DE102010022696A1

DE102010022696A1 - Zweireihiges Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE102010022696A1
Application number: DE102010022696A
Authority: DE
Inventors: Holger Grieser
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-06-05
Also published as: DE102010022696B4

Abstract

Zweireihiges Kegelrollenlager, bestehend aus einem einteiligen inneren Lagerring (1) und zwei koaxialen, axial beabstandeten äußeren Lagerringen (3, 5) oder zwei axial beabstandeten inneren Lagerringen (15, 17) und einem koaxialen, einteiligen äußeren Lagerring (13), sowie einer Vielzahl in zwei parallelen Reihen durch jeweils einen Käfig (9) geführten und zwischen den Lagerringen (1, 3, 5; 13, 15, 17) angeordneten Kegelrollen (7), die auf zugehörigen Laufbahnen (2, 4, 6; 14, 16, 18) an den Lagerringen (1, 3, 5; 13, 15, 17) abrollen. Dieses Kegelrollenlager ist dadurch gekennzeichnet, dass der innere bzw. äußere ungeteilte Lagerring (1; 13) eine durchgehende, zylindrische, sich über eine größere Breite als die Breite der beiden Reihen der Kegelrollen (7) erstreckende Laufbahn (2; 14) mit einheitlichem Durchmesser für beide Reihen der Kegelrollen (7) aufweist, dass die radial gegenüber liegenden äußeren bzw. inneren Lagerringe (3, 5; 15, 17) entsprechend angepasste, entgegengesetzt gerichtete kegelige Laufbahnen (4, 6; 16, 18) für jeweils eine Reihe der Kegelrollen (7) aufweisen, und dass zwischen den beiden Reihen der Kegelrollen (7) ein axial verschiebbarer, radial durch die zylindrische Laufbahn (2, 14) des inneren bzw. äußeren ungeteilten Lagerrings (1; 13) geführter, schwimmender Bordring (8, 19) angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Kegelrollenlager, bestehend aus einem einteiligen inneren Lagerring und zwei koaxialen, axial beabstandeten äußeren Lagerringen oder zwei axial beabstandeten inneren Lagerringen und einem koaxialen, einteiligen äußeren Lagerring, sowie einer Vielzahl in zwei parallelen Reihen durch jeweils einen Käfig geführten und zwischen den Lagerringen angeordneten Kegelrollen, die auf zugehörigen Laufbahnen an den Lagerringen abrollen.
Hintergrund der Erfindung
Zweireihige Kegelrollenlager sind gängige Maschinenbauelemente, die in O-Anordnung und in X-Anordnung hergestellt werden. Die zweireihigen Kegelrollenlager in O-Anordnung bestehen aus einem einteiligen äußeren Lagerring und zwei inneren Lagerringen sowie zwei zwischen dem äußeren Lagerring und den inneren Lagerringen auf zugehörigen, kegeligen Laufbahnen an den Lagerringen abrollende Kegelrollen. Die beiden Kegelrollenreihen werden durch Borde an den inneren Lagerringen geführt. Normalerweise haben diese Lager einen zwischen den inneren Lagerringen angeordneten Zwischenring, der das Axialspiel bzw. die Vorspannung der Wälzkörper bestimmt. Zweireihige Kegelrollenlager in O-Anordnung werden üblicherweise als Festlager eingesetzt.
Zweireihige Kegelrollenlager in X-Anordnung bestehen aus zwei äußeren Lagerringen, zwischen denen normalerweise ein Zwischenring angeordnet ist, und einem einteiligen inneren Lagerring. Die beiden Kegelrollenreihen werden am inneren Lagerring durch einen mittigen großen Bord und zwei kleine Außenborde geführt. Zweireihige Kegelrollenlager in X-Anordnung werden ebenfalls üblicherweise für die Festlagerung verwendet.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zweireihiges Kegelrollenlager vorzuschlagen, das als Loslager, vorzugsweise als einstellbares Loslager verwendbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung geht gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 aus von einem zweireihigen Kegelrollenlager, bestehend aus einem einteiligen inneren Lagerring und zwei koaxialen, axial beabstandeten äußeren Lagerringen oder zwei axial beabstandeten inneren Lagerringen und einem koaxialen, einteiligen äußeren Lagerring, sowie einer Vielzahl in zwei parallelen Reihen durch einen Käfig geführten und zwischen den Lagerringen angeordneten Kegelrollen, die auf zugehörigen Laufbahnen an den Lagerringen abrollen.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der innere bzw. äußere ungeteilte Lagerring eine durchgehende, zylindrische, sich über eine größere Breite als die Breite der beiden Reihen der Kegelrollen erstreckende Laufbahn mit einheitlichem Durchmesser für beide Reihen der Kegelrollen aufweist, dass die radial gegenüber liegenden äußeren bzw. inneren Lagerringe entsprechend angepasste, entgegengesetzt gerichtete kegelige Laufbahnen für jeweils eine Reihe der Kegelrollen aufweisen, und dass zwischen den beiden Reihen der Kegelrollen ein axial verschiebbarer, radial durch die zylindrische Laufbahn des inneren bzw. äußeren ungeteilten Lagerrings geführter, schwimmender Bordring angeordnet ist.
Das Lager gemäß der Erfindung besteht somit aus der Kombination eines zweireihigen Kegelrollenlagers in O- oder X-Anordnung mit einem schwimmenden Bord und einem Zylinderrollenlager-Innenring bzw. Zylinderrollenlager-Außenring. Dadurch ist der innere bzw. der äußere Lagerring im Lager axial verschiebbar und erlaubt einen großen axialen Versatz, der nur von der axialen Länge der Laufbahn des inneren bzw. äußeren, zylindrischen Lagerrings abhängig ist.
Da die theoretischen Kegelspitzen der Kegelrollen nicht auf der Rotationsachse des Lagers liegen, ist die Reibung bei drehendem Lager zwar größer als bei einem Zylinderrollenlager, was bei einer ausreichenden Schmierung jedoch nicht ins Gewicht fällt.
Vorteilhaft ist, dass das erfindungsgemäße Kegelrollenlager im Stillstand eine geringe Selbsthemmung gegen eine axiale Verschiebung des inneren Lagerrings bzw. des äußeren Lagerrings aufweist, und dass die Rollen und Lagerringe unabhängig zur Lagerluft produziert werden können, da sich die Lagerluft bei diesem Kegelrollenlager durch axiales Anstellen der kegeligen Lagerringe gegeneinander einstellen lässt und beispielsweise durch einen entsprechend bemessenen oder elastisch verformbaren Zwischenring bestimmt werden kann.
Wenn einer der kegeligen Lagerringe axial beweglich und kein Zwischenring vorhanden ist bzw. dieser elastisch oder variabel ausgeführt ist, ist das Verstellen der Lagerluft sogar bei laufender Maschine möglich, indem der Abstand zwischen den kegeligen Lagerringen beispielsweise über ein Gewinde eingestellt wird.
Das erfindungsgemäße zweireihige Kegelrollenlager weist im Wesentlichen die gleichen Radialabmessungen wie ein übliches zweireihiges Kegelrollenlager in X- oder O-Anordnung auf, wenn der Kegelwinkel der Laufbahnen der äußeren bzw. inneren Lagerringe dem eines üblichen zweireihigen Kegelrollenlagers in X- bzw. O-Anordnung entspricht und der Kegelwinkel der Kegelrollen entsprechend der zylindrischen Laufbahn des inneren bzw. äußeren, einteiligen Lagerrings vergrößert ist, insbesondere wenn der Kegelwinkel der Kegelrollen gleich dem halben Kegelwinkel der Laufbahn der äußeren bzw. inneren Lagerringe ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein erfindungsgemäßes zweireihiges Kegelrollenlager in X-Anordnung und ein solches in O-Anordnung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 einen Längsschnitt durch ein zweireihiges Kegelrollenlager gemäß einer ersten Ausführungsform, und
2 einen Längsschnitt durch ein zweireihiges Kegelrollenlager gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzlagers handelt es sich um ein zweireihiges Kegelrollenlager in X-Anordnung mit einem einteiligen inneren Lagerring 1 mit zylindrischer Laufbahn 2, dessen axiale Erstreckung größer ist als die axiale Erstreckung der übrigen Bestandteile des erfindungsgemäßen zweireihigen Kegelrollenlagers.
Zwischen einem äußeren Lagerring 3 mit einer kegeligen Laufbahn 4 und einem äußeren Lagerring 5 mit einer entgegengesetzt gerichteten, kegeligen Laufbahn 6 sind zwei parallele Reihen Kegelrollen 7 angeordnet, die einerseits durch Käfige 9 und andererseits durch einen Bordring 8 geführt sind. Der Bordring 8 ist auf der Laufbahn 2 des inneren, einteiligen Lagerrings 1 radial geführt und ist axial verschiebbar.
Die äußeren Lagerringe 3, 5 sind durch einen Zwischenring 10 axial auf Abstand gehalten. Die axiale Breite des Zwischenrings 10 lässt sich so bemessen, dass beim Verspannen der äußeren Lagerringe 3, 5 gegen den Zwischenring 10 eine gewünschte Lagerluft bzw. Vorspannung des Lagers erreicht wird. Der Zwischenring 10 kann auch elastisch ausgebildet sein oder ganz entfallen, wenn das gegenseitige Verspannen der äußeren Lagerringe 3, 5 in der Lagerbohrung für das Kegelrollenlager durch einen Gewindering oder dergleichen erfolgt. In diesem Fall lässt sich die Lagerluft auch bei laufender Maschine einstellen, um eine Anpassung an Veränderungen der Lagerluft oder der Lagervorspannung aufgrund von thermischen Einflüssen auszugleichen.
An den axialen Enden des inneren Lagerrings 1 sind radial federnde Sicherungsringe 11 angeordnet, durch die der mögliche Axialweg der Kegelrollen 7 auf den inneren Lagerring 1 begrenzt wird, jedoch sind derartige Sicherungsringe 11 nicht zwingend erforderlich und dienen im Wesentlichen dazu, den verschiebbaren inneren Lagerring 1 unverlierbar im Kegelrollenlager vor der Montage zu halten.
Die Kegelrollen 7 weisen einen Kegelwinkel 12 auf, der gleich dem halben Kegelwinkel der Laufbahnen 4, 6 der äußeren Lagerringe 3, 5 ist.
Das in 2 dargestellte erfindungsgemäße zweireihige Kegelrollenlager in O-Anordnung unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Lager dadurch, dass der äußere, einteilige Lagerring 13 eine zylindrische, durchgehende Laufbahn 14 aufweist, während die inneren Lagerringe 15, 17 mit entgegengesetzt gerichteten, kegeligen Laufbahnen 16, 18 versehen sind und der schwimmende Bordring 19 radial durch die zylindrische Laufbahn des äußeren Lagerrings 13 geführt ist. Der Zwischenring 20 ist zwischen den beiden inneren Lagerringen 15, 17 angeordnet und bestimmt durch seine Breite die Lagerluft bzw. Vorspannung des Kegelrollenlagers, wenn er weitgehend unelastisch ausgebildet ist. Ist der Zwischenring 20 axial elastisch ausgebildet oder ganz entfallen, lässt sich die Lagerluft bzw. die Vorspannung des Kegelrollenlagers durch gegenseitiges Anstellen der inneren Lagerringe 15, 17 einstellen, wie diesbezüglich der Ausführungsform gemäß 1 bereits beschrieben wurde.
Die erfindungsgemäßen beiden Ausführungsformen eines zweireihigen Kegelrollenlagers erlauben den Einsatz als Loslager, ohne dass der innere Lagerring 1 bzw. der äußere Lagerring 13 axial verschiebbar sein müssen, und ohne dass die vorteilhafte Möglichkeit eines zweireihigen Kegelrollenlagers, die Lagerluft bzw. die Lagervorspannung auf einfache Weise einzustellen, verloren geht.
Bezugszeichenliste

1: Innerer Lagerring
2: Zylindrische Laufbahn
3: Äußerer Lagerring
4: Kegelige Laufbahn
5: Äußerer Lagerring
6: Kegelige Laufbahn
7: Kegelrollen
8: Bordring
9: Käfig
10: Zwischenring
11: Radial federnder Sicherungsring
12: Kegelwinkel der Kegelrollen
13: Äußerer Lagerring
14: Zylindrische Laufbahn
15: Innerer Lagerring
16: Kegelige Laufbahn
17: Innerer Lagerring
18: Kegelige Laufbahn
19: Bordring
20: Zwischenring

Claims

Zweireihiges Kegelrollenlager, bestehend aus einem einteiligen inneren Lagerring (1) und zwei koaxialen, axial beabstandeten äußeren Lagerringen (3, 5) oder zwei axial beabstandeten inneren Lagerringen (15, 17) und einem koaxialen, einteiligen äußeren Lagerring (13), sowie einer Vielzahl in zwei parallelen Reihen durch jeweils einen Käfig (9) geführten und zwischen den Lagerringen (1, 3, 5; 13, 15, 17) angeordneten Kegelrollen (7), die auf zugehörigen Laufbahnen (2, 4, 6; 14, 16, 18) an den Lagerringen (1, 3, 5; 13, 15, 17) abrollen, dadurch gekennzeichnet, dass der innere bzw. äußere ungeteilte Lagerring (1; 13) eine durchgehende, zylindrische, sich über eine größere Breite als die Breite der beiden Reihen der Kegelrollen (7) erstreckende Laufbahn (2; 14) mit einheitlichem Durchmesser für beide Reihen der Kegelrollen (7) aufweist, dass die radial gegenüber liegenden äußeren bzw. inneren Lagerringe (3, 5; 15, 17) entsprechend angepasste, entgegengesetzt gerichtete kegelige Laufbahnen (4, 6; 16, 18) für jeweils eine Reihe der Kegelrollen (7) aufweisen, und dass zwischen den beiden Reihen der Kegelrollen (7) ein axial verschiebbarer, radial durch die zylindrische Laufbahn (2, 14) des inneren bzw. äußeren ungeteilten Lagerrings (1; 13) geführter, schwimmender Bordring (8, 19) angeordnet ist.
Kegelrollenlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel der Laufbahnen (4, 6; 16, 18) der äußeren bzw. der inneren Lagerringe (3, 5; 15, 17) dem eines üblichen zweireihigen Kegelrollenlagers in X- bzw. O-Anordnung entspricht, und der Kegelwinkel (12) der Kegelrollen (7) entsprechend der zylindrischen Laufbahn (2; 14) des inneren bzw. äußeren Lagerrings (1; 13) vergrößert ist.
Kegelrollenlager Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (12) der Kegelrollen (7) gleich dem halben Kegelwinkel der Laufbahnen (4, 6; 16, 18) der äußeren bzw. inneren Lagerringe (3, 5; 15, 17) ist.
Kegelrollenlager nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerluft und/oder die Lagervorspannung durch gegenseitiges axiales Anstellen der axial beabstandeten äußeren bzw. inneren Lagerringe (6, 8; 15, 17) einstellbar ist.
Kegelrollenlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den äußeren bzw. den inneren Lagerringen (3, 5; 15, 17) ein elastischer, eine Abstandsänderung der äußeren bzw. inneren Lagerringe (3, 5; 15, 17) zulassender Zwischenring (10, 20) angeordnet ist.