DE2352578B2 - Wälzlagerring aus Sintermetall und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Wälzlagerring aus Sintermetall und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wälzlagerring der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten
Gattung.
Ein derartiger Wälzlagerring ist bereits bekannt (US-PS 30 97 897). Er besteht aus hochtemperaturfestem Titancarbid, bei dem die Laufrille dadurch
hergestellt wird, daß der Lagerring mit seiner der Laufrille entsprechenden Form formgepreßt und
gesintert wird, worauf sich das spanabhebende Schleifen und ggf. Läppen der Laufrille anschließt Derartige
bekannte Wälzlagerringe unter Verwendung von Titancarbiden, das sonst als Hartmetall auch für
spanabhebende Werkzeuge, die beim spanabhebenden Bearbeiten sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind,
verwendet wird, haben jedoch Nachteile.
Darüber hinaus sind selbstschmierende Lager aus porösen Sinterwerkstoffen bekannt die aufgrund ihrer
großen Porösität bei beispielsweise 90 bis 1200C bis zu
50% ihres Volumens an Schmieröl aufnehmen können. Auch derartige Lager haben Nachteile.
Schließlich ist es auch bekannt Lager aus geschmiedetem Material durch spanabhebende Bearbeitung
verhältnismäßig duktil, d. h. nachgiebig, bei Belastungen zu gestalten. Die Herstellungskosten solcher Lager sind
jedoch verhältnismäßig groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager der eingangs genannten Gattung mit einfachen Mitteln
dahingehend zu verbessern, daß es sich durch gute Eigenschaften, insbesondere geringe Geräuschentwicklung und geringe Vibrationen im Gebrauch und durch
hohen V/iderstand gegen Ermüden auszeichnet.
Dies wird entsprechend dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 erreicht.
Der erfindungsgemäße Wälzlagerring ist hervorragend geeignet zur Verwendung bei Hochleistungswälzlagern, die sich gegenüber den eingangs genannten trotz
einfacher Herstellung durch eine größere ermüdungsfreie Lebensdauer auszeichnen. Denn dank der dichten
Struktur im Bereich der Laufrille erhalten die Wälzlagerkörper, insbesondere Kugeln, eine gute
Auflagerung, die dann durch den poröseren Hauptquerschnittsbereich gestützt wird, der für die gute Nachgiebigkeit unter Belastungen sorgt. Unter Verwendung von
erfindungsgemäßen Wälzlagerringen hergestellte Lager sind sehr geräuscharm und zeichnen sich auch durch
nur geringe Vibrationen aus.
Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet
Die erfindungsgemäßen Wälzlagerringe sind entsprechend den Unteransprüchen in sehr einfacher Weise auf
pulvermetallurgischem Wege durch Verpressen und Sintern sowie anschließendes spanloses Einrollen bzw.
Einwalzen der die Lauffläche bildenden Laufrille herstellbar.
Entsprechend den Unteransprüchen ist von einem bereits gepreßten und gesinterten Metallpulverrohling
ausgehend die Lauffläche durch mechanische, aber spanlose Bearbeitung mit entsprechender Tiefe und
Formanpassung an die betreffenden Wälzkörper herzustellen und dafür zu sorgen, daß im Querschnitt
ungleiche Dichten auftreten. Dabei wird nach den Unteransprüchen in der Querschnittszone unmittelbar
benachbart zur Lauffläche infolge des Einrollens eine Verdichtung des im übrigen verhältnismäßig porösen
Sintermetallkörpers erreicht Diese verdichtete Querschnittszone verleiht dem Lagerring eine erhöhte
ermüdungsarme Lebensdauer.
Durch die Herstellung nach den Unteransprüchen kann das vorhandene Material auch praktisch 100%ig
ausgenutzt werden, da bis auf gewisse letzte Feinschliffoder Feinläpparbeit praktisch kein Material verlorengeht
Beim Herstellungsverfahren nach den Unteransprüchen wird also erreicht, daß über den Querschnitt des
Lagerrings eine ungleiche Dichteverteilung, d. h. vom Grund der Laufrille bis zur entgegengesetzten Seite,
insbesondere der Bohrung des Lagerrings, ein Dichtegradient erzeugt wird; die Querschnittszone größter
Dichte befindet sich dabei an der Lauffläche bzw. in unmittelbarer Nachbarschaft zu dieser.
