DE1245653B

DE1245653B - Method for manufacturing a radial deep groove roller bearing

Info

Publication number: DE1245653B
Application number: DE1958U0005225
Authority: DE
Inventors: Lewis Rasmus Heim; Albert Richard Mccloskey
Original assignee: UNIVERSAL BEARING CORP
Current assignee: UNIVERSAL BEARING CORP
Priority date: 1958-03-22
Filing date: 1958-03-22
Publication date: 1967-07-27

Description

Verfahren zum Herstellen eines Radial-Rillenwälzlagers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Radial-Rillenwälzlagers aus vorgefertigten Laufringen und fertig bearbeiteten Wälzkörpem. Dabei kann es dich sowohl um Kugel- als auch um Rollenlager und Pendellager handeln, bei denen die Rille des Außenlaufringes als ballige Laufbahn ausgeführt ist.Method for Manufacturing a Radial Grooved Rolling Bearing The invention relates to a method for manufacturing a radial deep groove rolling bearing from prefabricated raceways and finished rolling elements. These can be ball bearings as well as roller bearings and self-aligning bearings in which the groove of the outer race is designed as a spherical raceway.

Es ist aus der USA.-Patentschrift 1080 169 bekannt, ein Kugellager mit einem vollständigen Satz von Kugeln dadurch herzustellen, daß die mit Rillen versehenen Laufringe zuerst in solchenAbmessungen hergestellt werden, daß sie ineinandergeschoben und die Kugeln eingefällt werden können, und daß dann entweder der innere Laufring gedehnt oder der äußere Laufring radial gestaucht wird, bis die Teile des Lagers unlösbar miteinander verbunden sind. Dieses Verfahren allein hat jedoch keinen Eingang in die Praxis gefunden, weil die Laufringe keine genügende Härte aufweisen.It is known from US Pat. No. 1080 169 to manufacture a ball bearing with a complete set of balls by first making the grooved races to dimensions such that they can be nested and the balls collapsed, and then either the inner race is stretched or the outer race is compressed radially until the parts of the bearing are inextricably linked. However, this method alone has not found its way into practice because the race rings are not sufficiently hard.

Wenn ein Lager dieser Art starke Belastungen aushalten und widerstandsfähig gegen Abnutzung sein soll, dann muß es hart sein. Die Verformbarkeit muß jedoch so groß sein, daß genügend tiefe Laufrillen verwendet werden können. Aus diesem Grund ist die Verwendung eines leicht verformbaren Materials notwendig. Dies ist nicht nur erforderlich, um die Kräfte bei der Verformung innerhalb vernünftiger Grenzen zu halten, sondern auch, um Brüche zu vermeiden, die auftreten könnten, wenn ein zu hartes Material verformt wird.When a bearing of this type can withstand heavy loads and be resilient to be against wear and tear, then it has to be tough. The deformability must, however be so large that sufficiently deep grooves can be used. For this The reason is the use of an easily deformable material. This is not only required to the forces in the deformation within reasonable To keep boundaries, but also to avoid breaks that might occur, if a material that is too hard is deformed.

Es ist aus der deutschen Auslegpschrift 1014 795 bekannt, plastisch verformte Teile eines Wälzlagerringes nach dem Einbau der Wälzkörper in den Ring zu härten. Diese Härtung erfaßt aber nicht die Laufbahn. Gegen die Härtung von mit Wälzkörpern zusammengebauten Laufringen in ihrer Gesamtheit durch eine Wärmebehandlung bestand wahrscheinlich ein Vorurteil, da zu befürchten war, daß das Lager weitgehend unbrauchbar wird.It is known from German Auslegpschrift 1 014 795 to harden plastically deformed parts of a rolling bearing ring after the rolling elements have been installed in the ring. But this hardening does not affect the career. There was probably a prejudice against the hardening of race rings assembled with rolling elements in their entirety by a heat treatment, since it was feared that the bearing would become largely unusable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lager herzustellen, das bei ununterbrochener Lauffläche einen vollen Wälzkörpersatz aufnehmen kann, tiefe Laufrillen aufweist und die zur Aufnahme hoher Belastung erforderliche Härte hat und das bei diesen Eigenschaften wenig oder keine Nacharbeit erfordert.The invention is therefore based on the object of producing a bearing, which can accommodate a full set of rolling elements with an uninterrupted running surface, Has deep grooves and the hardness required to absorb high loads and that with these properties requires little or no rework.

Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zum Herstellen von Radial-Rillenwälzlagern dadurch gekennzeichnet, daß a) die Laufrmige mit Wälzkörpem in an sich bekannter Weise durch plastisches Verformen wenigstens eines der beiden mit Rillen versehenen Laufringe, d. h. durch radiales Stauchen des zunächst mit übermaß versehenen Außenlaufringes in seiner Gesamtheit oder durch Dehnen des zunächst mit Untermaß versehenen Innenlaufringes in seiner Gesamtheit, unlösbar miteinander verbunden werden, und zwar vorzugsweise unter an sich bekanntem Drehen der Laufringe gegeneinander, - b) der plastisch verformte Laufring nach dem Verformen durch eine Wärmebehandlung gehärtet wird.According to the invention, the method for producing radial grooved roller bearings is characterized in that a) the Laufrmige with rolling elements in a known manner by plastic deformation of at least one of the two grooved races, d. H. by radially compressing the outer race initially provided with oversize in its entirety or by stretching the initially provided with undersized inner race in its entirety, inextricably linked, preferably with the known rotation of the races against each other, - b) the plastically deformed race after the deformation is hardened by a heat treatment.

Für das Verfahien wird nur in seiner Gesamtheit Schutz begehrt.Protection is sought for the process only in its entirety.

Für die Laufringe wird dabei entweder ein Stahl verwendet, der so viel Kohlenstoff enthält, daß er härtbar ist, oder ein Stahl, der gekohlt oder mit Stickstoff behandelt ist, um eine Oberflächenhärtung zu ermöglichen.For the races either a steel is used that is like this contains a lot of carbon that it can be hardened, or a steel that is carbonized or with Treated with nitrogen to allow surface hardening.

Die Erfindung ermöglicht es auch, die Wälzkörper dazu zu benutzen, um die Laufrillen mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu kallbrieren, zu glätten und zu polieren und durch Drehung der Laufringe gegeneinander in die endgültige Form zu bringen, was an sich aus der deutschen Patentschrift 892 260 bekannt ist.The invention also makes it possible to use the rolling elements to to kallbrieren the track grooves with a high degree of accuracy, to smooth and polish and to bring through rotation of the races against each other in the final form, which per se from German Patent Specification 892 260 is known is.

Die einzelnen Schritte des Verfahrens gehen aus der Beschreibung eines Augführungsbeispiels hervor,' das in den Zeichnungen dargestellt ist.The individual steps of the procedure are based on the description of a Embodiment example, 'which is shown in the drawings.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein Kugellager normaler Ausführung mit einem noch nicht in seine endgültige Form gebrachten Innenlaufring, während die F i g. 2 im Schnitt das fertige Lager zeigt. 1 is a section through a ball bearing of normal design with an inner race not yet brought into its final shape, while FIGS . 2 shows the finished bearing in section.

Die beiden mit einer Rille 3 bzw. 6 versehenen, durch eine Wärmebehandlung härtbaren Laufringe sind in der F i g. 1 mit 1 und 4 bezeichnet.The two race rings, which are provided with a groove 3 and 6 and can be hardened by a heat treatment, are shown in FIG . 1 denoted by 1 and 4.

Der mit einer Bohrung 8 und an seinem Außenmantel 5 mit der Rille 6 versehene Innenlaufring 4 ist dabei mit einem'solchen Untermaß 9 ausgeführt, daß die Kugeln bei ineinandergeschobenen Laufringen zwischen die Laufringe einzubringen sind. Durch Dehnen des Innenlaufringes werden die Lagerteile unlösbar miteinander verbunden und wird gleichzeitig das richtige Laufspiel erhalten. Der aufg geweitete hmenlaufring ist in F i g. 2 mit 4 a und seine Bohrung mit 8 a bezeichnet.The inner race 4, which is provided with a bore 8 and a groove 6 on its outer casing 5, is designed with such an undersize 9 that the balls are to be inserted between the races when the races are pushed into one another. By stretching the inner race, the bearing parts are permanently connected to one another and the correct running clearance is obtained at the same time. The expanded crown race is shown in FIG . 2 denoted by 4 a and its bore with 8 a.

