DE1425903A1

DE1425903A1 - Drehschwingungslager fuer zwei koaxiale,relativ zueinander begrenzt verdrehbare Bauteile

Info

Publication number: DE1425903A1
Application number: DE19641425903
Authority: DE
Inventors: Bratt Axel Erland
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 1963-02-21
Filing date: 1964-02-11
Publication date: 1969-09-18
Also published as: US3312458A; GB1035133A; DE1425903B2

Description

Drehschwingungslager für zwei koaxiale, relativ zueinander begrenzt verdrehbare Bauteile Die Erfindung betrifft ein Drehschwingungslager zur gegenseitigen radialen und axialen Festlegung zweier koaxialer relativ begrenzt verdrehbarer Bauteile mit Hilfe von mindestens drei Satz Blattfedern und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern im wesentlichen parallel zur Drehschwingachse der Bauteile angeordnet sihd, dass die eine Blattfeder eines jeden Federsatzes mit dem einen Bauteil und die andere Blattfeder desselben Satzes mit dem anderen Bauteil verbunden ist und dass die Blattfedern eines jeden Satzes an mindestens einem Ende untereinander verbunden sind.
Derartige Drehschwingungslager sind besonders geeignet in denjenigen Fällen, in denen der' Verdrehungswinkel verhältnismässig klein ist. Ein Vorteil des erfindungsgemässen Lagers gegenüber bekannten Ausführungen ähnlicher Art besteht darin, dass die Bauteile bei den Drehschwingungen sich absolut konzentrisch in einer einzigen Ebene lotrecht zur Achse der Drehschwingung bewegen. Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 u. 2 einen Axialschnitt bzw. einen Radialschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Drehschwingungslagers, Fig. 3 u. 4, 5 u. 6, 7 u. 8 sowie 9 u. 10 entsprechende Schnitte weiterer Ausführungsformen. Das Drehschwingungslager gemäss Fig. 1 und-2 weist eine Achse 21 und einen äusseren Lagerring 24 auf. Die Achse 21 ist mit drei nach auswärts gerichteten Ansätzen 22 versehen, während der Aussenring 24 drei nach einwärts gerichtete Ansätze 25 aufweist. Die Ansätze 22 und 25 sind mit sich axial und radial nach auswärts bzw. einwärts erstreckenden Schlitzen versehen. In diesen Schlitzen sind Blattfedern 23 und 26 angeordnet, die an ihren freien Enden durch je einen Kupplungsring 27 bzw. 28 miteinander verbunden sind. Bei einer relativen Drehung zwischen der Achse 21 und dem Aussenring 24 werden die Blattfedern 23 in der einen Richtung und die Blattfedern 26 in der anderen Richtung durchgebogen, und die Kupplungsringe 27,28 werden in radialer Richtung leicht nach einwärts zur Lagermitte hin gezogen, ohne dass eine relative Axialbewegung zwischen dem Aussenring 24 und der Achse 21 stattfindet. Eine weitere relative Drehbewegung zwischen dem Aussenring 24 und der Achse 21 wird gestopft, wenn die Ansätze 22 und 25 gegeneinander zur Anlage kommen. Die Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 erlaubt eine Drehschwingbewegung über t 300. Die Zahl der Ansätze, die mindestens drei betragen muss, ist auf der anderen Seite bestimmt durch die Grösse der von dem Zager zu übertragenden Belastung und durch den gewünschten maximalen Drehwinkel. Es hat sich in verschiwdenen Fällen als wünschenswert herausgestellt, die zwei relativ zueinander verdrehbaren Bauteile axial gegeneinanderstossend anzuordnen und mit gleichen Aussendurchmessern auszuführen. Eine Ausführungsform der Erfindung für eine solche Anordnung ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Dad dortige Drehschwingungslager besteht aus zwei hülsenförmigen Lagerteilen 31 und 34 von gleichen Aussen- und Innendurchmessern. Jedes Lagerteil ist mit drei nach einwärts gerichteten Ansätzen 32 und 35 versehen, von denen sich jeweils einer axial zwischen zwei Ansätze-n des anderen Bauteils legt. Die Ansätze 32,35 sind mit Schlitzen für sich axial erstreckende Blattfedern 33 und 3u versehen. Die entsprechenden Enden dieser Blattfedern sind durch zwei kreisförmige Scheiben 37 bzw. 38 dadurch miteinander verbunden, dass die Enden der Blattfedern in Schlitze in den Scheiben eingesetzt sind, wo sie z.B. durch Schweissen oder Löten oder mit Hilfe eines geeigneten Klebemittels befestigt sind. Bei der Montage eines Lagers der vorstehend beschriebenen Art wird das eine Lagerteil 31 oder 34 in ein feststehendes Maschinenteil gepresst, und dasjenige Maschinenteil, das die Drehschwingbewegung ausführen soll, wird an dem anderen der zwei Lagerteile befestigt.
Bei der Verdrehung der zwei Lagerteile gegeneinander werden die Blattfedern 33 und 36 elastisch durchgebogen, nach Art

Eine einem gewöhnlichen Wälzlager ähnelnde Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 5 und -6 dargestellt.. Der Innenring 41 des Lagers ist mit einem Flansch 42 versehen, der Schlitze aufweist. In jeden dieser Schlitze ist der eine Arm 43 einer U-förmigen Blattfeder eingesetzt, während das andere Ende oder der Bogen der Blattfeder an einem Kupplungsring 47 befestigt ist. Der andere Arm 46 jeder Blattfeder ist in ähnlicher Weise an einem Flansch 45 des hageraussenringes 44 festgelegt. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich der oben beschriebenen, d.h. sie erlaubt eine Drehschwingbewegung während der Kupplungsring 47 eine hierzu synchron hin- und hergehende Bewegung ausführt.
Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, die im Prinzip dem Zager nach Fig. 5 und 6 ähnelt. Der Hauptunterschied besteht darin, dass erstere als ein Mehtstufenlager bezeichnet werden kann, das eine Drehschwingbewegung zwischen dem Aussenring 54 und dem Innenring 51 über einen Drehwinkel hinweg erlaubt, der drei mal so gross ist, wie der Drehwinkel bei. der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6. Die Blattfedern sind in diesem Falle zickzackförmig ausgebildet,und ihre Endabschnitte sind durch Kupplungsringe 57 miteinander verbunden. Die freien Enden 53 und 56 der Blattfedern sind an Flanschen 52 bzw. 55 der Lagerringe 51 und 54 befestigt. Fig. 9 und 11 schliesslich zeigen ein Lager, das sich von den oben beschriebenen Ausführungsformen dadurch unterscheidet, dass die Enden 59 der Blattfedern 63 nicht durch ringförmige Glieder miteinander verbunden sind. Zur Versteifung können die Enden der Blattfederg.,wie bei 65 angedeutet, im Winkel abgebogen sein. Die zum Aussenring 64 hin gerichteten Ecken der Federn 63 sind weggeschnitten, um zu verhindern, dass sie während der Drehung des Aussenringes 64 im Verhältnis zum Innenring 61 mit ersterem in Berührung kommen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind im wesentlichen reibungslos und spielfrei. Sie sind infolgedessen besonders geeignet zur Anwendung bei verschiedenen Arten von Präzisionsinstrumenten wie Mess- und Steuerinstrumenten, Reglern u.dgl., aber sie können auch in grösseren Ausführungen hergestellt und verwendet werden, zum Beispiel als Zapfenlager in Maschinen. Der vorstehend benutzte Ausdruck "Blattfedern" schliesst alle Arten von Federn ein, die in der gleichen Weise wie diese Wirken. Die Federn müssen nicht aus Stahl oder Metall hergestellt sein, sondern sie können auch aus elastischem Kunststoff mit oder ohne Verstärkungseinlage bestehen.

Claims

Patentansprüche . Drehschwingungslager zur gegenseitigen radialen und axialen Festlegung zweier koaxialer relativ zueinander begrenzt verdrehbarer Bauteile mit Hilfe von mindestens drei Satz Blattfedern, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (23,26;33,36; 43,46;63) im wesentlichen prailel zur Drehschwingachse der Bauteile (21,24; 31,34; 41,44; 51,54; 61,64) angeordnet sind, dass die eine Blattfeder (23; 33; 43) eines jeden Federsatzes mit dem einen Bauteil(Q1; 31;41; 51; 61) und die andere Blattfeder (26; 36; 46) desselben Satzes mit dem anderen Bauteil (24; 34; 44; 54; 64) verbunden ist und dass die Blattfedern eines jeden Satzes an mindestens einem Ende (59; 69) untereinander verbunden-sind. . Drehschwingungslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die relativ zueinander verdrehbaren Bauteile aus zwei koaxialen Ringen bestehen, von denen der eine Ring (44;54) den anderen Ring (41;51) umschließt. . Drehschwingungslager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen den Federenden durch mit den Blattfedern einstückige Teile (59; 69) gebildet sind. . Drehechwingungslager nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechenden Federpaare (23,26; 33,36; 43,46) miteinander durch Kupplungsringe (27,28; 37,38; 47,48) verbunden sind. 5. Dreh>scngung$lager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (23,26; 33,36; 63) in ihren Mittelabschnitten. an den. relativ zueinander verdrehbaren Bauteilen (21.,24; 31,34; 61,64) festgelegt sind und dass die Enden der Blattfedern (69) unmittelbar oder mittelbar miteinander verbunden sind. Drehschwingungslager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (43,46;63) eines jeden Satzes in einer gemeinsauren Ebene liegen, wenn sie keiner Biegung unterworfen sind. Drehschwingungslager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein Federpaar in jeder Ebene vorgesehen ist (Fig. 7 und 8).