Anhand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung näher erläutert
Darin zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch einen Wälzlagerring gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine Vergrößerung des Wälzlagerrings gemäß Fig.l,
Fig.3 eine schematische Darstellung einer Verfahrensweise
zur Herstellung einer Laufrille an der äußeren Mantelfläche eines Wälzlagerinnenrings durch Rollen,
und zwar von oben gesehen und
F i g. 4 eine entsprechende Seitenansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 3.
Gemäß F i g. 1 ist der Hauptquerschnittsbereich 22 des Lagerrings 21 im Abstand von der Laufrille 23
verhältnismäßig porös, während die der Laufrille 23 benachbarte Querschnittszone 24, die mondsichelartig
im Querschnitt ausgebildet ist, eine höhere Dichte von mindestens 95% und insbesondere 98% oder mehr der
theoretischen Materialdichte aufweist. Die Dicke dieser Querschnittszone 24 größter Dichte ist am geometrischen
Ort des Abrollens der Kugel (am Wälzkreis) unter dem Boden bzw. dem Grund der Laufrille 23 am größten
und nimmt nach beiden Seiten der Kugelachse mit zunehmendem eingeschlossenem Winkel θ (F i g. 2) ab.
Es kann erwünscht sein, am Innenmantel des Lagerringes 21 — wie in F i g. 2 dargestellt — angrenzend an den
Trag- bzw. Stützdorn für den Lagerring einen dünnen Bereich 25 verhältnismäßig großer Dichte herzustellen.
Die Grenze zwischen der verdichteten Querschnittszone 24 und dem Hauptquerschnittsbereich poröserer
Art muß nicht notwendigerweise scharf sein; vielmehr können beide Bereiche allmählich ineinander übergehen.
Die Dicke oder Tiefe der Querschnittszone 24 hoher Dichte unter dem Grund der Laufrille 23 sollte
mindestens 25% der größten Laufrillentiefe und vorzugsweise mindestens 50% der Laufrillentiefe
betragen.
Herstellung des Wälzlagerrings
Es empfiehlt sich, von Stahlpulver auszugehen, das nicht nur wirtschaftlich attraktiv ist, sondern das auch
sehr praktisch gehandhabt werden kann. Das Pulvergemisch kann ein Gemisch von Elementarpulvern sein.
Obwohl solche Gemische dazu neigen, eine heterogene Masse zu bilden, ist dies für den vorliegenden Fall
eünstie. da solche Massen beim Sintern nur unvollstän-
dig legiert werden und daher duktile Bereiche beibehalten, die die Bildung von Sprödrissen in den
porösen Bereichen des Lagerrings verhindern.
Es werden jedoch vorlegierte Pulver, beispielsweise soiche, die durch Zerstäuben aus einer flüssigen
Schmelze erzeugt werden, vorgezogen- Damit solche Pulver verdichtungsfähig sind, wird der Kohlenstoff aus
solchen Gemischen weggelassen und erst vor dem Verdichten dem zerstäubten Pulver zugemengt Der
ίο Kohlenstoff kann jedoch auch nach dem Sintern des
Rohlings durch Aufkohlen auf den gewünschten Kohlenstoffgehalt zugesetzt werden.
Zweckmäßig werden für die Lagerringe Stähle des Typs 52 100, d. h. niedrig legierte Nickel-Molybdän-
Stähle, Molybdän-Mangan-Stähle u.dgl. Verwendung finden, beispielsweise solche, die mindestens 65 Gew. %
Eisen, 03 bis 1,5 Gew.-% Kohlenstoff und den Rest
Legierungszusätze bzw. geringe Verunreinigungen aufweist Beispiele sind
1.4% Nickel, 2% Kupfer, 0,6% Kohlenstoff,
Rest Eisen neben Verunreinigungen
2. 1,5% Molybdän, 1% Kohlenstoff, Rest Eisen neben Verunreinigungen
3. 0,5% Molybdän, 0,5% Mangan, 1 % Kohlenstoff. Rest Eisen neben Verunreinigungen
4. 1,5% Chrom, 0,5% Molybdän, 1 % Kohlenstoff, Rest Eisen neben Verunreinigungen
(Stahltyp 52 100)
Das Metallpulver wird dann zweckmäßigerweise in einem ringförmigen Gesenk kaltgepreßt und unter
einem Druck von ca. 4500 bis 7000 kp/cm2 verdichtet. Der Rohling wird dann 20 Minuten lang bei einer
Temperatur von 11200C unter im wesentlichen nicht
aufkohlenden Bedingungen in einer Atmosphäre mit gekracktem Ammoniak gesintert und erhält dann eine
Dichte im Bereich von 80 bis 92, insbesondere 85 bis 92%, der tatsächlichen bzw. wahren Stahldichte.
