DE102019123024A1 - Roller bearing arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung (1) umfassend ein Wälzlager (2) mit einem Innenring (3), einem Außenring (4), einer Vielzahl von Wälzkörpern (5) und einem Käfig (6), wobei der Innenring (3) eine Innenringlaufbahn (7) aufweist und der Außenring (4) eine Außenringlaufbahn (8) aufweist, wobei die Wälzkörper (5) zwischen Innenring (3) und Außenring (4) wälzend gelagert und durch den Käfig (6) voneinander beabstandet angeordnet sind und wobei die Wälzkörper (5) als Pendelrollen (9) ausgeformt sind, wobei das Wälzlager (2) als Loslager ausgestaltet ist, wobei der Außenring (4) wenigstens eine in axialer Richtung verlaufende und als Langloch (10) ausgebildete Nut (11) aufweist, wobei die Nut (11) die Aufnahme für einen in einem Lagersitz (12) ortsfest angeordneten Haltebolzen (13) bildet, so dass das Wälzlager (2) in axialer Richtung geführt wird. The invention relates to a rolling bearing arrangement (1) comprising a rolling bearing (2) with an inner ring (3), an outer ring (4), a plurality of rolling elements (5) and a cage (6), the inner ring (3) having an inner ring raceway ( 7) and the outer ring (4) has an outer ring raceway (8), the rolling elements (5) rolling between the inner ring (3) and the outer ring (4) being mounted and spaced apart from one another by the cage (6), and the rolling elements ( 5) are designed as spherical rollers (9), the roller bearing (2) being designed as a floating bearing, the outer ring (4) having at least one groove (11) running in the axial direction and designed as an elongated hole (10), the groove ( 11) forms the receptacle for a retaining bolt (13) arranged in a stationary manner in a bearing seat (12), so that the roller bearing (2) is guided in the axial direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung, umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring, einer Vielzahl von Wälzkörpern und einem Käfig, wobei der Innenring eine Innenringlaufbahn aufweist und der Außenring eine Außenringlaufbahn aufweist, wobei die Wälzkörper zwischen Innenring und Außenring wälzend gelagert und durch den Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind, die Wälzkörper als Pendelrollen ausgeformt sind und das Wälzlager als Loslager ausgestaltet ist.The invention relates to a rolling bearing arrangement, comprising a rolling bearing with an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements and a cage, the inner ring having an inner ring raceway and the outer ring having an outer ring raceway, the rolling elements being supported in a rolling manner between the inner ring and the outer ring and through the cage are arranged spaced from one another, the rolling elements are shaped as spherical rollers and the rolling bearing is designed as a floating bearing.
Wälzlageranordnungen und Wälzlager mit Pendelrollen zur Nutzung als Loslager sind aus dem Angebot der Wälzlagerhersteller hinlänglich bekannt. Es besteht hier ein anhaltendes Bedürfnis, Wälzlager hinsichtlich ihrer Verschiebbarkeit in axialer Richtung zu optimieren.Rolling bearing arrangements and rolling bearings with spherical rollers for use as floating bearings are well known from the offerings of rolling bearing manufacturers. There is a continuing need here to optimize rolling bearings with regard to their displaceability in the axial direction.
Ein Pendelrollenlager ist beispielsweise aus
Im Lichte des vorbekannten Standes der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Wälzlageranordnung mit den Anforderungen eines Loslagers zu schaffen, welches bei Gewährleistung der erforderlichen axialen Verschiebbarkeit eine optimierte Verdrehsicherheit gewährleistet.In the light of the known prior art, it is the object of the invention to create a roller bearing arrangement with the requirements of a floating bearing, which ensures optimized security against rotation while ensuring the required axial displaceability.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wälzlageranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die erfindungsgemäße Wälzlageranordnung umfasst ein Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring, einer Vielzahl von Wälzkörpern und einem Käfig, wobei der Innenring eine Innenringlaufbahn aufweist und der Außenring eine Außenringlaufbahn aufweist, wobei die Wälzkörper zwischen Innenring und Außenring wälzend gelagert und durch den Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind und wobei die Wälzkörper als Pendelrollen ausgeformt sind, wobei das Wälzlager als Loslager ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring wenigstens eine in axialer Richtung verlaufende und als Langloch ausgebildete Nut aufweist, wobei die Nut die Aufnahme für einen in einem Lagersitz ortsfest angeordneten Haltebolzen bildet, so dass das Wälzlager in axialer Richtung verschiebbar geführt wird.
