DE4498220C2

DE4498220C2 - Verfahren zum Messen eines Lagerspiels und zur Montage einer Achslageranordnung

Info

Publication number: DE4498220C2
Application number: DE19944498220
Authority: DE
Inventors: Hisashi Ohtsuki; Motoharu Niki; Yasunori Terada; Nobuyoshi Yamashita
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2014-10-29
Also published as: US5620263A; DE4498220T1; DE4447996B4; US5706580A; WO1995012072A1; US5718049A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen des Lagerspiels und zur Montage einer Achslageranordnung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 4.

Bei einer herkömmlichen Achslageranordnung nach allgemein bekanntem Stand der Technik, wie sie z. B. in Fig. 15 dargestellt ist, sind in der Innenfläche eines Außenrings 21 zwei Laufrillen 21a und 21b ausgebildet, und eine der Laufrille 21b gegenüberliegende Laufrille 23a ist auf der äußeren Umfangsfläche eines Innen rings 23 ausgebildet, während eine der Laufrille 21a gegenüberliegende Laufrille 22a sich direkt auf der äußeren Umfangsfläche der Achse 22 befindet. Auf dem Außenring 21 ist an dessen äußerer Umfangsfläche ein Flansch 21c zum Zweck der Befestigung an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs o. ä. integriert, während am Ende der Achse 22 auf deren äußerer Umfangsfläche ein Flansch 22g integriert ist, um daran einen Radnabenbolzen 27 zu befestigen. Außerdem weist die Achse 22 im wesentlichen in der Mitte an ihrer Umfangsfläche die Laufrille 22a auf, sowie einen damit über einen Schulterbereich 22b verbundenen Preßpassungsbereich 22c, auf welchen der Innenring 23 durch Preßpassung aufbringbar ist. Der Innenring 23 wird durch Preßpassung auf dem Preßpassungsbereich 22c der Achse 22 ange ordnet und mit Hilfe einer am Ende der Achse aufgeschraubten Mutter 26 in Positi on gehalten.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass es bei dieser Art von Lageranordnung hinsichtlich Lebensdauer, Steifheit und Reibungsverschleiß des Lagers vorteilhaft ist, das Lager mit negativem axialem Lagerspiel zu verwenden, d. h., mit einer vor herbestimmten Vorspannung; da es jedoch unter dem Gesichtspunkt der Kontrolle des Spiels schwierig ist, ein negatives Lagerspiel zu messen, ist es bisher gängige Praxis gewesen, ein anfängliches Lagerspiel vorherzubestimmen und dieses durch die Preßpassung zwischen dem Innenring 23 und dem Preßpassungsbereich 22c bzw. durch Festziehen mittels der Mutter 26 zu verringern. Das heißt, das auf die Mutter 26 anzulegende Anzugsdrehmoment, das der gewünschten Vorspannung entspricht, wird voreingestellt, und der Innenring 23 wird in Richtung des Schulter bereichs 22b der Achse 22 bewegt, bis das Anzugsdrehmoment auf die Mutter 26 diesen voreingestellten Wert erreicht.

Demzufolge ist es bei der Verwendung einer solchen Vorspannungs- bzw. La gerspieleinstellvorrichtung notwendig, nach Herstellung der Preßpassung einen Abstand W zwischen der Stirnseite des Innenrings 23 und dem Schulterbereich 22b der Achse 22 freizulassen.

Bei einem Zweireihen-Schrägkugellager mit einem Paar Innenringen kann im all gemeinen, da die relative Position zwischen dem Paar Innen- und Außenringen das Lagerspiel (die Größe der Vorspannung) bestimmt, das (negative) Lagerspiel bei spielsweise so gemessen werden, wie in Fig. 16 dargestellt (JP 5-256635 A). Das Paar Innenringe 33 wird zum Messen von einem Wellenelement 32 gehalten, um das axiale Lagerspiel des Lagers bis auf Null zu reduzieren; dann wird Druck luft X über eine im Wellenelement 32 angeordnete Luftleitung 32a aus dem Zwi schenraum h zwischen den Innenringen 33 ausgeblasen, worauf dann der Zwi schenraum h aus dem gemessenen Staudruck der Druckluft X o. ä. ermittelt wird, d. h., das negative Lagerspiel (= h), das sich nach Vollendung der Montage ergibt, kann ermittelt werden. Bei einer in Fig. 15 dargestellten Lageranordnung ist es jedoch unmöglich, das oben beschriebene Meßverfahren so anzuwenden, da das Lagerspiel durch die Preßpassung zwischen dem Innenring 23 und der Achse 22 bestimmt wird. Aus diesem Grund wird das Lagerspiel bei dieser Art von Lager indirekt durch das Anzugsdrehmoment auf die Mutter kontrolliert.

