DE2244075A1

DE2244075A1 - Kugelumlauflager fuer keilwellen

Info

Publication number: DE2244075A1
Application number: DE19722244075
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Teramachi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-09-13
Filing date: 1972-09-08
Publication date: 1973-03-22
Also published as: JPS5322210B2; JPS4836534A; DE2244075B2

Description

Kugelumlauflager für Keilwellen Die Erfindung betrifft ein Keilwellenlager mit endloser Kugelverschiebung, also ein KugelumlauSlager für Keilwellen.
Bei den gebräuchlichen KugelumlauflagernBür Keilwellen läßt man die der Drehmomentübertragung dienenden unbelasteten Kugeln beim Umlauf nach außen austreten. Infolgedessen ist der Außendurchmesser des Lagers erheblich vergrößert im Vergleich zu dem zur Kraftübertragung erforderlichen Achsdurchmesser. Dies ist kostspielig und -unwirtschaftlich.
Ferner muß der Außendurchmesser der Welle notwendigerweise größer sein für die Ubertragung des großen Drehmoments bei normaler sowie umgekehrter Drehung, um U-förmige Nuten in der Welle und im Lagerrohr auszubilden, was Schwierigkeiten beim Einbau in die Maschine ergibt. Dabei ist es notwendig, den Innendurchmesser des Rohres klein zu machen. Aus diesem Grund ist kein Platz für die Anordnung des Kugelhalters bzw. Käfigs zwischen dem Rohr und der Welle. Natürlich können die Kugeln herausfallen und sehr oft verlorengehen während der Handhabung des Lagers, besonders beim Ausbau der Welle. Wenn die Führungsnuten an der vorspringenden Trennwand des Rohres vorgesehen sind, um die unbelasteten Kugeln zu führen, wird die Anzahl der Kugeln sowie die Dicke der Kugeln verringert.
Demnach ist rufgabe der Erfindung die Schaffung eines Kugelumlauflagers für Keilwellen von äußerst kleinem Lagerdurchmesser für Wellendurchmesser ohne Herabsetzung des zulässigen Ubertragungsmoments sowie die Schaffung eines ungeteilten Kugelhalters bzw. Käfigs, der sich ohne Schwierigkeit in das Lagerrohr einsetzen läßt und das Herausfallen der Kugeln vermeidet, selbst wenn die Welle aus dem Lager entfernt wird.
Der Gegenstand der Erfindung mit seinen Merkmalen und Vorteilen ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in den anliegenden Zeichnungen dargestellt ist, in denen gleiche Teile in allen Abbildungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch das Kugelumlauflager für Keilwellen gemäß der Erfindung; Fig. 2 einen Schnitt durch das Rohr oder Gehäuse des Lagers der Fig. 1; Fig. 3 eine Abwicklung des Kugelhalters oder Käfigs; Fig. 4 einen Längsschnitt des Lagers nach der Linie 4-4 in Fig. 1; Fig. 5 in schematischer Darstellung den Vorgang des Einbringens der Kugeln, einer nach der anderen, von den freiliegenden konkaven Nuten aus, wenn der Käfig in das Rohr eingesetzt ist; Fig. 6 einen Querschnitt der Keilwelle der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist der Lagerkörper ein Rohr 1, das von Stahlrohr- oder Stahlstabmaterial abgeschnitten ist. An der Innenwand-des Rohrs 1 sind U-förmige Führungen.
bzw. Nuten 2, 2a, 2b für Drehmoment übertragende belastete Kugeln durch Hobeln und Schleifen oder dergleichen ausgearbeitet. Für unbelastete Kugeln. bestimmte Führungen bzw. Nuten 3 3a, 3b mit derselben Tiefe vom Innendurchmesser aus, aber breiter als die Nuten 2, 2a, 2b sind in Längsrichtung, abwechselnd mit den Nuten 2, 2a, 2b angeordnet. Zwischen den Nuten sind Trennwände 26, 27, 28, 29, 30, 31 in entsprechender Anzahl ausgebildet. Ferner sind an den beiden Enden in Umfangs: richtung eine Öffnung 4 und ein Durchgang 4a mit denselben Abmessungen wie die den Drehmoment übertragenden belasteten und unbelasteten Kugeln dienenden Nuten 2, 3, 2a, 3a, 2b, 3b sowie Ausweichstellen 5, 5a ausgebildet.
Ein Stahlblech 32, wie später beschrieben, in das konkave Kanäle eingepreßt sind, wird in Kreisform gebogen. Während dieses Vorgangs fällt der Außendurchmesser mit dem inneren Umfang des Rohrs 1 zusammen. In die sechs ringförmigen endlosen konkaven Kanäle 6, 7, 8, 9, 10, 11 sind die gestreckten engen Schlitze 12, 13, 14, 15, 16, 17 eingeschnitten. Die länglichen Schlitze 12 bis 17 sind in der Breite ein wenig enger als die Durchmesserabmessung der Kugeln, um das Herausfallen der Drehmoment übertragenden belasteten Kugeln zu verhindern. Als Abschluß der Arbeitsgänge werden die beiden Endflächen in Berührung gebracht und der Berührungsteil 18 punktgeschweißt, um den Käfig fertigzustellen.
Wenn beim Einsetzen des Käfigs der Berührungsteil 18 in die.
Mitte der den Drehmoment übertragenden belasteten Kugeln dienenden Nut 2 gebracht wird, kommen die Wandungen 19, 20, 21, 22, 23, 24 der endlosen konkaven Kanäle 6, 7, 8, 9, 10, 11 in gleitende Anlage an der unteren bzw. inneren Fläche der Trennwände 26, 27, 28, 29, 30, 31.
Der Zusammenbau des Keilwellenkugellagers wird durchgeführt, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Die Kugeln 25 werden in die endlosen Kanäle 6 bis 11 in einer solchen Stellung eingebracht, daß die Kanäle nach außen an den Ringnuten im Rohr 1 überstehen. Die Kugeln 25 werden nacheinander an den Trennwänden 26 bis 31 des Rohrs 1 eingezählt.
Wenn dann der Käfig weiter in das Rohr 1 eingeführt wird, kommen die Kugeln 25 von den Trennwänden 26 bis 31 frei und können in den endlosen konkaven Kanälen 6 bis 11 ungehindert umlaufen.
Als letzte Stufe werden die kreisförmigen Ringe 33, 34, die im Querschnitt etwa L-förmig sind, mit dem äußeren Umfang in das Rohr eingesetzt. Hierbei berührt das innere Ende der Ringe die vorderen und hinteren Enden des Käfigs.
Eine Welle 35,die drei Vorsprünge bzw. Keile 36, 37, 38 aufweist, wird in das Kugellager eingesetzt. Dabei werden die Vorsprünge 36, 37, 38 in dem freien Raum zwischen den Kugeln 25, der nach der Innenseite des Lagers zu offen ist, aufgenommen.
Die Trennwände in dem Kugelumlauflager sind mit verhältnismäßig schmaler Breite ausgeführt, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Demnach können mehr Kugeln in jeden endlosen konkaven Kanal eingebracht werden. Die Trennwände, die nur Lücken in der Umfangsrichtung bilden, machen den,Umlauf der Kugeln weicher. Die nicht zu breiten Lücken können das Geräusch auf Grund des Anpralls der Kugeln mindern.
Wenn die Welle 35 sich zum Rohr 1 in axialer Richtung bewegt und dreht, dann gewährleisten das Rohr 1 und die Kugeln 25 in dem Käfig oder die Drehmoment übertragenden belasteten Kugeln, die aus den gestreckten Schlitzen 12 bis 17 vorstehen, eine vollseaJidiae Berührung zwischen den gewölbten Flächen der Vorsprünge 36, 37, 38 der Welle 35 und den U-förmigen Führungsnuten 2, 2a, 2b im Rohr für die Drehmomente übertragenden belasteten Kugeln. Sie können in vollkommen rollender Berührung laufen, mit einem Berührungswinkel nahe der Drehmomentübertragung. Das Lager kann den Schub fest aufnehmen, in der gleichen Weise wie Lager mit Winkelberührung.
Außerdem kann die Kraftübertragung an drei Punkten in der Umfangsrichtung der Welle wirksam werden, wodurch das Lastaufnahmevermögen der Kugeln maximal ausgenutzt wird.
Da andererseits die Kugeln niemals herausfallen können, wird das Einbringen des Keilwellenlagers sehr erleichtert. Die Erfindung ermöglicht eine Keilwellenlagerung von hoher Genauigkeit zu erreichen. Beim Einsetzen in die Maschine oder beim Uberholen ist kein besonderer Arbeitsaufwand nötig, da der Käfig durch die kreisförmigen Ringe fest gehalten wird.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung sind drei Nuten für Drehmoment übertragende belastete Kugeln und drei Nuten für unbelastete Kugeln an der Innenwand des Rohrs vorgesehen, während die Welle ebenfalls an drei Stellen Vorsprünge besitzt, die sich mit den Nuten decken. Doch ist deren Anzahl nicht auf drei beschränkt. Vielmehr ist eine Abwandlung im Bereich von zwei bis vier möglich, äe nach dem besonderen Anwendungsfall.
In der Beschreibung ist zwischen Drehmoment Ubertraggenden belasteten Kugeln und nicht belasteten Kugeln unterschieden, als wenn sie von ganz unterschiedlicher Beschaffenheit wären.
Doch laufen natürlich die gleichen Kugeln in den Führungen bzw.
Nuten des Rohrs und den endlosen konkaven Kanälen des Halters bzw. Käfigs um.

