DE1525257B2

DE1525257B2 - PROCEDURE FOR DETERMINING THE ADJUSTMENT TRAVEL OF A ROLLER BEARING ARRANGEMENT CORRESPONDING TO A DESIRED PRELOADING FORCE

Info

Publication number: DE1525257B2
Application number: DE19651525257
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8730 Bad Kissingen Münnich
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1965-12-08
Filing date: 1965-12-08
Publication date: 1973-03-29
Also published as: DE1525257A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des einer gewünschten Vorspannkraft, die auf ein Paar von gegeneinander anzustellenden Wälzlagern aufgebracht werden soll, entsprechenden Anstellwegs dieser Wälzlageranordnung.The present invention relates to a method for determining a desired preload force, which is to be applied to a pair of roller bearings to be set against one another, corresponding Anstellweg this roller bearing arrangement.

Für den einwandfreien Betrieb von paarweise angestellten Wälzlagern ist es erforderlich, daß die Anstellung der Lager genau ausgeführt wird. Es ist deshalb beim Einbau der Lager darauf zu achten, daß die Lager nicht zu stark oder zu wenig angestellt werden, sondern mit einer ganz bestimmten Vorspannkraft. Neben der Anstellung der Lager auf Grund des Reibungsmomentes kann diese auch auf Grund der Messung des Anstellweges, d. h. des Verschiebeweges zwischen den beiden Lagern, erfolgen. Hierfür ist jedoch die Kenntnis des Vorspannkraft-Anstellweg-Verhaltens der Lagerbauteile und der Bauteile, auf bzw. in die die Wälzlager eingebaut werden, erforderlich.For the proper operation of rolling bearings adjusted in pairs, it is necessary that the adjustment the bearing is carried out precisely. It is therefore important to ensure when installing the bearings that the bearings are not adjusted too much or too little, but with a very specific preload force. In addition to the adjustment of the bearings due to the frictional torque, this can also be done on Reason for measuring the adjustment path, d. H. of the displacement path between the two bearings. For this, however, the knowledge of the preload force-adjustment path behavior of the bearing components and the Components on or in which the roller bearings are installed are required.

Es besteht die Möglichkeit, in Versuchen mit mehreren Lageranordnungen die Abhängigkeit des Anstellweges von der Vorspannkraft zu ermitteln, die so gefundenen Werte zu mitteln und mit diesen Mittelwerten dann die Anstellung aller Lagerungen vorzunehmen. Bei Wälzlagern ist jedoch die Federung von Lager zu Lager, selbst bei gleicher Größe und Type, verschieden. Das gleiche gilt auch für die Gehäusefederung und die Federungen aller übrigen im Kraftfluß liegenden Bauelemente. Das bedeutet, daß es nicht möglich ist, aus einer Reihe von Versuchen eine mittlere Federung und einen mittleren Anstellweg, der einer bestimmten Vorspannkraft entspricht, zu ermitteln und jedes Lager mit diesem mittleren Anstellweg anzustellen. Wegen der Unterschiede in der Federcharakteristik wird jedes Lagerpaar, das mit Hilfe eines bestimmten mittleren Anstellweges angestellt wird, unterschiedliche Vorspannkräfte aufweisen. Die Folge davon ist, daß ein Lager zu stark, ein anderes zu wenig angestellt ist. Zu stark angestellte Lager sind einem stärkeren Verschleiß und erhöhter Wärmeentwicklung ausgesetzt, zu wenig angestellte Lager führen nicht einwandfrei, sind also nicht starr und damit nicht genau genug.It is possible, in experiments with several bearing arrangements, to determine the dependency of the approach path to determine the preload force, to average the values found in this way and to use these mean values then to set up all the bearings. In the case of roller bearings, however, the suspension is from Bearing to bearing, even with the same size and type, different. The same applies to the housing suspension and the suspension of all other components in the power flow. That means it is not possible, from a series of attempts a medium suspension and a medium pitch, which corresponds to a certain preload force, and each bearing with this mean To be set up. Because of the differences in spring characteristics, each pair of bearings that is hired with the help of a certain mean adjustment path, have different pretensioning forces. The result is that one camp is too strong, another too little. Too much employed Bearings are exposed to greater wear and tear and increased heat generation, too few employees Bearings do not perform properly, so they are not rigid and therefore not precise enough.

