DE102009005438A1 - Axial bearing for use in exhaust gas turbocharger for supporting rotatable shaft, has connecting edge extended like arc, provided between wedge and locking surfaces and formed in radial direction and/or circumferential direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Axiallager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zur Lagerung einer rotierbaren Welle. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 12 angegebenen Art sowie ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Axiallagers gemäß dem Patentanspruch 13.The The invention relates to a thrust bearing in the preamble of the claim 1 specified type for storage of a rotatable shaft. Farther the invention relates to an exhaust gas turbocharger in the preamble of the claim 12 specified type and also a method for producing a thrust bearing according to the claim 13th
Aus
der europäischen Patentschrift
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Axiallager für eine rotierbare Welle anzugeben, welches neben verbesserten Laufeigenschaften eine höhere Tragkraft bei gleichzeitig verbesserten Verschleißeigenschaften aufweist. Gleichzeitig ist es eine Aufgabe der Erfindung einen Abgasturbolader bereitzustellen, welcher sich durch reduzierten Verschleiß bei gleichzeitig verbesserten Wirkungsgraden auszeichnet. Zusätzlich ist es eine Aufgabe der Erfindung ein wirtschaftliches und prozesssicheres Verfahren zur Herstellung eines Axiallagers anzugeben.outgoing From the prior art, the invention is based on the object Specify thrust bearing for a rotatable shaft, which In addition to improved running properties a higher load capacity has simultaneously improved wear properties. At the same time, it is an object of the invention to provide an exhaust gas turbocharger which is due to reduced wear at simultaneously improved efficiencies. additionally It is an object of the invention an economical and process-reliable Specify a method for producing a thrust bearing.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Axiallager für eine rotierbare Welle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 bzw. einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Axiallagers als vorteilhafte Ausgestaltungen des Abgasturboladers und umgekehrt anzusehen sind.The Object is achieved by a thrust bearing for a rotatable shaft with the features of the claim 1 and an exhaust gas turbocharger with the features of claim 12 or a method having the features of claim 13. Advantageous embodiments with appropriate and non-trivial developments of the invention are in the respective Subclaims given, wherein advantageous embodiments the thrust bearing as advantageous embodiments of the exhaust gas turbocharger and vice versa.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe des anzugebenden Axiallagers dadurch gelöst, dass ein Axiallager zur Lagerung einer rotierbaren Welle, mit einem fest mit einem Lagergehäuse verbundenen ersten Lagerkörper und einem mit der Welle rotierenden zweiten Lagerkörper, mit mindestens einer im wesentlichen ebenen Gleitfläche und mindestens einer mit dieser einen dazwischen liegenden Schmierspalt ausbildenden Lagerfläche in Form einer Kreisringfläche mit einem Flächenprofil umfasst, wobei die Lagerfläche mindestens drei sich in radialer Richtung erstreckende Schmierölnuten aufweist, und das Flächenprofil zwischen den Schmierölnuten jeweils eine Keilfläche sowie eine sich an die Keilfläche angrenzend ausgebildete Rastfläche aufweist, wobei die Keilfläche mindestens in Umfangsrichtung mindestens eine Steigung aufweist, und zwischen der Keilfläche und der an die Keilfläche angrenzend ausgebildete Rastfläche eine Verbindungskante ausgebildet ist, wobei die Verbindungskante sich in radialer Richtung und/oder Umfangsrichtung bogenförmig erstreckend ausgebildet ist.According to the invention solved the task of specifying thrust bearing, a thrust bearing for supporting a rotatable shaft, with a fixedly connected to a bearing housing first bearing body and a second bearing body rotating with the shaft, with at least one substantially flat sliding surface and at least one lubrication gap therebetween forming bearing surface in the form of a circular ring surface comprising a surface profile, wherein the bearing surface at least three lubricating oil grooves extending in the radial direction and the surface profile between the lubricating oil grooves, respectively a wedge surface and a to the wedge surface has adjacent formed locking surface, wherein the Wedge surface at least in the circumferential direction at least one Slope, and between the wedge surface and the adjacent to the wedge surface formed locking surface a connecting edge is formed, wherein the connecting edge curved in the radial direction and / or circumferential direction is formed extending.