DD300195A7

DD300195A7 - Support for conical pulleys of a conical pulley belt drive

Info

Publication number: DD300195A7
Application number: DD33639889A
Authority: DD
Inventors: Werner Schaedlich
Original assignee: Wernigerode Getriebewerk Veb
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1992-05-27

Abstract

Die Erfindung betrifft die Lagerung der Kegelscheiben von Kegelscheibenumschlingungsgetrieben, bei denen mindestens eine Scheibe axial auf der Welle verschiebbar ist und Waelzkoerper zwischen Scheibe und Welle angeordnet sind. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehbewegung des gesamten Waelzkoerperkranzes zu sichern und Riffelbildung zu vermeiden. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe durch die Anordnung von mindestens einem Ausgleichsstueck zwischen zwei Waelzkoerpern zur Einstellung eines tangentialen Spieles geloest, welches kleiner ist als die aus dem Abwaelzen eines Waelzkoerpers in der belasteten Zone vorhandene Bewegung. Fig. 3{Kegelscheibenumschlingungsgetriebe; Kegelscheibe, axial verschiebbar; Lagerung; Waelzkoerper; Ausgleichsstueck; tangentiales Spiel; Relativdrehzahl; keine Riffelbildung; Lebensdauer}The invention relates to the storage of conical disks of conical-pulley belt transmissions, in which at least one disk is axially displaceable on the shaft and rolling elements are arranged between the disk and the shaft. The object of the invention is to ensure a rotational movement of the entire Waelzkoerperkranzes and to avoid corrugation. According to the invention, the object is achieved by the arrangement of at least one compensating piece between two rolling elements for setting a tangential clearance, which is smaller than the movement existing from the rolling of a rolling element in the loaded zone. Fig. 3 {Tapered belt transmission; Conical disk, axially displaceable; Storage; rolling elements; Ausgleichsstueck; tangential game; Relative speed; no corrugation; Lifespan}

Description

Die Erfindung betrifft die Lagerung der Kegelscheiben von Kegelscheibenumschlingungsgetrieben, bei denen mindestens eine Kegelscheibe axial verschiebbar auf der Welle angeordnet ist und die Anpressung des Umschlingungsmittels an die Kegelscheiben dem Drehmoment oder der Übersetzung proportional ist oder durch Federn vorgenommen wird und zwischen Kegelscheibe und Welle Wälzkörper angeordnet sind.The invention relates to the storage of conical disks of Kegelscheibenumschlingungsgetrieben, in which at least one conical disk is axially displaceable on the shaft and the contact pressure of the belt is proportional to the torque or the translation of the conical disks or is made by springs and between the conical disk and shaft rolling elements are arranged ,

Characteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, für die radiale Abstützung der Kegelscheibe auf der Welle Nadellager oder Walzenkränze vorzusehen, wobei zwischen den Wälzkörpern, bedingt durch den Käfig, immer ein Zwischenraum ist. Diese Lager sind in vielen Fällen Speziallager.It is known to provide for the radial support of the conical disk on the shaft needle roller bearings or roller rings, wherein between the rolling elements, due to the cage, always a gap. These bearings are in many cases special bearings.

Die Tragzahl dieser Lager ist nicht ausreichend, und es kommt zur Werkstoffermüdung und damit zur Riffelbildung, oder die Naben der Kegelscheiben müssen besonders lang ausgeführt werden.The load rating of these bearings is not sufficient, and it comes to the material fatigue and thus the corrugation, or the hubs of the conical disks must be made particularly long.

Durch die DD-PS 54146 ist bekannt, einen geschlossenen Kranz von Kugeln vorzusehen. Da in axialer Richtung immer ein kleines Spiel vorhanden ist, kommt es zu einem Versetzen der Kugeln und im ungünstigsten Fall zu einem leichten „Klemmen".By DD-PS 54146 is known to provide a closed ring of balls. Since there is always a small clearance in the axial direction, it comes to a displacement of the balls and in the worst case to a slight "jamming".

Die Lagerung der Kegelscheibe erfolgt bei einer Ausführung nach der Patentschrift DD101 208 durch handelsübliche Wälzkörper mit Linienberührung, wobei die Wälzkörper aneinandergereiht sind und somit einen geschlossenen Kranz bilden. Die Wälzkörper können umlaufen, auf Grund der Anordnung werden höchste Tragzahlen erreicht. Nachteilig ist, daß keine sichere Relativdrehzahl des Walzenkranzes erreicht wird, mit den im folgenden genannten nachteiligen Wirkungen.The bearing of the conical disk takes place in an embodiment according to the patent DD101 208 by commercial rolling elements with line contact, wherein the rolling elements are lined up and thus form a closed ring. The rolling elements can rotate, due to the arrangement highest load ratings are achieved. The disadvantage is that no reliable relative speed of the roller ring is achieved, with the below-mentioned adverse effects.

Für die Lebensdauer der Lagerung ist nicht allein die Tragzahl maßgebend.For the life of the storage not only the load rating is decisive.

Kegelscheibe und Welle haben gleiche Drehzahl, die Lagerkraft steht still. Der Walzenkranz führt gegenüber der Welle bzw. Kegelscheibe eine zusätzliche Drehbewegung aus, wobei diese Drehbewegung voreilend oder nacheilend sein kann. Als Antrieb für diese zusätzliche Drehbewegung ist die Mittelpunktverlagerung von Welle und Kegelscheibe anzusehen, die auf Grund der radialen Lagerluft und der elastischen Verformungen auftritt. Der Wälzkörper hat im Berührungspunkt die gleiche Geschwindigkeit. Daraus ergibt sich die Relativgeschwindigkeit des Wälzkörpermittelpunktes. Bedingung für die Relativdrehzahl des Wälzkörperkranzes gegenüber der Welle und der Kegelscheibe ist, daß die Wälzkörper in der unbelasteten Zone nur von einer Laufbahn geführt werden.Conical disk and shaft have the same speed, the bearing force stands still. The roller ring performs against the shaft or conical disk from an additional rotational movement, said rotational movement may be leading or lagging. The drive for this additional rotational movement is the mid-point displacement of shaft and conical disk, which occurs due to the radial internal clearance and the elastic deformations. The rolling element has the same speed at the point of contact. This results in the relative speed of the Wälzkörpermittelpunktes. Condition for the relative speed of the Wälzkörperkranzes relative to the shaft and the conical disk is that the rolling elements are guided in the unloaded zone only by a track.

Fehlt diese zusätzliche Drehbewegung des Wälzkörperkranzes, so kommt es sehr schnell zur Riffelbildung an den Berührungsstellen der Wälzkörper mit den Wälzbahnen und zum Ausfall des Lagers.Missing this additional rotational movement of the Wälzkörperkranzes, it comes very quickly to the corrugation at the points of contact of the rolling elements with the Wälzbahnen and failure of the camp.

Zahlreiche Vorrichtungen zur Verhinderung der Riffelbildung sind bekannt. In der DE-PS1040852 werden die kleinen Abwälzbewegungen, die im belasteten Wälzkörper während des Umlaufes von Welle, Lager und Außenkörper in Abhängigkeit der radialen Lagerluft entstehen, zu einer Umlaufbewegung des Käfigs ausgenutzt, da Wälzkörper und Käfig eine in sich abgefederte Einheit bilden. Die kleinen Bewegungen der Wälzkörper werden spielfrei auf den Käfig übertragen. Beim Austritt der Wälzkörper aus der belasteten Zone werden diese durch die elastische Abfederung an die Außenbahn gedrückt und verharren in ihrer durch die Wälzbewegung erreichten Endlage, so daß eine Rückdrehung des Käfigs verhindert wird.Numerous devices for preventing corrugation are known. In DE-PS1040852 the small rolling movements that occur in the loaded rolling elements during the circulation of shaft, bearing and outer body in dependence of the radial bearing air, exploited to a circumferential movement of the cage, since rolling elements and cage form a self-sprung unit. The small movements of the rolling elements are transferred to the cage without play. Upon exit of the rolling elements from the loaded zone they are pressed by the elastic suspension to the outer web and remain in their reached by the rolling end position, so that a reverse rotation of the cage is prevented.

Diese Maßnahme hat den Nachteil, daß durch die Käfigarretierung zusätzlicher Verschleiß an den Laufbahnen und Wälzkörpern entsteht.This measure has the disadvantage that additional wear on the raceways and rolling elements is created by the Käfigarretierung.

Weiterhin ist bekannt, den Käfig so auszubilden, damit die Impulse der Wälzbewegung der Wälzkörper in der belasteten Zone auch auf die nicht belasteten Wälzkörper unter Zuhilfenahme des Käfigs übertragen werden können. Dies geschieht beispielweise, indem die Taschen des Käfigs zur Käfigachse enthaltenen Ebene geneigt sind (DE-PS 1282369) oder indem der Käfig aus zwei konzentrischen Ringen besteht und die Wälzkörper abwechselnd in den Taschen des äußeren oder inneren Ringes spielfrei aufgenommen werden (DE-OS 2158410).Furthermore, it is known to form the cage so that the pulses of the rolling motion of the rolling elements in the loaded zone can be transmitted to the non-loaded rolling elements with the aid of the cage. This happens, for example, by the pockets of the cage to the cage axis contained plane are inclined (DE-PS 1282369) or by the cage consists of two concentric rings and the rolling elements are alternately recorded without play in the pockets of the outer or inner ring (DE-OS 2158410 ).

Nachteilig ist, daß hierdurch Verschleiß an den Wänden der Käfigtaschen die besondere Form der Tasche und damit die Wirkung verlorengeht.The disadvantage is that this wear on the walls of the cage pockets lost the special shape of the bag and thus the effect.

Weitere bekannte Maßnahmen sind, am Käfig neben den Taschen federnde und am Außenkörper anliegende Bremskörper anzuordnen (DE-PS 2522643) oder daß die Käfigseiten über den Rollenhüllkreis ausfedern und mit Vorspannung an der Bohrungswand anliegen, um den erforderlichen Bremseffekt zu erzielen (DE-OS 2523120).Other well-known measures are on the cage next to the pockets resilient and applied to the outer body brake body to arrange (DE-PS 2522643) or that the cage sides rebound on the Rollenhüllkreis and rest with bias on the bore wall to achieve the required braking effect (DE-OS 2523120 ).

Nachteilig ist hier, daß durch die federnden Käfigabschnitte Verschleiß im Laufbahnbereich auftritt und die kleine radiale Lagerluft größer und die Tragfähigkeit kleiner werden.The disadvantage here is that due to the resilient cage sections wear occurs in the raceway area and the small radial clearance larger and the load capacity are smaller.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, ohne konstruktiven Aufwand eine wesentliche Verbesserung der Lebensdauer der Kegelscheibenlagerung zu erreichen.It is the object of the invention to achieve a significant improvement in the life of the conical disk bearing without constructive effort.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wälzkörperkranz derart zu verändern, daß keine Einbuße an der Tragzahl eintritt und eine sichere Relativdrehzahl des Wälzkörperkranzes gegenüber der Welle bzw. Kegelscheibe vorhanden ist, wodurch Riffelbildung vermieden wird.The object of the invention is to change a Wälzkörperkranz such that no loss of the load rating occurs and a safe relative speed of the Wälzkörperkranzes against the shaft or conical disk is present, whereby corrugation is avoided.

Die Größe dieser zusätzlichen Drehbewegung ist neben der radialen Lagerluft entscheidend von dem verbleibenden tangentialen Spiel des Wälzkörperkranzes abhängig. Dieses Spiel muß kleiner sein als die aus dem Abwälzen des Wälzkörpers in der belasteteten Zone vorhandene Bewegung, so daß diese kleinen Bewegungen sich zu einer sicheren Drehbewegung des gesamten Wälzkörperkranzes zusammensetzen. Mit einfachen technischen Mitteln konnte bisher diese Aufgabe nicht gelöst werden.The size of this additional rotary motion is crucial in addition to the radial clearance of the remaining tangential clearance of the Wälzkörperkranzes. This game must be less than the rolling movement of the rolling element in the loaded zone existing movement, so that these small movements are composed to a safe rotational movement of the entire Wälzkörperkranzes. With simple technical means so far this task could not be solved.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens zwischen zwei Wälzkörpern eines Wälzkörperkranzes ein Ausgleichsstück bestimmter Dicke gebracht wird, so daß ein ganz bestimmtes, für den Anwendungsfall ermitteltes,tangentiales Spiel vorhanden ist.According to the invention the object is achieved in that at least between two rolling elements of a Wälzkörperkranzes a compensating piece of certain thickness is brought, so that a very specific, determined for the application, tangential game is present.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die Wälzkörper in Umfangsrichtung eine Führung erhalten, was besonders in der unbelasteten Zone wichtig ist, so daß innerhalb des Wälzkörperkranzes die zusätzliche Drehbewegung nicht „abreißt". Wälzkörper mit Linienberührung neigen dazu, sich in der unbelasteten Zone „quer" zu stellen, was ebenfalls durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden wird. Bei Punktberührung ist das bereits beschriebene „Verklemmen" nicht mehr vorhanden. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine sichere Relativdrehzahl des Wälzkörperkranzes gegenüber der Welle bzw. Kegelscheibe erreicht.By the solution according to the invention it is achieved that the rolling elements receive a guide in the circumferential direction, which is particularly important in the unloaded zone, so that within the Wälzkörperkranzes the additional rotational movement does not "break off." Rolling elements with line contact tend to be in the unloaded zone " transverse ", which is also avoided by the inventive solution. In the case of point contact, the already described "jamming" is no longer present. The solution according to the invention achieves a reliable relative rotational speed of the rolling element crown with respect to the shaft or conical disk.

Dadurch werden die Lebensdauer der Kegelscheibenlagerung erhöht, das Geräuschverhalten positiv beeinflußt.As a result, the life of the conical disk bearing increases, the noise behavior positively influenced.

embodiment

Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. In der Zeichnung zeigenFurther features and details emerge from the following description of the drawing. In the drawing show

Fig. 1: ein bekanntes Kegelscheibenpaar eines Umschlingungsgetriebes im Halbschnitt Fig.2: die Kegelscheibenlagerung gemäß Fig. 11: a known conical disk pair of a belt transmission in half section FIG. 2: the conical disk bearing according to FIG. 1

Fig. 3: eine erfindungsgemäße Ausbildung der Kegelscheibenlagerung.Fig. 3: an inventive design of the conical disk bearing.

Fig. 1 zeigt ein Kegelscheibenpaar, bestehend aus den Kegelscheiben 1 und 2, durch je zwei Wälzkörperkränze 3 und 4 auf der Welle 5 gelagert. An den Naben 6 befinden sich die Lager 7 für die Aufnahme der Axialkräfte, eine Kegelscheibe eines Paares hat eine Anpreßeinrichtung 8, wobei zwischen den Schrägflächen 9 Wälzkörper 10 zwischengeschaltet sind. Die Kegelscheiben 1 und 2 sind drehfest miteinander durch eine Zahnkupplung 11 verbunden. Zwischen den Kegelscheiben 1 und 2 befindet sich das Umschlingungsmittel 12. An den Wälzkörpern der Wälzkörperkränze 3 und 4 befinden sich Anlageflächen 13 oder Paßscheiben 14 oder Distanzbuchsen 15, das seitliche Herausrutschen wird durch Sicherungsring 16 verhindert.Fig. 1 shows a conical disk pair, consisting of the conical disks 1 and 2, supported by two Wälzkörperkränze 3 and 4 on the shaft 5. At the hubs 6 are the bearings 7 for receiving the axial forces, a conical disk of a pair has a pressing device 8, wherein between the inclined surfaces 9 rolling elements 10 are interposed. The conical disks 1 and 2 are rotatably connected to each other by a toothed coupling 11. At the rolling elements of the Wälzkörperkränze 3 and 4 are abutment surfaces 13 or shims 14 or spacers 15, the lateral slipping out is prevented by locking ring 16 between the conical disks 1 and 2.

Fig. 2 zeigt den Wälzkörperkranz 3 bzw. 4, entsprechend Fig. 1 mit dem verbleibenden tangentialen Spiel 17.Fig. 2 shows the Wälzkörperkranz 3 and 4, as shown in FIG. 1 with the remaining tangential game 17th

Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines Wälzkörperkranzes nach der Erfindung. Danach ist zwischen 2 Wälzkörpern das Ausgleichsstück 18 eingelegt, wobei unabhängig von den tatsächlichen Maßendes Durchmessers der Welle 5, des Bohrungsdurchmessers 24 und des Durchmessers der Wälzkörper des Wälzkörperkranzes 3 bzw. 4 ein ganz bestimmtes, der zusätzlichen Drehbewegung des Wälzkörperkranzes positiv beeinflussendes, tangentiales Spiel 25 vorhanden ist.Fig. 3 shows a first embodiment of a Wälzkörperkranzes according to the invention. Thereafter, the compensating piece 18 is inserted between 2 rolling elements, regardless of the actual Maßendes diameter of the shaft 5, the bore diameter 24 and the diameter of the rolling elements of the Wälzkörperkranzes 3 and 4, a very specific, the additional rotational movement of the Wälzkörperkranzes positively influencing tangential game 25th is available.

Fig. 4 zeigt das Ausgleichsstück 18 mit den Radien 19, an denen die Wälzkörper 26 anliegen. Die der Welle zugewandte Seite hat den Radius 20 und die der Bohrung zugewandte Seite den Radius 21.Fig. 4 shows the compensating piece 18 with the radii 19, against which the rolling elements 26. The shaft-facing side has the radius 20 and the bore-facing side has the radius 21st

Fig. 5 zeigt eine Einzelheit der Fig.4. Der Radius R des Ausgleichsstückes 18 für die Anlage des Wälzkörpers 26 ist größer als der Radius r des Wälzkörpers 26.Fig. 5 shows a detail of Fig.4. The radius R of the compensating piece 18 for the contact of the rolling element 26 is greater than the radius r of the rolling element 26.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ausgleichsstückes 18, wobei die Anlageflächen 22 und 23 an die Wälzkörper als Ebene ausgebildet sind.Fig. 6 shows a further embodiment of the compensating piece 18, wherein the bearing surfaces 22 and 23 are formed on the rolling elements as a plane.

In Fig. 7 sind als weitere Ausführungsform die Anlagefächen 22 und 23 kugelförmig ausgebildet.In Fig. 7, the Anlagefächen 22 and 23 are spherical designed as a further embodiment.

Claims

Support for conical disks of a conical-pulley belt drive having at least one compensating piece arranged in the rolling-element ring, characterized in that a defined tangential play (25) is set by means of the compensating piece (18) which is smaller than that from the rolling of a rolling element (26) in the loaded zone existing movement.

For this 3 pages drawings

Field of application of the invention