DE4112253A1 - Waelzlagerung - Google Patents
WaelzlagerungInfo
- Publication number
- DE4112253A1 DE4112253A1 DE19914112253 DE4112253A DE4112253A1 DE 4112253 A1 DE4112253 A1 DE 4112253A1 DE 19914112253 DE19914112253 DE 19914112253 DE 4112253 A DE4112253 A DE 4112253A DE 4112253 A1 DE4112253 A1 DE 4112253A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bearing
- row
- rolling
- support element
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/182—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact in tandem arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
- F16C19/28—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with two or more rows of rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/06—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
- F16C27/066—Ball or roller bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/60—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
- F16C41/02—Arrangements for equalising the load on a plurality of bearings or their elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/70—Diameters; Radii
- F16C2240/80—Pitch circle diameters [PCD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzlagerung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einer bekannten Wälzlagerung der genannten Art sind die
beiden Lagerringe einer inneren und einer äußeren Reihe von
Wälzkörpern konzentrisch zueinander angeordnet, so daß diese
jeweils einen Teil einer radialen Belastung der Wälzlagerung
aufnehmen (US-PS 4 34 480). Bei relativ hoher radialer
Tragfähigkeit hat diese Wälzlagerung eine vorteilhaft kleine
axiale Baubreite. Die beiden Lagerinnenringe und die beiden
Lageraußenringe der Wälzlagerung stützen sich mit
schulterförmigen Stützabschnitten aufeinander ab. Damit die
Belastung von beiden Reihen von Wälzkörpern getragen wird,
müssen bei der bekannten Wälzlagerung die Lagerringe und die
Wälzkörper mit äußerst genauen Abmessungen hergestellt werden,
so daß die Fertigung dieser Wälzlagerung, vor allem bei einer
Massenfertigung mit hohen Stückzahlen, verhältnismäßig
aufwendig und teuer ist.
Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt demgegenüber
die Aufgabe zugrunde, eine Wälzlagerung der genannten Art zu
schaffen, bei der ein gemeinsames Tragen der inneren und der
äußeren Reihe von Wälzkörpern auch dann sicher gestellt ist,
wenn die Lagerringe und die Wälzkörper der Wälzlagerung mit
großen, also mit wirtschaftlich vertretbaren
Bearbeitungstoleranzen hergestellt sind.
Bei der erfindungsgemäßen Wälzlagerung sind zwei Reihen von
Wälzkörpern in radialer Richtung übereinander zwischen Welle
und Gehäuse angeordnet, so daß die Wälzlagerung eine vorteilhaft
kleine axiale Breite besitzt.
Jede Reihe von Wälzkörpern läuft zwischen einem Lagerinnenring
und einem Lageraußenring aus hartem Werkstoff. Der
Lagerinnenring der äußeren Reihe ist durch ein elastisch
nachgiebiges inneres Stützelement auf der Welle und der
Lageraußenring der inneren Reihe durch elastisch nachgiebiges
äußeres Stützelement im Gehäuse gestützt. Beide Stützelemente
der Wälzlagerung sind aus einem federnden Werkstoff gefertigt.
Die Größe der Nachgiebigkeit der beiden Stützelemente in
Richtung ihrer betriebsmäßigen Teilbelastung ist dabei derart
bemessen, daß diese bei Aufnahme einer kleinsten betriebsmäßigen
Belastung der Wälzlagerung die zusammengesetzte Toleranz für
Abmessungen der Lagerelemente der betreffenden Reihe von
Wälzkörpern überbrückt. Bei größeren fertigungsbedingten
Abweichungen der Abmessungen der Wälzkörper und der Lagerringe
tragen beide Reihen von Wälzkörpern einen Teil der
Gesamtbelastung. Das ursprüngliche Lagerspiel der beiden Reihen
braucht nicht genau gleich groß zu sein, weil die Differenzen
des Lagerspiels von den Stützelementen elastisch überbrückt
werden.
Die Nachgiebigkeit der Stützelemente bewirkt außerdem, daß Stöße
einer dynamisch veränderlichen Belastung von der Wälzlagerung
elastisch aufgefangen werden, so daß die Wälzkörper der beiden
Reihen durch diese Stöße nicht überlastet werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Wälzlagerung
sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 gekennzeichnet.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die
äußere Reihe und die innere Reihe von Wälzkörpern mit größer
werdender Belastung der Wälzlagerung jeweils einen bestimmten
Anteil der Belastung erhalten, welcher der Anzahl, der Größe
und der Form der Wälzkörper der betreffenden Reihe entspricht.
