DE2906167A1

DE2906167A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines mehrflaechengleitlagers aus einem rohling mit zylinderfoermiger bohrung

Info

Publication number: DE2906167A1
Application number: DE19792906167
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Pimiskern
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: PIMISKERN, KLAUS, ING.(GRAD.), 7758 DAISENDORF, DE
Priority date: 1979-02-17
Filing date: 1979-02-17
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2906167C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Mehr-
flächengleitlagers aus einem Rohling mit zylinderförmiger Bohrung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrflächengleitlagers aus einem Rohling mit zylinderförmiger Bohrung.
Mehrflächengleitlager, kurz MFG-Lager genannt, unterscheiden sich von den herkömmlichen, klassischen Zylinderlagern durch ihre unrunde Bohrung. Zusammen mit einer runden Welle ergeben sich auf dem Wellenumfang mehrere Schmierkeilspalte, in denen beim Rotieren der Wellen ebensoviele hydodynamische Druckberge erzeugt werden, gegenüber nur einem Druckberg beim zylindrischen Lager. Der Lauf der Welle wird dadurch stabil und ruhig. Außerdem gestattet diese Bohrungsform eine vom Lagerspiel unabhängige, aber genau festlegbare und für den Speziallagerfall günstige Keilspaltsteilheit. Mit diesen Eigenschaften hat das MFG-Lager das Anwendungsgebiet der Gleitlager beachtlich erweitert. Seine speziellen Vorzüge liegen im Werkzeugmaschinenbau mit kleinsten Betriebslagerspielen von 0,002 bis 0, 010 mm und im hochtourigen Maschinen-und Getriebebau aller Art, wobei der verschleiß lose und geräuschlose Lauf besonders vorteilhaft sind.
MFG-Lager werden üblicherweise dadurch hergestellt, daß die runde Bohrung eines büchsenförmigen Rohling, z.B. durch Kopierdrehen ausgedreht wird, wobei die Mittelachse der Büchse und die Mittelachse des Werkzeugs nicht zusammenfallen. Dieser Herstellungsvorgang ist bei den geforderten Toleranzen und der erforderlichen geringen Oberflächenrau'ligReit aufwendig und wenig kostengünstig. Insbesondere MFG-Lager mit geringem Bohrungsdurchmesser lassen sich mit diesem Verfahren kaum herstellen, da Feinstdrehwerkzeuge kleiner Abmessungen nicht verfügbar sind.
Aus der DE-OS 25 52 167 ist ein Verfahren zur Herstellung von MFG-Lagern aus einem Rohling mit kreisförmiger Bohrung bekannt, wobei in der Wandung des Rohlings und / oder in einem den Rohling am Umfang einspannenden Aufnahmewerkzeug Aussparungen vorhanden sind und auf die Bohrungswand eine Druckkraft ausgeübt wird. Durch die Bohrung wird nun ein Werkzeug mit Übermaß, insbesondere eine Kugel hindurchgepreßt und das Werkzeug verformt dadurch massive Wandungsteile der Bohrung plastisch, während die Wandungsteile der Bohrung, in deren Bereichen sich Ausnehmungen befinden, im wesentlichen elastisch verformt werden und nach dem Durchgang des Werkzeugs in ihre Ausgangslage zurückfedern MFG-Lager nach diesen Verfahren werden nicht mehr spanabhebend hergestellt, sondern das unterschiedliche elastisch-plastische Verhalten des Werkstoffs über den Umfang der Bohrung durch Aussparungen im Rohling und / oder Aussparungen in einem Einspannwerkzeug werden zur elastischen Verformung ausgenutzt, wobei entweder der Rohling oder aber das Werkzeug die Aussparungen aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von MFG-Lagern zu schaffen, das eine serienmäßige und kostengünstige Lagerherstellung ermöglicht, ein genaues Einhalten des Lager spalts sicherstellt und bei kleinsten wie auch bei großen und sehr großen Lagern mit gleich guten Erfolg anwendbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Bohrung eines Lagerrohlings ein Passbolzen eingeführt wird, daß Drückbacken entsprechend der Anzahl der gewünschten Gleitflächen sich synchron auf den Bohrungsmittelpunkt des Rohlings zubewegen und dabei gegen Teilbereiche des Mantels des Rohlings drücken, und daß nach dem Rückzug der Drückbacken und Entfernung des Passbolzens das Lager geringfügig auffedert, wobei sich entsprechend der Anzahl der Drückbacken Gleitflächen bilden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können MFG-Lager bis zu kleinsten Durchmessern (ca. 1 mm) sehr präzise herqestellt werden. Besonders vorteilhaft ist, daß jede qewiinschte (,geometrie (t)urchmeqserf Breite, Taschentiefe) ohne große Entwicklungsarbeit durch einfache Veränderung der Zahl und Breite der Drückbacken erreicht werden kann. Lager, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, sind nach 4000 Stunden überprüft worden. Dabei konnten sämtliche Lager mit sehr gut bewertet werden, sodaß überdurchschnittliche Standzeiten ohne weiteres erreichbar sind.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß Passbolzen und Rohling schwimmend zwischen den Drückbacken gelagert sind, sodaß die Verformungskräfte jeder Drückbacke gleich groß sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Fig. 2 eine Draufsicht auf ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes MFG-Lager.
Fig. 1 zeigt einen zylinderförmigen Rohling 2 mit einer Bohrung 4 und einem Mantel 6. In die Bohrung 4 ist mit Spiel 7 ein Passbolzen 8 eiaebracht. Die Fig. zeigt weiter drei Drückbacken lo, 12, 14, deren kreissegmentförmige Flächen 16 gegen den Mantel 6 des Rohlings2 drücken. Werden die Drückbacken 10, 12, 14 nun synchron in Pfeilrichtung 18 gegen den Rohling 2 gedrückt, so verformt sich dieser, bis Wandteile der Bohrung 4 am Passbolzen 8 anliegen. Der Passbolzen 8 begrenzt den Weg der Verformung. Nach dem Anliegen der Bohrung 4 am Mantel des Passbolzens 8 werden die Andrückkräfte weiter erhöht, dies führt zu einer Kalibrierung der weiter unten erläuterten Gleitlagerflächen.
Nun werden die Drückbacken entgegen der Pfeilrichtung entfernt und der Passbolzen 8 aus der Bohrung 4 herausgenommen. Es ergeben sich in der Bohrung 4 mehrere Gleitflächen 20 (Fig. 2), wie sie aus MFG-Lagern herkömmlicher Bauart bekannt sind. Je nachdem, ob zwei oder mehrere Drückbacken 10, 12, 14 verwendet werden, kann ein Lager mit Zitronenspiel oder aber mit drei, vier und mehr Gleitflächen 20 hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl der Rohling 2 als auch der Passbolzen 8 während des Pressvorgangs schwimmend zwischen den Drückbacken 10, 12, 14 gelagert sind. Bei der. Verwendung eines zylindrischen Passbolzens 8 erreicht man eine gute Parallelität der tragenden Flächen.
Ölansaugbohrungen 22 in der Wandung des Lagers 2 können sich in jeder beliebigen Lage in den Taschen befinden. Sie sind jedoch im Saugspalt des Lagers vorteilhaft, da dann eine gute olversorgung gewährleistet ist und Kavitation nicht auftreten kann.
Nachfolgend werden die dem erfindungsgemäßen Verfahren vorausgehenden Fertigungsschritte kurz wiedergegeben: - Fertigen des Rohlings (z.B. Bohrung ca. 0,3 mm kleiner als Enddurchmesser bei einem Lagerinnendurchmesser von ca. 6 mm). Der Rohling kann bereits mit Radialbohrungen für die Ölansaugung versehen sein, zylindrische Kalibrierung der Bohrung durch Hindurchpressen einer Kugel oder eines kegligen Stempels zur Erzielung einer geringen qberflächenrauhigkeit (kleiner als 0,1 µm), Beschichten der Lagerfläche mit Kanigen, erfindungsgemäße Verformung des zylindrischen Lagers zur Erreichung eines MFG-Lagers wie voraus beschrieben.

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e Verfahren zur Herstellung eines Mehrflächengleitlagers aus einem Rohling mit zylinderförmiger Bohrung, dadurch gekennzeichnet,#daß in die Bohrung (4) ein Passbolzen (8) eingeführt wird und daß Drückbacken (10, 12, 14) entsprechend der Anzahl der gewünschten Gleitflächen (20) sich syrnchron auf den Bohrungsmittelpunkt zubewegen und dabei den Mantel (6) des Rohlings (2) drücken, wodurch sich Wandungsteile der Bohrung (4) an den Mantel des Paßbolzens (8) anlegen, daß die Andrückkräfte in einem bestimmten Maß weiter erhöht werden, und daß sich nach Entfernung der Drückbacken (10, 12, 14) und des Passbolzens (8) Gleitflächen (20) in der Bohrung (4) bilden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Passbolzen (8) und Rohling (2) schwimmend zwischen den Drückbacken (10, 12, 14) angeordnet sind.