DE1802033A1

DE1802033A1 - Anordnung zur Erzeugung unterschiedlicher Reibung und Daempfung von Lagern und Gelenken bei Bewegung um verschiedene Achsen

Info

Publication number: DE1802033A1
Application number: DE19681802033
Authority: DE
Inventors: Memmel Dipl-Ing Dr Manfred
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1968-10-09
Filing date: 1968-10-09
Publication date: 1970-04-23

Description

Anordnung zur Erzeugung unterschiedlicher reibung und Dämpfung von Lagern und Gelenken bei Bewegung um verschiedene Achsen Die Erfindung bezieht sich auf Lager und Gelenke, bei denen zwei oder mehrere Flächen ohne vollständige Trennung durch einen Schmierfilm aufeinander gleiten. Bei besonderen Ausführungsiormen dieser Lagerungen wird angestrebt, daß die Lagerreibung und -dämpiung bei bestimmten Bewegungen relativ groß, bei Bewegungen um andere Achsen oder in andere Richtungen jedoch möglichst klein ist. Dazu sei als Beispiel das Federbein-Führungsgelenk der Vorderradaufhängung eines Irraitiahrzeugs genannt. Hierbei ist es gelegentlich ersunscht, daß die bohrende Reibung bei reiner Drehbewegung eine gewisse Größe erreicht, um eine Dämpfung des Lenkungsflatterns zu bewirken. Gleichzeitig soll die Kippbevegung-des Gelenkes möglichst reibungsfrei erfolgen, damit beim einfedern nur geringe Biegemomente auf das Federbein einwirken.
Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, die obengenannten Forderungen auf einfache Weise zu erfüllen. Eine Betrachtung der Ieibungsvorgänge bei den die Erfindung betreffenden Lagern und Gelenken zeigt, daß infolge des Fehlens eines trennenden Schmierfilms die Reibung praktisch immer unter direktem IContakt der Gleitildchen stattfindet. Die Größe der Reibung wird somit durch die Verformungsarbeit der Gleitflächen, die Hysterese der Werkstoffe und ähnliche Faktoren beeinflußt. Es ist nun notwendig, für eine bevorzugte Bewegungsrichtung ein Maximum oder Minimum bestimmter EinfluI3größen zu erreichen.
Das erfolgt erfindungsgemjiß dadurch, daß mindestens eine der Gleitflächen mit linienförmigen Erhöhungen und/oder Vertiefungen versehen ist und so iür eine Bewegungsrichtung eine erhöhte Verformungsarbeit aufgebracht werden muß.
Es sind schon Radialgleitlager bekannt, bei denen die Lagerschalen oder die fellen mit verschieden geformten Rillen und Nuten versehen sind. Diese Vertiefungen dienen aber der Sclimiermittelverteilung, dem Aufbau ein@s hydrodynamischen Scheierfilms oder zum Verhindern des Anfressen und Heißlaufens. Gleiches gilt für bereits vorgeschlagene Axiallager, bei denen die Lagerscheiben mit Vertiefungen bzw. Erhöhungen versehen sind.
Weiterhin gehört es zum Stand der Technik, bei Kugelgelenken die Lagerschalen oder den ISugelkopf mit Schmiernuten zu versehen, sowie den Kugelkopf zu riffeln, um dadurch die Aufnahme von Schmiermittel oder Schmutz zu ermöglichen. Alle diese bekannten Raumformen dienen nicht zur Lösung der Erfindungsaufgabe.
Die Wirkungsweise der Erfindung wird im folgenden anhand verschiedener Ausführungsformen in der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein ebenes Gleitlager mit Bevorzugung einer Translationsbewegung Fig. 2 ein ebenes Gleitlager mit Bevorzugung der Rotationsbewegung Fig. 3 u. 4 Kugelgelenke mit Bevorzugung der Kippbewegung Fig. 3 ein Kugelgelenk mit Bevorzugung der itotationsbewegung Das ebene Gleitlager nach Fig. 1 besteht aus einer harten Gleitplatte 1 und einer elastisehen, vorzugsweise aus Kunststoff mit guten Reibungseigenschaften hergestellten Gleitplatte 2. Zur Festlegung der Translation als bevorzugter Bewegung ist die harte Gleitplatte 1 mit parallel verlaufenden Erhöhungen 3 und Vertiefungen i versehen. iierden die Gleitflächen unter der Wirkung einer äußeren Kraft aufeinandergedräckt, so erzeugen die Vertiefungen 4 eine verminderte, die erhöhungen 3 eine verstärkte örtliche Pressung im Lager.
