DE102016205530A1 - bearing arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem ersten Lager (101) und einer ersten Stützfläche; wobei ein Lagerring (103) des ersten Lagers eine zweite Stützfläche (107) aufweist; und wobei erste Stützfläche und die zweite Stützfläche (107) ausgebildet sind, sich mindestens teilweise axial gegeneinander abzustützen. Die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche (107) hinterschneiden sich mindestens teilweise radial.The invention relates to an arrangement with a first bearing (101) and a first support surface; wherein a bearing ring (103) of the first bearing has a second support surface (107); and wherein the first support surface and the second support surface (107) are configured to at least partially axially support one another. The first support surface and the second support surface (107) undercut at least partially radially.
Description
Aus dem Stand der Technik sind Wälzlager bekannt, deren Lagerringe zur axialen Fixierung des Lagers einen sogenannten Bord aufweisen. Der Bord definiert die axiale Position des Lagers und damit das Lagerspiel oder eine Vorspannung. Es besteht dabei die Gefahr, dass das Lager seitenverkehrt montiert wird und infolge dessen mit unzulässigem Axialspiel oder unzulässiger Vorspannung betrieben wird. Dies kann zu schwerwiegenden Beschädigungen des Lagers führen.Rolling bearings are known from the prior art, the bearing rings for axially fixing the bearing have a so-called board. The board defines the axial position of the bearing and thus the bearing clearance or a bias voltage. There is the risk that the bearing is mounted reversed and consequently operated with unallowable axial play or improper bias. This can lead to serious damage to the bearing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile ein Axialspiel oder eine Vorspannung eines Lagers einzustellen. Insbesondere soll ein unzulässiges Axialspiel bzw. eine unzulässige Vorspannung infolge einer fehlerhaften Montage des Lagers vermieden werden.The invention has for its object to set, bypassing the known from the prior art solutions disadvantages axial play or bias of a bearing. In particular, an impermissible axial clearance or an inadmissible bias due to a faulty mounting of the bearing should be avoided.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by an arrangement according to claim 1. Preferred developments are contained in the subclaims.
Die Anordnung umfasst ein erstes Lager und eine erste Stützfläche. Bei dem Lager handelt es sich vorzugsweise um ein Wälzlager, etwa ein Zylinderrollenlager oder ein Kegelrollenlager. Insbesondere kann mittels des Lagers ein Zahnrad oder eine Welle eines Getriebes, vorzugsweise eines Getriebes einer Windkraftanlage, gelagert sein. So kann es sich etwa bei dem Lager um ein Planetenlager handeln, mit dem ein Planetenrad eines Planetengetriebes drehbar auf einem Planetenbolzen gelagert wird.The arrangement comprises a first bearing and a first support surface. The bearing is preferably a roller bearing, such as a cylindrical roller bearing or a tapered roller bearing. In particular, by means of the bearing, a gear or a shaft of a transmission, preferably a transmission of a wind turbine, be stored. For example, the bearing may be a planetary bearing with which a planetary gear of a planetary gear is rotatably mounted on a planetary pin.
Bei einer Stützfläche handelt es sich um eine Wirkfläche. Wirkflächen sind allgemein definiert als feste Oberflächen von Körpern oder generalisierte Grenzflächen von Flüssigkeiten, Gasen oder Feldern, die dauernd oder zeitweise in Kontakt zu einer weiteren Wirkfläche stehen und am Energie-Stoff- und Informationsaustausch des technischen Systems beteiligt sind. (
Die erste Stützfläche wird durch eine Komponente, d. h. einen einstückigen Körper, oder durch eine Baugruppe, d. h. mehrstückig miteinander verbundene Körper, ausgebildet. Im letztgenannten Fall bilden mehrere Flächen der einzelnen Körper die Stützfläche aus.The first support surface is defined by a component, i. H. a one-piece body, or by an assembly, d. H. multi-piece interconnected body formed. In the latter case, a plurality of surfaces of the individual bodies form the support surface.
Ein Lagerring des ersten Lagers weist eine zweite Stützfläche aus. Vorzugsweise handelt es sich bei der zweiten Stützfläche um eine Stirnfläche des Lagerrings.A bearing ring of the first bearing has a second support surface. Preferably, the second support surface is an end face of the bearing ring.