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Axiallagers ist, dass ein aufgrund der sich in radialer Richtung und/oder Umfangsrichtung bogenförmig erstreckend ausgebildeten Verbindungskante hydrodynamisch verbesserter Übergang zwischen der Keilfläche und der Rastfläche geschaffen ist. Daraus resultiert ein stabilerer Schmierfilm, wodurch eine Verbesserung der Laufeigenschaften im Betriebszustand des Axiallagers erzielbar ist, da ein plötzlicher Zusammenbruch des Schmierfilms reduziert ist. Dadurch ist sowohl eine Steigerung der Tragfähigkeit des Axiallagers als auch eine Reduzierung des verschleißherbeiführenden Festkörperkontaktes zwischen Lagerfläche und Gleitfläche herbeiführbar.Of the Advantage of the inventive design of Thrust bearing is one due to moving in the radial direction and / or circumferentially arcuately extending formed Connecting edge hydrodynamically improved transition between the wedge surface and the locking surface is created. This results in a more stable lubricating film, resulting in an improvement the running properties in the operating state of the thrust bearing achievable is because of a sudden breakdown of the lubricating film is reduced. This is both an increase in carrying capacity of the thrust bearing as well as a reduction of the wear-causing Solid body contact between bearing surface and sliding surface can be brought about.
Als auf eine Verbesserung der Laufeigenschaften insbesondere vorteilhaft auswirkend hat sich die bogenförmig ausgebildete Verbindungskante, welche gemäß einer mathematischen Funktion zweiter Ordnung ausgebildet ist, herausgestellt.When to an improvement of the running properties particularly advantageous has the arcuate connecting edge, which second according to a mathematical function Order is formed, exposed.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Verbindungskante sich über eine Profiltiefe des Flächenprofils bogenförmig erstreckend ausgebildet, wodurch eine zusätzliche Stabilisierung des hydrodynamischen Schmierfilms herbeiführbar ist.In In another embodiment, the connecting edge is over a tread depth of the surface profile arcuate formed extending, creating additional stabilization of the hydrodynamic lubricating film can be brought about.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Verbindungslinie einen ersten Schnittpunkt mit einer Außenkante der Lagerfläche und einen zweiten Schnittpunkt mit einer Innenkante der Lagerfläche auf, wobei der erste Schnittpunkt und der zweite Schnittpunkt in einem Bereich der Lagerfläche zwischen zwei benachbart positionierten Schmierölnuten angeordnet sind. Neben einer Verbesserung der hydrodynamischen Eigenschaften des Axiallagers kann mit Hilfe dieser Ausgestaltung Einfluß auf das Einsatzgebiet des Axiallagers genommen werden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste Schnittpunkt auf einer ersten Kante der Keilfläche und der zweite Schnittpunkt auf einer zweiten Kante der Rastfläche positioniert, wobei die erste Kante weitestgehend einer ersten Schmierölnutwandung einer Schmierölnut entspricht, welche einer Schmierölnut aufweisend eine zweite Schmierölnutwandung, welcher die zweite Kante weitestgehend entspricht, benachbart positioniert ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass ein lokal hydrodynamisch optimierter Übergang zwischen der Keil- und Rastfläche ausbildbar ist, und zwar insbesondere vor dem Hintergrund des Einsatzgebietes des Axiallagers. Je nach Einsatzgebiet des Axiallagers sind der erste Schnittpunkt und der zweite Schnittpunkt dementsprechend zu verändern, so dass die effektiven Flächen der Rast- und Keilflächen einem Anforderungsprofil einer Belastung entsprechend dem Einsatzgebiet des Axiallagers anpassbar sind. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Laufeigenschaften und reduziertem Verschleiß des Axiallagers in Abhängigkeit des Einsatzgebietes.In a further embodiment, the connecting line has a first intersection with an outer edge of the bearing surface and a second intersection with an inner edge of the bearing surface, the first intersection and the second intersection being disposed in a region of the bearing surface between two adjacently positioned lubricating oil grooves. In addition to an improvement in the hydrodynamic properties of the thrust bearing, this embodiment can be used to influence the field of use of the thrust bearing. In In a particularly advantageous embodiment, the first intersection point is positioned on a first edge of the wedge surface and the second intersection point on a second edge of the detent surface, wherein the first edge largely corresponds to a first Schmierölnutwandung a Schmierölnut having a Schmierölnut having a second Schmierölnutwandung which the second edge largely corresponds, is positioned adjacent. The advantage of this embodiment is the fact that a locally hydrodynamically optimized transition between the wedge and locking surface can be formed, in particular against the background of the field of application of the thrust bearing. Depending on the field of application of the thrust bearing, the first intersection point and the second intersection point are to be modified accordingly, so that the effective surfaces of the detent and wedge surfaces can be adapted to a requirement profile of a load corresponding to the area of use of the axial bearing. This leads to a further improvement of the running properties and reduced wear of the thrust bearing depending on the application.