Hierdurch kann erreicht werden, dass die im Außenring, als Langloch ausgebildete und in axialer Richtung verlaufende Nut durch das Zusammenwirken mit einem ortsfesten Haltebolzen die Wälzlageranordnung gegen eine Verdrehung im Umfangrichtung sichert und ein Verschieben der Wälzlageranordnung in axialer Richtung in einem Lagersitz ermöglicht. Hierdurch wird eine, im Hinblick auf die Eigenschaften und die Funktionen als Loslager, optimierte Wälzlageranordnung geschaffen.This object is achieved by a rolling bearing arrangement with the features of
This enables the groove in the outer ring, designed as an elongated hole and running in the axial direction, to work together with a stationary retaining bolt to secure the roller bearing arrangement against rotation in the circumferential direction and to enable the roller bearing arrangement to be displaced in the axial direction in a bearing seat. This creates a rolling bearing arrangement that is optimized in terms of its properties and functions as a floating bearing.
Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.First, the individual elements of the claimed subject matter of the invention are explained and particularly preferred embodiments of the subject matter of the invention are described below.
Wälzlager werden insbesondere zur Fixierung von Achsen und Wellen eingesetzt, wobei sie, je nach Bauform, radiale und/oder axiale Kräfte aufnehmen und gleichzeitig die Rotation der Welle oder der so auf einer Achse gelagerten Bauteile ermöglichen.Rolling bearings are used in particular to fix axles and shafts, whereby, depending on the design, they absorb radial and / or axial forces and at the same time enable the rotation of the shaft or the components mounted on an axle in this way.
Hierzu sind zwischen einem Innenring und einem Außenring des Wälzlagers rollende Wälzkörper angeordnet. Zwischen diesen drei Hauptkomponenten Innenring, Außenring und den Wälzkörpern tritt innerhalb des Wälzlagers hauptsächlich Rollreibung auf. Da die Wälzkörper im Innen- und Außenring üblicherweise auf gehärteten Stahlflächen mit optimierter Schmierung abrollen, ist die Rollreibung dieser Lager relativ gering.For this purpose, rolling elements are arranged between an inner ring and an outer ring of the roller bearing. Between these three main components, the inner ring, outer ring and the rolling elements, mainly rolling friction occurs within the rolling bearing. Since the rolling elements in the inner and outer ring usually roll on hardened steel surfaces with optimized lubrication, the rolling friction of these bearings is relatively low.
Der Innenring verbindet die Wälzlager aufnehmende Welle mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern. Dabei wird die Welle mit der der Welle zugewandten Seite der Mantelfläche des Innenrings verbunden. Auf der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Innenringlaufbahn wälzen die Wälzkörper des Wälzlagers. Der Innenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein.The inner ring connects the roller bearing receiving shaft with the roller bearing or the roller bodies. The shaft is connected to the side of the outer surface of the inner ring facing the shaft. The rolling elements of the rolling bearing roll on the inner ring raceway opposite this outer surface. The inner ring can be formed from a metallic and / or ceramic material.
Der Außenring verbindet die Wälzlager aufnehmende Lagerung mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern. Dabei wird die Lagerung mit der der Lagerung zugewandten Seite der Mantelfläche des Außenrings verbunden. Auf der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Außenringlaufbahn wälzen die Wälzkörper des Wälzlagers. Der Außenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein.The outer ring connects the bearing receiving the rolling bearing with the rolling bearing or the rolling elements. In this case, the bearing is connected to the side of the lateral surface of the outer ring facing the bearing. The rolling elements of the rolling bearing roll on the outer ring raceway opposite this lateral surface. The outer ring can be formed from a metallic and / or ceramic material.
Die Wälzkörper haben abhängig von der Wälzlagerbauart die Form einer Kugel oder einer Rolle. Sie wälzen sich auf den Laufbahnen des Innenrings und des Außenrings ab und haben die Aufgabe, die auf das Wälzlager wirkende Kraft vom Außenring auf den Innenring und umgekehrt zu übertragen.The rolling elements have the shape of a ball or a roller, depending on the type of rolling bearing. They roll on the raceways of the inner ring and the outer ring and have the task of transferring the force acting on the roller bearing from the outer ring to the inner ring and vice versa.
