AT107213B

AT107213B - Shaft bearing.

Info

Publication number: AT107213B
Authority: AT
Inventors: Georg Dr Ing Dettmar
Original assignee: Georg Dr Ing Dettmar
Priority date: 1926-07-16
Filing date: 1926-07-16
Publication date: 1927-09-10

Description

       

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  Wellenlagerung. 
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   Liegt die Welle a gleichachsig im Lager   b (Fig. 1),   so ist über die ganze Länge der Spalt von gleicher Weite und die Schmiermittelschicht von gleicher Stärke, so dass der Druck der   Welle, sich gleichmässig   auf die ganze Länge verteilt. Liegt die Welle dagegen schief im Lager, wie Fig. 2 zeigt, so nimmt je nach dem Grade der Schiefstellung nur noch ein grösserer oder geringerer Teil der Lagerlänge den Druck auf, z. B. zwischen den Punkten 1 und 2. Dabei ist 2 derjenige   Punkt,   an dem der Spalt etwa dieselbe Weite hat wie in Fig. 1.

   Aus Fig. 2 ist ferner ersichtlich, dass ein besonders starker Druck im Punkt 7 auftritt, an dem sich keine genügende Schmiermittelschicht mehr befindet. Ähnlich   ungünstig   wird die Druckverteilung, wenn die Welle sich unter der Belastung durchbiegt, wie Fig. 3 zeigt. 



   Bekanntlich ist die Lagerreibung, falls die Belastung pro Flächeneinheit sich in zulässigen Grenzen   hält, proportional der Lageriänge.   Es wäre also theoretisch vorteilhaft, die Lager so kurz zu machen, wie es die Rücksicht auf dem spezifischen   Fläehendtuek   gestattet. Dies gilt aber nur bei einwandfreier gleichachsiger Lagerung. Dies zeigt Fig. 4 bei einem Lager   bl,   das bei gleichem Innendurchmesser und gleicher Wellenstärke erheblich kürzer als in Fig. 1-3 gehalten ist.

   Hier ist eine viel   stärkere Neigung   

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 der   Welle möglich,   und bei dieser   stärkeren   Neigung elgibt sieh eine beträchtlich weitere Verkürzung 
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 zeigt, so kann man die maximale Neigung wieder auf das   Mass   der Fig. 2   zurückführen und   die tragende Strecke   6-6   bei geneigter Welle wieder auf das   Mass   1-2 bringen ; jedoch geschieht dies auf Kosten der Stärke der Schmiermittelsehicht, was seinerseits, da die Lagerreibung umgekehrt   pioportional   der   Ölschichte   ist, zu einer derartigen   Erhöhung der Lagerreibung führt,   dass die durch Verkürzung des Lagers angestrebte Herabsetzung der Reibung illusorisch wird. 



   Bei der die Erfindung   verkörpernden   Lagerung gemäss Fig. 6 ist das Lager b3 im mittleren Teil von 7-8 zylindrisch und in den beiden Endteilen von 7-9 und von 8-10 konisch nach aussen sich erweiternd ausgebohrt. Der durch strichpunktierte Linien abgegrenzte mittlere Teil entspricht dem 
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 an in   der Umfangsriehtung erheblich vergrösseit.   Das gilt in entsprechender Abstufung auch für die   Zwisehenpunkte. Hieraus   folgen besonders günstige Reibungsverhältnisse. Die Fig. 10 und 11 zeigen,   dass diese. Lagerform auch   bei einfach und doppelt gekrümmten Wellen günstige   Verhältnisse   ergibt. 



   Fig. 12 stellt eine umgekehrte Anordnung dar,   indem   hier das Lager durchwegs zylindrisch ausge- 
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 konisch verjüngende Teile von 14-16 und von   15-17   besitzt. 



   In Fig. 13 sind die Lagerflächen des Lagers   b4   sowohl als der Welle a2 in der Mitte zylindrisch, dagegen an den Enden divergierend konisch gestaltet. 



   Bei dem Lager b5 der Fig. 14, das wieder eine durchwegs zylindrische Welle a aufnimmt, haben die an den zylindrischen mittleren Teil des Lagers sich anschliessenden   Kegelflächen     kmvenförmige     Eizeugende 18-20 und 19-21, zu   denen die Erzeugende des zylindrischen Teiles 18-19 tangential verläuft, so dass man keine Übergangskanten erhält. Diese Kanten, z. B. bei 7 und 8 der Fig. 6, sind natürlich bei der praktischen Ausführung nicht so ausgeprägt, wie in. den Zeichnungen dargestellt, die, wie eingangs bemerkt, zur besonderen   Veranschaulichung   stark übertreiben, und machen sieh daher praktisch kaum störend bemerkbar. 



   In Fig. 15 ist umgekehrt wie bei Fig. 14 wieder das Lager b zylindrisch ausgebohrt und der damit zusammenwirkende Teil der Welle a3 nach einer konvexen, in der Mitte im wesentlichen parallel zur Achse verlaufenden Kurve abgedreht. 



