DE644181C

DE644181C - Double row roller bearing

Info

Publication number: DE644181C
Application number: DEA71579D
Authority: DE
Original assignee: Svenska Kullagerfabriken AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 1933-03-04
Filing date: 1933-10-14
Publication date: 1937-04-26

Description

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Die Erfindung betrifft ein doppelreihiges Rollenlager mit ein gekrümmtes Profil aufweisenden Rollen. Bei derartigen Lagern ist es bekannt, zwischen den Rollenreihen einen am Lagerinnen- oder Lageraußenring, aber nur an einem Lagerring mit nicht sphärischer Lauffläche angeordneten Führungsflansch vorzusehen und dabei die Rollen und ihre Laufbahnen derart auszubilden, daß die auf eine Rolle wirkenden Druckresultanten einen Winkel miteinander bilden und infolgedessen eine auf die Rolle in deren Achsenrichtung wirkende Kraft erzeugen, wodurch die Rolle gegen den Druck- oder Führungsflansch gedrückt gehalten wird. Der Führungsflansch hält also die Rollen der beiden Rollenreihen unter Spannführung. Infolge dieser Spannführung werden die Rollen gezwungen, die durch die Seitenfläche des Führungsflansches bestimmte richtige Lage einzunehmen, und es ist somit beim Betrieb des Lagers und den dadurch bedingten unvermeidlichen axialen Belastungen von vornherein ein Schränken der Rollen und eine damit verbundene empfindliche Erhöhung der Lagerreibung verhindert. The invention relates to a double-row roller bearing with a curved profile Roll. In such bearings, it is known to have one on the bearing inner or bearing outer ring between the rows of rollers, however only on a bearing ring with a non-spherical running surface arranged guide flange to provide and thereby train the roles and their raceways so that the on print results acting on a roll form an angle with each other and consequently generate a force acting on the roller in its axial direction, whereby the roller is held pressed against the pressure or guide flange. The guide flange thus keeps the rolls of the two rows of rolls under tension guidance. As a result of this clamping guide the rollers are forced by the side face of the guide flange take certain correct position, and it is thus in the operation of the camp and the the unavoidable axial loads caused by this of the rollers and an associated sensitive increase in bearing friction.

Es wurde nun gefunden, daß die gleiche Wirkung auch erzielt werden kann, wenn an Stelle des am Innen- oder Außenlaufring vorgesehenen festen Führungsflansches ein loser (einstellbarer) Spannführungsring Verwendung findet. Daß ein loser Spannführungsring geeignet sein würde, die gleiche Wirkung wie ein fester Führungsflansch auszuüben, war für den Fachmann durchaus überraschend; denn die vorgeschlagene Verwendung eines losen, den Lagerringen gegenüber jedoch festgelegten Führungsringes bei einem doppelreihigen Kegelrollenlager hatte die gewünschte Wirkung nicht ergeben. Lager dieser Bauart haben vielmehr, selbst bei kleinen Axialbelastungen, unzulässig hohe Lagertemperaturen ergeben.It has now been found that the same effect can also be achieved when on Place a loose guide flange on the inner or outer race (adjustable) clamping guide ring is used. That a loose tension guide ring would be suitable to have the same effect as a fixed guide flange, was quite surprising for the expert; because the proposed use of a loose, opposite the bearing rings but fixed guide ring at one double row tapered roller bearings did not produce the desired effect. camp Rather, these types of construction have inadmissibly high storage temperatures, even with small axial loads result.

Man hat ferner geglaubt, bei doppelreihigen Rollenlagern mit ein gekrümmtes Profil aufweisenden Rollen durch entsprechende Ausbildung der Rollen und Laufbahnen auf eine besondere seitliche Rollenführung ganz verzichten zu können, wobei etwa" eintretende Rollenschränkungen durch den vorhandenen Rollenkäfig wieder beseitigt werden sollten. Diese Lager haben sich jedoch praktisch nicht bewährt, da die im Käfig mögliche Rollenschränkung viel zu groß ist. Zur Verbesserung dieser Lager hat man endlich vorgeschlagen, die Rückführung der Rollen bei eintretender Schränkung in die richtige Lage nicht durch den Rollenkäfig, sondern durchIt has also been believed that double-row roller bearings with a curved profile Roles completely dispense with a special lateral roller guide by appropriately designing the rollers and raceways to be able to, with about "occurring role restrictions should be removed again by the existing roller cage. However, these bearings have not proven their worth in practice, because of the role limitation possible in the cage is way too big. To improve this camp it has finally been proposed to return the roles when entering Set in the correct position not by the roller cage, but by