Auch auf rechnerischem Wege ist der Zusammenhang zwischen Vorspannkraft und Ans teil weg für jedes Lagerpaar nur unter großen Schwierigkeiten und dann auch nicht mit genügender Genauigkeit zu bestimmen. The relationship between the pre-tensioning force and the proportion is also calculated for everyone Bearing pair can only be determined with great difficulty and then not with sufficient accuracy.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, für jedes individuelle Lagerpaar vor dem eigentlichen Einbau den einer gewünschten Vorspannkraft, die auf das Paar von gegeneinander anzustellenden Wälzlagern aufgebracht werden soll, entsprechenden Anstellweg zu ermitteln, nach welchem die endgültige Anstellung des Lagerpaares vorgenommen wird.The object of the present invention is for each individual pair of bearings before actual installation that of a desired pretensioning force that is to be applied to the pair of against each other Rolling bearings should be applied to determine the appropriate adjustment path, after which the final employment of the pair of camps is made.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorgesehen, bei dem unter Benutzung einer der endgültigen Einbauanordnung gleichartigen Versuchsanordnung der betreffenden Wälzlager die gewünschte Vorspannkraft aufgebracht und der ihr entsprechende Anstellweg gemessen wird.To solve this problem, a method is provided according to the present invention in which using a test set-up similar to the final installation set-up for the relevant Rolling bearings applied the desired preload force and measured the corresponding adjustment path will.

Wenn nun dieses Lagerpaar endgültig eingebaut wird, erfolgt die Anstellung dieses Lagerpaares so weit, bis der vorher ermittelte Anstellweg erreicht ist. Auf diese Weise wird garantiert, daß in den Lagern auch tatsächlich die gewünschte Vorspannkraft herrscht.When this pair of bearings is finally installed, this is how this pair of bearings is employed far until the previously determined approach path is reached. In this way it is guaranteed that in the camps the desired pretensioning force actually prevails.

Um den einer bestimmten Vorspannkraft entsprechenden Anstellweg — meist ist dies an der endgültigen Lagerstelle nicht möglich — auf einfache Weise ermitteln zu können, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eine Versuchswelle, auf die die Wälzlager verschiebbar aufgesetzt werden können, und auf der Versuchswelle angebrachte Einrichtungen zum Aufbringen der Vorspannkraft und zum Messen des zugehörigen Anstellweges aufweist, vorgesehen.To the adjustment path corresponding to a certain pre-tensioning force - this is usually the final one Storage location not possible - to be able to determine it in a simple way is after another Feature of the invention proposed a device that has a test shaft on which the rolling bearings can be slidably placed, and devices attached to the test shaft for Applying the biasing force and measuring the associated adjustment path is provided.

Zum Aufbringen der definierten Vorspannkraft wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Einrichtung verwendet, die gekennzeichnet ist durch einen ersten, die Wälzlageranordnung beaufschlagenden Zylinder, einen zweiten, gegen den er-To apply the defined pre-tensioning force, according to a further feature of the invention a device is used, which is characterized by a first, the roller bearing arrangement acting Cylinder, a second, against the

sten verschiebbaren und mit diesem teleskopisch ineinandergreifenden Zylinder, ein zwischen beiden Zylindern befindliches geeichtes Druckfedersystem und eine Schraubeinrichtung am der Wälzlageranordnung abgewandten Ende der Versuchswelle zum Bewegen des zweiten Zylinders gegen den ersten Zylinder. most slidable and with this telescopically interlocking Cylinder, a calibrated compression spring system located between the two cylinders and a screw device on the roller bearing arrangement remote end of the test shaft to move the second cylinder against the first cylinder.