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Axiallagers ist in einer für die Welle vorgesehenen Drehrichtung der zweite Schnittpunkt dem ersten Schnittpunkt folgend positioniert, wodurch eine effektive Schmierfilmverteilung sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung realisierbar ist.In a further embodiment of the invention Thrust bearing is in a direction provided for the shaft rotation the second intersection positioned following the first intersection, whereby an effective lubricating film distribution in both radial Direction as well as in the circumferential direction is feasible.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Steigung der Keilfläche in radialer Richtung und/oder Umfangsrichtung variabel. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass durch die in radialer Richtung variabel ausgebildete Steigung der Keilfläche eine hydrodynamisch verbesserte Kontur der Keilfläche geschaffen ist, woraus eine homogenere Druckverteilung des Schmierfilms und dementsprechend ein stabilerer Schmierfilm im Betrieb resultieren.In Another embodiment is the slope of the wedge surface variable in the radial direction and / or circumferential direction. The advantage this configuration is that variable by the in the radial direction Trained slope of the wedge surface a hydrodynamic improved contour of the wedge surface is created, from which a more homogeneous pressure distribution of the lubricating film and accordingly a more stable lubricating film during operation.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Steigung der Keilfläche einen Übergang von einer positiven in eine negative Steigung auf, wobei insbesondere vorteilhaft die Ausgestaltung der Keilfläche in der Art ist, dass ausgehend von einem ersten Rand der Keilfläche, an welchem die Steigung der Keilfläche einen positiven Wert aufweist, der Wert der Steigung stetig abnimmt bis die Steigung den Wert Null annimmt, um dann bis zu einem zweiten Rand der Keilfläche der Wert der Steigung stetig zunehmend negative Werte aufweist. Der Punkt in radialer Richtung, an welchem die Steigung den Wert Null aufweist, liegt dabei in einem Bereich der Keilfläche, welcher nahe dem zweiten Rand angeordnet ist. Dadurch verbessern sich die Laufeigenschaften des Axiallagers, da die Druckverteilung des Schmierfilms wesentlich homogener ist und ein plötzliches Zusammenbrechen der hydrodynamischen Druckkräfte im Betrieb des Axiallagers vermeidbar ist.In a further embodiment, the slope of the wedge surface a transition from a positive to a negative slope on, in particular advantageous embodiment of the wedge surface in of the type is that starting from a first edge of the wedge surface, where the slope of the wedge surface is a positive Value, the value of the slope steadily decreases until the slope assumes the value zero, and then up to a second edge of the wedge surface the value of the slope steadily has increasingly negative values. The point in the radial direction at which the slope is the value Zero, lies in a region of the wedge surface, which is arranged near the second edge. This will improve the Running properties of the thrust bearing, as the pressure distribution of the lubricating film substantially is more homogeneous and a sudden collapse of the hydrodynamic Compressive forces during operation of the thrust bearing is avoidable.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Axiallager mindestens eine Ölversorgungsbohrung auf, welche in die Lagerfläche mündet und eine unrunde, unsymmetrische und/oder frei geformte Austrittsöffnung in der Lagerfläche aufweist, wobei der Flächenübergang von der Austrittsöffnung zur Lagerfläche elastohydrodynamisch verbessert ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass die Ölversorgungsbohrungen direkt in der Lagerfläche eingebracht sind, die durch ihre spezielle Ausgestaltung ihrer Austrittsöffnung zur Lagerfläche hin eine definierte Zuführung von Schmieröl im Schmierspalt ermöglichen, ohne den hydrodynamischen Schmierzustand im Betrieb des Axiallagers, d. h. bei vorherrschend schnell drehenden Relativbewegungen von Gleit- und Lagerfläche zueinander, hinsichtlich Turbulenzen wesentlich zu beeinflussen.In In another embodiment, the thrust bearing has at least one oil supply hole, which opens into the storage area and a non-round, unbalanced and / or free-formed outlet opening in the bearing surface, wherein the surface transition from the outlet opening to the bearing surface elastohydrodynamisch improved trained. The advantage of this embodiment is that the oil supply holes directly in the storage area are introduced by their special design of their outlet opening towards the storage area towards a defined supply of lubricating oil in the lubricating gap, without the hydrodynamic lubrication state during operation of the thrust bearing, d. H. with predominantly fast rotating relative movements of sliding and bearing surface to each other, in terms of turbulence essential to influence.