Die Aufweitung des Innenlaufringes, z. B. mittels eines zylindrischen Stempels mit kegeligem Ende, kann so weit gehen, daß die Wälzkörper leicht in die Rillen eingedrückt werden. Dabei kann man den einen Lagerring gegen den anderen rotieren lassen, wodurch die Wälzkörper ebenfalls umlaufen und die Laufbahnen beider Laufringq kalibrieren, glätten und polieren. Diese Drehung eines Lagerringes gegen den anderen oder beider Ringe gegeneinander bewirkt nicht nur eine gewisse Bearbeitung der Laufbahnen, sondern schafft auch ein gutes und genaues Laufspiel zwischen den Lagerteilen.The expansion of the inner race, e.g. B. by means of a cylindrical punch with a tapered end, can go so far that the rolling elements are easily pressed into the grooves. You can let one bearing ring rotate against the other, so that the rolling elements also rotate and the raceways of both Laufringq are calibrated, smoothed and polished. This rotation of one bearing ring against the other or both rings against one another not only effects a certain processing of the raceways, but also creates a good and precise running clearance between the bearing parts.

Nachdem die Teile des Lagers zusammengebaut sind, werden sie einer Wärmebehandlung und Härtung unterworfen, und die äußeren Flächen werden bei Bedarf genau auf Größe geschliffen und oberflächenbehandelt.After the parts of the camp are assembled they become one Subjected to heat treatment and hardening, and the outer surfaces are if necessary Sanded exactly to size and surface treated.

Als einer der besten zur Ausführüng dieses Verfahrens geeigneten Werkstoffe erwies sich Stahl C 1018, der bei 821' C angelassen, vor dem Zu-sammen au ausgeglüht und nach der Montage in einem Ofen, dessen Atmosphäre verändert und überwacht werden kann, bei 821' C auf eine Tiefe von 0,25 mm oberflächengehärtet wird.As one of the most appropriate for Ausführüng this method materials to steel C 1018, the 821 proved 'started C, together before the inlet au annealed and after installation in a furnace whose atmosphere can be changed and monitored at 821' C surface hardened to a depth of 0.25 mm.

Bei der oben beschriebenen mechanischen Bearbeitung entstehen im verformten Teil Spannungen. Sie lassen sich durch die Wärmebehandlung beseitigen. Andererseits werden durch die Wärmebehandlung auch Spannungen erzeugt, doch ist ihre Verteilung anders als die von Spannungen infolge mechanischer Verformung. Mit Hilfe von Aufsägeproben und ähnlichen Methoden lassen sich Wärmespannungen von Spannungen infolge mechanischer Verformung unterscheiden. In ähnlicher Weise kann man eine dieser- Spannungen von einer aus beiden Arten zusammengesetzten unterscheiden.During the mechanical processing described above, stresses arise in the deformed part. They can be eliminated by heat treatment. On the other hand, stress is also generated by the heat treatment, but its distribution is different from that of stress due to mechanical deformation. With the help of sawing samples and similar methods, thermal stresses can be distinguished from stresses due to mechanical deformation. In a similar way one can distinguish one of these tensions from a combination of both types.

Abweichend von dem angeführten Beispiel kann man auch deii äußeren Laufring radial stauchen oder das Dehnen des - Innenlaufringes mit dem Stauchen des Außenlaufringes verbinden. Beim Dehnen des Innenlaufringes kann man jedoch besonders enge Toleranzen einhalten.Differing from the cited example, one may also Deii outer race radially compress or stretch the - connect the inner race to the upsetting of the outer race ring. However, particularly tight tolerances can be maintained when stretching the inner race.

Claims

Claim: A method for producing a radial deep groove roller bearing from prefabricated races and finished rolling elements, d a d urch g e - indicates that a) the races and rolling elements in a known manner by plastic deformation of at least one of the two grooved races, #dh, by radially compressing the outer race initially provided with oversize in its entirety or by stretching the inner race initially provided with undersize in its entirety, are permanently connected to one another, preferably by turning the core / race rings against one another in a manner known per se; b) the plastically deformed race is hardened after deformation by a heat treatment. Considered publications: German Patent Nos. 892 260, 801 548, 168 499; German Auslegeschrift No. 1 014 795; Austrian Patent Nos. 34 323, 34 322; French Patent No. 1053 594; U.S. Patent Nos. 1,419,521, 1080 169, 881471.