DE2153509A1 - Mehrstufiges Axiallager - Google Patents

Mehrstufiges Axiallager

Info

Publication number
DE2153509A1
DE2153509A1 DE19712153509 DE2153509A DE2153509A1 DE 2153509 A1 DE2153509 A1 DE 2153509A1 DE 19712153509 DE19712153509 DE 19712153509 DE 2153509 A DE2153509 A DE 2153509A DE 2153509 A1 DE2153509 A1 DE 2153509A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
plates
rings
sets
shoulder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19712153509
Other languages
English (en)
Inventor
Lawrence Edward Jamesville; Derner William John Manilus; Stewart Harold Elwin Central Square; N.Y. Root (V.St.A.). P
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rollway Bearing Co Inc
Original Assignee
Rollway Bearing Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rollway Bearing Co Inc filed Critical Rollway Bearing Co Inc
Publication of DE2153509A1 publication Critical patent/DE2153509A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/30—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/48—Cages for rollers or needles for multiple rows of rollers or needles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/02—Arrangements for equalising the load on a plurality of bearings or their elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02—General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Description

DtPL-ING. HORST ROSE" DIPL.-JNG. PET^R KOSEL
3353 Bad Gandersheim, 2 5. Oktober 1971 Postfach 129 Hohenhöfen 5 Telefon: (05382) 2842 Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim
Unsere Akten-Nr. 2704/3
Rollway Bearing Company, Inc.
Patentgesuch vom. 25. Oktober 1971
Rollway Bearing Company, Inc.
7600 Morgan Rd.,
Liverpool, Ν.γ.
V.St.A.
Mehrstufiges Axiallager
Die Erfindung betrifft ein mehrstufiges Axiallager zum Übertragen einer Schubbelastung von der Schulter einer (gewöhnlich rotierenden) Welle auf eine Ringschulter eines (gewöhnlich ortsfesten) Teiles, mit mindestens zwei Sätzen von Lagerringen oder - platten, welche mindestens einen Anfangssatz und einen Endsatz aufweisen, wobei die Lagerplattensätze jeweils aus einer oberen und einer unteren Platte bestehen, die aufeinander abgestimmte Pederkonstanten aufweisen und wobei diese Platten jeweils einen nicht-rechteckförmigen Querschnitt aufweisen und ausgekragt bzw. freitragend angeordnet sind, so daß sie sich bei einer Schubbelastung durchbiegen und die Durchbiegung so erfolgt, daß mindestens nahezu identische Lagerplattenneigungen an den gegenseitigen Rollenkontäktflachen gegeben sind, ferner mit jeweils einem Rollensatz, der zwischen den gegenüberliegenden Seiten des jeweils zugeordneten Satzes von Lagerplatten angeordnet ist und gegen den diese Seiten anliegen, wobei das Lager mindestens einen Anfangs-Rollensatz und
209845/060 0 Ra/Rt
Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandersheim, Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover 66715
-z-
einen End-Rollensatz aufweist, ferner mit Schubübertragunsringen, die mindestens einen Anfangs- und einen Endring aufweisen, wobei einer dieser Ringe zwischen auf der Welle angeordneten Lagerplatten und der andere dieser Ringe zwischen am Gehäuse angeordneten Lagerplatten angeordnet ist und diese Ringe dazu ausgebildet sind, einen Anteil des auf die Platten ausgeübten Schubs zu übertragen. Unter "mehrstufig" soll dabei eine Zahl von zwei oder mehr Stufen verstanden werden.