Auf diese Weise werden die Wälzkörper der beiden Reihen umso
gleichmäßiger belastet, je größer die Belastung der Wälzlagerung
wird. Die Wälzkörper beider Reihen können deshalb ohne Gefahr
der Überlastung relativ klein gehalten werden, so daß die
Wälzlagerung bei hoher Tragfähigkeit mit einer optimal kleinen
axialen und radialen Bauhöhe auskommt.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat zur Folge, daß die
Stützelemente der Wälzlagerung aus Stahl mit biegefedernden
Eigenschaften hergestellt und mit einer quer zur Richtung des
betreffenden Teils der Belastung verlaufenden biegeelastisch
dünnen Wandung versehen sein können.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 bewirkt, daß die Stützelemente
aus einem spritzgießfähigen Polymerkunststoff hergestellt sein
können, der außer biegefedernden Eigenschaften auch noch
elastisch kompressible Eigenschaften aufweist. Im Innern können
die Stützelemente mit einem Federstahlblech armiert sein,
welches die biegefedernden Eigenschaften der Stützelemente
vergrößert. Der Kunststoff kann stoß- und schwingungsdämpfende
Eigenschaften aufweisen, so daß Schwingungen der Laufringe, die
manchmal bei hohen Drehzahlen im Betrieb der Wälzlagerung
vorkommen, gedämpft und unschädlich gemacht werden.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 9 ist der Vorteil gegeben,
daß beide Stützelemente der Wälzlagerung zwischen Stützflächen
von Laufringen festgehalten sind. Auf diese Weise können die
Laufringe mit den zwei Reihen von Wälzkörpern zu einer einfach
transportierbaren selbsthaltenden Baueinheit zusammengebaut
werden.
Die erfindungsgemäße Wälzlagerung wird in der nachfolgenden
Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen, die in den
Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt durch eine Wälzlagerung
mit zwei Reihen von kugeligen Wälzkörpern,
Fig. 2 den teilweisen Längsschnitt durch eine Wälzlagerung
mit zwei Reihen von zylindrischen Wälzkörpern und
Fig. 3 den teilweisen Längsschnitt durch eine abgeänderte
Wälzlagerung mit zwei Reihen von zylindrischen
Wälzkörpern.
Mit 1 ist in Fig. 1 ein Gehäuse und mit 2 eine rotierende
rohrförmige Welle einer Wälzlagerung bezeichnet. Die
Wälzlagerung besitzt eine äußere Reihe von kugeligen
Wälzkörpern 3 und eine konzentrisch radial innerhalb dieser
Reihe angeordnete innere Reihe von kugeligen Wälzkörpern 4. Die
Wälzkörper 3 der äußeren Reihe laufen zwischen einer
rillenförmigen Laufbahn eines Lageraußenringes 5 und einer
rillenförmigen Laufbahn eines Lagerinnenringes 6. Sie haben
Kraftwirkungslinien 7, die etwa 30° schräg zur Radialebene
verlaufen.
Ebenso rollen die Wälzkörper 4 der inneren Reihe zwischen einer
rillenförmigen Laufbahn eines Lageraußenringes 8 und einer
rillenförmigen Laufbahn eines Lagerinnenringes 9 und haben
Kraftwirkungslinien 10, die in dieselbe Richtung wie die
Kraftwirkungslinien 7 schräg zur Radialebene verlaufen.
Die Wälzkörper 3, 4 und die Lagerringe 5, 6, 8 und 9 sind aus
Wälzlagerstahl gefertigt, sie besitzen eine Härte über 55 HRC.
Zum gemeinsamen Übertragen einer Axialbelastung von der Welle 2
zum Gehäuse 1 sind die beiden Lageraußenringe 5 und 8 vom
Gehäuse 1 und die beiden Lagerinnenringe 6 und 9 von der Welle 2
getragen. Die betriebsmäßig kleinste Axialbelastung soll dabei F
Krafteinheiten betragen.
