DE202010004482U1 - camp - Google Patents
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Abstract
Lager mit aus Faserstoff hergestellten Bauteilen,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Faserstoff ein ausgehärtetes mehrschichtiges Metallband oder -draht verwendet ist und
dass die Fasern durch plastische Kaltverformung aneinander gepresst sind.Bearings made of fibrous material,
characterized,
that as a fibrous material, a cured multi-layer metal strip or wire is used and
that the fibers are pressed together by cold plastic deformation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lager nach den Oberbegriffen des Anspruchs 1.The The invention relates to a bearing according to the preambles of the claim 1.
Die Erfindung kann im Maschinenbau, insbesondere für Wälz- und Gleitlager verschiedener Mechanismen und Maschinen sowie für Maschinenbauteile wie Walzen, Rollen, Buchsen, Achsen und andere Teile eingesetzt werden.The Invention can be used in mechanical engineering, in particular for rolling and sliding bearings of various Mechanisms and machines as well as for machine components such as rollers, Rollers, bushings, axles and other parts are used.
Es sind zahlreiche Ausführungen von Wälzlagern bekannt, deren Bauteile aus dem Vollem angefertigt sind [1].It are numerous designs of rolling bearings known, whose components are made from the full [1].
Der Nachteil dieser Ausführung besteht in einem erhöhten Materialverbrauch und einem hohen Arbeitsaufwand bei der Herstellung.Of the Disadvantage of this design exists in an elevated Material consumption and a high workload during production.
Es ist eine Ausführung eines Lagers [2] bekannt, das einen Innenring aus Metall und einen Außenring aufweist. Der Außenring ist aus einem gegossenen Material z. B. Polyamid ausgebildet. Dieses Material ist dabei in einer über die Montagemaße verfügenden dünnwandigen Metallschale eingekapselt.It is an execution a bearing [2] known, the inner ring of metal and a Outer ring has. The outer ring is made of a cast material z. B. polyamide formed. This Material is in one over the mounting dimensions enacting thin Metal shell encapsulated.
Der Nachteil dieser Ausführung besteht in einem erhöhten Materialverbrauch und einem hohen Arbeitsaufwand bei der Herstellung des Innenrings und einer ungenügenden Festigkeit der Lauffläche des Außenrings.Of the Disadvantage of this design exists in an elevated Material consumption and a high workload during production of the inner ring and an insufficient Strength of the tread of the outer ring.
Der der Erfindung nächstliegende Stand der Technik (Prototyp) ist eine Ausführung des Lagers [Urheberschein UdSSR Nr. 1682091, Kl. B 23 20/00, 1991], das Bauteile aufweist, deren Kern aus einem Faserstoff hergestellt ist.The closest to the invention prior art (prototype) is an execution of the camp [copyright USSR No. 1682091, Kl. B 23 20/00, 1991], which has components whose core is made of a pulp.
Bekannt ist ferner ein Verfahren [Urheberschein UdSSR Nr. 1682091, Kl. B 23 20/00, 1991], das eine Aufwicklung von mehreren Schichten eines Walzguts auf einer Spule einschließt, welche als Außenschale des Bauteils verwendet wird [Prototyp]. Als Walzgut wird ein Metallfaden eingesetzt. Die Befestigung der Außenschichten des Bauteils erfolgt durch Aufpressen einer Metallschale auf das Bauteil, die der Außenform des Bauteils entspricht.Also known is a method [copyright USSR No. 1682091, Kl. B 23 20/00, 1991], which involves winding a plurality of layers of rolled stock on a spool, which is used as the outer shell of the component [prototype]. As rolling a metal thread is used. The attachment of the outer layers of the component takes place by pressing a metal shell on the component, which corresponds to the outer shape of the component.
Der Nachteil einer solchen Ausführung zur Herstellung des Lagers besteht in einer reduzierten Steifigkeit des Bauteils, denn es verbleibt viel Raum zwischen den einzelnen Windungen. Ein weiterer Mangel besteht in einer ungenügenden Festigkeit des Bauteils, denn das Material des Bauteils wird in nicht befestigter Form eingesetzt und die Spannung zwischen der Außenschale und dem nachgiebigen Kern ist zu schwach.Of the Disadvantage of such an embodiment for the manufacture of the bearing consists in a reduced rigidity of the component, because there is a lot of space between the individual Turns. Another shortcoming is insufficient strength of the component, because the material of the component is in unattached form inserted and the tension between the outer shell and the yielding Core is too weak.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu beseitigen, und zwar die Steifigkeit und die Festigkeit der Lagerbauteile zu erhöhen.It The object of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned, namely the rigidity and strength of the bearing components too increase.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.The posed object is achieved by the features of claims 1 and 2 solved.
