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Bague de roulement à rouleaux pour grandes vitesses et fortes charges.
Dans les paliers à rouleaux, on connaît les fortes charges des bords influençant nuisiblement la capacité de charge et la durée de fonctionnement,, ainsi que les exca- vations produites dans les bagues de roulement par suite de ces charges. Jusqu'à présent, ces inconvénients étaient imputés à la déformation de l'arbre et du palier (positions obliques)* qui sont compréhensibles sans plus au point de -vue cinématique en particulier dans le cas de paliers pour tiges de pistons et paliers de carter de vilebrequins .
La présente invention est basée sur la constatation que des effritements ou excavations se produisent sur les bords des bagues de roulement même en apportant un soin extrême à la fabrication du palier de telle façon que des
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positions obliques et des chargea des bords produites de ce fait puissent être considérées comme exclues. On a constaté que des pointes de tension se produisent aux zones marginales de la surface de roulement même avec un support très précis du palier, avec une charge répartie de façon théoriquement uniforme et une marche parfaite.
On a donc déjà essayé de supprimer ces fortes charges des bords en retirant un peu de matière dans ces zones de la surface de roulement ou en saignant les rouleaux.
Mais ces mesures n'ont pas eu le résultat attendu; tout au contraire, elles ont conduit dans le premier cas à des effritements ou excavations sur les nouveaux bords de la surface de roulement des bagues et dans l'autre cas à des détériorations sur les bords des rouleaux pour la raison qu'il n'y a jamais concordance mathématiquement précise des bords d'extrémités des rouleaux et bagues de roulement.
Même si l'on obtient une sollicitation plus ou moins uniforme de la surface de roulement en établissant la bague de roulement extérieure d'un palier de ce genre en enlevant un peu de matière sur les bords de ladite surface de rou- lement, des effritements ou excavations se produisent encore et toujours sur les bords de la bague de roulement intérieure après le transfert de la charge du rouleau à cette bague intérieure .
On a déjà essayé également d'éviter les rouleaux à l'intérieur sur leurs parties d'extrémités et de réduire les sollicitations sur les bords des surfaces de roulement par la plus grande élasticité ainsi produite des extrémi- tés des rouleaux. Mais ceci a pour résultat que la partie d'extrémité des rouleaux tend à se déformer en s'ovalisant.
Il se produit ainsi à la longue des brisures sur les
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rouleaux ,
Pour supprimer Des inconvénients, selon l'invention la surface de siège de la bague de roulement est évidée de façon que ses zones latérales soient flexibles et que, de ce fait, les points de tension se produisant autrement sur les parties latérales de la surface de roulement sous l'action de la charge soient diminuées de façon corres- pondante par suite de la flexibilité élastique de la sur- face de roulement. L'invention est applicable tant dans des bagues de roulement intérieures qu'également dans des ba- gues de roulement extérieures de paliers à rouleaux .
Le dessin annexé représente schématiquement en trois coupes transversales des exemples de réalisation de ba- gues de roulement établies selon l'invention .
Les figures 1 et 2 concernent des exemples de réalisa- tion de bagues de roulement intérieures pouvant être cons- tituées en plusieurs parties et la figure 3 concerne une bague de roulement intérieure en une seule partie .
Dans le palier à rouleaux selon la figure 1, 1 dési- gne l'un des rouleaux, ?. la bague de roulement intérieure du palier, qui est posée sur un tourillon 3, pouvant appar- tenir par exemple au vilebrequin d'un moteur à combustion interne tournant très vite.
Des évidements 5 et 6 sont prévus sur la surface inté- rieure 4 de la bague de roulement intérieure , de sorte que la bague de roulement intérieure reçoit la charge principale sur la partie médiane de la surface -de roule- ment en raison de l'élasticité des parties évidées 7 et 8 de la bague de roulement.
On obtient de ce fait le résul- tat que la tension n'est pas distribuée sur la bague de roulement intérieure de manière que les pointes de tension
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se produisent aux endroits plaés au-dessus des zones marginales 7 et 8 de la surface de roulement, mais que la tension se répartit plus uniformément sur la largeur de la surface de roulement de la bague de roulement et ne présen- te aux zones marginales de la surface de roulement qu'une faible augmentation par rapport à la partie médiane ,
Dans l'exemple représenté dans la figure 2, on a utilisé les mêmes références que dans la figure 1. Les évidements prévus sur la surface intérieure de la bague de roulement 2 présentent ici une forme différente de celle qu'ils ont dans la forme de réalisation suivant la figure 1, mais le mode de fonctionnement est le même dans ces deux exemples.
Les formes de réalisation selon les figures 1 et 2 concernant une bague de roulement intérieure en plusieurs parties, dans laquelle des surfaces de con- traction se trouvent aussi sur les zones marginales de la bague, tandis que la charge de pression est reçue par la zone médiane de la bague, c'est-à-dire la surface de siège proprement dite ,
La figure 3 représente un autre exemple de réalisation d'une bague de roulement intérieure conforme à l'invention.