Bei einer herkömmlichen Achslageranordnung gibt es, selbst wenn die optimale Vorspannung (das optimale Lagerspiel) in bezug auf die Lebensdauer und die Steifheit bestimmt wird, keine Mittel, um sie zu messen, wobei das Anzugsdreh moment auf die Mutter variieren kann. Deshalb müssen immer noch Probleme bezüglich der Zuverlässigkeit gelöst werden. Darüber hinaus bewegt sich, da zwi schen dem Innenring 23 und dem Schulterbereich 22b der Zwischenraum W vor handen ist, der Innenring 23 während des Betriebs etwas in Richtung des Schulter bereichs 22b, wodurch die Gefahr entsteht, dass eine größere Vorspannung auf das Lager ausgeübt wird als nötig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Messen des Lagerspiels bei einer Achslageranordnung mit verbesserter Zuverlässigkeit zu schaffen, wobei ein definiertes negatives Lagerspiel gewährleistet ist.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dabei wird ein Innenring so weit mittels Preßpassung auf eine Achse aufgebracht, bis er an einem Schulterbereich der Achse anstößt, wobei das Lagerspiel in dieser Positi on definiert negativ ist.

Zur Messung des Lagerspiels bei der Bildung einer Preßpassung eines Innenrings auf dem Preßpassungsbereich einer Achse finden folgende Verfahrensschritte An wendung: Die Bildung der Preßpassung wird einmal gestoppt, solange das axiale Lagerspiel positiv ist, in diesem Zustand wird das axiale Maß (A) zwischen einer Bezugsfläche der Achse und einer Bezugsfläche des Innenrings sowie ein axiales Lagerspiel (Δa') gemessen, und schließlich, nach Herstellung der Preßpassung des Innenrings, wird das axiale Maß (B) zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugsfläche des Innenrings gemessen, wodurch ein nach Vollendung der Montage vorhandenes, negatives axiales Lagerspiel (Δa) ermittelt wird, und zwar nach der Formel

Δa = Δa' - (A - B).

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens finden folgende Verfahrensschritte Anwendung: Die Bildung der Preßpassung wird einmal gestoppt, solange das axiale Lagerspiel positiv ist, in diesem Zustand wird das axiale Lagerspiel (Δa') gemessen, und schließlich wird die Größe des Preßpassungshubs (C) von diesem Zustand bis zur Vollendung der Preßpassung des Innenrings gemes sen, wobei das nach Vollendung der Montage vorhandene, negative axiale Lagerspiel (Δa) nach der Formel

Δa = Δa' - C

ermittelt wird.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zur Messung des Lagerspiels bei der Ausbildung der Achse mit einer in der Nähe des Schulterbereichs nach außen tretenden Luftleitung und bei der Bildung einer Preßpassung des Innenrings mit dem Preßpassungsbereich der Achse folgende Schritte ausge führt: Die Bildung der Preßpassung wird einmal gestoppt, solange das axiale Lagerspiel positiv ist, in diesem Zustand wird der Zwischenraum (S) zwischen dem Schulterbereich der Achse und der Endfläche des gegenüberliegenden Innenrings aus den gemessenen Werten ermittelt, wie z. B. aus dem Druck und der Menge oder der Strömungsgeschwindigkeit der durch die Luftleitung aus dem Zwi schenraum (S) ausgeblasenen Druckluft, dann wird in diesem Zu stand das axiale Lagerspiel (Δa') gemessen, und schließlich wird die Preßpassung gebildet, indem der Innenring so weit auf geschoben wird, bis er am Schulterbereich der Achse anstößt, wobei das negative axiale Lagerspiel (Δa) nach der Formel

Δa = Δa' - S

ermittelt wird.

Während der Montage von Lagern kann das negative Lagerspiel zuverlässig gemessen werden, indem einmal die Bildung der Preß passung des Innenrings gestoppt wird, solange das axiale Lager spiel positiv ist, worauf in diesem Zustand das axiale Lager spiel gemessen wird, worauf dann der Weg der noch zu vollenden den Preßpassung des Innenrings gemessen und schließlich von diesem Lagerspiel abgezogen wird.

Der Weg der noch zu vollendenden Preßpassung des Innenrings kann ermittelt werden durch Messen des axialen Maßes zwischen der Bezugsfläche auf der Achse und der Bezugsfläche des Innenrings, oder durch direktes Messen des für die Bildung der Preßpassung des Innenrings notwendigen Hubes.

Darüberhinaus kann während der Montage des Lagers das negative Lagerspiel zuverlässig gemessen werden, indem einmal die Bildung der Preßpassung des Innenrings gestoppt wird, solange das axiale Lagerspiel positiv ist, worauf in diesem Zustand der Zwischen raum (S) zwischen dem Schulterbereich der Achse und der Endflä che des gegenüberliegenden Innenrings und auch das axiale Lager spiel gemessen werden, worauf dann der Weg der noch zu vollen denden Preßpassung (S' = S) des Innenrings gemessen und von diesem Lagerspiel abgezogen wird. Das Messen des Zwischenraums (S) erfolgt durch Ausblasen der Druckluft durch die in der Achse befindliche Luftleitung aus dem Zwischenraum (S) und anschlie ßendes Ermitteln des Drucks und der Menge oder der Strömungs geschwindigkeit der zurückströmenden Druckluft.

