DE19734998A1 - Adjustment for axial clearance of sloping roller bearings - Google Patents

Adjustment for axial clearance of sloping roller bearings

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Abstract

The adjusting element (9) made of not totally stabilized material such as martensitic steel is positioned between an axially movable bearing ring and an abutting holder element. The adjusting element is positioned between one of the bearing rings (4,5) and a holder element (8) placed in or on a bore (6) in the housing (3) or on the shaft (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Nachstellung des axialen Spiels von Schrägwälzlagern, insbesondere von paarweise angeordneten Schrägwälzlagern, bei welchen zwischen einem axial verschiebbaren Lagerring und einem als Widerlager wirkenden Halteelement ein Anstellelement angeordnet ist.The invention relates to a device for adjusting the axial play of Angular contact bearings, in particular angular contact bearings arranged in pairs which between an axially displaceable bearing ring and one as an abutment acting holding element is arranged an adjusting element.

Das Spiel oder die Vorspannung einer Lagerung, die mindestens ein Schräglager mit einem weiteren Lager aufweist oder aus zwei einreihigen Schrägwälzlagern, wie Schrägkugellagern oder Kegelrollenlagern, in entgegengesetzter Anordnung besteht, wird beim Einbau durch axiales Verschieben eines der Lagerringe eingestellt (Anstellen). Im Betrieb kann in der Lagerung und in den Anschlußteilen Verschleiß auftreten, der den Anstellungszustand verändert. Eine Reduktion der Gebrauchsdauer der Lageranordnung kann die Folge sein. Bei den bekannten Lageranordnungen mit paarweise angeordneten Schrägwälzlagern wird zur Einstellung des axialen Spiels bzw. der Vorspannung zwischen einem axial einstellbaren Lagerring und einem Halteelement als Anstellelement meist ein axial federnder Ring unterschiedlichster Ausbildung eingesetzt. Die Einstellung ist im wesentlichen abhängig vom Spannweg des Halteelementes und der erzielbaren Federkraft des Anstellelementes. Wenn die Federkraft begrenzt ist, ist eine Spielfreiheit bei fortschreitendem Verschleiß nicht mehr erzielbar. The play or preload of a bearing that has at least one angular bearing has another bearing or from two single row angular contact bearings, such as Angular contact ball bearings or tapered roller bearings, in the opposite arrangement, is adjusted during installation by moving one of the bearing rings axially (Queue). In operation, wear can occur in the storage and in the connecting parts occur that changes the employment status. A reduction in The service life of the bearing arrangement can be the consequence. With the known Bearing arrangements with angular contact bearings arranged in pairs becomes Setting the axial play or the preload between an axial adjustable bearing ring and a holding element as an adjusting element usually an axial springy ring of various training used. The setting is in depends essentially on the span of the holding element and the achievable Spring force of the adjusting element. If the spring force is limited, one is Backlash no longer achievable with increasing wear.  

Es ist weiterhin bereits bekannt, zwischen die Lagerringe von paarweise angeordneten Schrägwälzlagern ein plastisch verformbares Abstandsstück einzusetzen. Beim Zusammenbau der Lageranordnung wird das Abstandsstück soweit plastisch verformt bis das gewünschte Spiel bzw. Vorspannung erreicht ist (DE-PS 707 891). Bei einem eventuellen Verschleiß in den Lagern entsteht ein zusätzliches Spiel, das in aufwendiger Weise manuell nachgestellt werden muß.It is also already known in pairs between the bearing rings arranged angular contact bearings a plastically deformable spacer to use. When assembling the bearing assembly, the spacer plastically deformed until the desired play or preload is reached (DE-PS 707 891). If there is any wear in the bearings, a additional game that has to be manually adjusted in a complex manner.

