DE2114696C2

DE2114696C2 - Wälzlagerung zur Aufnahme axialer Belastungen

Info

Publication number: DE2114696C2
Application number: DE2114696A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Mayer; Karl-Heinz Dipl.-Ing. 8522 Herzogenaurach Winkel
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1971-03-26
Filing date: 1971-03-26
Publication date: 1982-08-19
Also published as: DE2114696A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wälzlagerung zur Aufnahme axialer Belastungen, bestehend aus mindestens zwei hintereinander angeordneten Axialwälzlagern mit je einer, im Profil eine Dreieckform aufweisenden Gehäuse- und Wellenscheibe und zwischen diesen Laufscheiben angeordneten Wälzkörpersätzen, wobei die Gehäusescheiben einerseits und die Wellenscheiben andererseits über zwischen ihnen angeordnete Zwischenringe axial abgestützt sind, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen für eine solche Wälzlagerung.

Zur Erhöhung der Tragfähigkeit von Axialwälzlagerungen werden mehrere Axialwälzlager räumlich hintereinander eingebaut. Dabei sind Maßnahmen erforderlich, durch die die Gesamtbelastung der Wälzlagerung möglichst gleichmäßig auf die einzelnen Axialwälzlager verteilt wird.

Ein solches Lager ist aus der US-PS 2347 820 bekannt. Um die Gesamtbelastung des Lagers möglichst gleichmäßig auf die einzelnen Axialwälzlager zu verteilen wird nach der US-PS vorgeschlagen, daß die Abstandsringe gleiches Volumen besitzen, so daß sie gleiche axiale Deformation aufweisen. Diese Maßnahme allein ist jedoch nicht ausreichend, um eine gleichmäßige Lastverteilung sicherzustellen. Um dies zu erreichen, ist es außerdem erforderlich, daß die Nachgiebigkeit der Laufscheiben unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet ist. Dazu ist es notwendig, daß die Verformung der Laufscheiben ganz von ihren eigenen Abmessungen abhängig ist, um ein freies Durchfedern unter Belastung zu ermöglichen. Durch die relativ breiten Sitzflächen können sich die Laufscheiben unter Belastung sowohl an der Welle als auch im Gehäuse verklemmen, so daß ein freies Durchfedern verhindert wird. Da die auftretenden Federungen in der Größenordnung der Toleranzen liegen, kann dieses Problem auch durch Einhaltung sehr enger Toleranzen nicht gelöst werden. Bei einer mit vertretbarem Aufwand noch gegebenen Fertigungsmöglichkeit ist es daher oftmals nicht möglich, die errechnete Lastverteilung wirklich zu erzielen.

Die Lagerausführung nach der US-PS bedingt zusätzlich die Herstellung einer Vielzahl unterschiedlicher Bauteile, da nicht nur die Wellen- und Gehäusescheiben untereinander verschiedene Abmessungen aufweisen, vielmehr sind auch die Wälzkörpersätze und damit die Käfige unterschiedlich ausgebildet Dadurch ίο wird nicht nur die Konstruktion und die Fertigung nachteilig beeinflußt, die Vielzahl von verschiedenen Bauteilen erschwert auch die Montage wesentlich.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und bei einer Wälzlagerung zur Aufnahme axialer Belastungen, die mindestens zwei hintereinander angeordnete Axialwälzlager aufweist, einerseits Konstruktion und Fertigung wesentlich zu vereinfachen und andererseits durch eine gleichmäßige Verteilung der Belastung auf die einzelnen Axialwälzlager die Lebensdauer und die Funktionssicherheit der Wälzlagerung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird eine Lagerausbildung erreicht, bei der mit völlig gleich dimensionierten Abstandsringen eine gleichmäßige Lastverteilung erzielt wird. Dies wirkt sich nicht nur vorteilhaft auf Fertig^ing und Lagerhaltung aus, vielmehr erleichtert es auch den Zusammenbau derartiger Lager wesentlich. Durch die Freidrehung im Bereich der Sitzflächen der Laufscheiben wird mit Sicherheit ein Verklemmen unter Belastung vermieden, so daß die Verformung der Laufscheiben ganz von ihren eigenen Abmessungen abhängig ist Außerdem werden durch die hohe Vorspannkraft die Unterschiede in der axialen Verformung der baugleichen Teile so gering wie möglich gehalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen für eine Wälzlagerung nach Anspruch 1 vorgeschlagen, das durch die im Kennzeichen des Anspruchs 2 aufgeführten Merkmale gelöst wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß sämtliche Abstandsringe und sämtliche Laufscheiben einer erfindungsgemäßen Wälzlagerung dann aufeinander abgestimmt sind, wenn sie durch die Läppbearbeitung alle die gleiche Höhe erreicht haben. Die exakte Einhaltung einer bestimmten Höhe oder einer bestimmten Toleranz für jede Laufscheibe und jeden Abstandsring ist nicht notwendig. Die verbleibenden Maßabweichungen ändern nur die gesamte axiale Bauhöhe der Wälzlagerung und sind im allgemeinen in ihrer Größe völlig unkritisch. Das gemeinsame Läppen aller Bauteile erübrigt auch das Messen der Höhe sämtlicher Einzelteile und vor allem das Aussuchen der zueinander passenden und die Lastverteilung gemeinsam beeinflussenden inneren und äußeren Laufscheiben. Da dies besonders schwierig ist, müssen bei den bekannten derartigen Lagerungen neben den üblichen Zusammenstellungs- und Einzelteilzeichnungen auch Einbauvorschriften angegeben werden, in denen die zueinander passenden und paarweise aufeinander abgestimmten Maße besonders hervorgehoben sind. Bei der erfindungsgemäßen Wälzlagerung ist dies nicht erforderlich.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. In der rechten Hälfte der Zeichnung ist

J eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Gehäuse-I scheiben unmittelbar in einer Gehäusebohrung anlie- :; gen, während in der linken Hälfte der Abbildung die K Gehäusescheiben in einer gemeinsamen Hülse aufge- f nommen sind, die sich ihrerseits in einer Gehäusebohrung abstützt

Die dargestellte Wälzlagerung zur Aufnahme axialer Belastungen besteht aus vier hintereinander angeordne- ;.'. ten Axialwälzlagern. Diese bestehen jeweils aus einer 1 Gehäusescheibe 1, einer Wellenscheibe 2 und zvischen diesen Laufscheiben angeordneten Wälzkörpersätzen 3. Die Geh?usescheiben 1 sind jeweils durch Abstandsringe 4 und die Wellenscheiben 2 durch Abstandsringe 5 _: axial abgestützt Das Profil der Laufscheiben i und 2 ist an eine Dreieckform angenähert Die Sitzflächen 6 und 7 der Laufscheiben 1 und 2 sind durch Freidrehen der übrigen Bereiche in der Bohrung bzw. des Außendurch- :.; messers der Laufscheiben 1 und 2 auf ein Mindestmaß ■ beschränkt

Sämtliche Laufscheiben 1 und 2 und sämtliche

■i- Zwischenringe 4 und 5 stehen unte. hoher axialer Vorspannung. Dabei kann die axiale Vorspannung der

' Gehäusescheiben 1 und der Abstandsringe 4 entweder . vom Gehäuse selbst über einen Flanschring 8 vorgenommen werden, oder aber durch eine die gesamte Wälzlagerur.g umschließende Hülse 9.

Durch die Hülse 9 entsteht zugleich der Vorteil eines geschlossenen, komplett einzubauenden Bauteils.

Die Wellenscheiben 2 und die zugehörigen Abstandsringe 5 sind über den Flanschring 10 mit der Welle verspannt

Die gleiche axiale Höhe sämtlicher Abstandsringe 4 und 5 und sämtlicher Laufscheiben 1 und 2 im Bereich der Anlageflächen der Abstandsring.; 4 und 5 wird durch gemeinsames Läppen erreicht Hierzu werden zweckmäßig jeweils eine Wellenscheibe 2 und ein Abstandsring 5 konzentrisch ineinandergelegt und auf der Läppmaschine angeordnet Sämtliche Abstandsringe 4 und 5 sämtlicher Laufscheiben 1 und 2 weisen dann im Bereich der Anlageflächen der Abstandsringe 4 und 5 gleichgroße Stirnflächen auf. Dadurch entsteht beim Läppvorgang die gleiche Flächenpressung bei allen auf der Läppmaschine in Gruppen angeordneten Teilen. Da beim Läppvorgang die Materialabnahme von der Flächenpressung abhängig ist, wird so die exakte Einhaltung einer gleichen axialen Höhe aller Teile gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Wälzlagerung zur Aufnahme axialer Belastungen, bestehend aus mindestens zwei hintereinander angeordneten Axialwälzlagern mit je einer, im Profil eine Dreieckform aufweisenden Gehäuse- und Wellenscheibe und zwischen diesen Laufscheiben angeordneten Wälzkörpersätzen, wobei die Gehäusescheiben einerseits und die Wellenscheiben andererseits über zwischen ihnen angeordnete Zwischenringe axial abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Abstandsringe (4, S) und sämtliche Laufscheiben (1,2) im Bereich der Anlageflächen der Abstandsringe (4, 5) gleiche axiale Höhe aufweisen, daß sich die zylindrischen Sitzflächen (6,7) der Laufscheiben (1,2) im Gehäuse und auf der Welle nur über einen Teilbereich der axialen Höhe der Laufscheiben (1,2) erstrecken, und daß sämtliche Laufscheiben (1,2) und Zwischenringe (4,5) unter hoher axialer Vorspannung stehen.

2. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen für eine Wälzlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Abstandsringe (4,5) und sämtliche Laufscheiben (1, 2) im Bereich der Anlageflächen der Abstandsringe (4, 5) gemeinsam auf gleiche axiale Höhe geläppt werden.