Der Lageraußenring 5 der äußeren Reihe ist mit einer
zylindrischen Mantelfläche 11 auf einer zylindrischen
Bohrungsfläche 12 des Gehäuses 1 festgesetzt. Mit seiner rechten
Stirnfläche 13 (Fig. 1) ist der Lageraußenring 5 an einer
Schulterfläche 14 in der Bohrung des Gehäuses 1 axial
festgehalten.
Der Lagerinnenring 9 der inneren Reihe ist genauso breit wie der
Lageraußenring 5 ausgebildet und radial unter dem
Lageraußenring 5 angeordnet. Dieser sitzt mit seiner
zylindrischen Bohrungsfläche direkt auf einem zylindrischen
Zapfenabschnitt 15 der Welle 2. Der Lagerinnenring 9 hat eine
linke Stirnfläche 16, die gegen eine dieser gegenüberstehende
Schulterfläche 17 der Welle 2 axial festgesetzt ist.
Ein ringscheibenförmig ausgebildetes inneres Stützelement 18 ist
auf der linken Seite (Fig. 1) der Wälzlagerung angeordnet. Es
hat einen äußeren Rand, der in eine umlaufende Vertiefung 19 in
der Bohrung des Lagerinnenringes 6 eingreift. Eine rechte ebene
Seitenfläche des Stützelementes 18 ist auf einer ebenen
Begrenzungswand 20 der Vertiefung 19 axial nach innen gestützt,
so daß ein erster Teil F1 der kleinsten axialen Lagerbelastung F
vom inneren Stützelement 18 auf den Lagerinnenring 6 und von
dort über die äußere Reihe von Wälzkörpern 3 auf den
Lageraußenring 5 übertragen wird.
An seinem inneren Rand hat das Stützelement 18 einen
ringförmigen Vorsprung 21, der in eine Ringnut 22 der
Mantelfläche des Lagerinnenringes 9 formschlüssig eingreift. Der
Vorsprung 21 ist mit seiner linken Stirn auf einer umlaufenden
Seitenfläche 23 der Ringnut 22 abgestützt. Über diese
Seitenfläche 23 wird der erste Teil F1 der Belastung F vom
Lagerinnenring 9 auf das Stützelement 18 übertragen. Das innere
Stützelement 18 ist zwischen dem Lagerinnenring der inneren
Reihe und dem Lagerinnenring 6 der äußeren Reihe angeordnet, so
daß die Reihe vom Stützelement 18 in radialer Richtung
überbrückt wird.
Auf der rechten Seite (Fig. 1) der Wälzlagerung ist ein
ringscheibenförmiges äußeres Stützelement 24 zwischen dem
Lageraußenring 8 und dem Lageraußenring 5 eingebaut, so daß
dieses die äußere Reihe in radialer Richtung überbrückt. Das
Stützelement 24 hat einen inneren Rand der in eine umlaufende
Vertiefung 25 in der Mantelfläche des Lageraußenringes 8
eingreift. Eine linke ebene Seitenfläche des Stützelementes 24
ist auf einen ebenen Begrenzungsrand 26 dieser Vertiefung 25
axial gestützt, so daß ein zweiter Teil F2 der axialen
Lagerbelastung F vom Lageraußenring 8 über das Stützelement 24
zum Lageraußenring 5 übertragen wird. An seinem Rand besitzt das
Stützelement 24 einen ringförmigen Vorsprung 27, der in eine
Ringnut 28 der Bohrung des Lageraußenringes 5 formschlüssig
eingreift. Der zweite Teil F2 der Belastung F wird von einer
ebenen Seitenfläche 29 der Ringnut 28 auf den Lageraußenring 5
übertragen.
Beide Stützelemente 18 und 24 sind aus einem spritzgießfähigen
Polymerkunststoff hergestellt und in Richtung des zugehörigen
Teils F1 bzw. F2 der Belastung F sowohl elastisch kompressibel
als auch elastisch biegsam ausgebildet. Außerdem sind sowohl
das innere Stützelement 18 als auch das äußere Stützelement 24
im am Umfang radial elastisch zusammengedrückten Zustand
zwischen den zwei Lagerinnenringen 6 und 9 bzw. den zwei
Lageraußenringen 5 und 8 auf einer Stützfläche der
Vertiefung 19 bzw. 25 und in der Ringnut 22 bzw. 28
festgehalten.
