DE2900663A1

DE2900663A1 - Hochgeschwindigkeitslager

Info

Publication number: DE2900663A1
Application number: DE19792900663
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Koeber
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1980-07-17
Also published as: US4286467A; GB2042097A; IT1126631B; GB2042097B; FR2446411B3; IT7928265A0; SE8000156L; FR2446411A1; DE2900663C2

Description

KUGELi¹IbGHEE GEORG 3CHiLFSIi & CO. 5. Jan. 1979 8720 Schweinfurt R-RS-1-544~ad-gu

-2-HoehgeschwindiKkeitslaRei?

Die Erfindung betrifft ein Kochgeschwindigkeitslager, vorzugsweise Zylinderrollenlager für die Luft™ und Raumfahrt.

Der allgemeine Trend zur Leistungssteigerung fordert auch von den Wälzlagern immer höhere Leistungen bezüglich Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Tragzahl und Drehzahlen. Insbesondere in der Luft- und Raumfahrt rücken die Leistungsgrenzen immer näher.

Dies hat zur Folge, daß an die Qualität und Präzision der Wälzlagerteile sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Mit Meßgeräten werden z.B. zahlreiche Parameter an Zylinderrollen geprüft,deren Formgenauigkeit oft nur noch -w. Bruchteile von /um voneinander abweichen (siehe auch Publ. FAG Nr. 52 102 "Das Messen und Sortieren von Wälzkörpern für Präzisionswälzlager " von W. Kirchner).

Trotz aller Genauigkeit und Sorgfalt hat man ir einzelnen Fällen bei den hohen Geschwindigkeiten einen Verschleiß an den Stirnseiten einzelner Rollen festgestellt, der zunächst nicht erklärbar war. Diese Rollen entsprachen den gleichen Maß- und Qualitätsnormen wie alle anderen Rollen, die bei gleichen Belastungen und Drehzahlen keinen Verschleiß aufwiesen und konnten von diesen mit den vorhandenen Meß- und .?TÜfmitteln nicht unterschieden werden. Es hat sich gezeigt, daß der Verschleiß dann auftritt, wenn die betreffende Rolle Abweichungen von der Symmetrie aufweist, d.h. wenn die geometrische Achse nicht mit der Trägheitsachse übereinstimmt. Handelt es sich um eine einzelne große Ab we i CV¹¹HIg, kann si^ ^it den üblichen Meßverfahren erfaßt werden. Wirken jedoch viele kleine Abweichungen der 32a3gebenen Rollenparameter wie Rundheit, Kegeligkeit, Parallelität der Stirnflächen, Axialschlag einer Stirnfläche, Radialschläge der Kantenabrundung und des

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Kantenabfcälls und dergleichen in ungünstiger Weise zusammen, kommt es vor, daß die einzelnen Abweichungen zwar unterhalb der mit üblichen Verfahren gegebenen Nachweisgrense liegen, 5.n der vek torieil en-Addition mit anderen - ebenfalls nicht einzeln nachweisbaren - Abweichungen aber denselben Verschleiß erzeugen wie eine einzelne große Abweichung. Die Nachweisgrenzen lassen sich nur mit verträglich hohem Aufwand oder in einzelnen Fällen gar nicht verringern. Die statistische Verteilung der Abweichungen der zahlreichen Parameter, die sich zud^E unterschiedlich auf das Verschleißverhalten der schnellaufenden üollen auswirken, würde es auch bei verringerten Nachweisgrenzen erschweren, das ver schleier zeugende Resultat analytisch aus den Einzelabweichungen zu bestimmen. Materialinhomogenitäten und unsymmetrisch verteilte Hohlstellen sind weitere verschleißerzeugende Eigenschaften der Sollen, die sich - wenn sie nicht an die Oberfläche hervortreten - der Beobachtung und Messung entziehen»

Da Jedoch schon eine einzige verschleißzeigende Rolle die Lebensdauer des Lagers erheblich beeinträchtigen kann, und somit die ihinktionsfähigkeit des gesamten Gerätes (Flugzeug, Satellit o.a.) erheblic'¹" gefährdet wird, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Hochgeschwindigkeitslager zu schaffen, mit dem die vorgenannten Nachteile verringert werden und das mit relativ geringem Aufwand eine Erhöhung der Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Lager ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zu entnehmen»

