Cojinete de rodillos cilíndricos.

Cojinete (10) de rodillos cilíndricos que comprende:

un anillo (20) de rodamiento que tiene resaltes (22) a ambos lados de su superficie (21) de rodamiento,

y dotado de una ranura (23) rebajada en un rincón en el que al menos uno de dichos resaltes (22) interseca con la superficie (21) de rodamiento; y

un rodillo (40) cilíndrico dispuesto de modo que puede rodar libremente sobre dicha superficie (21) de rodamiento y dotado de un chaflán (42) en una parte de rincón en la que su superficie (41) de rodadura interseca con cada superficie (43) de extremo, en el que cuando se supone que la altura del chaflán (42) desde dicha superficie (41) de rodadura es "h" y el radio de curvatura del chaflán (42) es "R", se cumple la relación de tal manera que 1,0 ≤R/h ≤1,5, y la altura "h" de dicho chaflán (42) es menor que la altura "H" de la ranura (23) rebajada desde dicha superficie (21) de rodamiento y caracterizado porque

la relación entre el diámetro de dicho rodillo (40) cilíndrico y la altura de dicha ranura (23) rebajada cumple una de las siguientes condiciones:

· el diámetro de dicho rodillo cilíndrico (40) es de más de 24 mm pero no más de 30 mm, y la altura de dicha ranura (23) rebajada es 1,2 mm o menos; o

· el diámetro de dicho rodillo (40) cilíndrico es más de 30 mm pero no más de 40 mm, y la altura de dicha ranura (23) rebajada es 1,4 mm o menos; o

· el diámetro de dicho rodillo (40) cilíndrico es de más de 40 mm pero no más de 50 mm, y la altura de dicha ranura (23) rebajada es 1,6 mm o menos.

Cojinete de rodillos cilíndricos Campo técnico La presente invención se refiere a un cojinete de rodillos cilíndricos adecuado para soportar un árbol que gira a alta velocidad y alta carga en un engranaje de aceleración de generación de energía eólica, una máquina-herramienta, un motor de reacción, una turbina de gas y similares.

Antecedentes de la técnica Un cojinete de rodillos cilíndricos en general comprende un anillo interior que tiene una superficie de rodamiento alrededor de su periferia exterior, un anillo exterior que tiene una superficie de rodamiento alrededor de su periferia interior, una pluralidad de rodillos cilíndricos dispuestos entre la superficie de rodamiento del anillo interior y la superficie de rodamiento del anillo exterior de modo que pueden rodar libremente, y un retenedor que retiene los rodillos cilíndricos a intervalos predeterminados en una dirección circunferencial.

Por ejemplo, cuando el anillo interior comprende resaltes en ambos extremos, se prevé una ranura rebajada en el rincón en el que se cruzan la superficie de resalte del resalte y la superficie de rodamiento del anillo interior. Esta ranura rebajada se prevé como una zona rebajada cuando se pulen la superficie de rodamiento y la superficie de resalte. Además, se prevé un chaflán en la parte de rincón en la que se cruzan la superficie de rodadura y la superficie de extremo del rodillo cilíndrico. La dimensión axial entre las superficies de resalte opuestas entre sí en una dirección axial se establece un poco mayor que la longitud del rodillo cilíndrico, por lo que se prevé una holgura de guiado entre el rodillo cilíndrico y el resalte.