Falls man das Volumen eines verfügbaren Gehäuses für ein Lager hinsichtlich der darin unterzubringenden Lagertragfähigkeit untersucht, so bietet bekanntlich ein Axiallager .mit einer mehrstufigen Rollenanordnung keine Vorteile gegenüber einem einstufigen Axiallager mit großem Außendurchmesser. Falls jedoch gefordert wird, den Außendurchmesser des Gehäuses so klein wie möglieh zu halten, so bietet-ein Axiallager in mehrstufiger Anordnung be- ■ trächtliche Vorteile hinsichtlich der.Tragfähigkeit im Vergleich zu einem einstufigen Lager mit gleichem Außen-·- \ durchmesser. . - . -.- .·.■-·
Aus der US-PS 2 374 820 ist ein mehrstufiges Lager der eingangs genannten Art bekannt. Bei solchen Lagern haben Untersuchungen während eines Zeitraums von 25 Jahren an einer großen Anzahl von Fällen mit normaler und abnormaler Dauerfestigkeit gezeigt, daß willkürliche Kombinationen von a) Rollensätzen, b) Ausbildung der Lagerringe oder - platten und c) Durchmessern der tragenden ; Flächen nicht hinreichen, um eine voraussagbar zufrieden- · stellende Lageriebensdauer zu erhalten. Obwohl zahlreiche verschiedene Entwurf skombinati'onen und- anordnungen vorgeschlagen wurden, wurde ermittelt, daß im allgemeinen ■ mehrstufige Rollenlager nur im Hinblick auf maximale Tragfähigkeit konstruiert wurden, daß dabei aber die kritischen / Abmessungen der äußeren, die Lagerplatten tragenden Flächen
20 9 8 45/ÖÖ00
oder der die Lagerplatten trennenden Muffen oder Hülsen, (also der den Schub übertragenden Glieder), nicht, oder jedenfalls nicht ausreichend, in Betracht gezogen wurden. Dazuhin wurde bei den früheren Lagerkonstruktionen dieser Art die Befestigungsart oder der spezifische Einspannoder Abstützeinfluß der Lagerplatten und der Trennmuffen nicht genügend berücksichtigt.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein mehrstufiges Lager mit voraussagbar zuverlässiger Dauerfestigkeit zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs genannten Lager dadurch erreicht, daß die gesamte Berührungsfläche " der einzelnen Rollensätze mit den gegenüberliegenden Seiten der Lagerplatten für die verschiedenen Rollensätze jeweils etwa gleich ist, und daß das Verhältnis des Durchmessers der Wellenschulter zum mittleren Durchmesser eines zwischen beieinanderliegenden oberen Lagerplatten liegenden Ringes im Bereich von 1,00 bis 1,30 liegt. Eine weitere erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Berührungsfläche der einzelnen Rollensätze mit den gegenüberliegenden Seiten der Lagerplatten für die verschiedenen Rollensätze jeweils etwa gleich ist, und daß die Rollkreisdurchmesser der einzelnen Rollensätze vom Anfangs- Rollensatz zum End- Rollensatz hin { abnehmen* Durch die Erfindung erhält man also eine einmalige Kombination der oben angeführten Komponenten a), b) und c) , und dies führt zu einem voraussagbaren Verhalten im Betrieb und erlaubt es gleichzeitig, die gewünschte -Dragfähigkeit des Lagers zu erzielen. Die entwickelten Entwurfskriterien beruhen auf der klassischen Elastizitätslehre, die wc notwendig duch die Ergebnisse von Versuchen und von Erfahrungen aus dem tatsächlichen Betrieb ergänzt und korrigiert wurde; an diese Entwurfskriterien muß man sich eng halten, um die theoretische Lagerlebens-
2 0 9 8 4 5 / 0 6 G 0
dauer zu gewährleisten;
TJm die theoretische Lager-Dauerfestigkeit zu gewährleisten, müssen die zusammenwirkenden freitragend • angeordneten Lagerplatten für jede Rollenanordnung zueinander kotqxlementäre Belastungs- Durchbiegungs- Eigenschaften bzw. Federkonsiaiten haben. Die Größe der Rolle selbst wird bestimmt durch den erforderlichen Belastungsbereich des Lagers, und die primäre Dicke der Lagerplatten wird jeweils so gewählt, daß der Rollelement- Durchmesser die gewünschte Federkonstante erhält. Die Lagerplatten haben einen nicht- rechteckförmigen Querschnitt, und da W die an der Welle angeordneten Lagerplatten andere Durehbiegungscharakteristiken haben als die am Gehäuse angeordneten Lagerplatten, wird die sekundäre oder variable Dicke der einzelnen Platten jeweils so gewählt, daß sie bei Belastung eine zusammenwirkende Durchbiegung der Oberflächen an den Kontaktf lächencien zugeordneten Rollensätzen aufweisen.
