DE2555923A1

DE2555923A1 - Ring, vorzugsweise waelzlagerlaufring

Info

Publication number: DE2555923A1
Application number: DE19752555923
Authority: DE
Inventors: Karl Ing Grad Hoermann; Hans Weigand
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1975-12-12
Filing date: 1975-12-12
Publication date: 1977-06-30
Also published as: DE2555923C3; US4129344A; DE2555923B2

Description

KUGELFISCHBS GEORG SGHAFER & 0O₀ ΤΟΡ-462-ad-wz 8720 Schweinflirt 1O₀ Dez„ 1975

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Ring, vorzugsweise Wälzlagerlaufring

Die Erfindung "befaßt sich mit einem Ring, vorzugsweise einem Wälzlagerlaufring, dessen Bohrungs- oder Mantelfläche mit axial verlaufenden Muten versehen ist„

Aus der DI-AS 1 905 462 ist ein Wälzlager für Strahltriebwerke bekannt, bei dem die Bohrungsfläche des Innenrings mit axial verlaufenden Nuten versehen ist. Die Nuten dieren zur Schmiermittelzuführung und zur Kühlung, wobei das Schmiermittel unter dem lager hindurchgeführt und durch radiale Bohrungen den zu schmierenden Stellen gezielt zugeführt wird_o Da Strahltriebwerke mit hohen Drehzahlen und Temperaturen betrieben werden, treten sehr hohe Fliehkräfte und Wärmedehnungen auf, weshalb die Lager sehr fest auf der Welle aufgeschrumpft sind«. Es hat sich gezeigt, daß bei Ringen mit axial verlaufenden Schmiernuten infolge der Fliehkraft und der beim Schrumpfen auftretenden Spannungen eine Welligkeit der laufbahn auftritt. Da der auf Zug beanspruchte Querschnitt des Lagerrings nicht konstant ist, kommt es an den Stellen der Schmiernuten zu elastischen Abplattungen. Diese elastischen Abplattungen beeinflußen die Lebensdauer des Lagers sehr nachteilig, la Wälzkörper und Laufbahn sehr schnell verschleißen«» Weiterhin entstehen Vibrationen und Geräusche«,' Auch erfordert die Herstellung der axial verlaufenden Nuten einen entsprechenden Aufwand an Maschinen und Arbeitszeit

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Ring, vorzugsweise einen Laufring, für hochtourige Wälzlager aufzu-

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zeigen, der die vorgenannten Nachteile nicht aufweist, also bei hoher Materialnutzung und leichter Herstellung keine "Verformung der Mantel-, Bohrungs- oder Laufbahnflache aufweist ο

Die Lösung dieser Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zu ersehene Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Ansprüchen 2 - 9 zu entnehmen_o

Durch die schräge Anordnung der Hüten wird nicht nur eine gleichmäßig ebene und runde Laufbahnform - auch bei hohen Spannungen - erzielt, sondern die Herstellung der Nuten wird gleichzeitig wesentlich erleichtert,,

Daneben ergeben sich auch bezüglich der Anwendung bei Wälzlagerringen weitere Vorteile_o So wird der Schmiermitteldurchsatz erhöht und als Folge der gegenüber axial verlaufenden Nuten längeren Kühlstrecke kann eine bessere Wärmeabfuhr erreicht werden. Der Schmiermitteldurchsatz kann noch weiter erhöht werden, wenn Steigung und Querschnitt der Nut entsprechend variiert werden«.

Von weiterem Vorteil ist es, daß durch entsprechende Veränderung der Nuttiefe das Schmiermittel bevorzugt an kritische Stellen des Lagers gebracht wird, ohne daß dazu aufwendige Maßnahmen erforderlich sind.

Die Erfindung soll an Hand nachfolgender Figuren näher erläutert werden. Es zeigen

Mg₀ 1i Einen Teilquerschnitt durch ein Zylinderrollenlager mit schräg angeordneten Nuten am Innenring

Fig. 2; einen Schnitt nach den Linien AvA der Figo 1

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Figo 3'· eine abgewandelte Ausführung entsprechend Fig. 2, die bevorzugt bei Dreipunktkugellagern mit zweiteiligem Innenring angewendet wird (Schnitt B-B der Fig. 8)

Fig. 4: eine abgewandelte Ausführung entsprechend Figo 2, die bevorzugt bei Rollenlagern angewendet wird

Figo 5ί eine vergrößerte Darstellung eines Innenringausschnitte

Figo 6: einen Teilquerschnitt durch den geteilten Innenring eines Dreipunktkugellagers

Figo Ti einen Teilquerschnitt eines Zylinderrollenlagerinnenrings

Fig. 8: einen Ausschnitt der Draufsicht eines Dreipunktkugellagerinnenrings _o

Das Zylinderrollenlager nach Figo 1 besteht aus Außenring 1, Wälzkörpern 2, Käfig 3 und dem Innenring 4» In den Innenring sind schräg verlaufende Nuten 5 eingearbeitet«

Besonders vorteilhaft hat sich die Ausführung erwiesen? bei der die nächste Nut in der Höhe beginnt, auf der die vorhergehende endet, da somit an jeder Stelle des Lagerumfangs die gleiche Querschnittsfläche vorhanden ist, so daß hier keine elastische Abplattung der Laufbahn auftreten kann,, Die Schräge der Nuten kann auch etwa durch die formelmäßige Beziehung

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angegeben werden, wobei mit d der Bohrungs- oder Manteldurohmesser des Rings, mjt b die Ringbreite und mit η die Anzahl der Nuten bezeichnet sind_o

Yorteilhafterweise wird zur Herstellung der Nuten ein schräg zur lagerachse gestellter Scheibenfräser verwendet. Je nach dessen Stellung zur lagormitte und abhängig von seinem Durchmesser lassen sich verschiedene Nutformen erzielen (Figo 2, 3 und 4) ο Die normale hutform (Figo 2) wird erreicht, indem der Scheibenfräser in Richtung der Nuttiefe fortbewegt wird oder ein Scheibenfräser verwendet wird, dessen Durchmesser etwa gleich der Innenringbohrung ist. Die Nutform gemäß Figo 3 erzielt man, indem ein Scheibenfräser mit entsprechend kleinem Durchmesser in die Innenringbohrung radial eingefahren wird₀ Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft bei Dreipunktlagern mit zweigeteilten Innenringen, da so das Schmiermittel problemlos zur Laufbahn gebracht werden kann_o

Bei Rollenlagern besteht das Bedürfnis, der der Schmiermittelzufuhr abgewandten Bordseite gezielt Schmiermittel zuzuführen. Durch Ansetzen des Scheibenfräsers außerhalb der axialen Ringmitte läßt sich ohne großen Aufwand eine Ausführung herstellen mit der die kritische Stelle leicht mit Schmiermittel versorgt werden kann_o Das Schmiermittel gelangt, wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, durch die schrägverlaufenden Nuten 5 unter dem Innenring 4 hindurch in den Ringraum 6» Dabei wird das Lager gekühlt, was besonders durch die - gegenüber axial verlaufenden Nuten - längere Kühlstrecke und die höhere Strömungsgeschwindigkeit begünstigt wird₀ Über radial gerichtete Zuführbohrungen 7 wird das Schmiermittel gezielt an die kritischen Stellen der Laufbahn des Lagers gebrachte

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In Figo 6 ist noch einmal ein Querschnitt durch den zweiteiligen Innenring eines Dreipunktkugellagers gezeigto Diese Ausführung, bei der der tiefste Punkt der Mut in der Mitte des Lagers liegt, hat den Vorteil, daß das Schmiermittel von "beiden Seiten des Lagerrings den Laufbahnen zugeführt werden kann.

Bei Figo 7, die einen Querschnitt durch den Innenring eines Zylinderrollenlagers zeigt, ist dagegen ersichtlich, daß es ohne zusätzliche Fertigungsmaßnahmen möglich ist, an den der Schmiermittelzufuhr angewandten Bord gezielt Schmiermittel zu leiten_o

Fig. 8 schließlich zeigt nochmals eine Ausführung eines Dreipunktkugellagerinnenrings, "bei dem die Schmiermittelnuten des geteilten Innenrings gegeneinander versetzt angeordnet sindo Durch diese Anordnung kann eine größere und gleichmäßigere-Kühlwirkung erzielt werden, wobei aber vorausgesetzt ist, daß dem Lager von beiden Seiten Schmiermittel zugeführt wird.

Durch das schräge Anordnen der Nuten wird nicht nur die Aufgabe gelöst, eine ebene Laufbahnform zu sichern, sondern es ergeben sich weitere Vorteile, wie z_oB„ einfache Herstellung, bessere Kühlung, bessere Schmierung, höhere Werkstoffausnutzung und größere Laufruhe_o

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Claims

KUGELFISÖHER GEOR& SCHÄFER & GO₀ ΤΟΡ-462-ad-wz Schweinfurt 10. Dez_o 1975

Schutzanspräche

Ring, vorzugsweise Wälzlagerlaufring, dessen Bohrungs- oder Mantelfläche mit axial verlaufenden Nuten verseilen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (5) schräg zur Lagerachse verlaufen,,

2ο Ring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nächste Nut (5) etwa auf der Höhe beginnt, auf der die vorhergehende endete

3. Ring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der WinkelOC , den die Nuten (5) mit der Lagerachse "bilden, etwa der formelmäßigen Beziehung tanflC = entspricht, wobei d den Durchmesser der Bohrungs- oder Mantelfläche des Rings (4), η die Anzahl der Nuten (5) und b die Breite des Rings (4) bedeutete

4. Ring nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet,

daß die Nuten (5) in der Mitte des Rings (4) tiefer eingearbeitet sind als an dessen seitlichen Enden.

5. Ring nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnete daß die Nuten (5) im Bereich einer Stirnseite tiefer eingearbeitet sindo

6. Ring nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (5) in Ringhälften gegeneinander versetzt angeordnet sind.

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7ο Verfahren zum Herstellen eines Ringe nach Anspruch 1 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hut (5) mittels eines schräg zur Lagera.ch.se gestellten Scheibenfräsers erzeugt wird.

Verfahren zur Herstellung.eines Rings nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß ein schräg zur Lagerachse gestellter Scheibenfräser mit entsprechendem Durchmesser radial in den Ring (4) eingefahren wird»

9ο Verfahren zur Herstellung eines Rings nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein schräg zur Lagerachse gestellter Scheibenfräser außermittig in den Ring (4) eingefahren wirdo

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