Según el cojinete de rodillos cilíndricos descrito anteriormente, dado que la superficie de rodadura del rodillo cilíndrico y la superficie de rodamiento del anillo de rodamiento están linealmente en contacto entre sí, tiene una alta capacidad de carga de una carga radial y es adecuada para la rotación a alta velocidad, pero un valor de calentamiento es grande en el momento de rotación a alta velocidad en comparación con un cojinete de bolas, y tiene un problema porque es probable que se genere mucho calor y abrasión especialmente, en la parte de contacto de deslizamiento entre el rodillo cilíndrico y el resalte. Más específicamente, el rodillo cilíndrico tiene un grado de libertad para la inclinación por la holgura de guiado descrita anteriormente, de modo que es inevitable que la línea de eje del rodillo cilíndrico se incline con respecto a la línea de eje del cojinete, es decir, se genera una desviación en el momento de rotación del cojinete. Cuando se desvía el rodillo cilíndrico, se genera una componente axial en la fuerza de accionamiento aplicada desde la superficie de rodamiento del lado giratorio, y se vuelve una fuerza F de empuje axial que presiona en el extremo del rodillo cilíndrico contra un resalte. Por tanto, aumenta la resistencia al rozamiento en la parte de contacto de deslizamiento entre el rodillo cilíndrico y la superficie de resalte, lo que provoca generación de calor y abrasión en algunos casos.

Se han propuesto diversos tipos de mejoras para los problemas anteriores. Por ejemplo, según la publicación de patente japonesa n.o 58-43609, la altura de una ranura rebajada se hace mayor que la de un chaflán de un rodillo cilíndrico, y se prevé una superficie cónica que se extiende hacia el exterior en una dirección axial con un ángulo predeterminado en una superficie de resalte, para mejorar el estado de lubricación de la parte de contacto de deslizamiento anterior.

Además, según la publicación de patente japonesa no examinada n.o 7-12119, la parte periférica exterior de la superficie de extremo de un rodillo cilíndrico entra en contacto con una superficie de resalte en una parte en el lado de extremo de base desplazado respecto al extremo superior de la superficie de resalte cuando el rodillo cilíndrico se desvía, para reducir la carga de borde en la parte de contacto de deslizamiento anterior en comparación con el caso en que la parte periférica exterior de la cara de extremo del rodillo cilíndrico entra en contacto con el extremo superior de la superficie de resalte Tal como se ha descrito anteriormente, dado que el rodillo cilíndrico tiene el grado de libertad para la inclinación por la holgura de guiado, mientras que el rodillo cilíndrico que gira y rota en el momento de la rotación del cojinete, variando constantemente su posición con un ángulo de desviación máximo. Tal como se muestra esquemáticamente en la figura 1, cuando un rodillo 1 cilíndrico se desvía con un ángulo θ de desviación menor que un ángulo θ máx. de desviación máximo, el rodillo 1 cilíndrico se presiona contra un lado en la dirección axial por la fuerza F de empuje axial y se guía para rodar en el estado en el que se presiona contra una superficie 2a de resalte de un anillo 2 interior. En este momento, el estado de contacto entre el rodillo 1 cilíndrico y la superficie 2a de resalte varía con el ángulo θ de desviación de la manera siguiente.

Es decir, cuando el ángulo θ de desviación está en un intervalo 0 < θ < θ 1, un límite B1 entre una superficie 1a de extremo y un chaflán 1b del rodillo 1 cilíndrico está en contacto con un límite B2 entre una superficie 2b de resalte y una ranura 2c rebajada tal como se muestra en la figura 2 (el punto de contacto se muestra mediante un círculo negro e) , y cuando el ángulo θ de desviación está en un intervalo θ 1< θ < θ 2, el límite B1 entre la superficie 1a de extremo y el chaflán 1b del rodillo 1 cilíndrico está en contacto con la superficie 2b de resalte tal como se muestra en la figura 3 (el punto de contacto se muestra mediante un círculo negro e) . Por tanto, cuando el ángulo θ de desviación está a punto de ser aproximadamente 2 θ, el límite B1 entre la superficie 1a de extremo y el chaflán 1b del rodillo 1 cilíndrico está en contacto con un límite B3 entre la superficie 2b de resalte y un chaflán 2d de superficie de resalte (no mostrado) . Entonces, ambos extremos del rodillo 1 cilíndrico entran en contacto con ambas superficies 2a de resalte, respectivamente y el ángulo θ de desviación llega a ser el ángulo θ máx. de desviación máximo (no mostrado) .