Vorzugsweise wird dabei das Schmiermittel unter Überdruck zugeführt. Die Ausgestaltung der Austrittsöffnung der Ölversorgungsbohrung ist dabei an die jeweilige konkrete Ausgestaltung des Axiallagers und des Schmiermittels anzupassen. Beispielsweise kann die Austrittsöffnung sternförmig ausgestaltet sein, oder in Form einer Ellipse. Grundsätzlich wesentlich für eine elastohydrodynamisch optimierte Ausgestaltung ist, dass ein Übergang einer Wandung der Ölversorgungsbohrung zur Lagerfläche so ausgestaltet ist, dass im Betrieb des Axiallagers möglichst wenig Verwirbelungen oder Abrisse des Schmierfilms auftreten, beispielsweise durch Abrundung des Übergangs.Preferably while the lubricant is supplied under pressure. The design of the outlet opening of the oil supply hole is here to the respective specific embodiment of the thrust bearing and the lubricant. For example, the outlet opening be configured star-shaped, or in the form of an ellipse. Basically essential for an elastohydrodynamic optimized design is that a transition of a wall of the oil supply hole to the storage area is designed so that in the operation of Thrust bearings as little turbulence or breaks as possible of the lubricating film occur, for example, by rounding off the transition.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Lagerfläche und/oder Gleitfläche zumindest teilweise eine Mikrostrukturierung insbesondere im Bereich mindestens einer Keilfläche und/oder Rastfläche auf, welche eine strömungsrichtende und mikrodynamische Wirkung auf ein Schmiermedium hat. Durch die Mikrostrukturierung ergibt sich eine strömungsrichtende und mikrodynamische Wirkung auf das Schmiermittel, wodurch ein stabilerer Schmierfilm herbeiführbar ist und somit die Tragkraft des Axiallagers erhöht werden kann, wodurch schließlich die Laufeigenschaften des Axiallagers weiter wesentlich verbessert und der Verschleiß des Axiallagers weiter reduziert werden.In a further advantageous embodiment, the storage area and / or sliding at least partially a microstructuring in particular in the region of at least one wedge surface and / or latching surface on which a flow-directing and micro-dynamic Has an effect on a lubricant. Through the microstructuring results in a flow-directed and micro-dynamic Effect on the lubricant, creating a more stable lubricating film can be brought and thus the load capacity of the thrust bearing can be increased, eventually increasing the running characteristics the thrust bearing further improved significantly and the wear of the thrust bearing be further reduced.
Alternativ oder additiv weist in einer weiteren Ausgestaltung des Axiallagers die Gleit- und/oder Lagerfläche mindestens teilweise eine reibungs- und/oder verschleißmindernde Oberflächenbeschichtung auf, welche beispielsweise basierend auf einer Kohlenstoffbeschichtung ausgestaltet ist. Dadurch ergeben sich weiter verbesserte Laufeigenschaften und eine weitere Reduzierung des Verschleißes des Axiallagers.alternative or additive points in a further embodiment of the thrust bearing the sliding and / or bearing surface at least partially one friction and / or wear-reducing surface coating which, for example, based on a carbon coating is designed. This results in further improved running characteristics and a further reduction of the wear of the thrust bearing.
