DE102015207105A1

DE102015207105A1 - Schrägkugellager

Info

Publication number: DE102015207105A1
Application number: DE102015207105.7A
Authority: DE
Inventors: Volkhard Walther
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2016-10-20

Abstract

Ein Planetenrad (1) weist ein zweireihiges Schrägkugellager (2) mit einer konzentrischen Radialanordnung der beiden Kugelreihen (12, 13) auf, wobei die Laufbahnen der Kugeln (9) der Kugelreihen integraler Bestandteil des Planetenrades (1) und/oder massiver Komponenten sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Schrägkugellager in Radialanordnung, insbesondere zum Einsatz in Wankstabilisatoren.
Aus dem Stand der Technik sind zur Lagerung von Planetenrädern vorwiegend Nadellager bekannt. Sollen zusätzlich axiale Kräfte bei hohen Drehzahlen abgestützt werden, kommen Kugellager zum Einsatz. Vor allem bei höheren Belastungen und/oder großen Kippmomenten, z. B. infolge von Schrägverzahnungen, werden zweireihige Schrägkugellager eingesetzt. Die Lagerreihen sind hauptsächlich axial versetzt, nebeneinander angeordnet.
Durch die DE 10 2011 077 814 A1 , DE 10 2011 077 815 A1 und DE 10 2011 077 816 A1 sind bereits Dreiringlager insbesondere zweireihige Schrägkugellager, zur Abstützung zusätzlicher axialer Kräfte bekannt. Die Kugeln sind zur Erzielung einer schmalen Bauweise radial zueinander angeordnet.
Durch die US 4,045,100 ist ein Dreiringlager bekannt, bei welchem die Lagerringe aus dünnen Blechen geformt sind. Das Dreiringlager ist zwischen zwei relativ zueinander rotierbaren Bauteilen angeordnet.
Die DE 10 2008 008 192 A1 zeigt Dreiringlager zur Lagerung zweier koaxial angeordneter Wellen in einem Gehäuse.
Die DE 10 2009 037 571 zeigt ein Dreiringlager, bei welchem im Vergleich mit einem Zweiringlager die Lebensdauerwerte erhöht sind, da bei gleichem Drehsinn die Drehzahl im Inneren des Lagers halbiert ist. Dreiringlager eignen sich daher insbesondere für den Einsatz bei Hochdrehzahlanwendungen.
Die US 4,183,267 zeigt einen Planetenantrieb mit einem Dreiringnadellager, wobei die Kugellagerreihen exzentrisch ineinander angeordnet sind, indem ein gemeinsamer Lagerring eine nockenartige Struktur zur Erzeugung einer Hubbewegung aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweireihiges Schrägkugellager zu schaffen, welches zur Lagerung von Planetenrädern geeignet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden beschrieben. Es zeigen
1a ein zweireihiges Schrägkugellager in radialer Anordnung im Teilschnitt in schematischer Darstellung
1b das Schrägkugellager mit Kugelreihen unterschiedlicher Kugeldurchmesser
1c ein Schrägkugellager mit einem gemeinsamen Lagerring zur Bildung der inneren Kugellaufbahnen
2a ein Schrägkugellager mit in massiven Bauteilen integrierten Laufbahnen
2b das Schrägkugellager mit massiven Bauteilen für alle Laufbahnen
Ein Planetenrad 1 ist mittels eines zweireihigen Schrägkugellagers 2 auf einer Welle oder einem Bolzen 3, z. B. eines Planetengetriebes, gelagert.
Das Schrägkugellager 2 besteht aus einem Gehäuse 4, welches drei Lagerringe 6, 7, 8 zur Aufnahme von Wälzkörpern 9, z. B. Kugeln, aufweist.
Das Gehäuse 4 weist dabei gemäß der 1a bis 1c einen Gehäusesitz am Planetenrad und einen Wellensitz auf der Welle 3 auf.
Eine erste Kugelreihe 12 mit den ersten Kugeln 9 ist radial versetzt zu einer zweiten Kugelreihe 13 mit zweiten Kugeln 11 angeordnet, so dass die erste Kugelreihe 12 die zweite Kugelreihe 13 konzentrisch umgibt.
Im Ausführungsbeispiele gemäß 1a weisen die Kugelreihen 12 und 13 keinen axialen Versatz relativ zueinander auf. Die Kugeldurchmesser D1 und D2 der Kugeln 9 und 11 sind gleich groß. Die Berührungsnormalen B1, B2 sind parallel angeordnet und weisen bei gleichem Drehwinkel in die gleiche Richtung.
In den Ausführungsbeispielen gemäß 1b–1c ist es vorgesehen, dass sich die Berührungsnormalen B1 und B2 kreuzen.
Die Kugeln 9 der ersten Kugelreihe 12 weisen einen größeren Durchmesser D1 auf, als die Durchmesser D2 der Kugeln 11 der zweiten Kugelreihe 13. (D1 > D2) Selbstverständlich können die Kugeln 9 der ersten Kugelreihe 12 Durchmesser D1 aufweisen, die kleiner sind als die Durchmesser D2. Durch diese Maßnahme können sich auch unterschiedliche Bestückungsdaten der beiden Kugelreihen 12, 13 ergeben.
Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß 1c ist es vorgesehen, dass ein Lagerring 14 innere Laufbahnen 19, 21, sowohl für die ersten Kugeln 9 der ersten Kugelreihe 12, als auch für die zweiten Kugeln 11 der zweiten Kugelreihe 13 aufweist.
Die Lagerringe 6, 7, 8 werden vorzugsweise umformtechnisch gefertigt und mit einer elastischen Vorspannung eingebaut, so dass ein spielfreier Zustand zwischen Gehäuse 4 und Planetenrad 1 und Gehäuse 4 und Bolzen oder Welle 3 erzeugt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der 2a ist es vorgesehen, dass die ersten Kugeln 9 der ersten Kugelreihe 12 auf einer äußeren Laufbahn 16 abrollen, welche ein integraler Bestandteil des Planetenrades 1 ist.
Eine äußere Laufbahn 17 für die Kugeln 11 der zweiten Kugelreihe 13 sind in einer massiven Komponente 18 (Lagerring) integriert. Die inneren Laufbahnen 19, 21 für die Kugelreihen 12 und 13 werden durch den Lagerring 14 gebildet.
Bei einer Ausführungsform gemäß 2b ist es vorgesehen, dass der Lagerring 14 eine massive Bauweise aufweist, wobei die inneren Laufbahnen 19, 21 für die ersten Kugeln 9 und zweiten Kugeln 11 in der massiven Komponente 18 des Lagerrings 14 integriert sind.
Die ersten Kugeln 9 der ersten Kugelreihe 12 können in sämtlichen Ausführungsbeispielen einen gegenüber den zweiten Kugeln 11 der zweiten Kugelreihe 13 unterschiedliche Durchmesser (D1 ≠ D2) aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Planetenrad
2: Zweireihiges Schrägkugellager
3: Bolzen, Welle
4: Gehäuse
5
6: Lagerring
7: Lagerring
8: Lagerring
9: Kugel (erste Reihe)
10
11: Kugel (zweite Reihe)
12: Kugelreihe (erste)
13: Kugelreihe (zweite)
14: Lagerring
15
16: Laufbahn
17: Laufbahn
18: Komponente
19: Laufbahn
20
21: Laufbahn
D1: Durchmesser (9)
D2: Durchmesser (11)
B1: Berührungsnormale
B2: Berührungsnormale

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011077814 A1 [0003]
DE 102011077815 A1 [0003]
DE 102011077816 A1 [0003]
US 4045100 [0004]
DE 102008008192 A1 [0005]
DE 102009037571 [0006]
US 4183267 [0007]

Claims

Zweireihiges Schrägkugellager (2) mit einer radialen Anordnung der Kugelreihen (12, 13), wobei eine erste Reihe (12) erster Kugeln (9) und eine zweite Reihe (13) zweiter Kugeln (11) einen gemeinsamen Lagerring (14) aufweisen, welcher für die Kugeln (9) der ersten Reihe (12) eine innere Laufbahn (19) und für die Kugeln (11) der zweiten Reihe (13) eine innere Laufbahn (21) aufweist, wobei die Laufbahnen (14, 16; 19, 21) konzentrisch zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Laufbahn (14) der ersten Reihe (12) erster Kugeln (9) ein integraler Bestandteil eines Planetenrades (1) ist.
Zweireihiges Schrägkugellager (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Laufbahn (16) der zweiten Reihe (13) zweiter Kugeln (11) ein integraler Bestandteil des Planetenrades (1) oder einer massiven Komponente (18) ist.
Zweireihiges Schrägkugellager (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Lagerring (14) zur Bildung innere Laufbahnen (19, 21) eine massive Komponente aufweist.
Zweireihiges Schrägkugellager (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kugeln (9) der ersten Reihe (12) gegenüber der zweiten Kugeln (11) der zweiten Reihe (13) unterschiedliche Kugeldurchmesser (D1, D2) oder Bestückungsdaten aufweisen.