einen zwischen die Rollenreihen eingelegten losen Führungsring vorzunehmen, der aber lediglich als Spielführungsring dient und erst wirksam wird, wenn die Rollen eineto make a loose guide ring inserted between the rows of rollers, which, however serves only as a game guide ring and only takes effect when the roles a

schränkte Stellung einnehmen. '■* take up restricted position. '■ *

Praktische Versuche haben ergeben, da-ö: nur mit Verwendung eines Spannführungsringes, der von vornherein jedes Schränken der Rollen verhindert, gleich gute Wirkungen ίο wie bei dem früher vorgeschlagenen festen Führungsflanseh erzielbar sind.Practical tests have shown that: only with the use of a clamping guide ring, which from the outset every cabinet the roles prevent equally good effects ίο as with the previously proposed fixed Guide flanseh are achievable.

Die Verwendung des losen Spannführungsringes bietet nicht nur wesentliche Vorteile in der Herstellung, weil dadurch die Schleifarbeiten an den Laufringen wesentlich erleichtert werden und man weiterhin in der Lage ist, den Führungsring aus besonders geeignetem anderen Werkstoff als die Laufbahnen herzustellen, sondern man ist weiterhin so in der Lage, die doppelreihigen Rollenlager dieser besonderen Art besonders schmal herzustellen. Besonders bei Lagern mit einem sphärischen Laufring bietet der lose Spannführungsring den wichtigen Vorteil, daß der Führungsring an den sphärischen Laufring gelegt werden kann. Bei selbsteinstellenden Lagern mit sich drehendem Innenring, die eine sehr wichtige Lagerart darstellen, kann daher durch den losen Spannführungsring eine richtige Selbsteinstellung und eine hohe Tragfähigkeit vereinigt werden, auch wenn die Lagerbreite klein ist, ohne an Tragfähigkeit zu verlieren.The use of the loose clamping guide ring not only offers significant advantages in the production, because this makes the grinding work on the raceways much easier and you are still able to make the guide ring from a particularly suitable different material than the raceways, but you are still able to use the double-row roller bearings this special type to produce particularly narrow. Especially with bearings with one spherical race, the loose clamping guide ring offers the important advantage that the Guide ring can be placed on the spherical race. With self-adjusting Bearings with a rotating inner ring, which are a very important type of bearing therefore, due to the loose clamping guide ring, a correct self-adjustment and a high one Load-bearing capacity can be combined, even if the bearing width is small, without affecting the load-bearing capacity to lose.

Bei Verwendung von ein gekrümmtes Profil aufweisenden unsymmetrischen Rollen wird zweckmäßig der Spannführungsring derart breit bemessen, daß die Druckresultanten zwischen Rolle und Laufbahn etwa durch die Mitte der Rolle hindurchgehen, weil dadurch die günstigste Rollenbelastung gegeben ist.When using asymmetrical rollers with a curved profile the clamping guide ring is expediently dimensioned so wide that the printing results go through the middle of the role between the role and the track, because this the most favorable roll load is given.

In der Zeichnung sind Atisführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigenIn the drawing, Atisführungformen of the invention are shown for example. It demonstrate

Fig. ι ein in einer Achsebene geschnittenes Lager,Fig. Ι a cut in an axial plane bearing,

Fig. 2 einen ähnlichen Schnitt einer zweiten Ausführungsform undFig. 2 shows a similar section of a second embodiment and

I⁷ig. 3 einen ähnlichen Schnitt einer dritten Ausführungsform.I ⁷ ig. 3 shows a similar section of a third embodiment.