Schließlich wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung noch eine Einrichtung zum Messen des Anstellweges vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen über einen Bügel an dem die Wälzlageranordnung beaufschlagenden ersten Zylinder befestigten Meßtaster, dessen Taststift sich an der Stirnseite eines Stahlkernes abstützt, der in eine an dem der Wälzlageranordnung abgewandten Ende der Versuchswelle befindlichen Längsbohrung eingesetzt und im Bereich der Lageranordnung mit der Versuchswelle fest verbunden ist sowie über die Länge der Zylinder zur Versuchswelle ein radiales Spiel aufweist. Finally, according to a further feature of the invention, a device for measuring the Anstellweges proposed, which is characterized by a bracket on which the roller bearing assembly acting on the first cylinder attached probe, whose stylus is on the front side a steel core, which is supported in an end of the test shaft facing away from the roller bearing arrangement located longitudinal bore and is firmly connected in the area of the bearing assembly with the test shaft and over the length of the The cylinder has radial play in relation to the test shaft.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. The drawing shows a device for carrying out the method according to the invention.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung setzt sich zusammen aus der Einrichtung 1 zum Bestimmen der Vorspannkraft, die aus zwei teleskopartig ineinander angeordneten Zylindern 2 und 3 und einem dazwischen angeordneten geeichten Tellerfederpaket 4 besteht, und einer auf dieser Einrichtung 1 zum Bestimmen der Vorspannkraft befestigten Einrichtung 5 zum Messen des Anstellweges. Diese Meßeinrichtung 5 weist einen in einem Bügel 6, der am die Wälzlager beaufschlagenden Zylinder 3 der Einrichtung zum Bestimmen der Vorspannkraft befestigt ist, angeordneten Meßtaster 7 auf. Nach dem Aufsetzen der Einrichtung zum Aufbringen der definierten Vorspannkraft auf die Versuchswelle 8, auf der die beiden anzustellenden Wälzlager 9 und 10 sitzen und die im wesentlichen der endgültigen Welle entspricht, stützt sich der Meßtaster 7 gegen die Stirnseite 11 des in die Längsbohrung 12 der Versuchswelle 8 eingesetzten und im Bereich der Lageranordnung fest mit der Versuchswelle verbundenen Stahlkernes 13 ab und mißt den Verschiebeweg von Zylinder 3 gegenüber der Versuchswelle 8 und damit auch den Verschiebeweg zwischen den beiden Innenringen der Lager 9 und 10. Durch den eingesetzten Stahlkern 13, der über die Länge der Zylinder zur Versuchswelle ein radiales Spiel aufweist, wird erreicht, daß die beim Verspannen der Lager eintretende Längung der Welle 8 im Bereich der Einrichtung zum Bestimmen der Vorspannkraft das Meßergebnis nicht beeinflußt. ZurThe device according to the invention shown in the drawing is composed of the device 1 to determine the pretensioning force, which results from two telescopically nested cylinders 2 and 3 and a calibrated disc spring assembly 4 arranged between them, and one on this device 1 for determining the pretensioning force attached device 5 for measuring the adjustment path. This measuring device 5 has one in a bracket 6, which acts on the roller bearing Cylinder 3 of the device for determining the prestressing force is attached, arranged probe 7 on. After setting up the device for applying the defined preload force to the Test shaft 8 on which the two rolling bearings 9 and 10 to be adjusted sit and which are essentially corresponds to the final wave, the probe 7 is supported against the face 11 of the in the longitudinal bore 12 of the test shaft 8 inserted and firmly connected to the test shaft in the area of the bearing arrangement and measures the steel core Displacement of cylinder 3 with respect to test shaft 8 and thus also the displacement between the two inner rings of the bearings 9 and 10. By the inserted steel core 13, which over the Length of the cylinder to the test shaft has a radial play, it is achieved that when bracing the bearing occurring elongation of the shaft 8 in the area of the device for determining the preload force does not affect the measurement result. To the

ίο Messung der Vorspannkraft — der durch Anziehen der Mutter der Schraubeinrichtung 14 zwischen den beiden Zylindern 2 und 3, zwischen denen das geeichte Tellerfederpaket angeordnet ist, zurückgelegte Weg ist ein Maß für die Vorspannkraft — dient eine auf dem Mantel des Zylinders 2 angebrachte Skala 15. Die Lageraußenringe sind dabei bereits in das für den späteren Einbau vorgesehene Gehäuse eingesetzt.
Die Ermittlung des einer gewünschten Vorspann-ίο Measurement of the pre-tensioning force - the distance covered by tightening the nut of the screw device 14 between the two cylinders 2 and 3, between which the calibrated disc spring assembly is arranged, is a measure of the pre-tensioning force - a scale 15 attached to the jacket of the cylinder 2 is used. The bearing outer rings are already inserted into the housing intended for later installation.
The determination of a desired leader

ao kraft entsprechenden Anstellweges geht folgendermaßen vor sich:ao by virtue of the corresponding adjustment path, proceed as follows:

Nach dem Aufsetzen der Einrichtung 1 zum Bestimmen der Vorspannkraft auf die Versuchswelle 8 wird die Mutter der Schraubeinrichtung 14 angezogen, bis eine Verschiebung der beiden Zylinder 2 und 3 gegeneinander einsetzt. Dies ist der Ausgangszustand, d. h., der Meßtaster 7 wird auf den Wert »0« eingestellt. Durch weiteres Anziehen der Mutter werden die Innenringe der beiden Lager so weit gegeneinander verschoben, bis die gewünschte Vorspannkraft, die auf der Skala 15 abgelesen wird, erreicht ist. Am Meßtaster 7 wird daraufhin der vom Zylinder 3 gegenüber der Versuchswelle 8 zurückgelegte Weg — und damit auch die zwischen den beiden Lagerinnenringen eingetretene Abstandsänderung —-abgelesen. Diese Abstandsänderung, d. h. der Verschiebeweg, ist damit in Abhängigkeit von der gewünschten Vorspannkraft bestimmt.After the device 1 for determining the prestressing force has been placed on the test shaft 8 the nut of the screwing device 14 is tightened until the two cylinders 2 are displaced and 3 start against each other. This is the initial state, i.e. that is, the probe 7 is set to the value »0« set. By tightening the nut further, the inner rings of the two bearings become so far against each other shifted until the desired preload force, which can be read on the scale 15, is reached is. At the probe 7, the distance traveled by the cylinder 3 opposite the test shaft 8 is then covered Distance - and thus also the change in distance between the two bearing inner rings - read off. This change in distance, i. H. the displacement is thus dependent on the desired Pre-tensioning force determined.

Nach dem Ausbau aus der Vorrichtung werden die beiden Lager an ihrem endgültigen Platz eingebaut und unter Messung des Anstellweges angestellt. Sobald dabei der vorher ermittelte Anstellweg erreicht ist, herrscht in der Lagerung die gewünschte Vorspannkraft. After being removed from the device, the two bearings are installed in their final place and employed by measuring the adjustment path. As soon as the previously determined approach path is reached the required preload force prevails in the bearing.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method of determining a desired preload force applied to a pair of to be applied against each other to be adjusted rolling bearings, appropriate adjustment path this roller bearing arrangement, characterized in that using one of the final installation arrangement of the same type Test arrangement of the roller bearings in question applied and the desired preload force the corresponding adjustment path is measured.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by a Test shaft (8) on which the roller bearings (9, 10) can be slidably placed and by means of devices attached to the test shaft to apply the pretensioning force (14) and for measuring the associated adjustment path (5).

3. Device for applying the defined pretensioning force in a device according to claim 2, characterized by a first cylinder acting on the roller bearing arrangement (3), a second, slidable against the first and telescopically interlocking with it Cylinder (2), a calibrated compression spring system (4) located between the two cylinders and a screw device (14) at the end of the test shaft facing away from the roller bearing arrangement (8) to move the second cylinder against the first cylinder.

4. Device for measuring the adjustment path in a device according to claim 2 and 3, characterized by a measuring probe (7) fastened via a bracket (6) to the first cylinder (3) acting on the roller bearing arrangement, whose stylus is supported on the end face (11) of a steel core (13), which is in one of the Rolling bearing arrangement facing away from the end of the test shaft (8) located longitudinal bore (12) used and firmly connected to the test shaft in the area of the bearing arrangement and has a radial play over the length of the cylinder to the test shaft.