DD239026A1

DD239026A1 - Kaefig fuer waelzlager

Info

Publication number: DD239026A1
Application number: DD85278242A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Schiefer
Original assignee: Waelzlager Normteile Veb
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1986-09-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kaefig fuer Waelzlager, vorzugsweise einen Massivkaefig aus Metall oder Plaststoff, dessen Fuehrungsflaechen in der Bohrung oder am Mantel in der Art eines Mehrgleitflaechenlagers von der Kreisform abweichen. Die dadurch entstehenden in etwa keilfoermigen Schmierspalte bewirken eine besonders gute hydrodynamische Schmierwirkung mit hohen Schmierstoffdruecken bereits in niedrigen Drehzahlbereichen der Lager, wodurch hohe Rundlaufgenauigkeit und Schwingungsdaempfung des Kaefigs erreicht wird. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der erfindungsgemäße Käfig wird in Wälzlagern angewendet, vorzugsweise für Lager, die Forderungen an hohe Genauigkeit erfüllen müssen; Maschinenbau; Gerätebau.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekanntlich hat der Käfig im Wälzlager die Aufgabe, die Wälzkörper auf Distanz zu halten und sie bei einigen Bauarten zu führen und auch zu halten. Der Käfig selbst (insbesondere ein Massivkäfig aus Metall oder Plaststoff) kann entweder auf Führungsflächen oder Wälzkörpern geführt sein. Zur Führung des Käfigsauf einer oder zwei Führungsflächen gleiten ein oder mehrere zylindrische Bereiche des Käfigs auf zylindrischen Flächen der Ringe, zwischen denen ein kleines Spiel vorhanden ist, um dem Schmierstoff Zutritt zu gewähren und um Wärmedehnungen aufnehmen zu können. An dieser Gleitpaarung entsteht Reibung und Verschleiß. Um beides in Grenzen zu halten, werden die Gleitpaarungen mit Fett oder Öl geschmiert, je nach Art der Lagerschmierung.

Bei genauer Beobachtung der Käfigbewegung ist festzustellen, daß der Käfig nicht nur eine Rotationsbewegung, sondern auch radiale oder Taumelbewegungen ausführt. Diese Bewegungen können durch Spielverengungen und geringere Unwucht des Käfigs nicht verhindert, sondern nur reduziert werden. Diese Bewegungen des Käfigs äußern sich als Laufgeräusch und sind im Frequenzspektrum des Laufgeräusches für die Käfigfrequenz als vergrößerte Amplitude sichtbar, mitunter auch als Käfiggeräusch akustisch wahrnehmbar.

Der Käfig wird auch durch die Wälzkörper angeregt, die sich beim Abrollen in radialer und tangentialer Richtung in Abhängigkeit vom Ein-oder Austritt in die oder auch der Lastzone bewegen.

Die Käfige schwingen weniger in der Eigenfrequenz, sondern führen vor allem fremderregte Schwingungen unterhalb der Eigenfrequenz aus.

Wenn sich der Käfig auch bei hohen Drehzahlen mehr und mehr zentriert, so ist doch auch bei niedrigeren und mittleren Drehzahlen ein gutes Laufverhalten erforderlich.

Besonders hoch beansprucht ist die Führung des Käfigs, wenn das Lager Schwingungsbeanspruchungen ausgesetzt ist.

Bekannt sind verschiedene Methoden zur Vermeidung von Käfigschwingungen wie z.B. eine ungleichmäßige Verteilung der Taschen über den Umfang des Käfigs/DE-PA 2525104/, Käfige mit radial zueinander versetzten inneren und äußeren Durchmessern, um eine Massenexzentrizität gegenüber der Drehachse zu erzeugen /DE-PA 2525104/, mit einer Massenexzentrizität senkrecht zur Fliehkraft, um eine Kippung zu erzeugen, damit sich die Kugeln in vorgegebenen, im wesentlichen konstanten Positionen in den Taschen befinden und den Käfig halten, erzeugt durch Stufen in entgegengesetzten Stirnflächen oder durch einen größeren Innendurchmesser des Käfigs benachbartzu einer Stirnseite/DE-PA 2525104/. Nach /DE-PA 2343749/ kann der Käfig auch so ausgebildet sein, daß über Lippen am Käfig ein Teil der Wälzkörper den Käfig gegen den einen Lagerring und ein anderer Teil der Wälzkörper ihn gegen den anderen Lagerring drückt oder Lippen des Käfigs gegen die Wälzkörper drücken, Lippen des Käfigs an aufeinanderfolgenden Taschen jeweils in unterschiedlicher Richtung drücken oder Lippen des Käfigs keilförmige Schmierspalte mit den Wälzkörpern bilden. Bekannt sind auch schräggestellte Taschen, die auch nach außen konisch geöffnet sein können/DE-AS 2263223, DE-PA 1450057/oder auch Käfige mit Taschen, die im Grund eine Kante aufweisen, die bei Verlagerung anläuft und den Käfig zentriert/EP-PA 0043621/. Vom Zylinder abweichende, radial gerichtete Taschenformen, wiez. B. in Umfangsrichtung ovale Taschen oder Taschen mit Schmiernuten, sind hauptsächlich zur Verminderung der Reibung vorgesehen.

Bekannt sind auch vom Zylinder abweichende Formen der Käfigbohrung, bei der Schmiernuten in der Führungsfläche des Käfigs eingebracht sind, daber die Käfigbohrung ansonsten eine zylindrische Form hat /US-PA 3832023/ und im Querschnitt runde oder eckige umlaufende Nuten in der Bohrung oder auf dem Mantel des Käfigs /US-PA 3647269, US-PA 3639017/ vorgesehen

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Führungseigenschaften der Käfige für Wälzlager im gesamten Drehzahlbereich, um die Nachteile der üblichen technischen Lösungen auszuschalten und eine Gebrauchswerterhöhung zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, ist die Schaffung eines Wälzlager-Massivkäfigs, der in allen Drehzahlbereichen stabiles Rundlaufverhalten aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Käfigbohrung oder der Käfigmantel in Abhängigkeit davon, ob es sich um eine Innen- oder Außenbordführung handelt, nicht zylindrisch ausgeführt, sondern mit mehreren Gleitflächen wie bei einem Mehrgleitflächenlager versehen ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei im Prinzip dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Fig. 1: Wälzlager mit einem auf der Führungsfläche des Innenringes geführten Käfig mit drei Gleitflächen und

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Fig. 2: Wälzlager mit einem auf der Führungsfläche des Außenringes geführten Käfig mit vier Gleitflächen und ^Ba T

Fig. 3: Wälzlager mit einem auf der Führungsfläche des Innenringes geführten Käfig mit drei Gleitflächen und

Fig.4: Wälzlager mit einem auf der Führungsfläche des Außenringes geführten Käfig mit vier Gleitflächen und

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Die Bohrung oder die Mantelfläche des Käfigs 1 ist unrund, und zwar derart, daß sich zwischen der zylindrischen Führungsfläche des Innen- 2 oder Außenringes 3 und der unrunden Bohrungs- 4 oder Mantelfläche 5 des Käfigs mehrere keilartige Zonen bilden. Wenn sich Schmierstoff zwischen diesen Führungsflächen befindet und sie sich durch Rotation relativ zueinander verschieben, dann bilden sich im Schmierstoff hydrodynamische Kräfte aus, die den Käfig 1 in einer stabilen Lage halten und durch Dämpfungskräfte Schwingbewegungen des Käfigs 1 reduzieren. Die Bohrungs- oder Mantelflächen ist so gestaltet, daß diese Wirkung gleichermaßen in beiden Drehrichtungen auftritt. Der Radius Rk des Käfigs 1 kann größer oder kleiner als der halbe Durchmesser der inneren 2 oder äußeren 3 Führungsfläche der Wälzlagerringe sein.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Käfig für Wälzlager, insbesondere ein außen oder innen an den Wälzlagerringen geführter Käfig aus Metall oder Plast, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsfläche (4) oder die Mantelfläche (5) des Käfigs (1) nicht zylindrisch sind, sondern in der Art von der Kreisform abweichend, daß die Radien R_K der Käfigflächen größer oder kleiner als der Radius der Führungsfläche des Innenringes (2) oder der Führungsfläche des Außenringes (3) sind.

2. Käfig für Wälzlager nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kreisform abweichende Bohrungsfläche (4) oder Mantelfläche (5) des Käfigs (1) mit der Führungsfläche des Innenringes (2) bzw. der Führungsfläche des Außenringes (3) bis zum Spiel der Käfigführung h₀ keilförmige Spalte aufweisen.

3. Käfig für Wälzlager nach Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den weitesten Stellen der Spaltflächen zwischen den Führungsflächen (2) oder (3) und der Bohrungsfläche (4) oder der Mantelfläche (5) zusätzlich Schmiertaschen vorgesehen werden können.