Einen weiteren Aspekt der Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit einem Gehäuse und einem Laufzeug, insbesondere umfassend ein Verdichterrad und ein mit Hilfe einer Welle drehfest verbundenes Turbinenrad, wobei erfindungsgemäß zur Lagerung einer Welle des Laufzeugs das Gehäuse eine Axiallagerung aufweist, welche gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich für den Abgasturbolader eine Verbesserung seines Wirkungsgrades, da entsprechend den Ausgestaltungen des Axiallagers die Laufeigenschaften verbessert sind, welche im Betrieb des Abgasturboladers wesentlichen Einfluss auf den Wirkungsgrad des Abgasturboladers aufweisen. Des Weiteren ist infolge der verbesserten Verschleißeigenschaften die Lebensdauer des Abgasturboladers zu steigern.Another aspect of the invention relates to an exhaust gas turbocharger with a housing and egg nem running gear, in particular comprising a compressor wheel and a shaft rotatably connected by means of a turbine wheel, wherein according to the invention for supporting a shaft of the running tool, the housing has a thrust bearing, which is designed according to one of the embodiments described above. This results in an improvement of its efficiency for the exhaust gas turbocharger, since according to the embodiments of the thrust bearing the running properties are improved, which have a significant influence on the efficiency of the exhaust gas turbocharger during operation of the exhaust gas turbocharger. Furthermore, as a result of the improved wear properties, the service life of the exhaust gas turbocharger is to be increased.
Die Aufgabe hinsichtlich des anzugebenden Verfahrens zur Herstellung eines Axiallagers wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lagerfläche in einem ersten Schritt mit Hilfe eines werkstoffabtragenden Verfahrens und in einem zweiten Schritt mit Hilfe eines elektrochemischen Verfahrens bearbeitet wird. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren, bei denen die Lagerfläche allein durch zerspanende Bearbeitung hergestellt wird, können bei diesem Verfahren komplexe Oberflächen und Konturen realisiert werden. Des Weiteren wird mit Hilfe der elektrochemischen Bearbeitung der Lagerflächen eine Bearbeitung auf einfache Art und Weise möglich, welche im Gegensatz zum üblichen Fräsverfahren eines nur geringen Aufwands bedarf. Somit kann die Wirtschaftlichkeit der Herstellung von elastohydrodynamischen optimierten Axiallagern wesentlich verbessert werden.The Task with regard to the process to be specified for the production a thrust bearing is inventively characterized solved that the storage area in a first step by means of a material-removing process and in a second Step is processed by means of an electrochemical process. Compared to conventional methods where the storage area can be produced solely by machining in this process complex surfaces and contours will be realized. Furthermore, with the help of electrochemical Machining the storage areas one editing on easy Way possible, which in contrast to the usual milling method requires only a small effort. Thus, the economy the production of elastohydrodynamic optimized thrust bearings be significantly improved.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das elektrochemische Verfahren ein gepulstes elektrochemisches Verfahren, ein so genanntes PECM-Verfahren (Pulsed ElectroChemical Machining), wobei kein direkter Kontakt zwischen einem Werkzeug und dem Werkstück besteht. Im Gegensatz zum elektrochemischen Verfahren liegt ein Bearbeitungsstrom nicht permanent an, sondern wird gepulst zugeführt. Zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück wird eine elektrische Spannung angelegt, wobei das Werkzeug als Kathode und das Werkstück als Anode geschaltet wird. Zur Bearbeitung wird ein zwischen der Kathode und der Anode existierender Spalt mit einer Elektrolytlösung durchspült. Eine Werkstoffabtragung erfolgt elektrochemisch und der vom Werkstück (Anode) abgetragene Werkstoff wird als Metallhydroxid von der Elektrolytlösung herausgespült. Im Gegensatz zum elektrochemischen Verfahren weist das gepulste elektrochemische Verfahren eine wesentlich geringere Spaltbreite auf und besitzt dadurch eine wesentlich höhere Bearbeitungsgenauigkeit. Das Verfahren zeichnet sich insgesamt durch eine hohe Prozessstabilität aus.In an embodiment of the method according to the invention the electrochemical process is a pulsed electrochemical Method, a so-called PECM method (Pulsed ElectroChemical Machining), with no direct contact between a tool and the workpiece. In contrast to the electrochemical Procedure, a machining current is not permanent, but is pulsed supplied. Between the tool and the workpiece an electrical voltage is applied, the tool as Cathode and the workpiece is connected as an anode. to Machining becomes an existing between the cathode and the anode Rinsed gap with an electrolyte solution. A Material removal takes place electrochemically and that of the workpiece (Anode) abraded material is called metal hydroxide from the electrolyte solution flushed out. In contrast to the electrochemical process The pulsed electrochemical process has a much smaller gap width and thus has a much higher machining accuracy. The process is characterized overall by a high process stability out.