   In Fig. 16 ist das Lager b6 an einem Ende von 22-23 zylindrisch gehalten und bis zum ändern   Ende von 23-24 konisch erweitert. Diese Form kommt in Betracht, wenn man nur mit einer Deformation   der Welle a auf der einen Seite des Lagers zu rechnen hat, wie dargestellt ist. Natürlich wird auch das beiderseits konisch erweiterte Lager gemäss Fig. 6 diesem Falle gerecht. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wellenlagerung, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerflächen des Lagers und der Welle derart gestaltet sind, dass sie nur in einem Teil sowohl unter sich als zur Achse im wesentlichen parallel verlaufen und im übrigen mindestens nach einem Lagerende hin divergieren.



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  Shaft bearing.
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   If the shaft a lies coaxially in the bearing b (Fig. 1), the gap is of the same width over the entire length and the lubricant layer is of the same thickness, so that the pressure of the shaft is evenly distributed over the entire length. If, on the other hand, the shaft is inclined in the bearing, as shown in FIG. 2, then, depending on the degree of inclination, only a greater or lesser part of the bearing length takes on the pressure, e.g. B. between points 1 and 2. Here, 2 is the point at which the gap has approximately the same width as in FIG. 1.

   It can also be seen from FIG. 2 that a particularly strong pressure occurs at point 7 at which there is no longer a sufficient layer of lubricant. The pressure distribution becomes similarly unfavorable if the shaft deflects under the load, as FIG. 3 shows.



   It is known that the bearing friction is proportional to the bearing length if the load per unit area is within permissible limits. In theory, it would therefore be advantageous to make the camps as short as the specific surface area allows. However, this only applies to perfect coaxial storage. This is shown in FIG. 4 with a bearing B1 which, with the same inner diameter and the same shaft thickness, is kept considerably shorter than in FIGS. 1-3.

   Here is a much stronger bias

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 of the wave possible, and with this greater inclination there is a considerably further shortening
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 shows, the maximum inclination can be brought back to the dimension of FIG. 2 and the bearing distance 6-6 can be brought back to the dimension 1-2 when the shaft is inclined; However, this happens at the expense of the strength of the lubricant layer, which in turn, since the bearing friction is inversely proportional to the oil layer, leads to such an increase in bearing friction that the reduction in friction aimed at by shortening the bearing becomes illusory.



   In the case of the bearing according to FIG. 6 embodying the invention, the bearing b3 is bored outwardly in a cylindrical manner in the middle part from 7-8 and in the two end parts from 7-9 and from 8-10. The middle part delimited by dash-dotted lines corresponds to this
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 considerably enlarged in the circumferential direction. This also applies in a corresponding gradation to the intermediate points. This results in particularly favorable friction conditions. Figs. 10 and 11 show that this. Bearing shape results in favorable conditions even with single and double curved shafts.



   Fig. 12 shows the reverse arrangement, in that here the bearing is cylindrical throughout.
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 Has conical tapering parts 14-16 and 15-17.



   In FIG. 13, the bearing surfaces of the bearing b4 as well as the shaft a2 are cylindrical in the middle, but have a diverging conical shape at the ends.



   In the case of the bearing b5 of FIG. 14, which again receives a completely cylindrical shaft a, the conical surfaces adjoining the cylindrical central part of the bearing have kmvoid-shaped ovoid ends 18-20 and 19-21, to which the generatrix of the cylindrical part 18-19 runs tangentially so that there are no transition edges. These edges, e.g. B. at 7 and 8 of FIG. 6, are of course not as pronounced in the practical implementation as shown in the drawings, which, as noted at the beginning, exaggerate greatly for the purpose of special illustration, and therefore make it practically hardly noticeable.



   In Fig. 15, contrary to Fig. 14, the bearing b is again bored out cylindrically and the part of the shaft a3 cooperating with it is turned off according to a convex curve running essentially parallel to the axis in the center.



   In Fig. 16, the bearing b6 is held cylindrically at one end of 22-23 and flared to the other end of 23-24. This form comes into consideration if one only has to reckon with a deformation of the shaft a on one side of the bearing, as shown. Of course, the bearing which is flared on both sides according to FIG.



   PATENT CLAIMS:
1. Shaft bearing, characterized in that the bearing surfaces of the bearing and the shaft are designed in such a way that they run essentially parallel to each other and to the axis only in part and otherwise diverge at least towards one end of the bearing.

Claims

2. Shaft bearing according to claim 1, characterized in that the bearing surfaces of the bearing and the shaft diverge from a central, substantially parallel part towards both bearing ends.

3. Wellenlageiung according to claim l, characterized in that one of the two elements is a consistently cylindrical, the other, however, partially a (z. B. in the middle) substantially cylindrical and partially (z. B. at both ends) a conical bearing surface having.

4. Shaft bearing according to claim 3, characterized in that the conical surface has a curved generatrix.