Nunmehr wird der pulvermetallurgisch hergestellte ringförmige Rohling mechanisch spanlos kalt bearbeitet,
um die Laufrille und gleichzeitig die Querschnittszone großer Dichte zu erzeugen.
Gemäß F i g. 3, 4 weist eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens eine tragende Welle 33
auf, die am Ende 31 verjüngt ist und eine Bohrung zur Aufnahme eines zylindrischen Domes 32 enthält, dessen
Durchmesser dem Innendurchmesser des Rohlings bzw. Innenlaufrings angepaßt ist.
Der Rohling 33 wird auf den Dorn 32 zwischen zwei
so Distanzhaltern 34 und der Tragwelle 30 aufgeschoben. Ein Werkzeughalter 35 weist zwei antriebslose Formrollen
36, 37 (F i g. 4) auf, die auf Auflagern 36Λ, 37A
zwischen den Lagerb'Scken 38,39 drehbar montiert sind.
Der Formrollensatz wird zur Bildung der Laufrillen 23 mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit bis
zur gewünschten Laufrillentiefe in Querrichtung gegen den Rohling 33 bewegt und beträgt beispielsweise
2,5 μπι pro Umdrehung. Die durch dieses Einrollen
erzeugte Laufrille 23 hat im allgemeinen eine bessere Oberflächenbeschaffenheit als eine durch spanabhebende
Bearbeitung hergestellte Laufrille. Dies ist bedeutungsvoll für die Verlängerung der ermüdungsfreien
Lebensdauer.
Entsprechend kann auch die Laufrille eines Außenlaufrings hergestellt werden.
Entsprechend kann auch die Laufrille eines Außenlaufrings hergestellt werden.
Nach der Laufrillenherstellung kann der Rohling 33 einer Wärmebehandlung unterzogen werden; zur
Vorbereitung auf die Abschreckhärtune erfolet dabei
ein Erhitzen auf Austenitisierungstemperatur. Dieser
Wärmebehandlung kann ein zusätzliches Aufkohlen vorangehen. Die Wärmebehandlung vermehrt und
verfestigt die Sinterungsbindungen.
Der mit der eingerollten Laufrille 23 versehene Rohling 33 kann vor dieser Wärmebehandlung beispielsweise
20 Minuten lang oder länger auf eine Temperatur von 1120° C erhitzt werden, wodurch eine
nochmalige Sinterung eintritt.
Es empfiehlt sich, während des mechanischen Bearbeitens Vorkehrungen zu treffen, um sicherzustellen,
daß das Bearbeiten des Rohlings 33 in der Form von Druckspannungen zur Wirkung gelangt.
Im Anschluß an die obengenannte nachträgliche Wärmebehandlung kann der Ring auch noch fein
geschliffen werden.
Das Einrollen der Laufrille 23 und das Verdichten der Querschnittszone 24 hoher Dichte erfolgt also zweckmäßigerweise
mit Hilfe eines umlaufenden profilierten Roll- oder Walzwerkzeugs, das so lange gegen die
betreffende Fläche des Rohlings 33 gedrückt wird, bis die gewünschte Laufrillentiefe erzielt ist.
Der Vorteil der gerollten Laufrille 23 besteht darin, daß ein verdichteter Bereich mit gewünschtem Elastizitätsmodul
£im Verein mit optimaler Widerstandsfähigkeit gegen Ermüden dort geschaffen wird, wo diese
Eigenschaften am dringendsten benötigt werden. Ein anderer Vorteil des Einrollens bzw. Einwalzens besteht
darin, daß sich die Laufrille 23 durch äußerst hohe Oberflächenglätte auszeichnet, was die Verlängerung
der ermüdungsfreien Lebensdauer begünstigt.