Die elastische Nachgiebigkeit (Federweg) des inneren
Stützelementes 18 in Richtung des ersten Teils F1 und die
elastische Nachgiebigkeit (Federweg) des äußeren
Stützelementes 24 in Richtung des zweiten Teil F2 sind
mindestens so groß wie die zwischen der Schulterfläche 14 des
Gehäuses 1 und der Schulterfläche 17 der Welle 2 in Richtung
des Teils F1 und F2 zusammengesetzte Toleranz der Abmessungen
des Lageraußenringes 5 bzw. 8, der Wälzkörper 3 bzw. 4, des
Lagerinnenringes 6 bzw. 9 und des Stützelementes 18 bzw. 24 der
betreffenden Reihe. Vom Federweg der Stützelemente 18 bzw. 24
wird also die betreffende Toleranz überbrückt.
Im vorliegenden Fall ist die Nachgiebigkeit des äußeren
Stützelementes 24 je Krafteinheit des zweiten Teils F2 zur
Nachgiebigkeit des inneren Stützelementes 18 je Krafteinheit
des ersten Teiles F1 im Verhältnis genauso groß wie die
Tragfähigkeit der äußeren Reihe in Richtung des ersten Teils F1
zur Tragfähigkeit der inneren Reihe in Richtung des zweiten
Teils F2.
In Fig. 2 ist eine Wälzlagerung dargestellt, welche ebenfalls
eine äußere Reihe von Wälzkörpern 3 und eine konzentrisch
radial innerhalb dieser Reihe angeordnete innere Reihe von
Wälzkörpern 4 aufweist. Die Wälzkörper 3 der äußeren Reihe
rollen zwischen einem Lageraußenring 5 und einem
Lagerinnenring 6 und die Wälzkörper 4 der inneren Reihe rollen
zwischen einem Lageraußenring 8 und einem Lagerinnenring 9.
Dabei ist der Lageraußenring 5 der äußeren Reihe im Gehäuse 1
und der Lagerinnenring der inneren Reihe radial unter dem
Lageraußenring 5 auf der Welle 2 festgesetzt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Wälzkörper 3, 4
jedoch zylindrisch ausgebildet, wobei diese eine radiale
Mindestbelastung F′ = F1′ + F2′ aufnehmen sollen. Der
Lageraußenring 5 ist durch einen Ringabschnitt 30 eines Deckels
(nicht gezeigt) in der Bohrung des Gehäuses 1 axial
festgehalten. Der Lagerinnenring 9 ist mit einem Sprengring 31,
der in eine Ringnut der Welle 1 eingreift, axial arretiert.
Ein inneres ringscheibenförmiges Stützelement 32 aus Federstahl
ist auf der einen Seite der Wälzlagerung angeordnet. Mit seinem
inneren Rand sitzt dieses Stützelement 32 auf einem
zylindrischen Flächenabschnitt der Mantelfläche des
Lagerinnenringes 9. An seinem äußeren Rand hat das Stützelement
32 axial nach innen verlaufende, biegeelastische Stege 33, die
gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet sind und an ihrem
freien Ende eine Verdickung 34 aufweisen. Die Verdickungen 34
der Stege 33 sind in einer Ringnut 35 in der Bohrung des
Lagerinnenringes 6 eingeschnappt und dort formflüssig sowie
spielfrei festgehalten. Die Ringnut 35 ist mit Molybdändisulfid,
welches als Festschmierstoff wirkt, beschichtet. Sie hat eine
kreisabschnittförmige Kontur in ihrem Längsschnitt.
Auf der anderen Seite der Wälzlagerung ist ein äußeres
ringscheibenförmiges Stützelement 36 angeordnet, welches
ebenfalls aus Federstahl gefertigt ist. Mit seinem äußeren Rand
sitzt das Stützelement 36 auf einem zylindrischen
Flächenabschnitt in der Bohrung des Lageraußenringes 5. An
seinem inneren Rand hat das Stützelement 36 axial nach innen
umgebogene biegeelastische Stege 37, die gleichmäßig am Umfang
verteilt sind und an ihrem freien Ende eine Verdickung 38
aufweisen. Diese Verdickungen 38 sind in einer mit
Molybdändisulfid beschichteten Ringnut 39 auf der Mantelfläche
des Lageraußenringes 8 eingeschnappt.