Bei der bekannten Ausführung, die Bauteile aus einem Faserstoff aufweist, wird als Faserstoff ein ausgehärtetes mehrschichtiges Metallband oder -draht verwendet und die Fasern sind durch plastische Kaltverformung aneinander gepresst.at the known design, the components of a pulp, is as pulp a cured one multilayer metal strip or wire used and the fibers are pressed together by plastic cold deformation.
Bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung des Lagers, das ein Formen der Bauteile durch Aufwickeln von mehreren Schichten eines Walzguts einschließt, wird das Walzgut im ausgehärteten plastisch-brüchigen Zustand verwendet. Vor dem Verlegen der Windungen wird das Walzgut plastisch gebogen. Das Verlegen der Windungen erfolgt unter Spannung, die Zugspannungen hervorruft. Die Zugspannungen reichen an die Elastizitätsgrenze des Walzguts heran. Nach oder während der Aufwicklung wird das zu formende Bauteil gerollt, wobei die nötige Faserdichte, die Sollform und -maße des Bauteils eingehalten werden.at the known method of manufacturing the bearing, which forms a the components by winding several layers of a rolling stock includes, the rolling stock is hardened plastically-brittle Condition used. Before laying the turns is the rolling stock plastically bent. The laying of the turns is done under tension, causes the tensile stresses. The tensile stresses reach the elastic limit of rolling stock. After or during the winding is rolled to be molded component, the necessary Fiber density, the nominal shape and dimensions of the component complied become.
Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale der angemeldeten Ausführung des Lagers sind folgende:
- 1. Der Faserstoff, aus dem das Bauteil hergestellt ist, ist ein Metallband oder -draht.
- 2. Das Metallband oder -draht befindet sich in einem verdichteten und ausgehärteten Zustand.
- 1. The pulp from which the component is made is a metal band or wire.
- 2. The metal strip or wire is in a compacted and cured state.
Da der Metalldraht oder -band sich im gepressten Zustand befindet, erhöht sich die Festigkeit und Steifigkeit des Bauteils. Dadurch dass das Band oder der Draht ausgehärtet verwendet wird, erhält das Bauteil eine hohe Festigkeit. Dadurch wird auch eine erhöhte Festigkeit des ganzen Bauteils erreicht.There the metal wire or ribbon is in the pressed state, elevated the strength and rigidity of the component. By doing that Hardened tape or wire is used receives the component a high strength. This also increases the strength reached the entire component.
Der Einsatz eines ausgehärteten Walzguts zum Aufwickeln trägt zur Erhöhung der Bauteilfestigkeit bei. Wichtig ist, dass das Walzgut vor dem Verlegen der Windungen plastisch gebogen wird. Dadurch wird ausgeschlossen, dass sich die Windungen nach der Aufwicklung durch bleibende elastische Biegespannungen lösen. Dasselbe strebt das Verlegen der Windungen mit der höchstmöglichen Spannung an, denn dabei halten die Windungen einander durch die dabei entstehende Reibung fest. Das Rollen beseitigt Zugspannungen in den Windungen des Bauteils, verleiht dem Bauteil die höhere Festigkeit und Stabilität und formt die Sollformen und -maße der Bauteiloberfläche.Of the Use of a cured Rolled goods for winding carries to increase the component strength at. It is important that the rolling stock before the Laying the turns is plastically bent. This excludes that the windings after winding by permanent elastic Release bending stresses. The same goes for laying the turns with the highest possible Tension, because the turns keep each other through the resulting friction firmly. The rolling eliminates tensile stresses in the turns of the component, gives the component the higher strength and stability and shapes the desired shapes and dimensions of the component surface.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
In
Die Kugeln werden ohne Käfig installiert. Das vereinfacht die Herstellung des Lagers und erhöht seine zulässige äußere Belastung. Die erforderliche Kugelanzahl im Kugellager ist durch die folgende Abhängigkeit gegeben: wobei ds der Nenndurchmesser der Kugeln und dg und der Durchmesser der Kugelrille ist.The balls are installed without cage. This simplifies the manufacture of the bearing and increases its permissible external load. The required number of balls in the ball bearing is given by the following dependency: where d s is the nominal diameter of the balls and d g and the diameter of the ball groove.
Die
Sollanzahl z der Kugeln wird auf eine minimale Ganzzahl zf abgerundet. Der erforderliche Ist-Durchmesser
der Kugeln wird nach der Formel:
Wenn das Kugelspiel höher als gezeigt eingestellt wird, werden die Kugeln beim Kugellauf ungleichmäßig entlang der Kugelrille verteilt und können aufeinander prallen.If the ball game higher is set as shown, the balls are unevenly along the ball run the ball groove distributed and can clash.