Unter einem Lagerring ist eine von gewöhnlich zwei Komponenten eines Lagers zu verstehen, die jeweils eine Lagerlauffläche ausbilden. Die beiden Lagerlaufflächen sind relativ zueinander verdrehbar. Dabei können zwischen den Laufflächen Kräfte übertragen werden. Bei einem Wälzlager befinden sich zwischen den Lagerlaufflächen Wälzkörper, die auf den Lagerlaufflächen bei einer Drehung des Lagers abrollen. Insbesondere sind die Lagerringe um eine Drehachse des Lagers rotationssymmetrisch.A bearing ring is one of usually two components of a bearing to understand, each forming a bearing surface. The two bearing surfaces are rotatable relative to each other. In this case, forces can be transmitted between the treads. In a rolling bearing are between the bearing surfaces rolling elements, which roll on the bearing surfaces when a rotation of the bearing. In particular, the bearing rings are rotationally symmetrical about an axis of rotation of the bearing.
Die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche sind ausgebildet, sich mindestens teilweise axial gegeneinander abzustützen. Dies bedeutet, dass mindestens ein Teil der ersten Stützfläche und mindestens ein Teil der zweiten Stützfläche ausgebildet sind, sich gegeneinander abzustützen, wobei mindestens ein Richtungsvektor einer dabei übertragenen Kraft in axialer Richtung, d. h. parallel zu der Drehachse des ersten Lagers, verläuft.The first support surface and the second support surface are formed to support each other at least partially axially against each other. This means that at least a part of the first support surface and at least a part of the second support surface are formed to bear against each other, wherein at least one direction vector of a force transmitted thereby in the axial direction, d. H. parallel to the axis of rotation of the first bearing, runs.
Vorzugsweise sind die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche ausgebildet, sich vollständig mindestens teilweise axial gegeneinander abzustützen. Die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche kommen in diesem Fall vollflächig miteinander in Kontakt.Preferably, the first support surface and the second support surface are formed to fully support each other at least partially axially against each other. The first support surface and the second support surface come in this case over the entire surface in contact.
Bevorzugt werden zudem eine erste Stützfläche und eine zweite Stützfläche, die sich ausschließlich axial gegeneinander abstützen. Jeder radial, d. h. orthogonal zu der Drehachse des ersten Lagers verlaufende Richtungsvektor, der übertragenen Kraft beträgt dabei Null.Also preferred are a first support surface and a second support surface, which are supported only axially against each other. Each radial, d. H. orthogonal to the axis of rotation of the first bearing extending direction vector, the transmitted force is zero.
Erfindungsgemäß hinterschneiden sich die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche mindestens teilweise in radialer Richtung, d. h. orthogonal zu der Drehachse des ersten Lagers. Dies ist genau dann der Fall, wenn es mindestens eine radial verlaufende, d. h. orthogonal zu der Drehachse des ersten Lagers ausgerichtete Ebene gibt, welche die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche schneidet.According to the invention, the first support surface and the second support surface undercut at least partially in the radial direction, d. H. orthogonal to the axis of rotation of the first bearing. This is the case if and only if it has at least one radially extending, d. H. orthogonal to the axis of rotation of the first bearing oriented plane which intersects the first support surface and the second support surface.
Die Hinterschneidung der ersten Stützfläche und der zweiten Stützfläche entsteht, wenn die erste Stützfläche ein erstes Profil aufweist. Die zweite Stützfläche weist dann ein zweites Profil auf, bei dem es sich um ein Negativprofil des ersten Profils handelt. Ein Profil ist gleichbedeutend mit einer nicht ebenen Oberfläche, d. h. eine Oberfläche, die Vorsprünge oder Ausnehmungen aufweist.The undercut of the first support surface and the second support surface is formed when the first support surface has a first profile. The second support surface then has a second profile, which is a negative profile of the first profile. A profile is equivalent to a non-planar surface, i. H. a surface having protrusions or recesses.
Bevorzugt weisen die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche jeweils mindestens einen Absatz auf der mit dem Absatz der jeweils anderen Stützfläche die Hinterschneidung bildet.Preferably, the first support surface and the second support surface each have at least one Paragraph on which forms the undercut with the paragraph of the other support surface.
Insbesondere können die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche axial gegeneinander verschoben bzw. versetzte Bereiche aufweisen. So können die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche jeweils einen ersten und einen zweiten Bereich aufweisen, wobei der erste Bereich der ersten Stützfläche mit dem ersten Bereich der zweiten Stützfläche und der zweite Bereich der ersten Stützfläche mit dem zweiten Bereich der zweiten Stützfläche in Kontakt kommen. Die beiden ersten Bereiche sind gegenüber den beiden zweiten Bereichen axial verschoben bzw. versetzt angeordnet. Dies bedingt, dass die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche jeweils einen dritten Bereich aufweisen, der den ersten Bereich mit dem zweiten Bereich verbindet bzw. zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich verläuft. Der dritte Bereich bildet die erfindungsgemäße Hinterschneidung.In particular, the first support surface and the second support surface can axially offset from each other or have offset areas. Thus, the first support surface and the second support surface may each have a first and a second region, wherein the first region of the first support surface with the first region of the second support surface and the second region of the first support surface with the second region of the second support surface come into contact. The first two regions are axially displaced or offset relative to the two second regions. This implies that the first support surface and the second support surface each have a third region which connects the first region to the second region or runs between the first region and the second region. The third area forms the undercut according to the invention.
Durch die Hinterschneidung greifen die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip ineinander. Hierdurch lässt sich eine definierte Position der ersten Stützfläche und der zweiten Stützfläche relativ zueinander gewährleisten, so dass eine fehlerhafte Montage verhindert wird.Due to the undercut, the first support surface and the second support surface engage with each other according to the key-lock principle. This makes it possible to ensure a defined position of the first support surface and the second support surface relative to each other, so that a faulty assembly is prevented.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Anordnung eine dritte Stützfläche, wobei der Lagerring eine vierte Stützfläche aufweist. Die dritte Stützfläche und die vierte Stützfläche sind ausgebildet, sich mindestens teilweise, bevorzugt vollständig und/oder ausschließlich, axial gegeneinander abzustützen.In a preferred embodiment, the arrangement comprises a third support surface, wherein the bearing ring has a fourth support surface. The third support surface and the fourth support surface are designed to support one another at least partially, preferably completely and / or exclusively axially.
Mindestens ein Teil des Lagerrings befindet sich dabei zwischen der ersten Stützfläche und der dritten Stützfläche. Dies bedeutet, dass mindestens eine Strecke, die einen Punkt der ersten Stützfläche mit einem Punkt der dritten Stützfläche verbindet, durch den Lagerring verläuft. Vorzugsweise verläuft diese Strecke axial, d. h. parallel zu der Drehachse des ersten Lagers.At least a part of the bearing ring is located between the first support surface and the third support surface. This means that at least one path connecting a point of the first support surface with a point of the third support surface passes through the bearing ring. Preferably, this route is axial, d. H. parallel to the axis of rotation of the first bearing.
Durch den zwischen der ersten Stützfläche und der dritten Stützfläche angeordneten mindestens einen Teil des Lagerrings beschränken die erste Stützfläche und die dritte Stützfläche die axiale Beweglichkeit des Lagerrings beidseitig. Die Beweglichkeit des Lagerrings wird also durch die erste Stützfläche in eine erste axiale Richtung und durch die zweite Stützfläche in eine zweite, entgegengesetzt zu der ersten Richtung verlaufende axiale Richtung beschränkt.By arranged between the first support surface and the third support surface at least a portion of the bearing ring restrict the first support surface and the third support surface, the axial mobility of the bearing ring on both sides. The mobility of the bearing ring is thus limited by the first support surface in a first axial direction and by the second support surface in a second, opposite to the first direction extending axial direction.
Die vierte Stützfläche ist so geformt, dass sie bei einem seitenverkehrten Einbau des Lagerrings nicht mit der ersten Stützfläche vollflächig in Kontakt kommen kann. Dies bedingt, dass auch die zweite Stützfläche so geformt ist, dass sie bei einem seitenverkehrten Einbau des Lagerrings nicht mit der dritten Stützfläche vollflächig in Kontakt kommen kann. Insbesondere weist die vierte Stützfläche kein Negativprofil des Profils der ersten Stützfläche auf. Die zweite Stützfläche weist entsprechend kein Negativprofil der dritten Stützfläche auf.The fourth support surface is shaped so that it can not come into contact with the first support surface over the entire surface in a laterally reversed installation of the bearing ring. This requires that the second support surface is shaped so that they can not come into contact with the third support surface over the entire surface in a laterally reversed installation of the bearing ring. In particular, the fourth support surface has no negative profile of the profile of the first support surface. The second support surface has correspondingly no negative profile of the third support surface.
Bei einem seitenverkehrten Einbau des Lagerrings wird der Lagerring – ausgehend von einer korrekten Position – um 180 Grad um eine orthogonal zu der Drehachse des ersten Lagers verlaufende Achse verdreht eingebaut.In a reversed installation of the bearing ring of the bearing ring is - starting from a correct position - installed rotated by 180 degrees about an axis orthogonal to the axis of rotation of the first bearing axis.
