán)11的所述內(nèi)表面14和所述第二內(nèi)環(huán)12的接收表面18之間成一直線(xiàn)的距離Ep可以大于5毫米(mm)且定于為Ep=γ√((4*Sf*F預(yù)緊)/(0.9*π*N*Re)), 其中:
Ep 相當(dāng)于垂直于縱向方向上的并在所述第一內(nèi)環(huán)的所述內(nèi)表面和所述第二內(nèi)環(huán)的接收表面之間成一直線(xiàn)的距離,
F預(yù)緊是力,通過(guò)該力所述第二內(nèi)環(huán)被固定為軸向地臨靠所述第一內(nèi)環(huán),
Re是螺絲材料的屈服強(qiáng)度,
N 是用于施加所述力的螺絲的數(shù)量,
Sf 是在1.2和4之間的安全參數(shù),
γ是1和1.8之間的權(quán)重系數(shù)。
特別地,N可以選為最接近(π*d軸)/(3.8*d螺絲)的整數(shù)或僅超過(guò)(π*d軸)/(3.8*d螺絲)的整數(shù),其中d螺絲是螺絲的直徑。
上述定義能具體運(yùn)用于更小軸承的情況,其中螺絲頭的尺寸沒(méi)有影響。
用于裝配殼體的肩部39,尤其是其設(shè)置在單一外環(huán)13的外表面34上的軸向鄰接表面,設(shè)置在軸向(沿方向(B))地滾動(dòng)元件的第一和第二排之間,換言之設(shè)置在基本上滾動(dòng)軸承7的長(zhǎng)度軸向中心。
用于裝配葉片根部的肩部20設(shè)置在第一內(nèi)環(huán)13的內(nèi)表面34上,更接近于滾動(dòng)元件的近端第一排。
因此,施加到軸承上的軸向力基本上通過(guò)滾動(dòng)元件的近端的第一行48支持。因此,提供了一種非對(duì)稱(chēng)的滾動(dòng)軸承,不改變滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端第二行的尺寸,以支持施加于滾動(dòng)軸承的多達(dá)滾動(dòng)元件的近端的第一行的軸向力。
裝配到殼體的肩部的高度He,換言之,軸向鄰接表面41,被定義為滿(mǎn)足下列條件:
10 <Φ1/ 2.He <25,
其中,Φ1對(duì)應(yīng)于在滾動(dòng)元件近端的第一行48的外環(huán)13的外徑。
在上面給出的例子中,滾動(dòng)元件的近端的第一行設(shè)置為在近端具有最大直徑dmax的截錐。滾動(dòng)元件的近端的第一行滾動(dòng)元件的軸線(xiàn)與縱向形成呈35°和45°之間的角度,截錐的最小直徑比最大直徑更接近B軸。因此,滾動(dòng)元件48的軸線(xiàn)大致正交于施加在軸向鄰接表面22和軸向鄰接表面41之間的力的軸線(xiàn)。該配置提供了葉片和殼體之間的高等級(jí)的軸向載荷傳遞。
近端第一外座圈35和用于組裝到外殼的肩部41之間的垂直于近端第一外座圈35測(cè)量所得的距離(Ebe)至少等于δr.dmax,其中δr為1至1.5之間的安全參數(shù),dmax是滾動(dòng)元件中近端第一行的滾動(dòng)元件的最大直徑。這種設(shè)計(jì)確保滾動(dòng)元件和外殼之間的軸向力的傳遞,損壞滾動(dòng)軸承的風(fēng)險(xiǎn)最小,且具有小封裝。
近側(cè)第一內(nèi)座圈23和用于組裝到葉片根部的肩部20之間的垂直于近端第一內(nèi)座圈35測(cè)量所得的距離(Ebi1)至少等于η1r.(d軸)n1r,其中η1r是至少等于0.4的參數(shù),d軸表示第一內(nèi)圈12的內(nèi)表面14的內(nèi)徑,并且n1r是0.4至0.5之間的參數(shù)。這種設(shè)計(jì)確保葉片和滾動(dòng)元件之間的軸向力的傳遞,損壞軸承的風(fēng)險(xiǎn)最小,且具有小封裝。
根據(jù)本實(shí)施例,滾動(dòng)元件中遠(yuǎn)端的滾動(dòng)元件的第二排49是截錐,其設(shè)置為在遠(yuǎn)端具有最大直徑。滾動(dòng)元件中的遠(yuǎn)端的第二行滾動(dòng)元件的軸線(xiàn)與縱向(B)形成呈17°至23°之間的角度,截錐的最小直徑比最大直徑更接近B軸。
遠(yuǎn)側(cè)第二內(nèi)座圈28和第一內(nèi)環(huán)12的外表面15的遠(yuǎn)端底座16之間的垂直于遠(yuǎn)端底座16測(cè)量所得的距離(Ebi2)至少等于η2r.(d軸2)n2r,其中η2r是至少等于0.4的參數(shù),d軸2表示第二內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面24的內(nèi)徑,并且n2r是0.4至0.5之間的參數(shù)。這種幾何形狀保證了力的充分傳遞,并具有小封裝。
在適當(dāng)情況下,η1r = η2r.