Entsprechend diesen Pressungsunterschieden wird die elastische Gleitplatte 2 örtlich verschieden verformt. Beim translatorischen Verschieben der Gleitflächen gegeneinander in Richtung der Vertiefungen bzw. Erhebungen ändert sich der Verf orungssustand der elastischen Gleitplatte 2 nicht. Beim Verschieben in jeder anderen Itichtung oder bei Rotation muß jedoch zusätzliche Verformungsarbeit aufgebracht werden, d.h.
die Lagerreibung wird erhöht. Die bevorzugte Bewegungsrichtung wurde also -in einfachster Weise erreicht.
D4s ebene Gleitlager entsprechend Fig. 2 besteht ebenfalls aus einer harten Gleitplatte 5 und einer elastischen Gleitplatte 6.
Zur Festlegung der Rotation als bevorzugter Bewegung ist die harte Gleitplatte 5 mit kouzentrischen, ringförmigen Vertiefungen 7 versehen. Bei Rotation der Gleitfla£hen gegeneinander ändert sich der Verfornungsaustand der elastischen Gleitplatte 6 nicht. Beim Verschieben in einer beliebigen Richtung muß jedoch zusätzliche Verforulungsarbeit aufgebracht werden.
In Fig. 3 ist ein Kugelgelenk dargestellt, bei dem die Kippbewegung als bevorzugte Bewegung festgelegt ist. Der Kugelkopf 8 wird von einer vorzugsweise aus elastischei Kunststoff beatehenden Gleitschale 9 umfaßt und ist mit einer Anzahl axial verlaufender Vertiefungen 10 versehen. Durch die Preßpassung zwischen ltugelkopf 8 und Gleitschale 9 oder durch die Einwirkung einer äußeren Kraft entsteht nun in Verbindung mit den Vertiefungen 10 eine unterschiedliche Pressung in der Gleitschale 9. Entsprechend diesen Pressungsunterschieden wird die elastische Gleitschale 9 örtlich verschieden verformt. Bei einer relativen Kippbewegung in einer beliebigen Ebene zwischen Kugelkopf 8 und Gleitschale 9 bleibt dieser Verformungsznstand ii wesentlichen bestehen. Bei einer Drehbewegung muß jedoch zusätzliche Verforiungsarbeit aufgebracht werden, d.h. die Lagerreibung wird erhöht.
Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführung, bestehend aus Kugelkopf 11 und Gleitschale 12. Die Vertiefungen 13 des Kugelkopfes 11 verlaufen hier in konzentrischen Kreisen um diametral gegenüberliegende Punkte. Dadurch wird die Kippbewegung in der Ebene, die senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Kreismittelpunkte liegt, als bevorzugte Bewegung festgelegt.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist die Rotation als bevorzugte Bewegung festgelegt. Dies wird durch die ringförmigen, konzentrisch zur Uittelachso des Kugelkopf 14 verlaufenden Vertiefungen 15 in Verbindung mit der elastischen Lagerschale 16 bewirkt.
Bei sämtlichen gezeigten Ausführungsformen können die Vertiefungen bzw. Erhöhungen durch besondere Bearbeitungsvorgänge entstanden sein oder sie werden durch richtungsorientierte Bearbeitungsriefen gebildet.
Die Erfindung beschränkt sich nicht aut die gezeigten Beispiele, sondern läßt sich sinngemäß auf andere Lagerbauformen übertragen.

Claims

Patentanspruch

Anordnung zur Erzeugung unterschiedlicher Reibung und Dämpfung von Lagern und Gelenken, bei denen zwei oder mehrere Flächen ohne vollständige Trennung durch einen Schmierfilm aufeinander gleiten, bei Bewegung um verschiedene Achsen oder in verschiedenen Richtungen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Gleitflächen mit linienförmigen Erhöhungen und/oder Vertiefungen versehen ist.