Darüber hinaus ist die Anordnung bevorzugt mit einem Distanzstück und einem zweiten Lager weitergebildet. Bei dem Distanzstück handelt es sich definitionsgemäß um eine, bevorzugt rotationssymmetrische Komponente, welche die nachfolgend beschriebenen Merkmale aufweist.In addition, the arrangement is preferably developed with a spacer and a second bearing. By definition, the spacer is a preferably rotationally symmetrical component which has the features described below.
So bildet das Distanzstück die erste Stützfläche und eine fünfte Stützfläche aus. Ein Lagerring des zweiten Lagers weist eine sechste Stützfläche aus. Die fünfte Stützfläche und die sechste Stützfläche sind ausgebildet, bevorzugt vollflächig, miteinander in Kontakt zu kommen, und sich mindestens teilweise, bevorzugt ausschließlich, axial gegeneinander abzustützen. Analog zu der ersten Stützfläche und der zweiten Stützfläche hinterschneiden sich dabei auch die fünfte Stützfläche und die sechste Stützfläche mindestens teilweise radial.Thus, the spacer forms the first support surface and a fifth support surface. A bearing ring of the second bearing has a sixth support surface. The fifth support surface and the sixth support surface are formed, preferably over the entire surface, to come into contact with each other, and at least partially, preferably exclusively, axially support one another. Analogous to the first support surface and the second support surface while the fifth support surface and the sixth support surface undercut at least partially radially.
Darüber hinaus umfasst die Anordnung in einer bevorzugten Weiterbildung eine siebte Stützfläche, wobei der Lagerring des zweiten Lagers eine achte Stützfläche aufweist. Die siebte Stützfläche und die achte Stützfläche sind ausgebildet, sich mindestens teilweise, vorzugsweise ausschließlich, axial gegeneinander abzustützen. Bevorzugt kommen die siebte Stützfläche und die achte Stützfläche dabei vollflächig miteinander in Kontakt.In addition, the arrangement in a preferred embodiment comprises a seventh support surface, wherein the bearing ring of the second bearing has an eighth support surface. The seventh support surface and the eighth support surface are designed to support one another at least partially, preferably exclusively, axially. Preferably, the seventh support surface and the eighth support surface come into contact with each other over the entire area.
Mindestens ein Teil des Lagerrings des zweiten Lagers befindet sich weiterbildungsgemäß zwischen der fünften Stützfläche und der siebten Stützfläche. Es gibt also mindestens eine, vorzugsweise parallel zu der Drehachse des Lagers verlaufende Strecke, die einen Punkt der fünften Stützfläche mit einem Punkt der siebten Stützfläche verbindet und durch den mindestens einen Teil des Lagerrings des zweiten Lagers verläuft.At least a portion of the bearing ring of the second bearing is further education between the fifth support surface and the seventh support surface. Thus, there is at least one, preferably parallel to the axis of rotation of the bearing extending distance that connects a point of the fifth support surface with a point of the seventh support surface and extends through the at least part of the bearing ring of the second bearing.
Die sechste Stützfläche ist weiterbildungsgemäß so geformt, dass sie bei einem seitenverkehrten Einbau des Lagerrings des zweiten Lagers mit der fünften Stützfläche nicht vollflächig in Kontakt kommen kann. Insbesondere weist die sechste Stützfläche kein Negativprofil der fünften Stützfläche auf.The sixth support surface is formed according to education so that they do not contact the entire surface in a reversed installation of the bearing ring of the second bearing with the fifth support surface in contact can come. In particular, the sixth support surface has no negative profile of the fifth support surface.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:Preferred embodiments of the invention are shown in the figures. Matching reference numbers identify identical or functionally identical characteristics. In detail shows:
Das in
In
Zwischen den Innenringen
Bedingt durch die Absätze
Die
Ein Innenring
Die Folgen einer fehlerhaften Montage verdeutlicht
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 101101
- ZylinderrollenlagerCylindrical roller bearings
- 103103
- Innenringinner ring
- 105105
- Wälzkörperrolling elements
- 107107
- erste Stirnflächefirst end face
- 109109
- zweite Stirnflächesecond end face
- 111111
- Absatzparagraph
- 201201
- Planetenradplanet
- 203203
- Planetenbolzenplanet shaft
- 205205
- Distanzringspacer
- 207207
- Absatzparagraph
- 301301
- Distanzringspacer
- 303303
- Schultershoulder
- 305305
- Sicherungsringcirclip
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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S. Matthiesen: „Ein Beitrag zur Basisdefinition des Elementmodells Wirkflächenpaare und Leitstützstrukturen zum Zusammenhang von Funktion und Gestalt technischer Systeme". Universität Karlsruhe, Institut für Produktentwicklung, 2002 |
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