Da das negative Lagerspiel ermittelt wird, indem einmal die Bildung der Preßpassung des Innenrings gestoppt wird, solange das axiale Lagerspiel positiv ist, worauf in diesem Zustand das axiale Lagerspiel gemessen wird, und worauf dann der Weg der noch zu vollendenden Preßpassung des Innenrings von diesem La gerspiel abgezogen wird, kann das negative Lagerspiel erfindungsgemäß genau und einfach gemessen werden, selbst wenn keine genaue Kontrolle des Anzugsdrehmoments erfolgt.

Da das negative Lagerspiel zuverlässig gewährleistet werden kann, ist es darüberhinaus möglich, das anfängliche Lagerspiel zu erhöhen, um so das Maß an Schadhaftigkeit zu verringern.

Außerdem ist sogar bei der Konstruktion, bei der der Innenring gegen den Schulterbereich der Achse gedrückt wird, ein Messen des negativen Lagerspiels möglich; deshalb kann das stabile negative Lagerspiel erhalten werden, während gleichzeitig ver mieden wird, daß der Innenring aufgrund seiner leichten Vibra tion abweicht.

Weiterhin kann das Lagerspiel zuverlässig und einfach durch Ermitteln des Drucks oder der Menge oder der Strömungsgeschwin digkeit der durch die in der Achse befindliche Luftleitung aus dem Zwischenraum (S) ausgeblasenen Druckluft gemessen werden.

Die Lageranordnung, bei der der Innenring gegen den Schulterbe reich der Achse gedrückt wird, und die ein negatives Lagerspiel ermöglicht, ist bezüglich der Lebensdauer, der Steifheit und des Reibungsverschleißes bemerkenswert zuverlässig.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dar gestellten Ausführungsformen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Achslageranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt, der einen Schritt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 3 einen Querschnitt, der einen weiteren Schritt der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 4 einen Querschnitt, der einen weiteren Schritt der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 5 einen Querschnitt, der einen weiteren Schritt der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 6 einen Querschnitt, der einen weiteren Schritt der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 7 einen Querschnitt, der einen Schritt einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 8 einen Querschnitt, der einen weiteren Schritt der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 9 einen Querschnitt, der einen weiteren Schritt der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 10 einen Querschnitt, der einen weiteren Schritt der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 11 einen Querschnitt, der einen weiteren Schritt der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens zum Messen des Lagerspiels darstellt;

Fig. 12 einen teilweise vergrößerten Schnitt durch die drit te Ausführungsform der erfindungsgemäßen Achslager anordnung;

Fig. 13A-Fig. 13D Schnitte durch eine dritte Ausführungsform der vor liegenden Erfindung, die ein Verfahren zum Messen des Lagerspiels der Reihe nach in einzelnen Verfah rensschritten zeigen;

Fig. 14 eine Darstellung eines Achsen-Herstellungsverfah rens;

Fig. 15 einen Schnitt durch eine herkömmliche Achslageran ordnung; und

Fig. 16 einen Querschnitt, der ein herkömmliches Beispiel eines Verfahrens zum Messen eines Lagerspiels bei einem Zweireihen-Schrägkugellager mit einem Paar In nenringen darstellt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung handelt es sich um eine Lageranordnung, bei der ein negatives Lagerspiel durch Anwendung eines Verfahrens zum Messen des Lagerspiels gemäß der nachfolgend zu beschreibenden, vorliegenden Erfindung gewähr leistet wird. Diese Lageranordnung umfaßt einen Außenring 1, auf dessen Innenfläche zwei Laufrillen 1a und 1b ausgebildet sind, einen Innenring 3, an dessen äußerer Umfangsfläche eine der Laufrille 1b des Außenrings 1 gegenüberliegende Laufrille 3a ausgebildet ist, eine Achse 2 mit einer der Laufrille 1a des Außenrings 1 gegenüberliegenden Laufrille 2a und einem Preßpas sungsbereich 2c, der damit über einen Schulterbereich 2b ver bunden ist und auf den der Innenring 3 durch Preßpassung befe stigbar ist, zwei Reihen von Kugeln 4a und 4b, die sich zwischen dem Außenring 1 und der Achse 2 bzw. zwischen dem Außenring 1 und dem Innenring 3 befinden, Halteelemente 5a und 5b, die zum Halten der Kugeln 4a und 4b dienen, und eine Mutter 6, die mit tels eines Gewindes an der äußeren Umfangsfläche des Endes der Achse 2 befestigt ist. Außerdem ist die äußere Umfangsfläche des Außenrings zum Zweck der Befestigung an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs o. ä. einstückig mit einem Flansch 1c ausgebildet. Auf der äußeren Umfangsfläche eines Endes der Achse 2 ist ein Flansch 2g integriert, um daran einen Radnabenbolzen 7 zu befe stigen, während die äußere Umfangsfläche des anderen Endes einen mit einem Gewinde versehenen Bereich 2d zur entsprechenden Ver bindung mit der Mutter 6 aufweist. Der Innenring 3 bildet mit dem Preßpassungsbereich 2c der Achse 2 eine Preßpassung und ist durch die auf den mit einem Gewinde versehenen Bereich 2d der Achse 2 aufgeschraubte Mutter 6 fixiert.