■ Den Belastungs- Durchbiegungs- Charakteristiken der Lagerplatten liegt der Gedanke der gegenseitig zusammenwirkenden Lagerplattenneigungen an den Rollenkontaktflächen zugrunde. Diese Neigungen sind zwischen zusammenwirkenden Lagerplatten etwa gleich, und zwar bei allen Lagerplatten- W paaren im Lager. Da die Durohbiegungscharakteristiken der auf der Welle oder am Gehäuse angeordneten Lagerplatten ganz wesentlich durch die Befestigungsarten dieser Platten bestimmt werden, wird dieser Befestigung große Bedeutung zugemessen (das heißt den Merkmalen der Abstützung und Einspannung der Platten). Die Konstruktion der inneren Muffen oder Ringe hat ebenfalls große Bedeutung beim Bewirken einer verhältnismäßigen Belastungsaufteilung auf alle Stufen des mehrstufigen Lagers. Deshalb müssen, ebenso wie bei zusammenwirkenden Lagerplatten die Federkonstanten vorzugsweise·-verhältnismäßig angepaßt werden müssen, auch die Trennmuffen oder- ringe vorge-
209845/0600
schriebene Federkonstanten aufweisen, wie das im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Die richtige Bemessung der Schulterhöhe einer gegen eine Trennmuffe anliegenden Lagerplatte ist ebenfalls wichtig, um den .erforderlichen Befestigungsgrad zu erzielen,,
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, sowie aus den ünteransprüchen.
Es zeigen
Jig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes
zweistufiges Axiallager, und Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes dreistufiges Axiallager.
Figur 1 zeigt eine verdrehbare Welle 5» die in einem ortsfesten Gehäuse 6 angeordnet ist, welches einen Teil einer Maschine oder eines Geräts bildet oder von dieser bzw. diesem getragen wird,. Das mehrstufige Lager ist zwischen einer Schulter 7. der Welle 5 und einer Schulter des Gehäuses 6 angeordnet und weist zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Sätze von Wälzelementen in Form von zwei Rollensätzen 9 und 10 auf, welche ringförmig um die Welle 5 herum angeordnet sindo Die Rollen 9 werden durch einen Käfig 11 und einen mit diesem zusammenwirkenden Haltering 11A gehalten, während die Rollen 10 durch einen Käfig 12 und einen Haltering 12A gehalten werden.
Gegen die Rollen 9 liegt ein oberer, an der Welle angeordneter Innenring oder- platte 14 und ein unterer, am Gehäuse 6 angeordneter Außenring oder- platte 15 an. In gleicher Weise liegt gegen die Rollen 10 ein an der Welle 5 angeordneter Innenring oder- platte 16 und ein am Gehäuse 6 angeordneter Außenring oder- platte 17 an. Die Innenplatte 14 ist gegen die Schulter 7 der Welle 6
209 845/0600
abgestützt, und die Außenplatte 17 gegen die Gehäuse— schulter oder- sitz 8. Die andere Innenplatte 16 ist über eine auf der Welle 5 angeordnete Druckhülse odermuffe 18 und die Innenplatte 14 ebenfalls gegen die Schulter 7 abgestützt, und in gleicher Weise ist die Außenplatte 15 über eine am Gehäuse 6 angeordnete Druckhülse oder- muffe 19 sowie die Außenplatte 17 gegen die Gehäuseschulter 7 abgestützt.
Die aufzunehmende, von der Welle 5 getragene Axiallast bzw. der nach unten gerichtete Schub der '/Zelle 5 wird " von der Wellenschalter 6 über die Platten 14» 15, 16 und 17, die Rollen 9 und 10 sowie die Druckmuffen 18 und 19'in zwei Bahnen übertragen, wie das in der eingangs genannten US-PS 2 374 820 ausführlich beschrieben ist, und zwar führt die eine der beiden Bahnen von der Innenplatte 14 über die Rollen 9, die Lagerplatte 15 und die Muffe 19 zur Außen— platte 17, und die andere Bahn führt von der Innenplatte 14 über die Muffe 18, die Innenplatte 16 und die Rolle zur Außenplatte 17.