Claims

Patentanspruch

Kugelumlauflager für Keilwellen, gekennzeichnet durch im Querschnitt U-förmige Nuten für Drehmoment übertragende belastete Kugeln, breitere gleichtiefe Nuten für unbelastete Kugeln, wobei beide Arten von Nuten abwechselnd an der Innenseite eines kreisförmigen Rohrs in Längsrichtung ausgebildet sind, Umfangsnuten von derselben Tiefe wie die Längsnuten an beiden Enden des Rohrs, Trennwände zwischen den beiden Arten von Nuten in dem Rohr, ein Kugelhalter bzw. -käfig mit mehreren endlosen konkaven Kanälen, die derart angeordnet sind, daß sie mit den Führungsnuten für die Kugeln zusammenfallen, im Käfig gestreckte Kanäle bzw. Schlitze an den Stellen, wo die Drehmoment übertragenden belasteten Kugeln in den konkaven Kanälen den Führungsnuten im Rohr für die belasteten Kugeln gegenüberstehen, den mit Kugeln gefüllten Käfig abschließende Ringe an den Enden des Rohres, derart, daß das Lager für eine Keilwelle aufnahmefähig ist, deren Keilvorsprünge zwischen den in den Schlitzen der endlosen konkaven Kanäle freiliegenden Kugeln aufgenommen werden.

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