DE102004035388A1 - Wälzlager - Google Patents
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Abstract
Bei
einem Wälzlager
mit Außenring
und einer den Außenring
im wesentlichen umschließenden
Hülse aus
einem Wälzlagerstahl
weist ein Außenmantel
der Hülse
wenigstens zwei radial umlaufende Nuten auf.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem Außenring und einer den Außenring im wesentlichen umschließenden Hülse.
- Beispielsweise im Werkzeugmaschinenbau werden insbesondere im Hochdrehzahlbereich häufig einreihige Zylinderrollenlager der Bauform N und der Maßreihe
10 mit kegeliger Innenringbohrung eingesetzt, wobei aus Gründen der Präzision die Forderung besteht, die Lager frei von einem Radialspiel einzustellen. - Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Wälzlager zu schaffen, das auch bei hohen Drehzahlen hohe Anforderungen an die Genauigkeit erfüllt.
- Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Gemäß Anspruch 1 weist bei einem Wälzlager mit einem Außenring und einer den Außenring im wesentlichen umschließenden Hülse aus einem Wälzlagerstahl ein Außenmantel der Hülse wenigstens zwei radial umlaufende Nuten auf.
- Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass das einmal eingestellte Radialspiel eines Wälzlagers mit zunehmender Drehzahl durch eine fliehkraftbedingte Aufweitung eines Innenrings des Lagers und auch einer im Innenring befestigten Welle sowie durch eine Wärmeausdehnung infolge eines Wärmeentstehens durch das Drehen derart verändert wird, dass das Lager in an sich unerwünschter Weise in zunehmendem Maße in radialer Richtung verspannt wird.
- Dadurch, dass das die Hülse des erfindungsgemäßen Wälzlagers sozusagen als eine Art Dehnungshülse fungiert, vermag sie durch ihre radiale Ausdehnungsmöglichkeit einen Teil der ansonsten, insbesondere bei höheren Drehzahlen auftretenden, vorausgehend beschriebenen, radial gerichteten Verspannungen zu kompensieren. Dadurch wird gegenüber einem unmittelbaren Einbau des Außenrings in ein Lagergehäuse, ein stärkeres radiales Ausdehnen des Außenrings zugelassen, was zu vorgenanntem Kompensieren führt, so dass damit mit Vorteil eine erhöhte Leistungs-, insbesondere Drehzahlgrenze erreicht wird.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Hülse eine kürzere axiale Ausdehnung als der Außenring auf. Damit ist sichergestellt, dass sich die Hülse im Rahmen ihrer Funktionserfüllung in axialer Richtung ohne eine Einengung durch eine Lagerperipherie auszudehnen vermag.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Wälzlager als ein einreihiges Genauigkeits-Zylinderrollenlager für Hochdrehzahlanwendungen, beispielsweise für eine Spindel einer Werkzeugmaschine, ausgebildet.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur.
- Die Figur zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine obere Hälfte eines Längsschnitts durch ein einreihiges Genauigkeits-Zylinderrollenlager, das beispielsweise bei Hochdrehzahlanwendungen im Werkzeugmaschinenbau eingesetzt ist. Das Zylinderrollenlager ist dabei gemäß der Bauform N ausgebildet, wobei ein Innenring
10 des Zylinderrollenlagers mit einer kegeligen Bohrung ausgebildet ist. Zwischen dem Innenring10 und einem Außenring30 des Zylinderrollenlagers sind dabei als Wälzkörper Zylinderrollen20 angeordnet. Der Außenring30 ist weiterhin im wesentlichen von einer einstückigen Hülse40 aus einem Wälzlagerstahl umschlossen. Der Außenring30 und die Hülse40 sind wiederum in einem Lagergehäuse50 samt einem am Lagergehäuse50 befestigten Gehäusedeckel55 angeordnet. - Dabei weist die Hülse
40 in axialer Richtung eine Wellung auf, die radial umlaufend ausgebildet ist und deren Wellenkuppen angeflacht sind. Dadurch ergeben sich am Außenmantel der Hülse drei, gleich ausgebildete, radial umlaufende Nuten42 , die ein bogenartiges Profil aufweisen und in axialer Richtung gleichverteilt angeordnet sind. Weiterhin ergeben sich durch vorgenannte Wellung am Innenmantel ebenfalls axiale Nuten42 , deren Mitten jeweils mittig zwischen den Mitten zweier benachbarter Nuten42 des Außenmantels angeordnet sind. - Die Hülse ist aus einem Standardwälzlagerstahl in gehärteter Ausführung, insbesondere umfassend den Werkstoff 100Cr6, ausgebildet. Die Hülse
40 ist weiterhin mit einer kleineren axialen Ausdehnung als der Außenring30 ausgebildet, so dass sich die Hülse40 im Rahmen ihrer Funktionserfüllung in axialer Richtung ohne eine Einengung durch das Lagergehäuse50 und den Gehäusedeckel55 auszudehnen vermag. - Durch vorausgehend beschriebenen Aufbau kann der Außenring
30 infolge der Dehnungsmöglichkeit der Hülse40 radial nach außen federn. Durch die damit geschaffene radiale Ausdehnungsmöglichkeit des Außenrings30 kann somit wenigstens ein Teil der ansonsten, insbesondere bei höheren Drehzahlen auftretenden, radial gerichteten Verspannungen kompensiert werden. -
- 10
- Innenring
- 20
- Zylinderrolle
- 30
- Außenring
- 40
- Hülse
- 42
- Nut
- 50
- Lagergehäuse
- 55
- Gehäusedeckel
Claims (13)
- Wälzlager mit einem Außenring und einer den Außenring im wesentlichen umschließenden Hülse aus einem Wälzlagerstahl, wobei ein Außenmantel der Hülse wenigstens zwei radial umlaufende Nuten aufweist.
- Wälzlager nach Anspruch 1, wobei ein Innenmantel der Hülse wenigstens eine radial umlaufende Nut aufweist.
- Wälzlager nach Anspruch 2, wobei die Mitte der Nut des Innenmantels in etwa mittig zwischen beiden Nuten des Außenmantels angeordnet ist.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens eine der Nuten ein bogenartiges Profil aufweist.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Hülse in axialer Richtung eine Wellung aufweist, die radial umlaufend ausgebildet ist und deren Wellenkuppen angeflacht sind.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Wälzlagerstahl einen Standardwälzlagerstahl in gehärteter Ausführung umfasst.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Wälzlagerstahl den Werkstoff 1000r6 umfasst.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine axiale Ausdehnung der Hülse kürzer als eine axiale Ausdehnung des Außenrings ist.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Hülse einstückig ausgebildet ist.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Innenmantel des Innenrings in etwa kegelstumpfartig ausgebildet ist.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Innenring an den beiden Stirnseiten jeweils einen Bord zum Führen der Wälzkörper aufweist.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Wälzkörper Zylinderrollen umfassen.
- Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Wälzlager als ein einreihiges Zylinderrollenlager ausgebildet ist.
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