在適當(dāng)情況下,n1r = n2r.
在近端第一外座圈35和遠(yuǎn)端第二外座圈36之間的縱向(B)上測(cè)得的距離e介于0.4 * l1和l1之間,其中l(wèi)1是滾動(dòng)元件中近端的第一排的滾動(dòng)元件48的長(zhǎng)度。按這種設(shè)置,能保持滾動(dòng)軸承的軸向緊湊性,并且滾動(dòng)軸承7在使用期間支持顯著彎曲。
在上面的例子中,滾動(dòng)元件中的兩排滾動(dòng)元件具有相同類(lèi)型的幾何形狀。
根據(jù)第二實(shí)施例,如圖3所示,滾動(dòng)元件的近端的第一行48的滾動(dòng)元件是直徑φ1的球軸承。施加到滾動(dòng)元件的近端的第一行48的滾動(dòng)元件形成與縱向方向25°和35°之間的角度。
從滾動(dòng)元件的近端第一行48的球軸承的外表面到外環(huán)13的外表面34的徑向距離(Ebe1)至少等于δ1eb.φ1,其中δ1eb是大于0.45的安全參數(shù),φ1是滾動(dòng)元件的近端第一行48的球軸承的直徑。距離Ebi1大于8毫米(mm)。
從滾動(dòng)元件的近端第一行48的球軸承的外表面到第一內(nèi)環(huán)11的內(nèi)表面14的徑向距離(Ebi1)至少等于δ1ib.φ1,其中δ1ib是大于0.45的安全參數(shù),φ1是滾動(dòng)元件的近端第一行48的球軸承的直徑。距離Ebi1大于8毫米(mm)。
在適當(dāng)?shù)那闆r下,δ1ib= δ1eb。
根據(jù)本實(shí)施例,滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端的第二排49的滾動(dòng)元件是直徑φ2的球軸承。施加到滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端的第二排49的滾動(dòng)元件形成與縱向方向15°和25°之間的角度。
從滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端第二排49的球軸承的外表面到外環(huán)13的外表面34的徑向距離(Ebe2)至少等于δ2eb.φ2,其中δ2eb是大于0.4的安全參數(shù),φ2是滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端第二行49的球軸承的直徑,其中所述距離(Ebe2)大于6毫米(mm)。這種幾何形狀保證了力的充分傳遞,并具有小封裝。
從滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端第二排49的球軸承的外表面到第二內(nèi)環(huán)12的內(nèi)表面24的徑向距離(Ebi2)至少等于δ2ib.φ2,其中δ2ib是大于0.4的安全參數(shù),φ2是滾動(dòng)元件的遠(yuǎn)端第二排49的球軸承的直徑,其中所述距離(Ebi2)大于6毫米(mm)。
在適當(dāng)?shù)那闆r下,δ2ib= δ2eb。
在滾動(dòng)元件的第一行48的球軸承和滾動(dòng)元件的第二排49的球軸承之間的沿縱向(B)在外環(huán)13上測(cè)得的距離(e)大于(φ1+φ2)/ν,其中φ1表示滾動(dòng)元件的第一排48的球軸承的直徑,φ2表示滾動(dòng)元件的第二排49的球軸承的直徑,且v是介于2和4.2之間的參數(shù)。