In
Die
Kugeln
Vor
der Aufwicklung wird das Band mit einer Rolle
Das
Band wird mit einer Verspannung aufgewickelt. Die Verspannungskraft
P ist gleich:
Das ermöglicht es, eine für die Nachbearbeitung notwendige Festigkeit des Bauteils zu erreichen.The allows it, one for to achieve the post-processing necessary strength of the component.
Im
Dorn
Nach
dem Abschluss der Aufwicklung werden der Dorn
Im
Anschluss an das radiale Rollen wird an die Stirn des Bauteils
Nach demselben Prinzip werden auch die inneren Lagerringe angefertigt. In diesem Fall wird der Rollkopf jedoch an der Außenoberfläche des Bauteils in der Form angeordnet (nicht gezeigt).To The same principle is used to make the inner bearing rings. In this case, however, the rolling head becomes on the outer surface of the Component arranged in the mold (not shown).
Beispielexample
Es
wird die Ausführung
eines Lagers 1118-2902840 (
Bei
der Aufwicklung der Ringe
Bei
solchen Aufwicklungswerten wird das Band dicht in die Rolle gelegt
und neigt nicht zum elastischen Aufdrehen. Nach der Aufwicklung
wird die Verdichtung des Bauteils nach dem Schema ausgeführt, das in
Nach
dem Pressen des Rings wird dieser mit Armamid übergossen. Beim Übergießen des
Rings werden alle nötigen
Passmaße
eingehalten:
Öffnungsdurchmesser
61,65 ± 0,15,
Durchmesser der Außenoberfläche 86,75+0,2 Die Maßbearbeitung der Kugelrille
mit einer Ausführung
des Radius rg = 3,03+0,05 und
einer Tiefe von 1 mm erfolgt durch Hartdrehen. Gleichzeitig wird
die Positionierung hinsichtlich der Passflächen des Bauteils und anschließend ein
Ultraschall-Diamant-Glätten vorgenommen.
Das Ultraschall-Diamant-Glätten
ermöglicht
es, eine Soll- Rauheit
der Oberfläche
zu erreichen und die Festigkeit der Kugelrille zu erhöhen, wodurch
die Funktionsfähigkeit
des Lagers zusätzlich
verbessert wird. Darüber
hinaus wird bei einer solcher Bearbeitung die Gleichmäßigkeit
der Kugelrillen in den Außen-
und Innenringen sowie deren präzise
Positionierung hinsichtlich der Passflächen gesichert, wobei die Funktionsfähigkeit
des Lagers verbessert wird.After pressing the ring it is poured over with Armamid. When pouring the ring, all the required fitting dimensions are met:
Opening diameter 61.65 ± 0.15, outer surface diameter 86.75 +0.2 Dimensionally processing the ball groove having a radius r g = 3.03 +0.05 and a depth of 1 mm by hard turning. At the same time, the positioning is carried out with regard to the mating surfaces of the component and then an ultrasonic diamond smoothing. Ultrasonic diamond flattening makes it possible to achieve a desired roughness of the surface and to increase the strength of the ball groove, which additionally improves the functioning of the bearing. Moreover, in such machining, the uniformity of the ball grooves in the outer and inner rings as well as their precise positioning with respect to the mating surfaces are ensured, whereby the operability of the bearing is improved.
Der Zusammenbau des Lagers erfolgt, indem die Kugeln in die Kugelrille des unteren Rings eingebaut und der Außenring bis zum Einrasten mit dem Innenring verbunden wird.Of the Assemble the bearing by placing the balls in the ball groove the lower ring installed and the outer ring until it locks with is connected to the inner ring.
Die betriebswirtschaftliche Effizienz der vorgeschlagenen Ausführung des Lagers besteht in:
- 1. einer erhöhten Festigkeit und Steifigkeit der Bauteile des Lagers.
- 2. einem reduziertem Arbeitsaufwand und niedrigeren Selbstkosten der Lagerproduktion.
- 1. increased strength and rigidity of the components of the bearing.
- 2. a reduced workload and lower cost of warehouse production.
Informationsquellen:information:
-
[1]
Sprischewskij A. I. Wälzlager. Moskau, „Maschinostrojenije” Verlag, 1968, S. 632 Sprischewskij AI rolling bearings. Moscow, "Maschinostrojenije" publishing house, 1968, p. 632 -
[2] Patent
RU Nr. 2087763 RU no. 2087763 - [3] Urheberschein UdSSR Nr. 1682091, Kl. B 23 20/00, 1991.[3] Copyright USSR No. 1682091, cl. B 23 20/00, 1991.
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