Bei der ersten Ausführungsform der Achslageranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei der in Fig. 1 dargestellten Achs lageranordnung die Endfläche 2e des Preßpassungsbereichs 2c der Achse 2 genau gearbeitet, um als Bezugsfläche (im folgenden Bezugsfläche 2e genannt) für die Messung des nach Vollendung der Montage vorliegenden negativen Lagerspiels zu dienen, wie später noch erklärt wird. Die Bezugsfläche 2e kann vorzugsweise gleich zeitig mit der Laufrille 2a und dem Schulterbereich 2b durch Verwendung eines in Fig. 14 dargestellten Schleifsteins 15 ge schliffen werden. Mit dieser Anordnung kann die Präzision der Maße P1 und L1 (das axiale Maß vom Schulterbereich 2b zur Be zugsfläche 2e) gewährleistet werden. Die Achslageranordnung gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 15 dargestellten herkömmlichen Anordnung in drei Punkten, näm lich daß der Innenring 3 ohne Spiel am Schulterbereich 2b der Achse 2 anstößt, daß die Bezugsfläche 2e zum Messen des nach Vollendung der Montage vorhandenen negativen Lagerspiels vor gesehen ist, und daß das Vorhandensein des negativen Lagerspiels nach Vollendung der Montage durch Anwendung der Bezugsfläche 2e gewährleistet wird.

Das Lagerspiel kann bei der Herstellung des Lagers auf ein ge wünschtes negatives Lagerspiel festgelegt werden, indem der Abstand P0 und der Nutendurchmesser der beiden Reihen von Lauf rillen 1a und 1b des Außenrings 1, das axiale Maß P1 vom Schul terbereich 2b der Laufrille 2a der Achse 2 und der Nutendurch messer, und das axiale Maß P2 von der kleineren Endfläche der Laufrille 3a des Innenrings 3 und der Nutendurchmesser kontrol liert und in ausgewählter Weise kombiniert werden. Deshalb be steht im Gegensatz zur herkömmlichen Achslageranordnung nicht die Notwendigkeit, beim Montagevorgang das Lagerspiel durch das Anzugsdrehmoment auf die Mutter zu kontrollieren, und ein zuver lässiges Festlegen des Lagerspiels ist möglich. Außerdem besteht nicht die Gefahr, nach Vollendung der Montage eine Veränderung des Lagerspiels zu verursachen. Das so auf einen gewünschten Wert festgelegte negative Lagerspiel wird durch ein nachfolgend noch zu beschreibendes Meßverfahren gemessen, wodurch die Zuver lässigkeit für die Lebensdauer des Lagers enorm verbessert wird.

Bei dem Vorgang zur Bildung der Preßpassung des Innenrings 3 wird das Lagerspiel (Δa) in der in Fig. 2 bis einschl. Fig. 6 dargestellten Reihenfolge gemessen.

Zuerst wird, wie in Fig. 2 dargestellt, der Innenring 3 mittels Preßpassung auf dem Preßpassungsbereich 2c der Achse 2 durch Verwendung einer Preßpassungslehre 10 mit einer Ausnehmung (oder einer Klinke) 10a mit einer vorherbestimmten Tiefe H befestigt. Das vordere Ende der Preßpassungslehre 10 wird so angeordnet, daß sie an die einen größeren Durchmesser aufweisende Endfläche (die Rückseite) 3b des Innenrings 3 anstößt, und der Innenring 3 wird in Richtung des Schulterbereichs 2b der Achse 2 geschoben, bis der Boden der Ausnehmung 10a der Preßpassungslehre 10 am Ende der Achse 2 anstößt, worauf dann die Aufschiebebewegung des Innenrings 3 stoppt. Hierdurch wird die Bildung der Preßpassung des Innenrings einmal gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt stößt die einen kleineren Durchmesser aufweisende Endfläche (die Vorderseite) des Innenrings 3 nicht am Schulterbereich 2b an, so daß ein vorherbestimmter Zwischenraum S dazwischen freibleibt, und das axiale Lagerspiel ist positiv. Ein solcher Zustand kann dadurch erreicht werden, daß die Tiefe H der Preßpassungslehre 10, das axiale Maß L1 vom Schulterbereich zur Bezugsfläche 2e für den Preßpassungsbereich 2c, das axiale Maß L2 von der Be zugsfläche 2e zum Ende der Achse und die Breite des Innenrings 3 kontrolliert bzw. entsprechend gewählt werden.

Dann wird in diesem Zustand das axiale Maß von der Rückseite 3b (d. h., der Bezugsfläche für den Innenring 3) des Innenrings 3 zur Bezugsfläche 2e der Achse 2 gemessen (Fig. 3), und das axia le Lagerspiel Δa' wird durch die Größe der axialen Bewegung des Außenrings 1 gemessen (Fig. 4).

Hierauf wird, wie in Fig. 5 dargestellt, die Preßpassung des Innenrings 3 mittels einer weiteren Preßpassungslehre 11 so lange weiter gebildet, bis dieser am Schulterbereich 2b der Achse 2 anstößt. Nachdem die Preßpassung vollendet wurde, wird das axiale Maß B zwischen der Rückseite 3b des Innenrings 3 und der Bezugsfläche 2e der Achse 2 gemessen (Fig. 6). Wenn der obengenannte Vorgang so vollendet wurde, kann das negative axia le Lagerspiel Δa nach der Formel

Δa = Δa' - (A - B)

ermittelt werden. Alternativ dazu kann, wie in Fig. 5 darge stellt, der Preßpassungshub C des Innenrings 3, welcher von der Preßpassungslehre 11 ausgeführt wird, gemessen werden, wobei das negative axiale Lagerspiel Δa nach der Formel

Δa = Δa' - C

ermittelt wird.

Die bisher beschriebenen Verfahren zum Messen des axialen Lager spiels werden angewendet, um Messungen mit Hilfe der Rückseite 3b des Innenrings 3 und der Endfläche 2e des Preßpassungsbe reichs 2c der Achse 2 als Bezugsflächen durchzuführen; wie in Fig. 7 bis Fig. 11 dargestellt, ist es jedoch auch möglich, Messungen durch Verwendung der Rückseite 3b des Innenrings 3 und der Endfläche 2f der Achse 2 als Bezugsflächen durchzuführen.

Zusätzlich können die oben beschriebenen Verfahren zum Messen des Lagerspiels auch jeweils für eine Achslageranordnung gemäß Fig. 15 angewendet werden, bei der zwischen dem Innenring und dem Schulterbereich der Achse ein Zwischenraum freibleibt (in diesem Fall wäre es vorteilhaft, ein Verfahren anzuwenden, bei dem der Preßpassungshub kontrolliert wird). Darüberhinaus können sie auch für eine Achslageranordnung angewendet werden, bei der ein Paar Innenringe mit den beiden Reihen von Laufrillen des Außenrings gegenüberliegenden Laufrillen auf der Achse befestigt sind.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Achslageranordnung der vorliegenden Erfindung weist die Achse 2 in der in Fig. 1 darge stellten Achslageranordnung eine einzige axiale Luftleitung 2h und eine Anzahl von radialen Luftleitungen 21 auf, wie in Fig. 12 vergrößert dargestellt. Die axiale Luftleitung 2h erstreckt sich entlang der Längsachse der Achse 2 und tritt an einem Ende der Achse nach außen. Die mehreren radialen Luftleitungen 21 erstrecken sich radial in der Achse 2, und jede einzelne davon steht an einem Ende mit dem anderen Ende der axialen Luftleitung 2h in Verbindung, während ihr jeweiliges andere Ende nahe des Schulterbereichs nach außen tritt. Wenn das Lagerspiel gemessen werden soll, wird an der axialen Luftleitung 2h an einem Ende eine Druckluftquelle 22 über eine Detektoreinrichtung 20, wie z. B. einen pneumatisch-elektrischen Wandler, und einen Regler 21 angeschlossen.

Das Lagerspiel kann bei der Herstellung des Lagers auf ein ge wünschtes negatives Lagerspiel festgelegt werden, indem der Abstand P0 und der Nutendurchmesser der beiden Reihen von Lauf rillen 1a und 1b des Außenrings 1, das axiale Maß P1 vom Schul terbereich 2b der Laufrille 2a der Achse 2 und der Nutendurch messer, und das axiale Maß P2 von der Vorderseite der Laufrille 3a des Innenrings 3 kontrolliert und entsprechend kombiniert werden. Deshalb besteht im Gegensatz zur herkömmlichen Achsla geranordnung nicht die Notwendigkeit, während des Montagevor gangs das Lagerspiel durch das Anzugsdrehmoment auf die Mutter zu kontrollieren, und ein zuverlässiges Festlegen des Lager spiels ist möglich. Außerdem besteht nicht die Gefahr, nach Vollendung der Montage eine Veränderung des Lagerspiels zu ver ursachen. Was die Achse 2 anbetrifft, wird außerdem, wenn die Laufrille 2a, der Schulterbereich 2b, der Preßpassungsbereich 2c und die Endfläche 2e des Preßpassungsbereichs 2c gleichzeitig durch Verwendung eines in Fig. 14 dargestellten Schleifsteins 15 geschliffen werden, die Präzision der Maße P1 und L1 (das axiale Maß vom Schulterbereich 2b zur Bezugsfläche 2e) gewährleistet, was die erwähnte entsprechende Kombination der Maße erleichtert. Das so auf einen gewünschten Wert festgelegte negative Lager spiel wird durch ein nachfolgend beschriebenes Meßverfahren gemessen, wodurch die Zuverlässigkeit für die Lebensdauer etc. des Lagers enorm verbessert wird.

Bei dem Vorgang zur Bildung der Preßpassung des Innenrings 3 wird das Lagerspiel (Δa) in der in Fig. 13A bis einschl. Fig. 13D dargestellten Reihenfolge gemessen.

Zuerst wird, wie in Fig. 13A dargestellt, der Innenring 3 mit tels einer Preßpassung auf dem Preßpassungsbereich 2c der Achse 2 durch Verwendung einer Preßpassungslehre 10 mit einer Ausneh mung (oder einer Klinke) 10a mit einer vorherbestimmten Tiefe H befestigt. Das vordere Ende der Preßpassungslehre 10 wird so angeordnet, daß sie an die Rückseite 3b des Innenrings 3 an stößt, und der Innenring 3 wird in Richtung des Schulterbereichs 2b der Achse 2 geschoben, bis der Boden der Ausnehmung 10a der Preßpassungslehre 10 am Ende der Achse 2 anstößt, worauf dann die Bewegung des Innenrings 3 aufhört. Hierdurch wird die Bil dung der Preßpassung des Innenrings einmal gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt stößt die Vorderseite des Innenrings 3 nicht am Schulterbereich 2b an, so daß ein vorherbestimmter Zwischenraum S dazwischen freibleibt, und das axiale Lagerspiel ist positiv. Ein solcher Zustand kann dadurch erreicht werden, daß die Tiefe H der Preßpassungslehre 10, das axiale Maß L1 vom Schulterbe reich zur Bezugsfläche 2e für den Preßpassungsbereich 2c, das axiale Maß L2 von der Endfläche 2e zum Ende der Achse und die Breite des Innenrings 3 entsprechend gewählt werden.

Dann wird in diesem Zustand von einem Ende der axialen Luftlei tung 2h Druckluft X zugeführt (Fig. 13B). Zu diesem Zeitpunkt wird an der axialen Luftleitung 2h an einem Ende eine Druckluft quelle 22 über eine Detektoreinrichtung 20 und einen Regler 21 angeschlossen, wie in Fig. 12 dargestellt. Die Druckluft X aus der Druckluftquelle 22 wird durch den Regler 21 auf einen gege benen Wert festgelegt und anschließend durch die Detektorein richtung 20 der axialen Luftleitung 2h zugeführt, worauf sie dann durch die radiale Luftleitung 21 aus dem Zwischenraum S ausgeblasen wird. Da die Größe des Zwischenraums 5 proportional zum Staudruck, der Menge und der Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft X ist, ist es möglich, die Größe des Zwischenraums S mit Hilfe der Detektoreinrichtung 20 zu ermitteln. Nachdem der Zwischenraum S auf diese Art und Weise ermittelt wurde, wird das axiale Lagerspiel Δa' an der Größe der axialen Bewegung des Außenrings 1 gemessen (Fig. 13C).

Hierauf wird, wie in Fig. 13D dargestellt, die Preßpassung des Innenrings 3 mit Hilfe einer weiteren Preßpassungslehre 11 in Richtung des Schulterbereichs 2b der Achse 2 so lange weiter gebildet, bis der Innenring am Schulterbereich 2b der Achse 2 anstößt. Der Preßhub ist zu diesem Zeitpunkt S' (= S). Nachdem der obengenannte Vorgang vollendet wurde, ist es möglich, das negative axiale Lagerspiel Δa nach der Formel

Δa = Δa' - S

zu ermitteln.

Bei der oben erläuterten Ausführungsform wurde die Preßpassungs lehre mit der vorherbestimmten Tiefe H dazu benutzt, einmal die Bildung der Preßpassung des Innenrings 3 zu stoppen (Fig. 13A); alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, die Druckluft X vom Beginn der Bildung der Preßpassung des Innenrings 3 an zuzufüh ren, um dadurch die Preßpassung des Innenrings 3 mittels einer geeigneten Lehre zu bilden und währenddessen den Zwischenraum S zu kontrollieren, und einmal die Bildung der Preßpassung des Innenrings 3 zu stoppen, wenn der Zwischenraum 5 einen gewünsch ten Wert erreicht. Darüberhinaus kann nach Vollendung der Bil dung der Preßpassung des Innenrings 3 dem Lager ein Schmiermit tel, wie z. B. Schmierfett o. ä., zugeführt werden.

Darüberhinaus kann das Verfahren zum Messen des Lagerspiels gemäß dieser Ausführungsform genauso für eine Achslageranordnung angewendet werden, bei der ein Paar Innenringe mit den beiden Laufrillen eines Außenrings gegenüberliegenden Laufrillen auf einer Achse befestigt sind. Außerdem kann es auch (durch Anord nung einer Luftleitung) für eine Achslageranordnung angewendet werden, bei der zwischen dem Innenring und dem Schulterbereich der Achse ein Zwischenraum W freibleibt, wie in Fig. 15 darge stellt. In diesem Fall kann durch Ermittlung des Zwischenraums W auf die gleiche Weise nach Herstellung der Preßpassung des In nenrings, wie oben beschrieben, das negative axiale Lagerspiel Δa nach der Formel

Δa = Δa' - (S - W)

ermittelt werden.

Bei den Verfahren zum Messen des Lagerspiels gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen (dem ersten Verfahren zum Messen des Lagerspiels gemäß Fig. 2 bis Fig. 6, dem zweiten Verfahren zum Messen des Lagerspiels gemäß Fig. 7 bis Fig. 11 und dem dritten Verfahren zum Messen des Lagerspiels gemäß Fig. 12 bis einschl Fig. 13A-D) kann gleichzeitig mit dem Messen des Lager spiels ein Schmiermittel wie z. B. Schmierfett dem Lager zuge führt werden, und zwar vor oder nach der Bildung der Preßpassung des Innenrings 3. In diesem Fall kann dem Lager ein Schmiermit tel durch den Zwischenraum zwischen dem Innen- und dem Außenring 1 und 3, oder (endseitig) durch den Zwischenraum zwischen dem Außenring 1 und der Achse 2 zugeführt werden, und zwar aus einer Schmiermittelzufuhrleitung, die Einrichtungen zur Ermittlung der Schmiermittelmenge aufweist, Einstelleinrichtungen zum Einstel len des Zufuhrdrucks und der Zufuhrmenge des Schmiermittels, und eine Schmiermittelzufuhrquelle. Alternativ dazu kann im Fall der Ausführungsformen gemäß Fig. 12 und Fig. 13A-13D ein Schmier mittel durch die Leitungen 2h und 21 dem Lager zugeführt werden, nachdem das Lagerspiel gemessen wurde und vor der Bildung der Preßpassung des Innenrings 3 (dem Vorgang zwischen Fig. 13B und 13C oder dem Vorgang zwischen Fig. 13C und 13D). Zusätzlich können die Verbindungen zwischen den Ermittlungseinrichtungen, den Einstelleinrichtungen und den Zufuhrquellen der Schmiermit telzufuhrleitung den Erfordernissen entsprechend festgelegt werden, vorzugsweise in Übereinstimmung mit den in Fig. 12 dar gestellten Luftzufuhreinrichtungen. Außerdem können diese Anord nungen in einem einzigen Kasten angeordnet sein und so eine in sich geschlossene Zufuhranordnung bilden.

Die Schmiermittelzufuhr kann selbstverständlich auch unabhängig von der Messung des Lagerspiels erfolgen; wenn sie jedoch gleichzeitig mit der Messung des Lagerspiels erfolgt, wie oben beschrieben, kann die Achslageranordnung in kürzerer Zeit unter sucht und montiert werden, wodurch sich die Arbeitszeit und die Maschinenlaufzeit verkürzt, was wiederum zur Kosteneinsparung beiträgt.

Um die Achslageranordnung vor Fremdsubstanzen wie Staub, Schmutz, Schlamm, Sand und Wasser zu schützen, kann darüberhin aus zwischen dem Außenring 1 und der Achse 2 und/oder zwischen dem Außenring 1 und dem Innenring 3 in dem Bereich außerhalb der Kugeln 4a und 4b eine Dichtung eingebaut werden. In Fig. 1 ist ein Beispiel einer Anordnung dargestellt, bei der zwei Dichtun gen 34a und 34b eingebaut sind. Die Ausführung, Befestigungsart u. ä. der Dichtung können jedoch geeigneterweise entsprechend den Anwendungsbedingungen gewählt werden und sind nicht insbesondere auf die in Fig. 1 dargestellte Anordnung begrenzt. Die Anordnung von Dichtungen schützt nicht nur die Achslageranordnung vor Fremdsubstanzen wie Schmutz u. ä., sondern auch die Kugeln, die Laufrillen, die Halteelemente u. ä. Außerdem erfolgt die Befesti gung der Dichtungen nach dem Einbringen des Schmiermittels.

Claims

1. Verfahren zum Messen des Lagerspiels bei einer Achslageranordnung, wel che aus einem Außenring mit einem Flansch an dessen äußerer Umfangsflä che besteht, und mit zwei Laufrillen, die an dessen innerer Umfangsfläche ausgebildet sind, aus einem Innenring mit einer an dessen äußerer Umfangs fläche ausgebildeten Laufrille, welche einer der Laufrillen des Außenrings gegenüberliegt, aus einer Achse mit einer an deren äußerer Umfangsfläche ausgebildeten, der anderen Laufrille des Außenrings gegenüberliegenden Laufrille und mit einem Preßpassungsbereich, der damit über einen Schulter bereich verbunden und zur Bildung einer Preßpassung mit dem Innenring vorgesehen ist, und aus zwei Reihen von Kugeln, die mit einer Reihe der Laufrillen des Außenrings und der Laufrille des Innenrings und mit der ande ren Reihe der Laufrille des Außenrings und der Laufrille der Achse in Win kelkontakt stehen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bildung einer Preßpassung des Innenrings auf dem Preßpassungsbereich der Achse; einmaliges Stoppen der Bildung der Preßpassung, solange das axiale Lagerspiel positiv ist und, in diesem Zustand, Messen eines Werts eines axia len Lagerspiels (Δa');
Fortsetzung der Bildung der Preßpassung, bis der Innenring an dem Schulte rbereich der Achse anstößt, wodurch die Preßpassung vollendet wird;
Messen des Betrags einer axialen Bewegung des Innenrings aus dem Zustand des einmaligen Stoppens der Bildung der Preßpassung bis zu dem Zustand der Vollendung der Preßpassung; und
Ermitteln eines negativen axialen Lagerspiels (Δa) in dem Zustand der Vollendung der Achslageranordnung aus der Differenz zwischen dem gemes senen Wert der Größe der axialen Bewegung des Innenrings und dem gemes senen Wert des axialen Lagerspiels (Δa').

2. Verfahren zum Messen des Lagerspiels bei einer Achslageranordnung nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Messens der Größe der axialen Bewe gung des Innenrings wiederum folgende Schritte umfasst:
Messen des axialen Maßes (A) zwischen einer Bezugsfläche der Achse und einer Bezugsfläche des Innenrings in dem Zustand des einmaligen Stoppens der Bildung der Preßpassung;
Messen des axialen Maßes (B) zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugsfläche des Innenrings in dem Zustand der Vollendung der Bildung der Preßpassung; und
Ermitteln der Differenz (A - B) der gemessenen Werte der axialen Maße (A, B) als Größe der axialen Bewegung des Innenrings aus dem Zustand des einma ligen Stoppens der Bildung der Preßpassung bis zu dem Zustand der Vollen dung der Bildung der Preßpassung.

3. Verfahren zum Messen des Lagerspiels bei einer Achslageranordnung nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Messens der Größe der axialen Bewe gung des Innenrings wiederum folgende Schritte umfasst:
Messen des Preßpassungshubs (C) aus dem Zustand des einmaligen Stoppens der Bildung der Preßpassung bis zu dem Zustand der Vollendung der Bildung der Preßpassung;
Ermitteln des gemessenen Werts (C) als Größe der axialen Bewegung des In nenrings aus dem Zustand des einmaligen Stoppens der Bildung der Preßpassung bis zu dem Zustand der Vollendung der Bildung der Preßpassung.

4. Verfahren zur Montage einer Achslageranordnung, bestehend aus einem Au ßenring mit einem Flansch an dessen äußerer Umfangsfläche und mit zwei Laufrillen, die an dessen innerer Umfangsfläche ausgebildet sind, aus einem Innenring mit einer an dessen äußerer Umfangsfläche ausgebildeten Laufrille, welche einer der Laufrillen des Außenrings gegenüberliegt, aus einer Achse mit einer an deren äußerer Umfangsfläche ausgebildeten, der anderen Lauf rille des Außenrings gegenüberliegenden Laufrille und mit einem Preßpas sungsbereich, der damit über einen Schulterbereich verbunden und zur Bil dung einer Preßpassung mit dem Innenring vorgesehen ist, und aus zwei Rei hen von Kugeln, die mit einer Reihe der Laufrillen des Außenrings und der Laufrille des Innenrings und mit der anderen Reihe der Laufrille des Außen rings und der Laufrille der Achse in Winkelkontakt stehen, wobei das Verfah ren folgende Schritte umfasst:
Bildung einer Preßpassung des Innenrings auf dem Preßpassungsbereich der Achse;
einmaliges Stoppen der Bildung der Preßpassung, solange das axiale Lager spiel positiv ist und, in diesem Zustand, Messen eines Werts des axialen La gerspiels (Δa');
Fortsetzung der Bildung der Preßpassung, bis der Innenring an dem Schulter bereich der Achse anstößt, wodurch die Preßpassung vollendet wird; und
Messen des Betrags einer axialen Bewegung des Innenrings aus dem Zustand des einmaligen Stoppens der Bildung der Preßpassung bis zu dem Zustand der Vollendung der Preßpassung, so daß die Differenz zwischen dem gemessenen Wert der Größe der axialen Bewegung des Innenrings und dem gemessenen Wert des axialen Lagerspiels (Δa') in dem Zustand der Vollendung der Achslageranordnung ein negatives axiales Lagerspiel (Δa) wird.

5. Verfahren zur Montage einer Achslageranordnung nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Messens der Größe der axialen Bewegung des Innenrings wie derum folgende Schritte umfasst:
Messen des axialen Maßes (A) zwischen einer Bezugsfläche der Achse und ei ner Bezugsfläche des Innenrings in dem Zustand des einmaligen Stoppens der Bildung der Preßpassung;
Messen des axialen Maßes (B) zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugsfläche des Innenrings in dem Zustand der Vollendung der Bildung der Preßpassung; und
Ermitteln der Differenz (A - B) der gemessenen Werte der axialen Maße (A, B) als Größe der axialen Bewegung des Innenrings aus dem Zustand des ein maligen Stoppens der Bildung der Preßpassung bis zu dem Zustand der Vollendung der Bildung der Preßpassung.

6. Verfahren zur Montage einer Achslageranordnung nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Messens der Größe der axialen Bewegung des Innenrings wie derum folgende Schritte umfasst:
Messen des Preßpassungshubs (C) aus dem Zustand des einmaligen Stop pens der Bildung der Preßpassung bis zu dem Zustand der Vollendung der Bil dung der Preßpassung;
Ermitteln des gemessenen Werts (C) als Größe der axialen Bewegung des Innenrings aus dem Zustand des einmaligen Stoppens der Bildung der Preßpas sung bis zu dem Zustand der Vollendung der Bildung der Preßpassung.