Die Beziehungen zwischen der Dichte und dem Elastizitätsmodul sowie Dauerfließgrenze bzw. Ermüdungseigenschaft
ist für eine gesinterte Stahlmasse mit 4% Nickel, 0,8% Kohlenstoff und dem Rest im
wesentlichen Eisen in folgender Tabelle veranschaulicht.
| Dichte | % in der | Elastizitäts | Dauerfließgrenze |
| theor. | modul | für 107 Lastwechsel | |
| Dichte | |||
| kp/cm2 | kp/cm2 | ||
| 6,6 | 84 | 1,20 ■ 106 | 1620 |
| 7,0 | 89 | 1,48 · 10" | 2180 |
| 7,4 | 94 | 1,62 · 10" | 2600 |
| 7,87 | 100 | 2,04 · 10" | - |
durchgeführt. Verglichen wurden pulvermetallurgisch hergestellte Ringe 1 mit spanabhebend hergestelltei
Laufrille 23 mit solchen Ringen 2, die erfindungsgemäC hergestellt wurden. Beide Ringe hatten nach Verdichter
und Sintern eine Dichte von 86% der theoretischer Dichte. Die Laufrille im Ring 1 wurde durch spanend«
Bearbeitung und im anderen Ring 2 durch Roller hergestellt, so daß die endgültige durchschnittliche
Dichte des Ringes 2 mit gerollter Laufrille 92% dei theoretischen Dichte betrug. Die Prüfungsergebnisse
sind in folgender Tabelle zusammengefaßt.
| Ringl | Ring 2 | |
| Laufrille | Laufrille | |
| spanabhebend | gerollt | |
| bearbeitet | ||
| 20 % der theoretischen | 86 | 92 |
| Dichte | ||
| Schwingungspegel | 6,0 | 2,0 |
| Belastung zur Erzeugung | 23,6 kp | 57 kp |
| einer bleibenden Ver- | ||
| 25 formung von 25 μπι | ||
| L10 (Lebensdauer bei | 6,0 Stunden | 85 Stunden |
| 3600 U/min) |
Zur Bestimmung der Schüttelfestigkeit, der Verformung unter Belastung und der Dauerfestigkeit wurden
Vergleichsversuche für eine Stahlzusammensetzung mit 0,5% Mo, 0,5% Mn, 1% C, Rest im wesentlichen Eisen,
jo Wie aus der Tabelle ersichtlich, ist der Ring 2 gemäC
der Erfindung dem Ring 1 nach dem Stand der Technik hinsichtlich Schwingungspegel, Belastbarkeit bis zurr
Erreichen einer bleibenden Verformung von 0,0025 mn sowie ermüdungsfreier Lebensdauer (Dauerfestigkeit'
jr> bedeutend überlegen.
Im Falle der Belastung, die eine bleibende Verfor mung von 0,0025 mm bewirkt, ist zu bemerken, daß dei
Ring 2 gemäß der Erfindung mehr als das Doppelte dei Belastung des Ringes 1 aushält.
4Ii Die in der Tabelle angegebene, mit Lt0 bezeichnete
Lebensdauer der Lager wird als statistische Zah berechnet Da die Lebensdauer bei den einzelner
Lagern schwankt, wird die Lebensdauer eines Lagen definiert als die Anzahl der Betriebsstunden, die 90°/i
einer Gruppe von Lagern bei einer gegebenen Drehzah erreicht oder überschreitet, bevor die Ermüdung
einsetzt.
Wie ferner aus der Tabelle zu ersehen ist, zeichne sich der pulvermetallurgisch hergestellte Ring 2 durcl
so eine erheblich höhere ermüdungsfreie Lebensdauei nämlich von 85 Stunden gegenüber 6,0 Stunden für dei
Ring 1 aus, was eine Verbesserung auf mehr als da 14fache bedeutet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Wälzlagerring aus Sintermetall mit einer hohen Durchschnittsdichte von mindestens etwa 95% der
theoretischen Dichte im Laufflächenbereich, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring
(21) eine derartige ungleiche Dichteverteilung aufweist, daß die unmittelbare an die Lauffläche der
Laufrille (23) anschließende Querschnittszone (24) durch Einrollen der Laufrille (23) die hohe
Durchschnittsdichte, der Hauptquerschnittsbereich
(22) des Lagerrings (21) dagegen verhältnismäßig porös ist und eine Durchschnittsdichte im Bereich
von etwa 80 bis etwa 92% der theoretischen Dichte aufweist
2. Wälzlagerring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Querschnittszone
(24) hoher Dichte unter dem Grund der Lauffläche wenigstens 25% der maximalen Tiefe der Laufrille
(23) beträgt
3. Wälzlagerring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Querschnittszone
(24) hoher Dichte unter dem Grund der Lauffläche wenigstens 50% der größten Tiefe der Laufrille (23)
beträgt
4. Wälzlagerring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittszone (24) hoher Dichte eine durchschnittliche Dichte von wenigstens 98% der theoretischen
Dichte des Metalls und der restliche Hauptquerschnittsbereich (22) des Lagerrings (21) außerhalb
der Querschnittszone (24) hoher Dichte eine durchschnittliche Dichte von etwa 85% bis etwa
92% der theoretischen Dichte des Metalls aufweist
5. Wälzlagerring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittszone (24) hoher Dichte im Querschnitt im
wesentlichen sichelförmig ausgebildet ist
6. Wälzlagerring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (21) aus warmformbarem Stahl mit etwa 4%
Nickel, etwa 0,8% Kohlenstoff und dem Rest im wesentlichen Eisen besteht
7. Wälzlagerring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (21)
aus warmformbarem Stahl mit 0,5% Molybdän, 0,5% Mangan, 1% Kohlenstoff und dem Rest Eisen
besteht
8. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerringes durch Formgeben und Sintern nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrille in den aus Metallpulver
gebildeten porösen Ringrohling einer durchschnittlichen Dichte von etwa 80 bis 92% der theoretischen
Dichte so spanlos eingerollt wird, daß in der Querschnittszone des ringförmigen Rohlings unmittelbar anschließend an die Lauffläche bzw. Laufrille
die Querschnittszone hoher Dichte entsteht, während der übrige Querschnittsbereich des gesinterten
Ringrohlings außerhalb der Querschnittszone hoher Dichte im wesentlichen porös bleibt
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring nach dem Einrollen der
Laufrille auf Austenitisierungstemperatur erhitzt und danach durch Abschrecken gehärtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring vor dem Erhitzen
aufgekohlt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet daß dsr Lagerring vor dem Erhitzen nochmals gesintert wird.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4307561A1 (de) * | 1993-03-10 | 1994-09-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Lagerung einer Welle in einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelwelle im Triebwerksgehäuse einer Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3897988A (en) * | 1974-02-22 | 1975-08-05 | Textron Inc | Bearing for a conveyor roll or the like |
| US4026657A (en) * | 1974-09-05 | 1977-05-31 | Textron, Inc. | Sintered spherical articles |
| US4059879A (en) * | 1975-11-17 | 1977-11-29 | Textron Inc. | Method for the controlled mechanical working of sintered porous powder metal shapes to effect surface and subsurface densification |
| US4094559A (en) * | 1976-12-30 | 1978-06-13 | Textron Inc. | Flanged bearing cartridge |
| US4232436A (en) * | 1978-03-31 | 1980-11-11 | Textron Inc. | Powder metallurgy production of spherical articles, such as bearing elements |
| US4394421A (en) * | 1979-07-09 | 1983-07-19 | Textron Inc. | Thread forming of sintered porous metal shapes |
| US4393563A (en) * | 1981-05-26 | 1983-07-19 | Smith David T | Cold forced sintered powder metal annular bearing ring blanks |
| NL8304240A (nl) * | 1983-12-08 | 1985-07-01 | Skf Ind Trading & Dev | Wiellager. |
| US4976915A (en) * | 1988-08-30 | 1990-12-11 | Kuroki Kogyosho Co., Ltd. | Method for forming a powdered or a granular material |
| US5242741A (en) * | 1989-09-08 | 1993-09-07 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Boronized sliding material and method for producing the same |
| JP2757340B2 (ja) * | 1989-09-08 | 1998-05-25 | 大豊工業 株式会社 | 浸ほう素処理摺動部材およびその製造方法 |
| US5085679A (en) * | 1990-11-23 | 1992-02-04 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Glass spinner manufacture |
| US5112146A (en) * | 1991-07-17 | 1992-05-12 | Rockwell International Corporation | Functionally gradated rolling element bearing races |
| US5547233A (en) * | 1993-03-24 | 1996-08-20 | Remanco Hydraulics, Inc. | Hydraulic swivel having selectively hardened portions |
| JPH06341443A (ja) * | 1993-06-03 | 1994-12-13 | Nippon Thompson Co Ltd | 非磁性軌道体及びその製造方法 |
| DE4404534C2 (de) * | 1994-02-12 | 1997-03-20 | Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co | Kugelkupplung |
| GB2315115B (en) * | 1996-07-10 | 2000-05-31 | Hitachi Powdered Metals | Valve guide |
| US5791787A (en) * | 1997-02-19 | 1998-08-11 | Reliance Electric Industrial Company | Corrosive resistant bearing assembly |
| NL1016811C2 (nl) * | 2000-12-06 | 2002-06-13 | Skf Ab | Wentellager omvattende een met poedermetallurgietechniek verkregen onderdeel. |
| US6710593B2 (en) * | 2001-07-25 | 2004-03-23 | American Electronic Components, Inc. | Rotary position sensor with a self-lubricating bearing |
| DE102004047053B3 (de) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG | Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerteilen |
| US8029195B2 (en) * | 2004-11-25 | 2011-10-04 | Jtekt Corporation | Vehicular-wheel bearing assembly |
| DE102006024603A1 (de) * | 2006-05-26 | 2007-11-29 | Schaeffler Kg | Wälzlager |
| GB2459857A (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-11 | Torotrak Dev Ltd | A CVT variator with sintered components |
| JP5310338B2 (ja) * | 2009-07-15 | 2013-10-09 | 株式会社ジェイテクト | 転がり軸受の取付構造 |
| US9133886B2 (en) * | 2011-03-18 | 2015-09-15 | Ntn Corporation | Constant velocity universal joint |
| FR3000148B1 (fr) * | 2012-12-21 | 2015-06-19 | Skf Aerospace France | Roulement destine a subir un phenomene de fatigue de surface |
| SE537381C2 (sv) * | 2013-04-09 | 2015-04-14 | Skf Ab | Lagerkomponentsdel, lagerkomponent och process för tillverkning av en lagerkomponent |
| DE102014111956A1 (de) * | 2014-08-21 | 2016-03-10 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Nachstelleinrichtung für eine Scheibenbremse und Scheibenbremse mit einer solchen Nachstelleinrichtung |
| EP3285945B1 (de) | 2015-04-23 | 2019-03-06 | The Timken Company | Verfahren zur formung einer lagerkomponente |
| CN107309432B (zh) * | 2017-05-10 | 2020-05-05 | 武汉理工大学 | 一种含油轴承环的粉末冶金-轧制成形的制造方法 |
| DE102018208947A1 (de) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | Aktiebolaget Skf | Wälzlagerring mittels eines Metallspritzgussverfahrens |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3365253A (en) * | 1965-11-22 | 1968-01-23 | Federal Mogul Corp | Self-aligning antifriction-bearing equipped roller |
| JPS476801U (de) * | 1971-02-15 | 1972-09-25 | ||
| JPS516602A (en) * | 1974-07-05 | 1976-01-20 | Nippon Telegraph & Telephone | S*n kanshojushinkiseigyosochi |
-
1972
- 1972-12-08 US US00313561A patent/US3782794A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-10-12 GB GB4782273A patent/GB1440496A/en not_active Expired
- 1973-10-19 DE DE2352578A patent/DE2352578B2/de not_active Ceased
- 1973-10-19 FR FR7337384A patent/FR2210243A5/fr not_active Expired
- 1973-10-23 CA CA183,991A patent/CA994844A/en not_active Expired
- 1973-11-29 JP JP13316373A patent/JPS5326267B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4307561A1 (de) * | 1993-03-10 | 1994-09-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Lagerung einer Welle in einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelwelle im Triebwerksgehäuse einer Brennkraftmaschine |
| EP0623761A1 (de) * | 1993-03-10 | 1994-11-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lagerung einer Welle in einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelwelle im Triebwerksgehäuse einer Brennkraftmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US3782794A (en) | 1974-01-01 |
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| GB1440496A (en) | 1976-06-23 |
| DE2352578A1 (de) | 1974-06-12 |
| JPS5326267B2 (de) | 1978-08-01 |
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