Bei Belastung durch den ersten Teil F1′ biegen die Stege 33
etwas nach innen, so daß das innere Stützelement 32 in Richtung
dieses Teils F1′ etwas nachgibt und sich dementsprechend der
Lagerinnenring 6 radial verlagert. Die Größe der radialen
Nachgiebigkeit des inneren Stützelementes ist dabei mindestens
so groß wie die zwischen Gehäuse 1 und Welle 2 in radialer
Richtung zusammengesetzte fertigungsmäßig bedingte Toleranz der
Abmessungen des Lageraußenringes 5, der Wälzkörper 3, des
Lagerinnenringes 6 und des inneren Stützelementes 32.
Der zweite Teil F2′ der Belastung F′ biegt die Stege 37 des
äußeren Stützelementes 36 nach innen. Das innere Stützelement 36
gibt in Richtung von F2′ elastisch nach, so daß das radiale
Lagerspiel der inneren Reihe von Wälzkörpern 4 überbrückt wird
und der Lageraußenring 8 über die Wälzkörper 4 und den
Lagerinnenring 9 gegen die Welle 2 radial nach innen gedrückt
wird. Die radiale Nachgiebigkeit des äußeren Stützelementes 36
ist mindestens so groß wie die zwischen Gehäuse und Welle in
radialer Richtung zusammengesetzte Toleranz der Abmessungen des
äußeren Stützelementes 36, des Lageraußenringes 8, der
Wälzkörper 4 und des Lagerinnenringes 9.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzen die Stege 34 des
inneren Stützelementes 32 in Umfangsrichtung eine größere Breite
als die Stege 37 des äußeren Stützelementes 36. Auf diese Weise
haben die Stege 34 eine größere Biegesteifigkeit als die
Stege 37. Die Größe der elastischen Nachgiebigkeit des äußeren
Stützelementes 36 je Krafteinheit des Belastungsteils F2′ ist
dabei so bemessen, daß diese zur Größe der elastischen
Nachgiebigkeit des inneren Stützelementes 32 einen
Verhältniswert bildet, der genauso groß wie der Verhältniswert
aus der Größe der Tragfähigkeit der äußeren Reihe in Richtung
von F1′ zur Größe der Tragfähigkeit der inneren Reihe in
Richtung von F2′ ist.
Obwohl die Wälzkörper 3 der äußeren Reihe und die Wälzkörper 4
der inneren Reihe ein und dieselbe Größe und Form aufweisen,
hat die im Betrieb mit F1′ höher belastete äußere Reihe wegen
einer größeren Anzahl von Wälzkörpern 3 eine größere
Tragfähigkeit.
In Fig. 3 ist eine Wälzlagerung dargestellt, die ähnlich wie
die in Fig. 2 gezeigte Wälzlagerung konstruiert ist. Sie
besitzt ebenfalls eine äußere Reihe von zylindrischen
Wälzkörpern 3 und eine konzentrisch radial innerhalb dieser
Reihe angeordnete innere Reihe von zylindrischen Wälzkörpern 4.
Die Wälzlagerung hat jedoch ein scheibenförmiges äußeres
Stützelement 40, welches an seinem radial inneren Rand einen
umlaufenden biegeelastischen Verbindungsabschnitt 41 mit einer
kleinen Wanddicke 42 aufweist. Der Verbindungsabschnitt 41 ist
axial nach innen umgebogen. Über den Verbindungsabschnitt 41
ist das äußere Stützelement 40 mit dem von diesem elastisch
nachgiebig gestütztem Lageraußenring 8 einstückig verbunden.
Das äußere Stützelement 40 ist an seinem äußeren Rand auf der
zylindrischen Bohrungsfläche 12 des Gehäuses 1 radial gestützt
und auf seiner äußeren Stirnfläche 13 durch einen
Ringabschnitt 30 axial festgehalten. Das Stützelement 40
überbrückt auf der in der Zeichnung (Fig. 3) rechten Seite die
äußere Reihe von Wälzkörpern 3 in radialer Richtung und
dichtet einen Lagerraum dieser Wälzkörper 3 auf dieser Seite
ab, so daß kein Schmiermittel, Öl oder Fett, aus dem Lagerraum
austreten kann.
Auf der linken Seite ist der Lagerraum der Wälzkörper 3 durch
eine Dichtscheibe 43 abgedichtet, deren Dichtlippe auf einer
ebenen Stirnfläche des Lagerinnenringes 6 gleitet.