Das Lager gemäß Fig. 1 besteht aus einem Innenring 1 und einem Außenring 2, zwischen denen zwei Rollenreihen 3 und 4 liegen. Diese Rollen haben ein nach außen gekrümmtes Profil und laufen in den Rillen 5, 6, 7, 8 der Ringe, wobei die Rillen entsprechendes Profil haben. Die Rollen liegen mit ihren Rotationsachsen parallel zur Rotationsachse des Lagers, und zwischen die beiden Rollenreihen ist ein loser Druckring 9 eingelegt. Dieser Druckring, vom Innenring 1 zentriert, ist nur durch die beiden Rollenreihen axial festgelegt. Die Seitenflächen 10, 11 des Ringes sind eben und liegen gegen die gleichfalls _;. ebenen Seitenflächen der Rollen an. Der Ring --Hat so große Breite, daß die Rollen nach den Seiten des Lagers hin gedrückt werden mit der Folge, daß die beispielsweise zwischen der Rolle 4 und den Ringen 1 und 2 wirkenden Kraftresultanten 12 bzw. 13 einen bestimmten Winkel zueinander bilden. Sie werden durch die zwischen Rollenende und Druckring wirkende Kraft 14 im Gleichgewicht gehalten.
Das Vorhandensein dieser Kraft 14 ist für j eine wirksame Führung ausschlaggebend. Die j Endebene der Rolle wird nämlich durch diese ! Kraft gezwungen, die durch die ebene Seitenfläche 11 des Druckringes bestimmte, zur Lagerachse völlig winkelrechte Lage einzunehmen. The bearing according to FIG. 1 consists of an inner ring 1 and an outer ring 2, between which two rows of rollers 3 and 4 are located. These rollers have an outwardly curved profile and run in the grooves 5, 6, 7, 8 of the rings, the grooves having a corresponding profile. The axes of rotation of the rollers lie parallel to the axis of rotation of the bearing, and a loose pressure ring 9 is inserted between the two rows of rollers. This pressure ring, centered by the inner ring 1, is only axially fixed by the two rows of rollers. The side surfaces 10, 11 of the ring are flat and also lie against the _; . flat side surfaces of the rollers. The width of the ring is so large that the rollers are pressed towards the sides of the bearing, with the result that the force results 12 or 13 acting, for example, between roller 4 and rings 1 and 2 form a certain angle to one another. They are kept in equilibrium by the force 14 acting between the end of the roller and the pressure ring.
The presence of this force 14 is crucial for effective leadership. The j final level of the role is namely through this! Force forced to assume the position determined by the flat side surface 11 of the pressure ring, to the bearing axis completely.

Fig. 2 zeigt ein sogenanntes sphärisches Rollenlager. Die Rollen 3, 4 sind hier ganz symmetrisch geformt, so daß der größte Rollendurchmesser gerade in der Mitte zwischen den Endebenen der Rolle Hegt. Zwischen den Rollenreihen liegt der Druckring 9, der auf Grund seiner axialen Ausdehnung gegen die Rollen in der Richtung der betreffenden Seitenebenen mit der Kraft 14 drückt. Die beiden Kräfte 12 und 13 zwischen der Rolle und den Ringen greifen infolgedessen die Rolle in Punkten an, die sich an der Seite der Mittelebene der Rolle befinden und einen Winkel zueinander bilden. Zum Erzielen möglichst geringer Reibung im Lager empfiehlt es sich dabei, die Angriffspunkte der Kräfte 12 und 13 an der Rolle derart zu legen, daß die an sie gelegten Tangenten sich in der Nähe des Schnittpunktes der Rotationsachsen der Rollen und der Rotationsachse des Lagers schneiden. Diese Verlegung der Druckpunkte bzw. die Verlegung der an die Druckpunkte gelegten Tangenten wird durch passendeWahl der Breite des Druckringes 9 erzielt.Fig. 2 shows a so-called spherical roller bearing. Roles 3, 4 are whole here symmetrically shaped so that the largest roll diameter is just in the middle between the final levels of the role. Between the rows of rollers is the pressure ring 9, which is on Because of its axial expansion against the rollers in the direction of the side planes concerned pushes with the force 14. The two forces 12 and 13 between the roller and As a result, the rings attack the role in points that are on the side of the median plane of the role and form an angle to each other. It is advisable to achieve the lowest possible friction in the bearing while putting the points of application of the forces 12 and 13 on the role in such a way that the they laid tangents near the intersection of the axes of rotation of the rollers and intersect the axis of rotation of the bearing. This relocation of the pressure points or the laying of the tangents placed on the pressure points is determined by a suitable choice of Width of the pressure ring 9 achieved.