La figura 4 muestra la relación (línea continua) entre el ángulo θ de desviación del rodillo 1 cilíndrico y la presión P de superficie de contacto entre el rodillo 1 cilíndrico y el resalte 2a, y la relación (línea de puntos) entre el ángulo θ de desviación y la fuerza F de empuje axial aplicada al rodillo 1 cilíndrico. Tal como se muestra en la figura 4, la fuerza F de empuje axial aumenta a medida que el ángulo θ de desviación aumenta.

En el intervalo 0 < θ < θ 1, la presión P de superficie de contacto aumenta de manera relativamente pronunciada a medida que el ángulo θ de desviación aumenta. Esto se refiere al hecho de que el rodillo 1 cilíndrico y el resalte 2a entran en contacto entre sí en el límite B1 y el límite B2 (mostrados en la figura 2) , y la fuerza F de empuje axial aumenta a medida que el ángulo θ de desviación aumenta. Especialmente, en el intervalo θ 0 < θ < θ 1 (zona mostrada mediante rayado cruzado en la figura 4) , se ha confirmado a partir de una prueba que la presión P de superficie de contacto se vuelve un nivel P0 o más de presión de superficie en el que la parte de contacto experimenta abrasión.

Cuando el ángulo θ de desviación se vuelve más de 1, la presión P de superficie de contacto se reduce al nivel P0 de presión de superficie o menos, y realiza un cambio estable a un valor relativamente bajo aunque el ángulo θ de desviación aumenta. Esto significa que el estado de contacto entre el rodillo 1 cilíndrico y el resalte 2a cambia respecto al contacto entre el límite B1 y el límite B2 (mostrados en la figura 2) hasta el contacto entre el límite B1 y la superficie 2b de resalte (mostrados en la figura 3) .

Cuando el ángulo θ de desviación se vuelve aproximadamente θ 2, la presión P de superficie de contacto aumenta rápidamente de nuevo y cuando el ángulo θ de desviación se vuelve θ 2, se vuelve el nivel P0 de presión de superficie o más. Esto significa que el estado de contacto entre el rodillo 1 cilíndrico y el resalte 2a cambia respecto al contacto entre el límite B1 y la superficie 2b de resalte (mostrados en la figura 3) hasta el estado de contacto entre el límite B1 y el límite B3.

Tal como se ha descrito anteriormente,... [Seguir leyendo]

1. Cojinete (10) de rodillos cilíndricos que comprende:

un anillo (20) de rodamiento que tiene resaltes (22) a ambos lados de su superficie (21) de rodamiento, y dotado de una ranura (23) rebajada en un rincón en el que al menos uno de dichos resaltes (22) interseca con la superficie (21) 5 de rodamiento; y un rodillo (40) cilíndrico dispuesto de modo que puede rodar libremente sobre dicha superficie (21) de rodamiento y dotado de un chaflán (42) en una parte de rincón en la que su superficie (41) de rodadura interseca con cada superficie (43) de extremo, en el que cuando se supone que la altura del chaflán (42) desde dicha superficie (41) de rodadura es "h" y el radio de curvatura del chaflán (42) es "R", se cumple la relación de tal manera que 1, 0 R/h

1, 5, y la altura "h" de dicho chaflán (42) es menor que la altura "H" de la ranura (23) rebajada desde dicha superficie (21) de rodamiento y caracterizado porque la relación entre el diámetro de dicho rodillo (40) cilíndrico y la altura de dicha ranura (23) rebajada cumple una de las siguientes condiciones:

• el diámetro de dicho rodillo cilíndrico (40) es de más de 24 mm pero no más de 30 mm, y la altura de dicha ranura (23) rebajada es 1, 2 mm o menos; o • el diámetro de dicho rodillo (40) cilíndrico es más de 30 mm pero no más de 40 mm, y la altura de dicha ranura (23) rebajada es 1, 4 mm o menos; o • el diámetro de dicho rodillo (40) cilíndrico es de más de 40 mm pero no más de 50 mm, y la altura de dicha ranura 20 (23) rebajada es 1, 6 mm o menos.