On peut de nouveau voir un rouleau 1 du palier, mais la bague de roulement intérieure 2 présente sur les parties marginales de sa surface de siège des biseaux 9 et 10, de sorte que la section se rétrécit sur les deux cttés vers l'extérieur. De ce fait, la bague de roulement ne peut encore transmettre la charge qu'à la partie médiane 4 de sa surface de siège,
En raison de la flexibilité des zones marginales dans les bagues de roulement représentées, les pointes de ten- sion dans les zones latérales de la surface de roulement
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peuvent être plus ou moins décomposées,
le cas échéant complètement dans chaque cas suivant l'exécution des biseaux$ ou bien la tension peut même être réduite en ces endroits dans une mesure telle que la valeur maximum de la tension ne se présente que sur la zone média- ne 4 de la section, tandis que la tension est plus faible aux parties marginales qu'au milieu.
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Roller bearing ring for high speeds and heavy loads.
In roller bearings, it is known about the high edge loads which adversely influence the load capacity and the service life, as well as the excesses produced in the bearing rings as a result of these loads. Until now, these drawbacks were attributed to the deformation of the shaft and the bearing (oblique positions) * which are understandable without more in the kinematic point of view, in particular in the case of bearings for piston rods and crankcase bearings. of crankshafts.
The present invention is based on the observation that crumbling or excavation occurs on the edges of the bearing rings even with extreme care in the manufacture of the bearing in such a way that
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oblique positions and edge charges produced thereby can be considered excluded. It has been found that stress peaks occur at marginal areas of the running surface even with very precise bearing support, with theoretically evenly distributed load and perfect running.
We have therefore already tried to remove these high edge loads by removing a little material in these areas of the running surface or by bleeding the rollers.
But these measures did not have the expected result; on the contrary, in the first case they led to crumbling or excavations on the new edges of the rolling surface of the rings and in the other case to damage to the edges of the rollers for the reason that there was no has never mathematically accurate match of the end edges of the rollers and bearing rings.
Even if a more or less uniform load is obtained on the rolling surface by establishing the outer race of a bearing of this kind by removing a little material from the edges of said rolling surface, crumbling or excavations occur over and over again on the edges of the inner race after the transfer of load from the roller to that inner race.
Attempts have also been made to avoid the rollers on the inside at their end portions and to reduce the stresses on the edges of the rolling surfaces by the greater elasticity thus produced of the ends of the rollers. But this results in the end portion of the rollers tending to deform and become oval.
Over time, breaks in the
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rollers,
In order to eliminate drawbacks, according to the invention the seat surface of the bearing race is recessed so that its side areas are flexible and, therefore, the stress points otherwise occurring on the side parts of the bearing surface. bearing under the action of the load are correspondingly reduced as a result of the elastic flexibility of the bearing surface. The invention is applicable both in inner rolling rings and also in outer rolling rings of roller bearings.
The accompanying drawing shows schematically, in three cross sections, exemplary embodiments of rolling rings established according to the invention.
FIGS. 1 and 2 relate to exemplary embodiments of inner bearing rings which may be made up of several parts and FIG. 3 relates to an inner bearing race in one part.
In the roller bearing according to Figure 1, 1 denotes one of the rollers,?. the inner rolling race of the bearing, which is placed on a journal 3, which may for example belong to the crankshaft of an internal combustion engine rotating very quickly.
Recesses 5 and 6 are provided on the inner surface 4 of the inner bearing race so that the inner bearing race receives the main load on the middle part of the bearing surface due to the elasticity of the recessed parts 7 and 8 of the rolling ring.
As a result, the result is that the tension is not distributed over the inner bearing race so that the tension peaks
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occur at the places placed above the marginal zones 7 and 8 of the rolling surface, but that the tension is distributed more evenly over the width of the rolling surface of the rolling ring and does not present at the marginal zones of the running surface only a small increase compared to the middle part,
In the example shown in FIG. 2, the same references have been used as in FIG. 1. The recesses provided on the inner surface of the bearing race 2 here have a shape different from that which they have in the form of embodiment according to Figure 1, but the operating mode is the same in these two examples.
The embodiments according to Figs. 1 and 2 relate to a multi-part inner bearing race, in which contraction surfaces are also found on the marginal areas of the race, while the pressure load is received by the area. median of the ring, i.e. the seat surface proper,
FIG. 3 represents another exemplary embodiment of an inner rolling race according to the invention.
A roller 1 of the bearing can again be seen, but the inner bearing race 2 has bevels 9 and 10 on the marginal parts of its seating surface, so that the section tapers on both sides outward. As a result, the rolling ring can still only transmit the load to the middle part 4 of its seat surface,
Due to the flexibility of the marginal areas in the illustrated bearing rings, the tension peaks in the side areas of the running surface
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can be more or less broken down,
if necessary completely in each case following the execution of the bevels $ or the tension can even be reduced in these places to such an extent that the maximum value of the tension occurs only on the middle zone 4 of the section , while the tension is lower at the marginal parts than in the middle.