DE2438512C3

DE2438512C3 - Gear machine

Info

Publication number: DE2438512C3
Application number: DE19742438512
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Filing date: 1974-08-10
Publication date: 1977-07-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit in Lagerkörpern, insbesondere Lagerbuchsen, gelagerten Wellenzapfen von im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern, welche Lagerkörper in einer Gehäuseausnehmung der Zahnradmaschine angeordnet sind.The invention relates to a gear machine (pump or motor) with in bearing bodies, in particular Bearing bushes, journals mounted on external meshing gears, which bearing bodies are arranged in a housing recess of the gear machine.

Bei bekannten Zahnradmaschinen dieser Art (vgl. DT-PS 17 03 180) sind die Lagerkörper zylindrisch ausgebildet und die sie aufnehmende Gehäuseausnehmung hat parallele Wandungen. Es hat sich gezeigt, daß solche Lagerkörper an den den Zahnradseitenflächen zugewandten Stirnseiten im Niederdruckbereich zum Verschleiß neigen.In known gear machines of this type (see. DT-PS 17 03 180) the bearing bodies are cylindrical formed and the housing recess receiving them has parallel walls. It has been shown that such bearing bodies on the end faces facing the gearwheel side surfaces in the low-pressure region Tend to wear.

Ursache hierfür ist die Verformung der Lagerkörper unter Last. Diese werden im Lastbereich (auf der Niederdruekseite) radial gestaucht and längen sich in axialer Richtung. Auf die zahnradseitige Stirnfläche der Laeerkörper bezogen bedeutet dies eine Aufwölbung im Niederdruckbereich, wodurch diese Stirnfläche vom Zahnrad soweit abgetragen wird, bis sich zwischen Zahnrad und Lagerkörper stirnseitig an letzteren ein gleichmäßiges Tragen am vollen Umfang einstellt. Die Aufwölbung der zahnradseitigen Lagerkörper-Stirnseite wird zudem begünstigt durch leichte Kantenpressung, hervorgerufen durch leichtes Durchbiegen der Zahnradwellenzapfen unter Last. Durch diese Verformung und Abtragung leidet die Lebensdauer der Lagerkörper.The reason for this is the deformation of the bearing body under load. These are in the load area (on the Low pressure side) radially compressed and elongate in the axial direction. On the gear-side face of the This means a bulge in the low-pressure area, which means that this face is from the hollow body Gear is worn away until there is a front side between the gear and the bearing body on the latter adjusts even wearing over the full circumference. The bulge of the gear-side bearing body face is also favored by the slight edge pressure caused by the slight bending of the gear shaft journals under load. As a result of this deformation and erosion, the service life of the bearing body suffers.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Zahnradmais schine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, deren Lagerkörper keinem stirnseitigen Verschleiß unterworfen sind, d. h. eine hohe Lebensdauer besitzen.It is an object of the invention to provide a gear maize machine of the type mentioned, whose Bearing bodies are not subject to face wear, d. H. have a long service life.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daßThis is achieved according to the invention in that

zwischen der Gehäuseausnehmung und den Lagerkörpern mindestens auf der Niederdruekseite ein sich inbetween the housing recess and the bearing bodies at least on the low pressure side in

Richtung zu den Zahnradseitenflächen hin erweiterterDirection towards the gear side surfaces widened

Spalt gebildet ist. .Gap is formed. .

Auf diese Weise wird dem oben beschriebenenIn this way the above becomes the same

Verformungs- und Anpassungsvorgang entgegenge-The deformation and adjustment process

wirkt, d. h. die Stirnseiten der Lagerkörper liegen nunacts, d. H. the end faces of the bearing body are now

gleichmäßig: an den Zahnradseitenflächen an, ohneevenly: on the gear side surfaces, without

zuvor abgetragen worden zu sein.to have been removed beforehand.

Zweckmäßig Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate refinements of the invention emerge from the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung nachstehend beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are described below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe, F i g. 1 a longitudinal section through a gear pump,

Fig. 2einen Schnitt längs H-II nach Fig. 1,
F i g. 3 und 4 Querschnitte durch zwei verschiedene Lagerkörper,FIG. 2 shows a section along H-II according to FIG. 1,
F i g. 3 and 4 cross-sections through two different bearing bodies,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine Abwandlung des Gehäuses der Zahnradmaschine nach F i g. 1,F i g. 5 shows a longitudinal section through a modification of the housing of the gear machine according to FIG. 1,

Fig.6 Schnitt längs III-III einer Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach F i g. 1,6 section along III-III of a modification of the Embodiment according to FIG. 1,

F i g. 7 eine Funktionsdarstellung,F i g. 7 a functional illustration,

Fig.8 und 9 Querschnitte durch zwei weitere Lagerkörper.8 and 9 cross sections through two further bearing bodies.

Die Zahnradpumpe besitzt ein Gehäuse 10, das beidseitig durch Deckel 11 und 12 verschlossen ist. Es hat eine durchgehende Ausnehmung 13, welche durch zwei sich überschneidende, parallel verlaufende durchgehende Bohrungen 14, 15 gebildet ist. Dadurch erhält die Ausnehmung im Querschnitt die Form einer Acht.The gear pump has a housing 10 which is closed on both sides by covers 11 and 12. It has a continuous recess 13, which is formed by two overlapping, parallel continuous Bores 14, 15 is formed. This gives the recess the shape of a figure eight in cross section.

In der Bohrung 14 sind achsgleich zueinander zwei buchsenförmige Lagerkörper 16, 17 angeordnet, in welche Laufbuchsen 18, 19 eingepreßt sind. In diesen Laufbuchsen sind die Wellenzapfen 20, 21 eines Zahnrades 22 gelagert. Der Wellenzapfen 21 dringt über das Gehäuse hinaus und dient zum Antrieb der Zahnradpumpe.In the bore 14, two bush-shaped bearing bodies 16, 17 are arranged coaxially to one another, in which bushings 18, 19 are pressed in. In these liners, the shaft journals 20, 21 are one Gear 22 mounted. The shaft journal 21 penetrates the housing and is used to drive the Gear pump.

In der Bohrung 15 sind achsgleich zueinander zwei buchsenförmige Lagerkörper 22, 23 angeordnet, in welche Laufbuchsen 24, 25 eingepreßt sind. In diesen Laufbuchsen sind die Wellenzapfen 26, 27 eines Zahnrades 28 gelagert, das mit dem Zahnrad 22 im Außeneingriff kämmt. Die Lagerbüchsen haben an den einander zugewandten Seiten Abflachungen, mit denen sie aneinander anliegen. Jn die Ausnehmung 13 dringt in Höhe der Zahnräder von der einen Seite her eine Bohrung 29 ein, von der anderen Seite achsgleich zu dieser eine Bohrung 30.In the bore 15, two bush-shaped bearing bodies 22, 23 are arranged coaxially to one another, in which liners 24, 25 are pressed in. In these liners, the shaft journals 26, 27 are one Gear 28 mounted which meshes with the gear 22 in external engagement. The bearing bushes have on the facing sides flats with which they rest against one another. The recess 13 penetrates into Height of the gears from one side a hole 29, from the other side coaxially to this one hole 30.

Die buchsenförmigen Lagerkörper weisen an ihremThe bush-shaped bearing bodies point to their

Außenumfang eine geringe Konizität k auf, die in den Figuren der Zeichnung übertrieben dargestellt ist. Diese Konizität beträgt auf einen Zentimeter der Buchsenlänge etwa 1 bis 3 Hundertstel Millimeter. Die Lagerkörper sind so im Gehäuse angeordnet, daß ihn.¹ Stirnseite mit s dem Durchmesser A dem Deckel zugewandt ist, die Stirnseite mit dem kleineren Durchmesser B den Zahnradseitenflächen. Dadurch ergibt sich gegenüber den parallelen Wandungen der Ausnehmung S3 ein konischer Spalt S.The outer circumference has a slight conicity k , which is shown exaggerated in the figures of the drawing. This conicity is about 1 to 3 hundredths of a millimeter per centimeter of the length of the socket. The bearing bodies are arranged in the housing that it. ¹ face with s the diameter A faces the cover, the face with the smaller diameter B faces the gear wheel side surfaces. This results in a conical gap S in relation to the parallel walls of the recess S3.

Bedingt durch ihre Konizität nehmen die Lagerkörper eine leicht nach innen gekippte Stellung ein. Dadurch entsteht insbesondere im Niederdruckbereich zwischen Zahnrad und Lagerkörper ein axialer Spalt /(s. Fig.7). Die Lastaufnahme im Lagerkörper liegt zunächst am äußeren Ende der Wellenzapfen und wandert mit zunehmender Belastung nach innen. Die, zunehmende Verformung des Lagerkörpers wird in dem zunächst auf der Niederdruckseite (Bohrung 29) vorhandenen Spalt zwischen Zahnrad und Lagerkörper aufgefangen. Dabei kann die zunächst nach außen verlagerte Lastaufnahme im Endeffekt zu einer gleichmäßigen Verformung über die ganze Breite der Lagerkörper führen und die bei bisherigen Pumpen der Innenseite der Lagerkörper konzentrierte Verformung herabsetzen. Daraus ergibt sich nicht nur eine wesentliche oder vollständige Verschleißminderung an den Stirnseiten der Lagerkörper, sondern auch eine gleichmäßige Belastung der Laufbuchsen durch die Wellenzapfen.Due to their conicity, the bearing bodies assume a slightly inwardly tilted position. This creates an axial gap between the gear wheel and the bearing body, especially in the low pressure area / (see Fig. Fig. 7). The load bearing in the bearing body is initially at the outer end of the shaft journal and migrates inward as the load increases. The increasing deformation of the bearing body is in the initially on the low pressure side (hole 29) existing gap between gear and bearing body caught. The load absorption, which is initially shifted to the outside, can ultimately result in a lead uniform deformation over the entire width of the bearing body and the previous pumps Reduce concentrated deformation inside the bearing body. This does not result in just one substantial or complete reduction in wear on the end faces of the bearing body, but also a even loading of the bushings by the shaft journals.

Wie die F i g. 4 und 5 zeigen, ist es auch möglich, die Lagerkörper — ein solcher mit der Bezeichnung 32 ist in Fig.4 dargestellt — zylindrisch auszubilden. In diesem Fall weist die Ausnehmung 13 des Gehäuses die Konizität k auf. Der Bereich b, in welchem die Zahnräder liegen, ist nicht konisch ausgebildet. Durch den Einbau der zylindrischen Lagerkörper in die konische Gehäuseausnehmung 13' ergibt sich wieder der in F i g. 1 dargestellte Spalt s. Die Wirkung ist genau dieselbe wie oben beschrieben.As the F i g. 4 and 5 show, it is also possible for the bearing bodies - one with the designation 32 is shown in FIG. 4 - to be cylindrical. In this case, the recess 13 of the housing has the conicity k . The area b in which the gears are located is not conical. The installation of the cylindrical bearing body in the conical housing recess 13 'again results in the one shown in FIG. 1 shown gap . The effect is exactly the same as described above.

Es ist auch möglich, die beiden oben beschriebenen Maßnahmen zu kombinieren. In diesem Fall wären sowohl die Lagerkörper wie auch die Gehäuseausnehmung leicht konisch ausgebildet. Wesentlich ist nur, daß sich in eingebautem Zustand ein Spalt zwischen Lagerkörpern und Gehäuseausnehmung ergibt, wobei die Spaltbreite an den Zahnradflächenseiten am größten ist. Der konische Spalt braucht nicht unbedingt einen geraden d. h. konischen Verlauf zu nehmen. Es ist auch möglich, die Linie gekrümmt auszubilden, z. B. ballig, wesentlich ist lediglich, daß sich zu den Zahnradseitenflächen hin ein erweiternder Spalt ergibt.It is also possible to combine the two measures described above. In this case, both the bearing body and the housing recess would be designed to be slightly conical. It is only essential that, in the installed state, there is a gap between the bearing bodies and the housing recess, the gap width being greatest on the sides of the gearwheel surface. The conical gap does not necessarily have to be straight, ie conical. It is also possible to make the line curved, e.g. B. crowned, it is only essential that there is a widening gap towards the gear side surfaces.

Dieser sich erweiternde Spalt braucht sich nicht über die gesamte Lä'ige der Lagerkörper zu erstrecken, er kann beispielsweise von der Mitte des Lagerkörpers ausgehen, während die andere Hälfte zylindrisch ist. Dies zeigt die Fig.8 an einem ballig ausgebildeten Lagerkörper 34. Es sei weiterhin vermerkt, daß sich der konische Spalt nicht um den gesamten Umfang eines Lagerkörpers zu erstrecken braucht. Wichtig ist lediglich, daß der Spalt auf der Niederdruckseite der Maschine ausgebildet ist. Die Niederdruckseite liegt dort, wo sich die Bohrung 29 befindet. Sie ist in den F i g. 2, C, 7, u. 9 mit Nbezeichnet. In diesem Falle genügt es also, am Lagerköfper nur den Bereich abzutragen (konisch oder ballig), welcher der Saugseite zugewandt ist. Ein solches Ausführungsbeispiel zeigt die F i g. 9.This widening gap need not extend over the entire length of the bearing body; it can, for example, start from the center of the bearing body, while the other half is cylindrical. This is shown in FIG. 8 on a spherical bearing body 34. It should also be noted that the conical gap need not extend around the entire circumference of a bearing body. It is only important that the gap is formed on the low-pressure side of the machine. The low-pressure side is where the bore 29 is located. It is in the fig. 2, C, 7, and 9 are denoted by N. In this case, it is sufficient to remove only the area on the bearing body (conical or convex) that faces the suction side. Such an exemplary embodiment is shown in FIG. 9.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 zeigt diesen Lagerkörper — er ist mit 35 bezeichnet — in eingebautem Zustand. Mit N ist die Niederdruckseite der Maschine bezeichnet. Die F i g. 6 zeigt einen Querschnitt längs der Linie I1I-I1I nach Fig. 1. Sind die Lagerkörper nur über einen Teil ihrer Länge konisch ausgebildet, so haben deren zylindrische Teile gegenüber der sie aufnehmenden Gehäuseausnehmungen Spiel. Wie F i g. 6 noch zeigt, ist zwischen Lagerkörper-Stirnseite und Zahnradseitenfläche ein schräger Spalt s' ausgebildet.The embodiment according to FIG. 6 shows this bearing body - it is denoted by 35 - in the installed state. The low-pressure side of the machine is denoted by N. The F i g. 6 shows a cross section along the line I1I-I1I according to FIG. 1. If the bearing bodies are only conical over part of their length, their cylindrical parts have play with respect to the housing recesses that accommodate them. Like F i g. 6 still shows, an inclined gap s' is formed between the bearing body end face and the gear wheel side surface.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Gear machine (pump or motor), with in bearing bodies, in particular bearing bushes, mounted shaft journals of externally meshing gears, which bearing bodies are arranged in a housing recess of the gear machine, characterized in that between the housing recess (13) and the bearing bodies (16, 17; 22, 23; 32) at least on the lower pressure side (N) a gap (s) which widens in the direction of the gear wheel side surfaces is formed

2. Machine according to claim I _1, characterized in that the gap (s) is formed by a straight (conical) recess on the bearing bodies and / or the housing recess.

3. Machine according to claim 1, characterized in that the gap (s) is formed by a curved (convex) recess on the bearing bodies and / or the housing recess (13).

4. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing body on its Outer circumference are conical at least over part of their length, while the Housing recess (13) receiving the bearing body is cylindrical.

5. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bearing body are cylindrical, while the housing recess receiving the bearing body in Is widened towards the gear side surfaces, in particular conically.

6. Machine according to claim 1, characterized in that the gap (s) is formed only in an area of the bearing body and / or the recess facing the low pressure side (N).

7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the facing socket end faces are formed at an angle such that there is an increasingly widening second gap (s') towards the low pressure side (N) .

8. Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the conicity for the gap (s) is between 1 and 3 hundredths of a millimeter over a length of 1 cm.

9. Machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the bearing body Are designed in the shape of glasses.