Um die gewünschte Durchbiegung der Lagerplatten 14, 15, 1β und 17 zu erhalten, sind diese im Querschnitt nicht- rechteckförmig ausgebildet, und zwar sind sie jeweils an ihrem nicht abgestützten Umfang dünner. Um an die theoretische Lagerermüdungs- lebensdauer heranzukommen, müssen jeweils die beiden zusammenwirkenden Lagerplatten eines Rollensatzes des mehrstufigen Lagers aneinander angepaßte Pederkonstanten (das heißt Belastungs- Durchbiegungs- Charakteristiken) haben. Dies verhindert eine ungleichmäßige Belastungsverteilung an den gegenseitigen Kontaktflächen von Rollen und Platten. Die an der Welle angeordneten Lagerplatten 14 und 16 haben eine Durchbiegungscharakteristik, die bei der Platte 14 zu derjenigen einer in der Mitte eingespannten Ringscheibe bzw. bei der Platte 16 zu derjenigen einer in der Mitte abgestützten Ringscheibe, jeweils mit freiem Außenumfang, analog ist.
209845/0600
Die am Gehäuse 6 angeordneten Lagerplatten haben eine Durchbiegungscharakteristik, die "bei der Platte 17 zu derjenigen einer an ihrer Außenseite eingespannten Hingseheibe bzw. bei der Platte 15 zu derjenigen einer an ihrer Außenseite abgestützten Ringscheibe, jeweils mit freiem Innenumfang, analog ist. Wegen dieser verschiedenen Charakteristiken hat jede Lagerplatte eine ganz spezifische Form.
Bei dem erfindungsgemäßen mehrstufigen Axial-Rollenlager werden übliche und spezielle Konstruktionsparameter verwendet, um eine optimale Form dea Lagers zu erhalten. Da die Tragfähigkeit normalerweise am wichtigsten ist, wird durch sie der Durchmesser der Rollen 9 und 10 bestimmt. Die primäre Dicke der einzelnen Lagerplatten 14, 15» 16 und 17 in der Nähe der !lachen, bei denen diese jeweils angeordnet sind, ist an den Rollendurchmesser angepaßt, um einen Kompromiß zwischen einem unerwünscht harten Federungssystem mit unerwünscht kleinen elastischen Plattendurchbiegungen und einem unerwünscht weichen Federungssystem mit großen Durchbiegungen zu erziej&Len, welch letztere zu große Platten- Biegebeanspruchungen mit sich bringen würden. Der Verlauf der sekundären oder variablen Dicke der einzelnen Platten wird, wie oben angegeben, so gewählt, daß man bei Belastung identische Durchbiegungs-Kurvenflächen an den Kontaktflächen der einzelnen Rollenanordnungen erhält.
Die wirksame mittlere Dicke sowohl der an der Welle 5 wiejder am Gehäuse 6 angeordneten Lagerplatten muß bestimmt werdenf sie ist jeweils eine Funktion der angelegten Belastung und der ümfangsradien des dem jeweiligen Plattenpaar zugeordneten Rollensatzes. Wie man aus Figur 1 ersieht, nehmen erfindungsgemäß die durch die gestrichelten Linien 20 und 21 angedeuteten Rollkreisdurchmesser der Rollensätze 9 bzw. 10 von der Anfangsstufe, also der ober-
209845/0600
sten Stufe, zur Endstufe, also der untersten Stufe des Lagers hin a"b. Da wie oben erwähnt die Durchbiegungscharakteristiken der an der Welle 5 angeordneten Platten 14 und 16 einerseits und der am Gehäuse 6 angeordneten Platten 15 und 17 andererseits verschieden sind, sind ihre effektiven mittleren Dicken verschieden, und es ist wesentlich, daß das Verhältnis der mittleren Dicke einer am Gehäuse 6 angeordneten Platte zur mittleren Dicke der mit ihr zusammenwirkenden an der Welle 5 angeordneten Platte so gewählt wird,, daß man gleiche Durch-"biegungsneigungen erhält«,
Zum Erzie-len einer verhältnismäßigen Belastungsaufteilung auf alle Stufen des Lagers ist die Ausbildung der Druckmuffen 18 und 19 von vorrangiger Bedeutung. (Die Druckmuffe 19 ist hier mit radialen Durchbrechungen 19* versehen.) Ebenso, wie die zusammenwirkenden Lagerplatten einander angepaßte Federkonstanten haben müssen, müssen auch alle Muffen eine vorgeschriebene Federkonstante haben. Beim zweistufigen Lager nach Figur 1 ist die Federkonstante der an der Welle 5 angeordneten Muffe 18 und der am Gehäuse 6 angeordneten Muffe 19 proportional zur Tragfähigkeit des jeweiligen Satzes von Rollen. Um eine gleichmäßige Belastungsvertexlung an den Berührungs-Ä flächen zu gewährleisten, ist es auch wichtig, eine1 richtige W Form und Bemessung der die Lagerplatten abstützenden Flächen zu haben. Insbesondere sollte die Ringfläche der Wellenschulter 7 und der Gehäuseschulter 8 mit den gewählten Lagerentwurfsparametern übereinstimmen, und diese. Flächen sollten sich gleich weit erstrecken wie die flachen Oberflächen der gegen sie anliegenden Lagerplatten 14 und 17.