Ein scheibenförmiges inneres Stützelement 44 ist auf der anderen
Seite der Wälzlagerung angeordnet. Das innere Stützelement 44
besitzt an seinem äußeren Rand einen umlaufenden axial nach
innen gebogenen, biegeelastischen Verbindungsabschnitt 45,
dessen Wanddicke 46 etwas größer als die Wanddicke 41 ist. Über
diesen Verbindungsabschnitt 45 ist das innere Stützelement 44
mit dem von diesem elastisch nachgiebig gestützten
Lagerinnenring 6 der äußeren Reihe von Wälzkörpern 3 einstückig
verbunden.
An seinem inneren Rand ist das innere Stützelement 44 auf dem
zylindrischen Zapfenabschnitt 15 der Welle 2 radial gestützt und
zwischen der Schulterfläche 17 der Welle 2 und dem
Lagerinnenring 9 festgesetzt. Das Stützelement 44 überbrückt auf
der in der Zeichnung (Fig. 3) linken Seite die innere Reihe von
Wälzkörpern 4. Es dichtet einen Lagerraum der Wälzkörper 4 auf
der linken Seite ab. Auf der rechten Seite ist dieser Lagerraum
durch eine Deckscheibe 47 abgedichtet, die in der Bohrung des
Lageraußenringes 8 festgesetzt ist.
Die elastische Nachgiebigkeit (Federweg) des inneren
Stützelementes 44 ist bei einer kleinsten betriebsmäßigen
Belastung F′ = F1′ + F2′ mindestens so groß wie die zwischen
Gehäuse 1 und Welle 2 in Richtung des ersten Teiles F1′ radial
zusammengesetzte Toleranz der Abmessungen des Lageraußenringes
5, der Wälzkörper 3 und des inneren Stützelementes 44 mit dem
Lagerinnenring 6. Ebenso ist die elastische Nachgiebigkeit
(Federweg) des äußeren Stützelementes 40 bei Belastung durch
den zweiten Teil F2′ mindestens so groß wie die zwischen
Gehäuse 1 und Welle 2 radial zusammengesetzte Toleranz der
Abmessungen des äußeren Stützelementes 40 mit dem
Lageraußenring 8, der Wälzkörper 4 und dem Lagerinnenring 9.
Im übrigen ist die Nachgiebigkeit des äußeren Stützelementes 40
je Krafteinheit des zweiten Teils F2′ zur Nachgiebigkeit des
inneren Stützelementes 44 je Krafteinheit des ersten Teil F1′
im Verhältnis genauso groß wie die Tragfähigkeit der äußeren
Reihe von Wälzkörpern 3 in Richtung von F1′ zur Tragfähigkeit
der inneren Reihe von Wälzkörpern 4 in Richtung von F2′.
Im Rahmen der Erfindung können die vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele konstruktiv abgeändert werden. Also können
die Wälzkörper der äußeren Reihe im Vergleich zu den
Wälzkörpern der inneren Reihe nicht nur eine unterschiedliche
Größe, sondern auch eine unterschiedliche Form, z. B. eine
kegelige Form, aufweisen.
In manchen Fällen können sogar mehr als zwei Reihen von
Wälzkörpern konzentrisch radial übereinander angeordnet sein.
Jede Reihe hat dann einen von der gemeinsamen Welle getragenen
Lagerinnenring und einen vom gemeinsamen Gehäuse getragenen
Lageraußenring. Dabei ist jeweils einer der beiden Lagerringe
jeder Reihe durch ein in Richtung seiner Teilbelastung elastisch
nachgiebiges Stützelement auf der Welle oder im Gehäuse
abgestützt.