Ein Wälzlager kann einen Käfig aufweisen, wobei der Käfig die Wälzkörper führt. Der Käfig ist so ausgebildet, dass die Wälzkörperkugeln und/oder die Wälzkörperrollen voneinander beabstandet werden, damit beispielsweise die Reibung und Wärmeentwicklung der Wälzkörper möglichst gering gehalten wird. Ferner hält der Käfig die Wälzkörperkugeln und/oder Wälzkörperrollen in einem festen Abstand beim Abwälzen zueinander, wodurch eine gleichmäßige Lastverteilung erzielt werden kann. Der Käfig kann einstückig oder mehrstückig ausgeführt sein. Die Wälzkörper wälzen innerhalb des Wälzlagers auf der Innenringlaufbahn des Innenrings ab. Hierzu muss die Oberfläche der Innenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein.A roller bearing can have a cage, the cage guiding the rolling elements. The cage is designed in such a way that the rolling element balls and / or the rolling element rollers are spaced apart from one another so that, for example, the friction and heat generation of the rolling elements is kept as low as possible. Furthermore, the cage keeps the rolling element balls and / or rolling element rollers at a fixed distance from one another when they roll, whereby a uniform load distribution can be achieved. The cage can be made in one piece or in several pieces. The rolling elements roll within the rolling bearing on the inner ring raceway of the inner ring. For this purpose, the surface of the inner ring raceway must be designed to be wear-resistant.
Die Innenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Innenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Innenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn erlauben. Die Wälzkörper wälzen innerhalb des Wälzlagers auf der Außenringlaufbahn des Außenrings ab. Hierzu muss die Oberfläche der Außenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein.The inner ring raceway can be flat or profiled. A profiled design of the inner ring raceway can be used, for example, to guide the rolling elements on the inner ring raceway. A planar formation of the inner ring raceway can, however, allow for example a certain axial displaceability of the rolling bodies on the inner ring raceway. The rolling elements roll within the rolling bearing on the outer ring raceway of the outer ring. For this purpose, the surface of the outer ring raceway must be designed to be wear-resistant.
Pendelrollen werden zum Aufbau von Pendelrollenlagern verwendet. Pendelrollenlager sind ein-, häufig zweireihige Wälzlager, bestehend aus massiven Außenringen mit hohlkugeliger Außenringlaufbahn, massiven Innenringen sowie Tonnenrollen bzw. Pendelrollen mit Käfigen. Die symmetrischen Tonnenrollen bzw. Pendelrollen stellen sich auf der hohlkugeligen Außenringlaufbahn zwanglos ein. Dadurch werden Wellendurchbiegungen und Fluchtungsfehler der Lagersitzstellen ausgeglichen.Spherical rollers are used to build spherical roller bearings. Spherical roller bearings are single, often double row rolling bearings, consisting of solid outer rings with a spherical outer ring raceway, solid inner rings and barrel rollers or spherical rollers with cages. The symmetrical barrel rollers or spherical rollers adjust freely on the hollow spherical outer ring raceway. This compensates for shaft deflections and misalignments in the bearing seating.
Pendelrollenlager haben die Eigenschaft, dass durch eine radiale Komponente von auf das Pendelrollenlager wirkenden Axialkräften der Außenring des Pendelrollenlagers stark belastet wird, was zu einem unkontrollierten Bruch des Außenrings führen kann. Das gilt vor allem für Fälle, bei denen derartige, an sich nur für die Aufnahme von Radialbelastungen vorgesehene Pendelrollenlager infolge ungünstiger Betriebs- und Einbaubedingungen unvorhergesehenen Axialbelastungen ausgesetzt sind, für die das Pendelrollenlager nicht ausgelegt ist. Ein typischer Fall ist zum Beispiel ein Loslager für eine Wellenlagerung, welches durch ungünstige Betriebs- oder Einbaubedingungen einer Längswärmedehnung einer zu lagernden Welle nicht folgen kann und deshalb axial belastet wird. Bei derartigen Lagern sind bisher beide Lagerringe als geschlossene Lagerringe ausgebildet.Spherical roller bearings have the property that the outer ring of the spherical roller bearing is heavily loaded by a radial component of axial forces acting on the spherical roller bearing, which can lead to an uncontrolled breakage of the outer ring. This applies above all to cases in which such spherical roller bearings, which are only intended to absorb radial loads, are exposed to unforeseen axial loads as a result of unfavorable operating and installation conditions, for which the spherical roller bearing is not designed. A typical case is, for example, a floating bearing for a shaft bearing which, due to unfavorable operating or installation conditions, cannot follow a longitudinal thermal expansion of a shaft to be supported and is therefore axially loaded. In such bearings, both bearing rings have so far been designed as closed bearing rings.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die Nut außerhalb des Bereiches des Kraftflusses angeordnet ist, welcher aus dem Kontakt der Wälzkörper mit dem Außenring entsteht. Hierdurch kann erreicht werden, dass durch eine definierbare Länge und Verortung des Langlochs außerhalb des Bereiches des Kraftflusses, der durch den Kontakt der Wälzkörper mit dem Außenring entsteht, die Tragfähigkeit der Wälzlageranordnung nicht beeinträchtigt wird. Hierdurch wird eine Wälzlageranordnung geschaffen, die die Anforderungen hinsichtlich der axialen Verschiebung eines Loslagers und die Anforderungen hinsichtlich der Tragfähigkeit erfüllt.According to a preferred embodiment of the invention, it can be advantageous for the groove to be arranged outside the area of the force flow which arises from the contact of the rolling elements with the outer ring. In this way it can be achieved that the load-bearing capacity of the roller bearing arrangement is not impaired by a definable length and location of the elongated hole outside the area of the force flow that is created by the contact of the rolling elements with the outer ring. This creates a roller bearing arrangement which meets the requirements with regard to the axial displacement of a floating bearing and the requirements with regard to the load-bearing capacity.
Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass der Haltebolzen im Durchmesser geringer ist, als die Breite des Langlochs, insbesondere kann es von Vorteil sein, dass der Durchmesser des Haltebolzens um zirka 5% geringer ist, so dass durch einen verringerten Durchmesser des Haltebolzens in Bezug auf die Breite des Langloches, eine definierte Verschiebung in Umfangsrichtung (etwa aufgrund eines Spiels zwischen Haltebolzen und Nut) der Wälzlageranordnung im Lagersitz erreicht werden kann, wodurch eine, auch im Hinblick auf die Montageeigenschaften optimierte Wälzlageranordnung geschaffen wird.It can also be advantageous that the diameter of the retaining bolt is smaller than the width of the elongated hole; in particular, it can be advantageous that the diameter of the retaining bolt is approximately 5% less, so that a reduced diameter of the retaining bolt in relation on the width of the elongated hole, a defined displacement in the circumferential direction (e.g. due to a play between the retaining bolt and the groove) of the roller bearing arrangement in the bearing seat, whereby a roller bearing arrangement is created that is also optimized with regard to the assembly properties.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive concept.
Es zeigen:
-
1 eine Wälzlageranordnung in einer Aufsicht, -
2 eine Wälzlageranordnung als Axialschnitt in einer Teilansicht, und -
3 eine Aufsicht eines Teilausschnittes eines Außenrings.
-
1 a rolling bearing arrangement in a plan view, -
2 a roller bearing arrangement as an axial section in a partial view, and -
3rd a plan view of a partial section of an outer ring.
Die
Die
Die
Die
The
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The above description is therefore not to be regarded as restrictive but rather as explanatory. The following patent claims are to be understood in such a way that a named feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of further features. If the patent claims and the above description define “first” and “second” features, this designation serves to distinguish between two similar features without defining an order of precedence.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- WälzlageranordnungRoller bearing arrangement
- 2 32 3
- Wälzlager InnenringRolling bearing inner ring
- 4 54 5
- Außenring WälzkörperOuter ring rolling element
- 66th
- KäfigCage
- 77th
- InnenringlaufbahnInner ring raceway
- 88th
- AußenringlaufbahnOuter ring raceway
- 99
- PendelrollenSpherical rollers
- 1010
- LanglochLong hole
- 1111
- NutGroove
- 1212th
- LagersitzBearing seat
- 1313th
- HaltebolzenRetaining bolt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 19611723 A1 [0003]DE 19611723 A1 [0003]
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019123024.1A DE102019123024A1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Roller bearing arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102019123024.1A DE102019123024A1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Roller bearing arrangement |
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DE102019123024A1 true DE102019123024A1 (en) | 2021-03-04 |
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DE102019123024.1A Pending DE102019123024A1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Roller bearing arrangement |
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2019
- 2019-08-28 DE DE102019123024.1A patent/DE102019123024A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |