DE102014204858A1

DE102014204858A1 - Wälzlager mit axial benachbarten Walzen

Info

Publication number: DE102014204858A1
Application number: DE201410204858
Authority: DE
Inventors: Michael Stadtmüller; Caifen Liu; Aiping Wang
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2014-10-30
Also published as: CN104121284A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit axial benachbarten Walzen, das besagte Wälzlager umfasst einen gleichachsig angeordneten Außenring und Innenring und mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen, die sich zwischen dem Außenring und dem Innenring befinden, wobei auf den direkt gegenüber liegenden Stirnflächen der axial benachbarten Walzen Vertiefungen vorhanden sind. Bei den besagten Vertiefungen handelt es sich um eine Rille oder Öffnungen. Das erfindungsgemäße Wälzlager mit axial benachbarten Walzen kann nicht nur in den Vertiefungen ein Schmiermittel aufnehmen, sondern verringert die Kontaktfläche zwischen den Stirnflächen der benachbarten Walzen, wodurch die Schmierumgebung zwischen den benachbarten Walzen verbessert wird und das Reibungsmoment stark gesenkt wird, dadurch kann die Lebensdauer des Wälzlagers effektiv verlängert werden.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft ein Wälzlager mit axial benachbarten Walzen.
Stand der Technik
Gegenwärtig werden in der Schwerindustrie an die Belastbarkeit von Lagern immer höhere Anforderungen gestellt. Zeichnung 1 zeigt ein Wälzlager, dass sich auf die Erhöhung der Belastbarkeit konzentriert. Wie die Zeichnung 1 zeigt, umfasst das Wälzlager einen Außenring 1, einen Innenring 4, einen Käfig 2 sowie zwei Reihen axial benachbarter Walzen 3. Der Innenring 4 und der Außenring 1 sind gleichachsig angeordnet. Die Walzen 3 befinden sich zwischen dem Außenring 1 und dem Innenring 4. Der Käfig 2 dient dazu, die Walzen 3 in Umfangsrichtung zu trennen. Auf diese Weise kann die relative Bewegung zwischen dem Außenring und dem Innenring realisiert werden. In ein und derselben Tasche des Käfigs 2 sind zwei axial benachbarte Walzen vorgesehen. Wie die Zone A in der Zeichnung zeigt, sind diese zwei Reihen Walzen in Axialrichtung einander benachbart. Es muss darauf hingewiesen werden, dass in diesem Text der Begriff "einander benachbart" das gegenseitige Andrücken umfasst. Das Ziel der Verwendung von zwei benachbarten Walzen in Axialrichtung ist es, um im begrenzten Lagerraum nach Möglichkeit die Belastbarkeit zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion besteht in der Erhöhung der Genauigkeit der Laufbahn, weil eine zusätzliche Mittellippe auf dem Außenring oder dem Innenring eingespart wird.
Da diese zwei Reihen Walzen in Axialrichtung direkt einander benachbart sind, erhöht sich jedoch das Reibungsmoment zwischen den zwei Reihen Walzen während des Betriebs des Lagers. Außerdem ist die Schmierung zwischen zwei axial benachbarten Walzen sehr mangelhaft. Diese zwei Aspekte beeinträchtigen ernsthaft die Betriebstemperatur des Lagers und können zur Beschädigung des Lagers führen.
Gegenstand der Erfindung
Deshalb besteht das Ziel dieser Erfindung darin, ein Wälzlager bereitzustellen, das den Zustand von Schmierung und Reibung zwischen axial benachbarten Walzen verbessert.
Das Ziel dieser Erfindung wird durch folgendes technisches Konzept realisiert: ein Wälzlager mit axial benachbarten Walzen, das besagte Wälzlager umfasst einen gleichachsig angeordneten Außenring und Innenring und mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen, die sich zwischen dem Außenring und dem Innenring befinden, wobei auf den direkt gegenüber liegenden Stirnflächen der axial benachbarten Walzen Vertiefungen vorhanden sind.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung kann zwischen dem Außenring und dem Innenring außerdem ein Käfig mit Taschen für die besagten mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen angeordnet werden, wobei in jeder Tasche des besagten Käfigs mindestens zwei axial benachbarte Walzen vorhanden sind.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung kann zwischen dem Außenring und dem Innenring auch kein Käfig verwendet werden, sondern können vollrollige mindestens zwei Reihen axial benachbarte Walzen angeordnet werden. Das heißt auch, dass mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen zwischen dem Außenring und dem Innenring in vollrolliger Form zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnet sind.
Unabhängig davon, ob es sich um eine Ausführungsform mit Käfig oder um eine Ausführungsform ohne Verwendung eines Käfigs, sondern mit Verwendung von vollrolligen mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen handelt, ist stets eine Verbindung mit dem unten beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vertiefung der Stirnflächen der Walzen möglich.
Bevorzugt kann es sich bei der Vertiefung auf den Stirnflächen um eine Rille handeln, bevorzugt um eine spiralförmige Rille, oder kann es sich um mehrere Öffnungen handeln, die zum Beispiel eine Verteilung in konzentrischen Kreisen aufweisen.
Bevorzugt sind in jeder Tasche des Käfigs zwei axial benachbarte Walzen vorhanden.
Bevorzugt handelt es sich bei den Walzen um zylinderförmige Walzen.
Gemäß dieser Erfindung kann nicht nur in den Vertiefungen der Stirnflächen ein Schmiermittel aufgenommen werden, sondern es wird die Kontaktfläche zwischen den Stirnflächen der benachbarten Walzen verringert, wodurch die Schmierumgebung zwischen den benachbarten Walzen effektiv verbessert wird und das Reibungsmoment stark gesenkt wird, dadurch kann die Lebensdauer des Wälzlagers effektiv verlängert werden.
Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden in Verbindung mit den Zeichnungen die konkreten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wälzlagers mit axial benachbarten Walzen weitergehend beschrieben, wobei es sich um folgende Zeichnungen handelt:
Zeichnung 1 zeigt ein Wälzlager mit axial benachbarten Walzen;
Zeichnung 2 zeigt eine Walze, die im erfindungsgemäßen Wälzlager mit axial benachbarten Walzen verwendet werden kann;
Zeichnung 3 zeigt eine Stirnfläche einer Walze gemäß Zeichnung 2 und
Zeichnung 4 zeigt eine weitere Stirnfläche einer Walze, die im erfindungsgemäßen Wälzlager mit axial benachbarten Walzen verwendet werden kann.
Konkrete Ausführungsformen
In Verbindung mit der Darstellung für Zeichnung 1 vor der Beschreibung umfasst ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wälzlagers mit axial benachbarten Walzen dieser Erfindung gleichermaßen einen Außenring 1, einen Innenring 4, einen zwischen Außenring und Innenring befindlichen Käfig 2 sowie zwei Reihen axial benachbarte Walzen 3. Der Innenring 4 und der Außenring 1 sind gleichachsig angeordnet. Die Walzen 3 befinden sich zwischen dem Außenring 1 und dem Innenring 4. Der Käfig 2 dient dazu, die Walzen 3 in Umfangsrichtung zu trennen. In ein und derselben Tasche des Käfigs 2 sind zwei axial benachbarte Walzen 3 vorgesehen. Wie die Zone A in der Zeichnung zeigt, sind diese zwei Reihen Walzen in Axialrichtung einander benachbart. Auf den direkt gegenüber liegenden Stirnflächen der besagten axial benachbarten Walzen sind Vertiefungen vorhanden.
Zeichnung 2 zeigt schematisch eine Walze, die im erfindungsgemäßen Wälzlager mit axial benachbarten Walzen verwendet werden kann. Wie die Zeichnungen 2 und 3 zeigen, ist auf der Stirnfläche der Walze eine spiralförmige Rille 5 vorhanden. Technisches Personal dieses Gebiets kann verstehen, dass die konkrete Form und die Verteilung der Rille mannigfaltigen Veränderungen unterzogen werden kann. Zum Beispiel kann es sich bei der Rille auch um eine kontinuierliche Rille mit Verteilung in konzentrischen Kreisen handeln, oder um eine unterbrochene Rille usw.
Zeichnung 4 zeigt schematisch eine weitere Stirnfläche einer Walze, die im erfindungsgemäßen Wälzlager mit axial benachbarten Walzen verwendet werden kann. Wie Zeichnung 4 zeigt, sind auf der Stirnfläche der Walze viele kleine Öffnungen 6 vorhanden, und diese kleinen Öffnungen weisen eine Verteilung in konzentrischen Kreisen auf. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den kleinen Öffnungen um kleine runde Öffnungen, bevorzugt um flache Blindlöcher. Technisches Personal dieses Gebiets kann verstehen, dass die konkrete Form und die Verteilung der kleinen Öffnungen ebenfalls mannigfaltigen Veränderungen unterzogen werden kann. Zum Beispiel kann für die kleinen Öffnungen eine elliptische, viereckige, polygonale und andere Gestalt verwendet werden, bevorzugt eine einfach zu bearbeitende geometrische Gestalt. Außerdem können die kleinen Öffnungen ebenfalls wie die Rille im vorherigen Ausführungsbeispiel entlang einer Spirallinie verteilt sein oder auch unregelmäßig verteilt sein.
Außerdem muss noch darauf hingewiesen werden, dass gemäß der konkreten Anwendungssituation in derselben Tasche des Käfigs in Axialrichtung mehr als zwei einander benachbarte Walzen angeordnet und auf den einander gegenüberliegenden Stirnseiten dieser Walzen Rillen oder Öffnungen angeordnet werden können.
Die Anordnung der Vertiefungen auf den einander gegenüber liegenden Stirnseiten der Walzen ist bevorzugt einander entsprechend, zum Beispiel als Spiegelbild. Es ist jedoch auch möglich, gemäß der konkreten Situation eine nicht entsprechende Gestalt oder Verteilung auszuwählen.
Natürlich kann es sich bei dem Wälzlager mit axial benachbarten Walzen dieser Erfindung auch um ein vollrolliges Wälzlager handeln, das einen gleichachsig angeordneten Außenring und Innenring und vollrollige mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen, die sich zwischen dem Außenring und dem Innenring befinden, umfasst. Da für das vollrollige Wälzlager kein Käfig angeordnet ist, können im gleichen Raum zwischen Außenring und Innenring mehr Walzen oder Walzen mit größeren Abmessungen angeordnet werden, wodurch es eine bessere Belastungsfähigkeit aufweist. Auf den direkt gegenüber liegenden Stirnflächen der besagten axial benachbarten Walzen sind Vertiefungen vorhanden, bei diesen Vertiefungen handelt es sich um spiralförmige Rillen oder mehrere Öffnungen, die eine Verteilung in konzentrischen Kreisen aufweisen. Technisches Personal dieses Gebiets kann verstehen, dass die konkrete Form und die Verteilung der Rille oder der Öffnungen mannigfaltigen Veränderungen unterzogen werden kann, zum Beispiel in der Weise, wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers mit Käfig aufgeführt.
Obwohl bereits gemäß den speziellen Ausführungsbeispielen die Ausführungsbeispiele dieser Erfindung konkret dargestellt und beschrieben wurden, soll technisches Personal dieses Gebiets jedoch verstehen, dass an der Form und den Details der Ausführungsbeispiele dieser Erfindung verschiedenartige Veränderungen vorgenommen werden können, ohne dass die Anleitung dieser Erfindung verlassen wird. Der Umfang dieser Erfindung wird jedoch von den Ansprüchen definiert und umfasst alle Änderungen, die in den Umfang der Äquivalente der Ansprüche fallen.

Claims

Wälzlager mit axial benachbarten Walzen, das besagte Wälzlager umfasst einen gleichachsig angeordneten Außenring und Innenring und mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen, die sich zwischen dem besagten Außenring und dem besagten Innenring befinden, dadurch gekennzeichnet, dass auf den direkt gegenüber liegenden Stirnflächen der besagten axial benachbarten Walzen Vertiefungen vorhanden sind.
Wälzlager mit axial benachbarten Walzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem besagten Außenring und dem besagten Innenring außerdem ein Käfig für die besagten mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen angeordnet ist, wobei in jeder Tasche des besagten Käfigs mindestens zwei axial benachbarte Walzen vorhanden sind.
Wälzlager mit axial benachbarten Walzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten mindestens zwei Reihen axial benachbarter Walzen zwischen dem besagten Außenring und dem besagten Innenring in vollrolliger Form zwischen dem besagten Außenring und dem besagten Innenring angeordnet sind.
Wälzlager mit axial benachbarten Walzen gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der besagten Vertiefung um eine Rille handelt.
Wälzlager mit axial benachbarten Walzen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der besagten Rille um eine spiralförmige Rille handelt.
Wälzlager mit axial benachbarten Walzen gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der besagten Vertiefung um mehrere Öffnungen handelt.
Wälzlager mit axial benachbarten Walzen gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten mehreren Öffnungen eine Verteilung in konzentrischen Kreisen aufweisen.
Wälzlager mit axial benachbarten Walzen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Tasche des besagten Käfigs mindestens zwei axial benachbarte Walzen aufweist.
Wälzlager mit axial benachbarten Walzen gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den besagten Walzen um zylinderförmige Walzen handelt.