Claims (10)
1. Wälzlagerung mit einer zwischen einem Lageraußenring und
einem Lagerinnenring umlaufenden äußeren Reihe von
Wälzkörpern und einer konzentrisch radial innerhalb dieser
Reihe angeordneten, zwischen einem Lageraußenring und einem
Lagerinnenring umlaufenden inneren Reihe von Wälzkörpern,
bei welcher der Lageraußenring der äußeren Reihe in einem
Gehäuse und der Lagerinnenring der inneren Reihe auf einer
Welle festgesetzt sind und der Lagerinnenring der äußeren
Reihe durch ein auf der einen Seite der Wälzlagerung
angeordnetes inneres Stützelement auf der Welle und der
Lageraußenring der inneren Reihe durch ein auf der anderen
Seite angeordnetes äußeres Stützelement im Gehäuse getragen
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das innere Stützelement (19, 32, 44) in Richtung eines
ersten Teils (F1, F1′) einer kleinsten betriebsmäßigen
Belastung (F, F′) und das äußere Stützelement (24, 36, 40)
in Richtung eines zweiten Teils (F2, F2′) dieser Belastung
(F, F′) elastisch nachgebend ausgebildet sind, so daß eine
zwischen Gehäuse (1) und Welle (2) zusammengesetzte
Toleranz der Abmessungen des Lageraußenringes (5 bzw. 8),
der Wälzkörper (3 bzw. 4), des Lagerinnenringes (6 bzw. 9)
und des Stützelementes (18, 32, 44 bzw. 24, 36, 40) der
betreffenden Reihe von Wälzkörpern (3 bzw. 4) überbrückt
wird.
2. Wälzlagerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachgiebigkeit des äußeren Stützelementes (24, 36,
40) je Krafteinheit in Richtung des zweiten Teils (F2, F2′)
relativ zur Nachgiebigkeit des inneren Stützelementes (18,
32, 44) je Krafteinheit in Richtung des ersten Teils (F1,
F1′) genauso groß wie die Tragfähigkeit der äußeren Reihe
von Wälzkörpern (3) in Richtung des ersten Teils (F1, F1′)
zur Tragfähigkeit der inneren Reihe von Wälzkörpern (4)
in Richtung des zweiten Teils (F2, F2′) ist.
3. Wälzlagerung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eines der beiden Stützelemente (18, 24, 36,
40, 44) in Richtung des zugehörigen Teils (F1, F2 bzw. F1′,
F2′) der Lagerbelastung (F bzw. F′) elastisch biegsam
ausgebildet ist.
4. Wälzlagerung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eines der beiden Stützelemente (18, 24) in
Richtung des zugehörigen Teils (F1, F2 bzw. F1′, F2′) der
Lagerbelastung (F bzw. F′) elastisch kompressibel ausgebildet
ist.
5. Wälzlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Teil (F1′) und der zweite Teil (F2′) der
Lagerbelastung (F′) radial gerichtet sind.
6. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Teil (F1) und der zweite Teil (F2) der
Lagerbelastung (F) axial gerichtet sind.
7. Wälzlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Stützelement (24, 36) radial zwischen dem
Lageraußenring (8) der inneren Reihe von Wälzkörpern (4)
und dem Lageraußenring (5) der äußeren Reihe von
Wälzkörpern (3) angeordnet ist.
8. Wälzlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das innere Stützelement (18, 32) radial zwischen dem
Lagerinnenring (9) der inneren Reihe von Wälzkörpern (4)
und dem Lagerinnenring (6) der äußeren Reihe von
Wälzkörpern (3) angeordnet ist.
9. Wälzlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl das äußere Stützelement (24, 36) als auch das
innere Stützelement (18, 32) im am Umfang radial elastisch
zusammengedrückten Zustand auf Stützflächen (19 und 22, 25
und 28) zwischen zwei Lageraußenringen (5 und 8) bzw.
Lagerinnenringen (6 und 9) festgehalten sind.
10. Wälzlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Stützelement (40) und/oder das innere
Stützelement (44) mit dem von diesem nachgiebig gestützten
Lageraußenring (8) bzw. Lagerinnenring (6) einstückig
verbunden ist (sind).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914112253 DE4112253A1 (de) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Waelzlagerung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914112253 DE4112253A1 (de) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Waelzlagerung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4112253A1 true DE4112253A1 (de) | 1992-10-22 |
Family
ID=6429613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914112253 Ceased DE4112253A1 (de) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Waelzlagerung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4112253A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9658132B2 (en) * | 2014-03-19 | 2017-05-23 | Rolls-Royce Plc | Bearing arrangement and method |
US10330148B2 (en) | 2014-02-26 | 2019-06-25 | Airbus Helicopters Deutschland GmbH | Bearing arrangement with a first bearing layer and a second bearing layer |
EP3502497A1 (de) * | 2017-12-21 | 2019-06-26 | United Technologies Corporation | Flexible vorbelastete kugellageranordnung |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD49729A (de) * | ||||
US434480A (en) * | 1890-08-19 | Ball-bearing | ||
DE729032C (de) * | 1939-01-14 | 1942-12-09 | Junkers Flugzeug Und Motroenwe | Lagerung fuer mit hohen Drehzahlen umlaufende Wellen |
US2488929A (en) * | 1945-10-22 | 1949-11-22 | Palumbo Vincent | Antifriction bearing of the angle type |
DE870047C (de) * | 1943-03-28 | 1953-03-09 | Daimler Benz Ag | Lager fuer hohe Umlaufgeschwindigkeiten |
DE2639893A1 (de) * | 1976-09-04 | 1978-03-09 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Waelzlager fuer grosse belastung und hohe umfangsgeschwindigkeit |
-
1991
- 1991-04-15 DE DE19914112253 patent/DE4112253A1/de not_active Ceased
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD49729A (de) * | ||||
US434480A (en) * | 1890-08-19 | Ball-bearing | ||
DE729032C (de) * | 1939-01-14 | 1942-12-09 | Junkers Flugzeug Und Motroenwe | Lagerung fuer mit hohen Drehzahlen umlaufende Wellen |
DE870047C (de) * | 1943-03-28 | 1953-03-09 | Daimler Benz Ag | Lager fuer hohe Umlaufgeschwindigkeiten |
US2488929A (en) * | 1945-10-22 | 1949-11-22 | Palumbo Vincent | Antifriction bearing of the angle type |
DE2639893A1 (de) * | 1976-09-04 | 1978-03-09 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Waelzlager fuer grosse belastung und hohe umfangsgeschwindigkeit |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 57 149617 (A) In: Pat. Abstr. of JP 11-178 Dec 11 1982 Vol. 6, No. 253 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10330148B2 (en) | 2014-02-26 | 2019-06-25 | Airbus Helicopters Deutschland GmbH | Bearing arrangement with a first bearing layer and a second bearing layer |
US9658132B2 (en) * | 2014-03-19 | 2017-05-23 | Rolls-Royce Plc | Bearing arrangement and method |
EP3502497A1 (de) * | 2017-12-21 | 2019-06-26 | United Technologies Corporation | Flexible vorbelastete kugellageranordnung |
US10655499B2 (en) | 2017-12-21 | 2020-05-19 | United Technologies Corporation | Flexible preloaded ball bearing assembly |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3527033C2 (de) | ||
DE3027372C2 (de) | ||
DE3621381A1 (de) | Zweireihige waelzlagereinheit | |
WO2009068376A1 (de) | Radial-axial-wälzlager | |
DE2904368C2 (de) | Zweireihiges Pendelrollenlager | |
DE3544988A1 (de) | Abgedichtetes waelzlager | |
DE3027263C2 (de) | Lagerung von Zapfen in Gabelaugen von Kreuzgelenken mittels eines Zylinderrollenlagers | |
DE4216900A1 (de) | Zapfen-spurwaelzlager mit vergroesserter gleitkontaktflaeche | |
DE102016214351A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Schrägrollenlagers | |
DE2844683C2 (de) | ||
DE19781289B4 (de) | Getriebe mit Lageranordnung | |
DE3911670A1 (de) | Radial-waelzlager | |
WO1992000463A1 (de) | Radial-wälzlager | |
DE3041804A1 (de) | Waelzlager fuer die laengsfuehrung einer welle o.dgl. | |
DE3914552A1 (de) | Waelzlagerung | |
DE4214987A1 (de) | Waelzlager mit verbesserter schmierung | |
DE3318945A1 (de) | Vorzugsweise zweireihiges, kompaktes schraegkugellager | |
DE1062501B (de) | Radial- oder Schraegrollenlager | |
DE102007018807A1 (de) | Käfig für ein Wälzlager | |
DE1750647A1 (de) | Waelzlager | |
DE4112253A1 (de) | Waelzlagerung | |
DE3326601A1 (de) | Kugellager fuer laengsbewegungen | |
DE3146252A1 (de) | Waelzlager fuer laengsbewegungen | |
DE3811970A1 (de) | Waelzlageranordnung | |
DE10136372A1 (de) | Losradlager |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |