DE2359634C2

DE2359634C2 - Aus zwei Hälften bestehendes Gleitlager

Info

Publication number: DE2359634C2
Application number: DE19732359634
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.Rer.Nat. 6200 Wiesbaden Roemer
Original assignee: Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Current assignee: Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1973-11-30
Publication date: 1983-03-03
Also published as: DE2359634A1

Description

Die Erlindung bezieht sich auf aus zwei Hälften bestehende Gleitlager für den Einsatz in Lagerträgern, deren Belastung oder elastisches Verhalten umfänglich bezüglich der Lagergrundbohrung verschieden ist, beispielsweise Pleuellager, wobei die L.ageroberflächen der beiden Lagerhälften verschieden große Krümmungsradien aufweisen.

Aus GB-PS 8 20 2(M ist eine Gleiilagcranorclnung mit zwei in einer Lagergrundbohrung eingesetzten Lagerhallen bekannt, bei der die Lageroberflächen der beiden Lagerhälften verschieden große Krümmungsradien aufweisen. Der Unterschied in den Krümmungsradien ist dort so groß, daß der im wesentlichen kreiszylindrische Querschnitt der durch die Lageroberflächcn gebildeten Lagerbohrung aufgegeben wird. Der damit verfolgte Zweck ist es. dem Entstehen von Ölfilmschwingungen oder Ölfilmwirbeln in der Lageranordnung entgegenzuwirken.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, den sich mit umfänglicher Änderung der Belastung des Lagers h/w Lnpcririigcrs und dt·π sich mit umfänglich verschiedenem elastischen Verhalten des !..igcrtriifrers eiiiMellcnden. aus un'TwunM'hien Änderungen <ies ..igcrspiels resultier enden Schwierigkeiten enlgCL".'ii-/iiwirken. ohne daß die I er'iL'iinii du' (Heulader in :'n>Hen Serien wesentlich erschu '·π <λ ird

)iese Aufgabt· wird ei'lindtiniist'cin.ilJ dadurch l'cI« >sl. d.i'l der I interst hictl der K.nimi:iiint'sr;idic('i in den Lageroberflächen der beiden Lagerhälften nur innerhalb der Größe des mittleren zugelassenen Lagerspiels liegt und die Lageroberfläche mit größerem Krümmungsradius in demjenigen Bereich der Lagergrundbohrung angeordnet ist, in welchem der Lagerträger im Betrieb größere elastische Verformung bzw. größere Belastung erfährt.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß bei Einsatz von Gleitlagern in Lagerträgern, deren elastisehe Verformung bzw. Belastung umfänglich bezüglich der Lagergrundbohrung verschieden ist. unter der zeitlichen elastischen Verformung bzw. der zeitlichen Veränderung der Belastung auch eine örtliche Veränderung des Lagerspiels eintritt Diese besonderen

i; Verhältnisse sollen im folgenden an dem besonders wichtigen Beispiel von Pleuellagern von Hubkolbenfvloloren bzw. Hubkolben-Kompressoren erläutert werden.

Die Pleuellager von Hubkolben-Motoren sind hauptsächlich in Pleuelstangenrichtung belastet. Im allgemeinen verwendet man für das Pleuellager zwei Halbscha-

nschale

ien, nämiich die Stangenschaie und die Deckenscha Diese Schalen werden durch Abnehmen und Wiederanschrauben des Pleueldeckels eingebaut. Bei vielen Hubkolbenmaschinen liegt die Trennfläche zwischen Deckel und Stange senkrecht zur Stangenrichtung, jedoch gibt es auch Ausführungen mii Schrägstellung der Trennfläche gegen die Stangenrichtung. Je nach dem ob die Zündkräfte oder die Massenkräfte überwiegen, wird im allgemeinen die Stangenschale oder die Deckclsrhale höher beansprucht.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht. Lagerhälften mit in den Hauptbelastungsrichtungen kreiszylindrischcn Lagcrobcrflächen auszubilden, wobei diese Lagerhälltcn mit Lageroberflächen verschiedenen Krümmungsradius' ohne weiteres in der die umfänglich verschiedene elastische Verformung bzw die umfänglich verschiedene Belastung kompensierenden Weise in die Lagergrundbohrung einzusetzen sind.

Besonders vorteilhaft ist es im R&firnen der Erfindung, wenn die beiden Lagerhälften Lagerschalen sind, die in den Hauptbelastungsrichtungen. entsprechend den in ihnen ausgearbeiteten L.ageroberflächen mit verschiedenen Krümmungsradien voneinander verschiedene Wandstärke autweisen. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Möglichkeit zur Serienfertigung erreicht, da die Lagerschale nut Lageroberfläche größeren Krümmungsradius' sich von derjenigen mit Lageroberfläche kleineren Krümmungsradius' praktisch nur dadurch unterscheidet, daß sie tiefer, d. h. auf etwas kleinere Wandstärke ausgearbeitet worden ist. Die·, bedeutet, daß die Wanddicke innerhalb jeder l.ij-'ci ■chaie — abgesehen von den Freilegungsbercichen — gleichmäßig ist. was erhebliche Vorteile bei der halbschaligen Fertigung sowie der messenden Überprüfung der Lagerschalen in großen Serien besteht Allerdings ergibt sich beim Einsetzen dieser die Lagerhälften bildenden Lagerschalcn nut unterschiedlicher Wandstärke in eine zylindrische l.airergrundboh rung, daß der wirksame Mittelpunkt der l.agcrbohrun>: ereenübcr dem Mittelpunkt der LascrmiiKibohrunt: π Rk'hlMnt: der im Hetifh aiittre'cniii.-n μπ'Λι.τι.·, Verformung h/u. in Richtung det l'f -1 * ■. ■ i-· -:. Iv-I.ι* !■;: _tvt-rl.i.-'erl ist Wir !••stufst·.·!!' ■.'.■ ;·.· ■ m !■■·>. Mm· punkt't'rliiüi'run.: .hut :■<■■■. ■ . ■!■■■■ ,;■ !· .1 ■;■

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In einer besonders vorteilhaften Weilerbildung und Ergänzung der Erfindung ist das Spiel der Lageroberfläche mit kleinerem Krümmungsradius gegenüber dem Zapfen auf etwa den halben und das Spiel der Lagerüberfläche mit größerem Krümmungsradius auf etwa den e'neinhalbfachen Betrag des zugelassenen mittleren Lagerspiels abgestimmt. Durch diese Abstimmung des Unterschiedes in den Krümmungsradien auf die für das Gleitlager ohnehin festgelegte Größe des zugelassenen mittleren Lagerspiels werden die Serienherstellung und die messende Endkonimlle Im die erfindungsgemäßen Gleitlager wesentlich erleichtert.

Im speziellen Anwendungsiall des crimiliinjj-.L-cni.i ßen Gleitlagers j Ls Pleuellager wird man die I.ag-Thalliimit Lageroberfläche größeren KrumimingM-.idm- ,1.1! der Seite des Lagerdeckel anordnen.

Ein solches erfindungsgemäß ausgestaltetes l'lcticliager wird im folgenden anhand der Zeichnung als Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei in der Zeichnung das Radialspiel, die Dicke der Lagerschalen und die Freücgungen übertrieben dargestellt sind.

In einer Pleuelstange, bestehend aus Stangen! il 9 und Lagerdeckel to mit in beiden Teilen angebrachter Lagergrundbohrung 3 ist ein Gleitlager eingelegt, dessen beide Hälften eine Stangenschale I und eine Deckclschale 2 sind. Eine genau zylindrische Lagerbohrung, die bei herkömmlicher Lagerausbildung der Lageroberfläche entsprechen würde, ist durch den Kreis 3 wiedergegeben. Genau zcntrisch zu dieser zylindrischen Bohrung 3 ist der Zapfen 4 eingezeichnet. Das zugelassene mittlere Radialspiel zwischen dieser herkömmlichen zylindrischen und konzentrischen Lageroberfläehe 3 und dem Zapfen 4 soll beispielsweise 0.04 mm entsprechen.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Gleitlager ist jedoch der Krümmungsradius r der Stangcnschale 1 (gegenüber demjenigen einer herkömmlichen Lageroberfläche 3) dadurch verkleinert, daß die Stangenscha-Ie 1 mit einer um 0,02 mm vergrößerten Wanddicke hergestellt wird und damit die Lageroberfläche 5 erhält In der Stangenschale 1 ist damit nur noch ein Radialspiel von 0,02 mm vorhanden. Bei einer Druckbelastung der Pleuelstange 9, i0 wird das Auge nur wenig verformi. und die Verkleinerung des effektiven Spiels in der Stangenschale 1 durch Verringerung des Krümmungsradius rcrhöht die Belastbarkeit.

In der Deckelschale 2 ist dagegen durch Verringerung der Wanddicke ein gegenüber der herkömmlichen Lagerung vergrößerter Krümmungsradius Rder Lagerhiilirung vorgesehen, so daß hier ein radiales Lagfirspiel Mm (l.üh mm entstein. Hei Zugbeanspruchung wird das i'inlif Auge tier Pleuelstange 9, 10 insbesondere im IVu-ii-li iles Deckels 10 verformt, aber infolge des :--HtHi-ri'!i Spiels wird ein Klemmen seitlich in der Nähe ili-i Lagerirennfliichen weitgehend unterbunden. Wie die Zeichnung zeigt, sind in der Nähe der Trennflächen f'reilegungen 7 angebracht, wobei diese in der Deckelschale 2 in üblicher Weise hergestellt werden, während sie in der Stangenschale 1 Ki'^sßer ausgeführl werden müssen, um den gleichmäßigen Anschluß zwischen Über- und Unterschale ohne Stufen /ti ermöglichen.

Wie aus der Zeichnung weiter hervorgeht, liegt der Mittelpunkt M der Lagergrundbohrung 8 gegen den wirksamen Mittelpunkt Z der Lagerbohriing 5,6 etwas parallel zur Richtung der Pleuelstange von dem Deckel weg verschoben. Grundsätzlich laß; sich auch das Lagerspiel parallel /ur Richtung der Pleuelstange verkleinern, indem die Lagerbohrungen 5 und 6 leicht exzentrisch zur Lagergrundbohrung 8 ausgeführl werden. Auch hier ist im allgemeinen die Verschiebung (Exzentrizität) der Lagerbohrung gegenüber der Lagcrgrundbohrung vorhanden, wenn die Krümmungsradien r und R der Lageroberflächen 5 und 6 voneinander verschieden bleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aus zwei Hälften bestehendes Gleitlager für den Einsatz in Lagerträgern, deren Belastung oder elastisches Verhalten umfänglich bezüglich der Lagergrundbohrung verschieden ist, beispielsweise Pleuellager, wobei die Lageroberflächen der beiden Lagerhälften verschieden große Krümmungsradien aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied der Krümmungsradien (r, R) nur innerhalb der Größe des mittleren zugelassenen Lagerspiels liegt und die Lageroberfläche (6) mit größerem Krümmungsradius (R) in demjenigen Bereich der Lagergrundbohrung (8) angeordnet ist. in welchem der Lagerträger im Betrieb größere elastische Verformung bzw. größere Belastung erfährt.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerhälften Lagerschalen (1, 2) sind, die in den Hauptbelastungsrichtungen, entsprechend den in ihnen ausgearbeiteten Lageroberflächen (5, 6) mit verschiedenen Krümmungsradien (r, R), voneinander verschiedene Wandstärken aufweisen.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel der Lageroberfläche (5) mit kleinerem Krümmungsradius (r) gegenüber dem Zapfen (4) auf etwa den halben und das Spiel der Lageroberfläche (6) mit größerem Krümmungsradius (R) auf etwa den einemhalbfachcn Betrag des zugelassenen mittleren Lagerspiels abgestimmt ist.

4. Gleitla^ :r nach einem der Ansprüche I bis 3 als Pleuellager, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhälfte (2) mit der Lederoberfläche (6) größeren Krümmungsradius' auf der Sei't; des Lagerdeckel (10) angeordnet ist.