Weiterhin ist aus der DE-AS 10 66 388 eine selbsttätig wirkende, temperaturabhängige Vorrichtung zur Regelung des Lagerspiels paarweise angeordneter Schrägkugellager oder Kegelrollenlager bekannt, bei der das regulierende Element aus einem Werkstoff besteht, der eine von den übrigen Lagerungsteilen unterschiedliche spezifische Wärmeausdehnung besitzt. Diese Vorrichtung ist relativ kompliziert und teuer und gleicht in der Regel nur Temperaturunterschiede und keinen Verschleiß aus.Furthermore, DE-AS 10 66 388 is an automatically acting Temperature-dependent device for regulating the bearing play in pairs arranged angular contact ball bearing or tapered roller bearing known, in which the regulating element consists of a material that is one of the rest Storage parts has different specific thermal expansion. This Device is relatively complicated and expensive and usually only resembles Temperature differences and no wear.

Schließlich ist eine Radlageranordnung mit paarweise angestellten Schrägwälzlagern bekannt, bei der zwischen den das axiale Lagerspiel bestimmenden Flächen eine Verschleißschicht von der Stärke des gewünschten Radlagerspiels vorgesehen ist, welche nach Inbetriebnahme des mit der Radlageranordnung ausgestatteten Fahrzeugs aufgrund der Betriebsbeanspruchung innerhalb einer kurzen Betriebsdauer verschwindet (DE-PS 37 13 224).Finally, a wheel bearing arrangement with pairs Angular contact bearings are known, in which between the axial bearing play determining surfaces a wear layer of the thickness of the desired Wheel bearing play is provided, which after commissioning the with the Wheel bearing arrangement equipped vehicle due to the operational stress disappears within a short period of operation (DE-PS 37 13 224).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Einrichtung zur Nachstellung des axialen Spiels zu schaffen, die einfach und kostengünstig ist.The object of the present invention is a device for adjusting the to create axial play that is simple and inexpensive.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Anwendung eines Anstellelementes aus einem nicht vollständig stabilisierten Werkstoff. Es kann sich hierbei nach weiteren Merkmalen der Erfindung um einen unstabilisierten martensitischen oder um einen mit einem kontrollierten Restaustenitgehalt teilstabilisierten Stahl handeln. Diese un- oder nur teilstabilisierten Stähle haben die Eigenschaft, daß sie im Betrieb durch Umwandlung des Gefüges ein Volumens-, insbesondere Längenwachstum erfahren. Es wurde festgestellt, daß der Lagerverschleiß, der sich in einer (axialen) Bauhöhenänderung des Lagers auswirkt, der Maßänderung aufgrund der Gefügeänderung eines teilstabilisierten Stahles bei einem bestimmten Restaustenitgehalt und einer bestimmten Betriebstemperatur entspricht. Dies wird nach der Erfindung ausgenutzt, um den in der Lagerung im Laufe des Einsatzes unvermeidlichen Verschleiß zu kompensieren und das durch den Verschleiß veränderte Lagerspiel auf den gewünschten Wert nachzustellen. Dies geschieht automatisch und in einfacher Weise, ohne daß es dafür einer manuellen Nachregelung bedarf.This task is solved by the application of an adjusting element from one not fully stabilized material. There may be more Features of the invention around an unstabilized martensitic or around trade with a controlled residual austenite content of partially stabilized steel. This  Unstabilized or only partially stabilized steels have the property that they are in operation Transformation of the structure experienced a volume, in particular length growth. It was found that the bearing wear, which occurs in an (axial) Height change of the bearing affects the change in size due to Structural change of a partially stabilized steel for a certain one Corresponds to the residual austenite content and a certain operating temperature. this will exploited according to the invention to the in storage during use to compensate for inevitable wear and tear and that through wear readjusted bearing play to the desired value. this happens automatically and in a simple manner, without being manual Readjustment is required.

Das Anstellelement kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwischen einem der Lagerringe und einem in einer Bohrung des Gehäuses bzw. auf der Welle ein- bzw. aufgesetzten Halteelement angeordnet sein.According to a further feature of the invention, the adjusting element can be between one of the bearing rings and one in a bore in the housing or on the shaft inserted or placed holding element.

Bei paarweiser Anordnung der Schrägwälzlager kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Anstellelement je nach Anordnung der Schrägwälzlager (X- oder O-Anordnung) zwischen den beiden Innenringen bzw. den beiden Außenringen angeordnet sein.If the angular contact bearings are arranged in pairs, there is another feature the invention the adjusting element depending on the arrangement of the angular contact bearings (X or O arrangement) between the two inner rings or the two outer rings be arranged.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt:Some embodiments of the invention are in the accompanying drawings shown:

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Kegelrollenlager mit einem am Außenring angreifenden Anstellelement, Fig. 1 is a tapered roller bearing having an outer ring acting on the adjusting element,

Fig. 2 ein Kegelrollenlager mit einem am Innenring angreifenden Anstellelement, Fig. 2 is a tapered roller bearing having an inner ring acting on the adjusting element,

Fig. 3 ein aus zwei Kegelrollenlagern bestehendes Lagerpaar mit einem zwischen den Außenringen angeordneten Anstellelement und Fig. 3 is a pair of two tapered roller bearings with an adjusting element arranged between the outer rings and

Fig. 4 ein aus zwei Kegelrollenlagern bestehendes Lagerpaar mit zwischen den Innenringen angeordnetem Anstellelement. Fig. 4 a two tapered roller bearings with bearing pair disposed between the inner rings engaging member.

Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.The same parts are labeled with the same reference numerals.

In Fig. 1 ist ein Kegelrollenlager 1 dargestellt, das zusammen mit einem nicht näher dargestellten zweiten Lager eine Welle 2 in einem Gehäuse 3 abstützt. Der Innenring 4 des Kegelrollenlagers 1 ist fest auf der Welle 2 befestigt. Der Außenring 5 sitzt mit Sehiebesitz in der Bohrung 6 des Gehäuses 3 und ist somit axial verschiebbar. Die axiale Festlegung des Außenringes erfolgt mit einem am Gehäuse 3 mittels Schrauben 7 befestigten Deckel 8. Zwischen der Stirnfläche des Außenringes 5 und dem als Halteelement dienenden Deckel 8 ist ein Anstellelement 9 angeordnet, das aus einem unstabilisierten martensitischen Stahl besteht. Bei längerem Betrieb, wenn in der Lagerung Verschleiß entsteht, erfährt dieses Anstellelement 9 unter Gefügeumwandlung eine Längenänderung, die den Außenring 5 in der Bohrung 6 axial verschiebt bis das durch den Verschleiß in der Lagerung entstandene Spiel wieder ausgeglichen ist.In Fig. 1, a tapered roller bearing 1 is shown, which together with a second bearing, not shown, supports a shaft 2 in a housing 3 . The inner ring 4 of the tapered roller bearing 1 is fixedly attached to the shaft 2 . The outer ring 5 is seated in the bore 6 of the housing 3 and is thus axially displaceable. The outer ring is fixed axially with a cover 8 fastened to the housing 3 by means of screws 7 . Between the end face of the outer ring 5 and the cover 8 serving as a holding element, an adjusting element 9 is arranged, which consists of an unstabilized martensitic steel. During longer operation, when wear occurs in the bearing, this adjusting element 9 undergoes a change in length under structural change, which axially displaces the outer ring 5 in the bore 6 until the play caused by the wear in the bearing is compensated again.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Außenring 5 im Gehäuse 3 axial festgelegt und der Innenring 4 auf der Welle 2 axial verschiebbar angeordnet. Der Innenring 4 ist durch eine auf einen Gewindeabsatz 10 aufgeschraubte Achsschlußmutter 11 festgelegt. Zwischen der Stirnseite des Innenringes 4 und der Achsschlußmutter 11 ist ein Anstellelement 9 eingesetzt, das wie oben beschrieben wirkt.In the embodiment of FIG. 2, the outer ring 5 is axially fixed in the housing 3 and the inner ring 4 is arranged axially displaceable on the shaft 2. The inner ring 4 is fixed by an axle nut 11 screwed onto a threaded shoulder 10 . Between the end face of the inner ring 4 and the axle nut 11 , an adjusting element 9 is inserted, which acts as described above.

In Fig. 3 ist eine Lageranordnung, bestehend aus zwei Kegelrollenlagern 12 und 13 in O-Anordnung dargestellt. Die Innenringe 14 und 15 sind auf einer Welle 2 befestigt, die Außenringe 16 und 17 in einer Bohrung 6 des Gehäuses 3 axial verschiebbar angeordnet. Zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Außenringe 16 und 17 ist das Anstellelement 9 angeordnet, das aus einem unstabilisierten martensitischen Stahl besteht.In Fig. 3 is a bearing assembly comprising two taper roller bearings 12 and 13 in an O arrangement shown. The inner rings 14 and 15 are fixed on a shaft 2 , the outer rings 16 and 17 are arranged axially displaceably in a bore 6 of the housing 3 . The adjusting element 9 , which consists of an unstabilized martensitic steel, is arranged between the opposing end faces of the outer rings 16 and 17 .

In Fig. 4 ist eine Lagerung mit zwei Kegelrollenlagern 12, 13 in X-Anordnung dargestellt. Die Außenringe 16 und 17 sind in einer Bohrung 6 des Gehäuses axial festgelegt, die Innenringe 14, 15 axial verschiebbar auf der Welle 2 angeordnet. Zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Innenringe 14, 15 ist das Anstellelement 9 angeordnet.In FIG. 4, a bearing with two tapered roller bearings 12, 13 in X-arrangement illustrated. The outer rings 16 and 17 are axially fixed in a bore 6 of the housing, the inner rings 14 , 15 are arranged axially displaceably on the shaft 2 . The adjusting element 9 is arranged between the mutually opposite end faces of the inner rings 14 , 15 .

Claims (5)

1. Einrichtung zur Nachstellung des axialen Spiels von Schrägwälzlagern, insbesondere von paarweise angeordneten Schrägwälzlagern, bei welcher zwischen einem axial verschiebbaren Lagerring und einem als Widerlager wirkenden Halteelement ein Anstellelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anstellelement (9) aus einem nicht vollständig stabilisierten Werkstoff besteht.1. Device for adjusting the axial play of angular contact bearings, in particular angular contact bearings arranged in pairs, in which an adjusting element is arranged between an axially displaceable bearing ring and a holding element acting as an abutment, characterized in that the adjusting element ( 9 ) is made of a not fully stabilized material consists. 2. Einrichtung zur Nachstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anstellelement (9) aus einem unstabilisierten martensitischen Stahl besteht.2. Device for adjustment according to claim 1, characterized in that the adjusting element ( 9 ) consists of an unstabilized martensitic steel. 3. Einrichtung zur Nachstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anstellelement (9) aus einem mit einem kontrollierten Restaustenit teilstabilisierten Stahl besteht.3. Adjustment device according to claim 1, characterized in that the adjusting element ( 9 ) consists of a steel partially stabilized with a controlled residual austenite. 4. Einrichtung zur Nachstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anstellelement zwischen einem der Lagerringe (4 bzw. 5) und einem in einer Bohrung (6) des Gehäuses (3) bzw. auf der Welle (2) ein- bzw. aufgesetzten Halteelement (8, 11) angeordnet ist. 4. Adjustment device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjusting element between one of the bearing rings ( 4 or 5 ) and one in a bore ( 6 ) of the housing ( 3 ) or on the shaft ( 2 ) inserted or attached holding element ( 8 , 11 ) is arranged. 5. Einrichtung zur Nachstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei paarweiser Anordnung der Schrägwälzlager das Anstellelement (9) zwischen den beiden Innenringen (14, 15) bzw. den beiden Außenringen (16, 17) angeordnet ist.5. Adjustment device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjusting element ( 9 ) between the two inner rings ( 14 , 15 ) and the two outer rings ( 16 , 17 ) is arranged in paired arrangement of the angular contact bearings.
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