Vorteilhafterweise wird zur effektiven Herstellungsmethodik die Bearbeitung der Lagerfläche, alternativ oder kumulativ die Strukturierung der Lagerfläche, die Herstellung der Schmierölnuten, die Herstellung der Keil- und Rastflächen und die Herstellung der Austrittsöffnungen der Ölversorgungsbohrungen, kombiniert in einem Bearbeitungsschritt erfolgen.advantageously, becomes the effective manufacturing methodology of processing the storage area, alternatively or cumulatively the structuring of the storage area, the Production of lubricating oil grooves, production of wedge and locking surfaces and the production of the outlet openings the oil supply holes, combined in one processing step done.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind.Further Advantages, features and details of the invention will be apparent from the following description of several embodiments and Based on the drawings, in which the same or functionally identical Elements are provided with identical reference numerals.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Ein
hier nicht näher dargestellter Abgasturbolader weist im
Wesentlichen ein Gehäuse mit einem Abgasführungsabschnitt,
einem Frischluftführungsabschnitt sowie einem Lagerabschnitt
und ein Laufzeug mit einem Turbinenrad, einem Verdichterrad und
eine das Turbinenrad mit dem Verdichterrad drehfest verbindende
Welle auf. Das Laufzeug ist im Gehäuse drehbar aufgenommen
derart, dass das Turbinenrad im Abgasführungsabschnitt,
das Verdichterrad im Frischluftführungsabschnitt und die Welle
im Lagerabschnitt drehbar angeordnet sind. Die Welle ist im Lagerabschnitt
mit Hilfe von mindestens einem Radiallager zur Aufnahme radialer
Kräfte und mindestens einem Axiallager
Das
Axiallager
Die
erste Lagerkörperfläche
Ebenso
könnte auch die zweite Lagerkörperfläche
Im
dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß
Zwischen
jeweils der ersten Schmierölnutwandung
Es
entspricht eine sich radial erstreckend ausgebildete Kante der ersten
Schmierölnutwandung
Weiterhin
entspricht eine sich radial erstreckend ausgebildete Kante der zweiten
Schmierölnutwandung
Zwischen
der Keilfläche
Die
Verbindungslinie
In
einem weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Verbindungslinie
In
einem ebenfalls nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel
sind der erste Schnittpunkt
In
dem in
In
Ausgehend
von einer virtuellen Ebene entlang des Wannenbodens
In
einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel
weist die Steigung der Keilfläche
Zur
Versorgung des Axiallagers
Zur
weiteren positiven Beeinflussung der strömungsrichtenden
und mikrodynamischen Wirkung auf das Schmiermedium sind die Lagerfläche
Die
Anzahl der Schmierölnuten
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112710212A (en) * | 2020-12-21 | 2021-04-27 | 重庆江增船舶重工有限公司 | Machining and detecting method for improving detection efficiency of floating sleeve inner hole oil wedge |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1644647B1 (en) | 2003-07-05 | 2006-10-18 | MAN B & W Diesel AG | Axial friction bearing |
-
2009
- 2009-01-21 DE DE102009005438A patent/DE102009005438A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1644647B1 (en) | 2003-07-05 | 2006-10-18 | MAN B & W Diesel AG | Axial friction bearing |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112710212A (en) * | 2020-12-21 | 2021-04-27 | 重庆江增船舶重工有限公司 | Machining and detecting method for improving detection efficiency of floating sleeve inner hole oil wedge |
CN112710212B (en) * | 2020-12-21 | 2022-05-24 | 重庆江增船舶重工有限公司 | Machining and detecting method for improving detection efficiency of floating sleeve inner hole oil wedge |
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