Zager zur Aufnahme achsialen Schubs. Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager zur Aufnahme achsialen Schubs mit Trag blöcken, die sich zur Bildung eines Ölfilms frei einstellen können und durch mindestens einen elastisch nachgiebigen Ring abgestützt sind, insbesondere für Kreiselmaschinen. Die Erfindung besteht darin, dass der elastisch nachgiebige Ring einteilig ausgebildet ist und solche Querschnitte aufweist, dass die durch die Biege- und Schubspannungen entstehen den Materialbeanspruchungen in allen Quer- schnitten de Ringes ungefähr gleich gross sind.
Die Schub- und Zugspannungen sind dabei nach der Theorie von Guest zusammen zusetzen.
Es empfiehlt sich, dem elastisch nach giebigen Ring über seinen ganzen Umfang einen rechteckigen Querschnitt von gleicher Breite zu geben. Die geringste Höhe weist dann zweckmässig mindestens den Wert
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Mitte zwischen den Stellen geringster ." ,die Welle auf, wobei die Höhe des Querschnittes in der Mitte azwischen den Stellen geringster und den Stellen grösster Höhe je ungefähr 70 bis 75 % von hmax beträgt und hmax die grösste Höhe zwischen zwei Abstützstellen des Rin ges und t die Teilung der Abstützstellen des Ringes bedeutet.
Dieser Bemessung ist Voraussetzung zugrundegelegt, dass die Schubspannung gleichmässig über den gan zen Querschnitt verteilt ist.
Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung vereinfacht zur Dar stellung gebracht.
Fig. 1 zeigt den, Querschnitt durch ein Lager nach der Erfindung, Fig. 2 .die Abwicklung eines zylindrischen Schnittes nach .den Linien II-II von Fig. 1. Die Welle 1 (Fig. 1) wird durch einen in Richtung des Pfeils 2 gerichteten achsialen Schub belastet, welcher mittels des Bundes 3 auf einen zweiteiligen Zwischenring 4 über tragen wird.
Dieser Zwischenring ist von einem einteiligen Lagerring 5 (siehe auch Fig. 2) umgeben, der gegenüber der Welle durch nicht 'gezeichnete Vorrichtungen, zum Beispiel Keile, gegen Verdrehung gesichert ist. Der Lagerring läuft auf den Tragblök- ken 6, die gegen Drehung gegenüber dem La gergehäuse durch die Lappen 7 gesichert sind.
Die Abstützung der Tragblöcke erfolgt durch die einteiligen elastisch nachgiebigen Ringe 8 und 9, die an den verschiedenen Stel len einen solchen Querschnitt aufweisen, dass die durch die Biege- und Schubspannungen entstehenden Materialbeanspruchungen in allen Querschnitten des Ringes ungefähr gleich gross sind. Die durch die Füsse 10 ge bildeten Abstützstellen der Ringe 8 und 9 haben eine Teilung t. Die Tragblöcke werden entsprechend den durch die Bildung des Öl- keils zwischen ihnen und dem Lagerring 5 sich ergebenden Druckverhältnissen bei. den Punkten 11 abgestützt und belasten den Ring 8 in der Mitte zwischen je zwei Füssen 10.
Sowohl bei den Füssen 10 als auch bei den Abstützstellen 11 ergeben sich für die elastisch nachgiebigen Ringe die grössten Biegemomente. Die Biege- und Schubspan nungen ergeben eine Gesamtspannung, die das Material in allen Querschnitten ungefähr gleich stark beansprucht. Die geringste Höhe der elastisch nachgiebigen Ringe ist in der Mitte zwischen je zwei Stellen grösster Höhe gelegen, und zwar wird sie zweckmässig im Betrag von
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gewählt, wobei hmax die grösste Höhe zwischen zwei Abstütz stellen bei 1/2 t bedeutet. Es ergibt sich dann, dass in der Mitte zwischen den Stellen gering ster und den Stellen grösster Höhe, also bei 1/s t und 3/s t (bezw. 5/8 t und 7/8 t) ungefähr eine Höhe von h - 70-75 % von hmax be steht.
Die Vergrösserung der Höhe an der Stelle der Füsse hat auf den Verlauf der Ge samtspannung längs des Ringes nur einen ganz unbedeutenden Einfluss, weil die durch. die Füsse vergrösserte Höhe des Querschnittes sich nur über einen ganz kleinen Bruchteil der Länge des Ringes erstreckt.
Die elastisch nachgiebigen Ringe sind mit Hilfe eines Keils 12 gegen Drehung ge sichert. Sowohl die Lappen 7, als auch der Beil 12 sind an einem Ring 13 befestigt, der seinerseits gegenüber dem Lager gehäuse 14', 14" durch nicht gezeichnete Vor- ichtungen gegen Drehung gesichert ist. Die Abstützung der elastisch nachgiebigen Ringe erfolgt über den als Kugelring ausgebildeten Tragring 15 auf die einteilige Gegenschale 16 und von hier über den zwei teiligen Ring 17 auf den Bund 18 des Ge häuses 14', 14".
Zum Zusammenbau des Lagers werden die einteiligen Stücke 5, 8, 9, 15, 16 und 13, deren Bohrungsdurchmesser grösser als der äussere Durchmesser des Bundes 3 ist, vor weg über die Welle geschoben. Dann wird die Welle bei abgenommenem obern Teil 14' des Lagergehäuses gegenüber dem untern Teil 14" in Stellung gebracht. Daraufhin werden die Stücke 5, 8, 9, 15 und 16 soweit die Stücke 5, 8, 9, 15 und 16 so nach rechts geschoben. bis die Schale 16 am Bund 18 anliegt.
Dadurch entsteht zwischen dem Lagerring 5 und dem Bund ss ein sol cher Abstand, dass der zweiteilige Zwischen ring 4 an seine Stehle gebracht werden bann. Durch Überschieben des Lagerringes 15 über den Zwischenring wird dieser an seiner Stelle festgehalten. Darauffolgend werden die Tragblöcke 6 an ihre Stelle eingesetzt. Es können dann die Teile 13, 8, 9, 15 und 16 in ihre richtige Lage gebracht und der zwei teilige Ring 17 eingesetzt werden.
Schliess lich braucht nur noch die zweite Hälfte 14' des Lagergehäuses aufgesetzt zu werden, um das Lager betriebsbereit zu bekommen.
Das beschriebene Lager bietet besonders dann Vorteil, wenn mehrere Kreiselmaschi nen eine gemeinsame Welle besitzen und das Lager zwischen zwei von diesen Kreisel maschinen angeordnet ist, wie dies zum Bei spiel bei Gasturbinenanlagen der Fall ist.
mit Ring
Zager for taking up axial thrust. The invention relates to a bearing for receiving axial thrust with support blocks that can adjust freely to form an oil film and are supported by at least one elastically resilient ring, especially for centrifugal machines. The invention consists in that the elastically resilient ring is designed in one piece and has cross-sections such that the material stresses caused by the bending and shear stresses are approximately the same in all cross-sections of the ring.
The shear and tensile stresses are put together according to Guest's theory.
It is advisable to give the elastically flexible ring a rectangular cross-section of the same width over its entire circumference. The lowest amount then appropriately shows at least the value
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Middle between the places lowest. ", The shaft, the height of the cross-section in the middle a between the places of lowest and the places of greatest height each about 70 to 75% of hmax and hmax is the greatest height between two support points of the ring and t means the division of the support points of the ring.
This dimensioning is based on the assumption that the shear stress is evenly distributed over the entire cross-section.
An example of the subject matter of the invention is simplified on the drawing for Dar position.
Fig. 1 shows the, cross-section through a bearing according to the invention, Fig. 2 .the development of a cylindrical section according to .den lines II-II of Fig. 1. The shaft 1 (Fig. 1) is through a in the direction of the arrow 2 directional axial thrust loaded, which is carried by means of the collar 3 on a two-part intermediate ring 4 over.
This intermediate ring is surrounded by a one-piece bearing ring 5 (see also FIG. 2), which is secured against rotation relative to the shaft by devices not shown, for example wedges. The bearing ring runs on the support blocks 6, which are secured against rotation with respect to the bearing housing by the tabs 7.
The support blocks are supported by the one-piece, resilient rings 8 and 9, which have such a cross-section at the various Stel len that the material stresses caused by the bending and shear stresses are approximately the same in all cross-sections of the ring. The ge by the feet 10 formed support points of the rings 8 and 9 have a pitch t. The support blocks are in accordance with the pressure conditions resulting from the formation of the oil wedge between them and the bearing ring 5. the points 11 and load the ring 8 in the middle between two feet 10.
Both the feet 10 and the support points 11 produce the greatest bending moments for the elastically flexible rings. The bending and shear stresses result in an overall stress that puts the material under approximately the same stress in all cross-sections. The lowest height of the elastically yielding rings is located in the middle between two places of highest height, and it is expedient in the amount of
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selected, where hmax means the greatest height between two support points at 1/2 t. It then results that in the middle between the places of the lowest and the places of greatest height, i.e. at 1 / st and 3 / st (or 5/8 t and 7/8 t), a height of approximately h - 70- 75% of hmax exists.
The increase in height at the point of the feet has only a very insignificant influence on the course of the total tension along the ring, because the through. the feet increased height of the cross-section extends only over a very small fraction of the length of the ring.
The resilient rings are secured against rotation by means of a wedge 12. Both the tabs 7 and the ax 12 are attached to a ring 13, which in turn is secured against rotation relative to the bearing housing 14 ', 14 "by devices not shown. The elastically flexible rings are supported by the spherical ring formed support ring 15 on the one-piece counter-shell 16 and from here on the two-part ring 17 on the collar 18 of the Ge housing 14 ', 14 ".
To assemble the bearing, the one-piece pieces 5, 8, 9, 15, 16 and 13, the bore diameter of which is larger than the outer diameter of the collar 3, are pushed away over the shaft. Then, with the upper part 14 'of the bearing housing removed, the shaft is brought into position opposite the lower part 14 ". Thereupon the pieces 5, 8, 9, 15 and 16 are the pieces 5, 8, 9, 15 and 16 to the right until the shell 16 rests on the collar 18.
This creates a distance between the bearing ring 5 and the collar SS such that the two-part intermediate ring 4 can be brought to its stalks. By sliding the bearing ring 15 over the intermediate ring, it is held in place. The support blocks 6 are then used in their place. The parts 13, 8, 9, 15 and 16 can then be brought into their correct position and the two-part ring 17 inserted.
Finally, only the second half 14 'of the bearing housing needs to be placed in order to get the bearing ready for use.
The bearing described is particularly advantageous when several centrifugal machines have a common shaft and the bearing is arranged between two of these centrifugal machines, as is the case, for example, in gas turbine systems.
with ring