Zusätzlich zu den Erfordernissen für die die Lagerplatten tragenden Ringflächen werden bestimmte tragende Durchmesser im Lager entsprechend speziellen Konstruk-
2096^5/0600
tionsparametern bestimmte Die innere Lageranordnung ist so konstruiert, daß sie die- wirksamen mittleren Dicken ergänzt, welche für die Lagerplatten ermittelt wurden und man die gewünschte Durchbiegungskurve erhälto Für das zweistufige Lager nach Figur 1 gibt es vier solche besonderen Parameter, die sich wie folgt als Verhältnisse ausdrucken lassen:
S/E = 1,00...1,3O ' (1)
Hierbei ist
S der Durchmesser der Wellenschulter 7, und E der mittlere Durchmesser der an der Welle
angeordneten Druckmuffe 18. S/G = of90...1,10 (2)
Hierbei ist
ff der innere Durchmesser des Rollensatzes 9.
T/E1 = 0,8O0..1,00 (3)
Hierbei ist
T der Innendurchmesser der Gehäuseschulter 8, und
F der mittlere Durchmesser der am Gehäuse angeordneten Druckmuffe 19.
T/H = o,90...1,10 (4)
Hierbei ist
H der Außendurchmesser des Rollensatzes 10.
Fig. 2 zeigt ein dreistufiges Axial- Rollenlager, das prinzipiell gleich aufgebaut ist wie das Lager nach Figur 1, aber eine zusätzliche Stufe aufweist. Bsinr.Lager nach Figur 2 ist eine Welle 24 mit einer Schulter 25 in einem Gehäuse 26 angeordnet, welches eine tragende Schulter 27 aufweist. Als Wälzelemente sind drei Rollensätze 28, 29 und 30 vorgesehen, gegen welche die oberen, an der Welle 24 angeordneten Lagerringe oder- platten 32, 33 bzw. 34 und die unteren, am Gehäuse 26 angeordneten Lagerringe oder- platten 36, 37 bzw. 38 anliegen. Ferner sind zwei
20-9 8 4 5/0 600
-' 10 -
auf der Y/elle 24 angeordnete 'Druckmuffen 40, 41 und zwei am Gehäuse 26 angeordnete Druckmuffen 43 und 44 vorgesehen, welch letztere jeweils Durchbrechungen 43' bzw.