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; "BADiQfRiGiNAL

Dadurch, daß neben den anderen genauen Prüfungen der Wälzlagerteile auch, die unwucht der Wälzkörper kontrolliert wird bzw. die Wälzkörper ausgewuchtet werden, kann der Stirnseitenverschleiß der Zylinderrollen wesentlich herabgesetzt werden. Die Unwucht erfaßt alle geometrischen Abweichungen und auch die Inhomogenitäten und Fehlstellungen genau in der Weise, in der sie verschleißerzeugend wirksam werden, ohne daß man die Größe, Phasenlage und den Wirkabstand ihrer einzelnen Komponenten kennen muß. Es hat sich herausgestellt, daß nicht nur die Größe der Unwucht, sondern auch ihre Art eine entscheidende Bolle spielt. Wenn nämlich die Unwucht statisch ist, so daß sie auf die Rolle keine Kippkräfte ausübt, dann ist das unschädlich. Wenn die Unwucht jedoch dynamisch ist, d.h. die Rolle' zu verkippen versucht, kann dies zu erhöhtem Stirnseitenverschleiß führen. Mit dem Rollenauswuchtgerät I¹AG MGR 25 ist man in der Lage, neben der Größe der Unwucht auch die Art festzustellen und die Rollen zu sortieren bzw. auszuwuchten.

Die Erfindung soll an den nachfolgenden .Figuren näher erklärt werden.

Pig. 1 zeigt ein Zylinderrollenlager im Querschnitt.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine abgewickelte Laufbahn mit Sollen in verschiedenen Kipp-Lagen.

Fig. 3 zeigt eine Rolle mit meist zulässiger, gleich umlaufender, d.h. die Rolle nicht verkippender Unwucht.

S¹I^. 4- zeigt eine Rolle mit unzulässiger Unwucht.

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Nach iPigo 1 besteht ein. Zylinderrollenlager aus dem Außenring 1, der im dargestellten !"all mit Bollenführungsbarden 2 und 3 versehen ist, welche die Solle 4- führen« Der Innen ring 5 ist in diesem .Fall bordlos»

Vie aus Pig«. 2 ersichtlich, sitzen die Bollen 4- mit Spiel zwischen den Bollenführungsborden 2 und 3₅ weshalb sie verkippen können, wenn eine dynamische Unwucht auf sie wirkt«

In J?ig„ 5 ist eine Rolle 4 dargestellt, an der eine statische Unwucht angreift» Da hierbei keine Kippkräfte auf die Bolle wirken, tritt auch kein Yerschleiß an den Hollen- ■ Stirnseiten auf«,

Bei einer Solle 4- nach J¹Ig₀ 4 hingegen tritt eine dynamische Unwucht auf, die ein Moment senkrecht zur Bollenachse bewirkt und die Bolle 4- verkippt» Damit kann, erhöhter Stirnseitenverschleiß auftreten»

Mit dem Eollenauswuchtgerät I¹AG MGfi 25 ist man in der Lage, neben der Größe der Unwucht auch deren Art festzustellen und die Bollen zu sortieren bzw» auszuwuchten. Dabei werden die einzelnen Bollen axial und radial in einem Luftlager mit geringer Beibung gelagert und z.B» über einen Biemen angetrieben» Das Luftlager ist in einer Ebene elastisch gegenüber der Meßmeschine abgestützt» Infolge des Antriebs stellt sich die Bolle auf ihre Hauptträgheitsachse ein und dreht i=ich um diese» Die Hauptträgheitsachse ruht dabei«. Weicht die geometrische Achse jedoch von der Hauptträgheitsachse ab, so führ^ das zu Bewegungen des Luftlagers, die über Sensoren abgegriffen, elektronisch verarbeitet und zur A~seige gebracht werden» Die Eichung erfolgt mit Hilfe von Bollen bekannter Unwucht_o Die Meßgeräte sind so empfindlich, daß Um-xuchtmassen von wenigen tausendstel Gramm festgestellt werden können»

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-to-

Leerseite

Claims

KUGiLi¹ISCIlER GEOHG SCHAi¹Ea & CO, 5. Jan. 1979-Schweinfurt R-RS-1-544--ad~gu

Schutzansprüche

Hochgeschwindigkeitslager, vorzugsweise Zylinderrollenlager für die Luft- ^zid Raumfahrt anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper ausgewuchtet bzw. auf Unwucht überprüft sind.
2. Hochgeschwindigkeitslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse der Wälzkörper kleiner als 0,25 nig ist.
3. Hochgeschwindigkeitslager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper mit einem Rollenauswuchtgerät ZoB. FAG MGR 25 ausgewuchtet bzw. überprüft sind.
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