44 ' aufweisenο
Beim dreistufigen Lager sind die Entwurfsparameter dieselben, wie sie oben beim zweistufigen Lager angegeben wurden. Es kommen zwei zusätzliche besondere Entwurf sparameter hinzu j in Verhältnissen ausgedrückt lauten diese Parameter wie folgt:
S/E = 1,00...1,30 (1)
S/G = 0,90...1,10 - (2)
T/E1 = 0,80...1,00 (3)
T/H = 0,90,..1,10 (4)
J/G = 0,70...0,90 (5)
K/0 = 1,10...1,35 (6)--
Hierbei sind
S der Durchmesser der Wellenschulter
E der mittlere Durchmesser der an der Welle angeordneten Muffe 40
G der innere Durchmesser des Rollensatzes28
T der innere Durchmesser der Gehäuseschulter 27
I1 der mittlere Durchmesser der am Gehäuse
angeordneten Muffe 44
W H der äußere Durchmesser des Rollensatzes 30
J der mittlere äußere Durchmesser der an der Welle angeordneten Muffen 40 und
ö der Rollkreisdurchmesser des Rollensatzes 29
K der mittlere innere Durchmesser der am Gehäuse angeordneten Muffen 43 und
Wie man an den gestrichelt eingezeichneten Linien ■ 46, 47 und 48 sieht, nimmt ebenso wie beim zweistufigen Lager nach Figur 1 der Rollkreisdurchmesser der Rollensätze 28, 29 und 30 von der Anfangsstufe des Lagers zur
209845/0600
Endstufe hin ab» Ferner ist darauf hinzuweisen, daß beim dreistufigen Lager (Fig,2) das Verhältnis der Federkonstanten der Muffen 40 und 44 zu den Federkonstanten der Muffen 41 und 43 gewöhnlich ungefähr 2:1 beträgt, während die Muffen 40 und 44 gewöhnlich dieselbe Federkonstante haben und die Muffe 41 und 43 gewöhnlich dieselbe Federkonstante haben.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß man durch die Erfindung eine mehrstufige Axiallagerkonstruktion erhält, bei der eine gleichmäßige Belastungsverteilung und eine gesteuerte Durchbiegung unter Last zu einer voraussagbar zuverlässigen Dauerfestigkeit des Lagers führene . f
Patentanwälte
Dipl.-hg. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

Claims (1)

  1. DIPL.-ING. HORST RdSE DlPL-ING. PETER KOSEL
    PATENTANWÄLTE 2 1 53 5 Q 9
    3353 Bad Gandersheim, 25· Ok1ob- er 1971
    Postfach 129 Hohenhöfen 5 Telefon: (05382)2842
    Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim
    Unsere Akten-Nr. 2704/3
    Eollway Bearing Company, Inc.
    Patentgesuch vom 25. Oktober 1971
    Pate qt an a prüche
    ,/Mehrstufiges Axiallager zum übertragen einer Schubbelastung von der Schulter einer (gewöhnlich rotierenden) Welle auf eine Ringschulter eines (gewöhnlich ortsfesten) Teils, mit mindestens zwei Sätzen von Lagerringen oder -platten welche mindestens einen Anfangssatz und einen. Endsatz aufweisen, wobei die Lagerplattensätze jeweils aus einer oberen und einer unteren Platte bestehen, die aufeinander abgestimmte rederkonstanten aufweisen und wobei diese Platten jeweils einen nicht- rechteckforrollen Querschnitt aufweisen und ausgekragt bzw, freitragend angeordnet sind, so dai3 sie sich bei einer Schubbelastung durchbiegen und die Durchbiegung so erfolgt, daw mindestens nahezu identische Lagerplattenneigungen an den gegenseitigen. Rollenkontaktflächen gegeben sind, ferner mit jeweils eine» Rollensatz, . der zwischen den gegenüberliegenden Seiten des jeweils zugeordneten Satzes von Lagerplatten angeordnet ist und gegen den diese Seiten anliegen, wobei das Lager mindestens einen Anfangs-Rollensatz und einen Bnd-Rollensatz aufweist, ferner ait Schubübertragungsringen, die mindestens einen Anfangsund einen Bndring aufweisen, wobei einer dieser Ringe zwischen auf der V/elle angeordneten Lagerplatten und der andere dieser Ringe zwischen am Gehäuse angeordneten Lagerplatten angeordnet ist, und diese Ringe dazu ausgebildet sind, einen Anteil des
    2O98A5/0SOO Ra/m
    Sankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad ßsndershelro, KtQ.-Nr, 22.118.970 · Postscheckkonto; Hannover 66715 970
    BAD ORIGINAL
    auf die Platten ausgeübten Schubs zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Berührungsfläche" der einzelnen Rollensätze (9t10j28,29,30) mit den gegenüberliegenden .Seiten der Lagerplatten (14,15, 16,17i32,36,33,37,34,38) für die verschiedenen Bollensätze jeweils etwa^ gleich ist, und daß das Verhältnis (S/E) des Durchmesser (S) der Wellenschulter (7;25) zum mittleren Durchmesser (B) eines zwischen beieinanderliegenden oberen Lagerplatten (14,16;32,33) liegenden Rings (18}40) im Bereich von 1,00 bis 1,30 liegt.
    2, Mehrstufiges Axiallager "Z-um-tJbertfagen einer Schubbelastung von der Schulter einer (gewöhnlich rotierenden) Welle auf eine Rihgschülter eines (gewöhnlich ortsfesten ) Teils, mit mindestens zwei Sätzen'von Lagerringen oder- platten, weiche mindestens einen Anfangssatz und einen Sndsatz aufweisen, wobei die Lagerplattensätze jeweils aus einer oberen und einer unteren Platte bestehen, die aufeinander abgestimmte Federkonstanten aufweisen, und wobei 'diese Platten jeweils einen nichtrechteckförmigen Querschnitt aufweisen und ausgekragt bzw. freitragend angeordnet sind, so daß sie sich bei einer Schubbelastung durchbiegen und die Durchbiegung so erfolgt, daß mindestens nahezu identische Lagerplattenneigungen an den gegenseitigen Rollenkontaktflächen gegeben sind, ferner mit jeweils einem Rollensatz, der zwischen den gegenüberliegenden Saiten des jeweils zugeordneten Satzes von Lagerplatten angeordnet ist und gegen den diese Seiten anliegen, wobei das Lager mindestens einen Anfängs-Rollehsatz und einen Snd-Rollensatz aufweist, ferner mit Schubüberträgungsringen,' die mindestens einen Anfangs- und einen Endring aufweisen, wobei einer dieser Ringe zwischen auf der Welle angeordneten Lägerplatten und der andere dieser Ringe zwischen am Gehäuse angeordneten Lagerplatten angeordnet ist und diese Rings dazu ausgebildet sind, einen Anteil des auf die Platten ausgeübten "Schubs zu übertragen, ina-
    ♦>
    BAD ORIGINAL
    besondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Berührungsfläche der einzelnen Rollensätze (9,10; 23,29,3Cj mit den gegenüberliegenden Seiten der Lagerplatten (14,15,16,17; 32,36,33-,37,34,38) für die verschiedenen fijllensätze jeweils etwa gleich ist, und daß die Rollkreisdurchmesser (20,21; 46,47,48) der einzelnen Rollensätze (9,10; 28,29,30) vom Anfangs-Rollensatz (9; 28) zirn 3nd-Rollansatz (10; 30) hin abnehmen.
    3. Axiallager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, diß das Verhältnis (S/G) von Wellenschulterdurchmesser (3) zum inneren Durchmesser (G-) des Anfangs-Rollensatzes (9; 28) im Bereich von 0,90 bis 1,10 liegt.
    4. Axiallager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (Τ/Ρ) von Gehäuseschulterdurchmesser (T) und mittlerem Durchmesser (F) eines zwischen am Gehäuse (6; 26) angeordneten Lagerplatten angeordneten Ringes (19; 43,44) im-Bereich von o,80 bis 1,00 liegt.
    5. Axiallager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (T/H) von Gehäuseschulterdurchmesser (T) zum Außendurchmesser (H) des End-Rollensatzes (10;30) im Bereich von 0,90 bis 1,10 liegt.
    Patentanwälte
    DipL-laj. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel
    209845/0600
    AS
    Leerseite
DE19712153509 1971-04-22 1971-10-27 Mehrstufiges Axiallager Pending DE2153509A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00136413A US3712693A (en) 1971-04-22 1971-04-22 Multiple stage thrust bearing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2153509A1 true DE2153509A1 (de) 1972-11-02

Family

ID=22472748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712153509 Pending DE2153509A1 (de) 1971-04-22 1971-10-27 Mehrstufiges Axiallager

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3712693A (de)
JP (1) JPS5122570B1 (de)
CA (1) CA947803A (de)
DE (1) DE2153509A1 (de)
FR (1) FR2135949A5 (de)
GB (1) GB1339233A (de)
IT (1) IT950599B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4493514A (en) * 1984-03-12 1985-01-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Mechanism for proportionately loading dual thrust bearing assemblies against axial thrust loads
DE4034764C1 (de) * 1990-11-02 1992-05-07 Jahnel-Kestermann Getriebewerke Bochum Gmbh, 4630 Bochum, De
US5741116A (en) * 1996-12-18 1998-04-21 Delaware Capital Formation Inc. Compressor thrust bearings
US8668389B2 (en) * 2000-11-07 2014-03-11 Davis-Standard, Llc Combination thrust flange and thrust plate
JP2003156050A (ja) * 2001-11-22 2003-05-30 Ntn Corp スラストニードル軸受
US6520685B1 (en) 2001-09-26 2003-02-18 The Torrington Company Thrust bearing with heavy-duty anti-reversal feature
EP1925680A3 (de) * 2001-09-26 2008-06-11 NTN Corporation Mehrreihiges Axialrollenlager
US7033083B2 (en) * 2002-11-07 2006-04-25 Ntn Corporation Support structure carrying thrust load of transmission, method of manufacturing thereof and thrust needle roller bearing
US20060002648A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-05 Patrick Tibbits Tapered roller thrust bearing with favorable load distribution
WO2011139310A2 (en) 2009-12-29 2011-11-10 Rolls-Royce Corporation Gas turbine engine and high speed rolling element bearing system
CN102221043A (zh) * 2011-06-20 2011-10-19 中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司 轴向多级重载推力轴承
US9593533B2 (en) * 2014-03-21 2017-03-14 Halliburton Energy Services, Inc. Bearing assembly including a focal bearing and load sharing thrust bearings
US9453530B2 (en) * 2014-06-12 2016-09-27 Thinkom Solutions, Inc. Compact integrated perimeter thrust bearing
EP3914831B1 (de) 2019-12-19 2023-08-30 The Timken Company Gestapeltes axial-kegelrollenlager ungleicher bauart
CN114033790B (zh) * 2021-12-01 2023-05-16 中车株洲电机有限公司 一种组合式气浮推力轴承和机械设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2374820A (en) * 1943-09-29 1945-05-01 Rollway Bearing Co Inc Thrust bearing

Also Published As

Publication number Publication date
US3712693A (en) 1973-01-23
JPS5122570B1 (de) 1976-07-10
CA947803A (en) 1974-05-21
IT950599B (it) 1973-06-20
GB1339233A (en) 1973-11-28
FR2135949A5 (de) 1972-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2153509A1 (de) Mehrstufiges Axiallager
DE2444787C3 (de) Elastische Wellenkupplung
DE3618496A1 (de) Riementrieb und dafuer vorgesehenes antriebselement
DE3105171A1 (de) Schleppwalze zur druckbehandlung von warenbahnen
DE2154836A1 (de) Ring-Tonnenlager
DE1425952C3 (de) Achs- oder Wellenzapfen für eine entlang einem Rollweg bewegbare Lasttragvorrichtung
DE2832917A1 (de) Verbindungsanordnung
DE2925398C2 (de) Mehrteilige Schutzvorrichtung an Gelenkwellen
DE4232433C2 (de) Käfigführung für Wälzlager, insbesondere für Axial-Zylinderrollenlager
DE102007053526A1 (de) Lagerung eines Planetenrades zur Optimierung der Lastverteilung
DE2932248A1 (de) Anordnung zum axialen fixieren und/oder anstellen von maschinenteilen
DE2736438A1 (de) Planetengetriebe mit lastausgleich
DE2211892A1 (de) Walze mit einem walzenkern und einem diesen umgebenden mantelrohr
DE3417056A1 (de) Spindelantrieb
WO2005028888A1 (de) Lagerung zur aufnahme axialer belastungen
DE2642964C2 (de) Kreuzzapfengelenk
DE2225389C3 (de) Regenerativer Wärmetauscher
DE7140687U (de) Mehrstufiges Axiallager
DE1750848A1 (de) Laufring fuer Gleitringdichtungen
DE7729027U1 (de) Federungsvorrichtung mit einem Tellerfedern enthaltenden Federpaket
DE2310670A1 (de) Feder-baueinheit
DE2200900C3 (de) Lager für die Abstützwalzen einer kontinuierlich arbeitenden Presse
DE2026099C3 (de) Spindeltrieb
DE2151619A1 (de) Elastische wellenkupplung
DE2404385C3 (de) Stufenlos einstellbare Keilriemenscheibe