Fig. 3 zeigt die aus verschiedenen Gesichtspunkten günstigste Ausführungsform. Die Rollen 3,4 haben auch in diesem Fall gekrümmtes Profil, und zwar sind sie am zweckmäßigsten kreisförmig gekrümmt. Das Zentrum dieser Krümmung liegt indessen no außerhalb der zwischen den Rollenendflächen in der Mitte liegenden Axialebene. Die Rollen erhalten hierdurch eine unsymmetrische Form. Der Druckring 9 liegt zwischen den Rollenreihen in der Nähe der sphärischen 1x5 Laufbahn 18 am Außenring 2. Er ist indessen mit diesem Außenring nicht fest verbunden, sondern kann um das Zentrum der sphärischen Lauffläche herum schwingen und in gewissem Maße seitlich verschoben werden, iao wenn die Rollenreihen axial verschoben werden. Der Druckring ist so breit, daß er dieFig. 3 shows the most favorable embodiment from various points of view. the Rollers 3, 4 also have a curved profile in this case, namely they are on most expedient circularly curved. The center of this curvature, however, lies no outside of the axial plane lying in the middle between the roller end faces. The roles This gives them an asymmetrical shape. The pressure ring 9 lies between the rows of rollers near the spherical 1x5 Raceway 18 on the outer ring 2. However, it is not firmly connected to this outer ring, but can swing around the center of the spherical running surface and be shifted sideways to a certain extent, iao when the rows of rollers are shifted axially. The pressure ring is so wide that it

Rollen nach den Seitenebenen des Lagers hin zwingt, so daß die Kraftresultanten 12, 13 an den Laufbahnen nicht an den größten Durchmesser, sondern in die Nähe derselben verlegt werden. Wie bei den übrigen Ausführungsformen bilden also die Kräfte 12, 13 einen gewissen Winkel zueinander. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist der Angriffspunkt der Kraft 13 zum Mittelpunkt 19 der Rolle verlegt, und die Rolle ist in der Weise geformt und eingelegt, daß die Tangente an diesem Punkt durch den Schnittpunkt 20 der Rotationsachsen der Rollen und der Rotationsachse des Lagers geht. . Auf Grund dessen, daß die Kraft 14 die Rolle in der Nähe der Mantelfläche angreift, wird der Angriffspunkt 22 der auf die Rolle ausgeübten Kraft 12 etwas näher der kleineren Endfläche 21 als die Kraft 13 verlegt. Die Tangente zum Rollenmantel an diesem Punkt 22 kann deshalb nicht durch den Punkt 20 gehen, sondern nur in der Nähe dieses Punktes entlang gehen. Durch eine kleinere Änderung der axialen Ausdehnung des Druckringes 9 können indessen die Punkte 19 und 22 verschoben wenden, so daß die an sie gelegten Tangenten noch etwas günstiger verlegt werden. Das Lager gemäß Fig. 3 ist mit einem Rollenkäfig 17 versehen, der indessen nur den Zweck hat, Berührung zwischen nahe liegenden Rollen zu verhindern und die Rollen festzuhalten, wenn der Außenring so viel zur Seite ausgeschwenkt wird, daß die Berührung zwischen Rolle und Außenring aufhört. Das Lager hat ferner Punktberührung zwischen Rollen und Außenring, d. h. der Krümmungshalbmesser des Rollenprofils ist etwas kleiner als der Halbmesser der sphärischen Laufbahn des Außenringes. Diese Laufbahn stellt eine sphärische Fläche dar, die für die beiden Rollenreihen gemeinsam ist. Um die bestmögliche Rollenführung zu erzielen, sind die gegen die Rollen anliegenden Seitenflächen des Druckringes 9 als eine Kugel geformt, deren Zentrum in dem betreffenden Schnittpunkt der Rotationsachsen der Rollen und der Rotationsachse des Lagers liegt. Auch die gegen den Druckring anliegenden Flächen sind sphärisch. Ihr Zentrum liegt im Zentrum der entsprechenden Fläche des Druckringes. Diese beiden Krümmungen wie auch der Unterschied zwischen den Krümmungen des Rollenprofils und den Krümmungen der äußeren Laufbahn sind indessen so unbedeutend, daß sie auf der Zeichnung nicht deutlich veranschaulicht werden können.Forcing roles to the side planes of the camp, so that the force resultants 12, 13 on the tracks are not laid at the largest diameter, but in the vicinity of the same will. As in the other embodiments, the forces 12, 13 therefore form a certain angle to each other. In the embodiment shown in Fig. 3 is the Point of application of the force 13 relocated to the center 19 of the role, and the role is in the Way shaped and inlaid that the tangent at this point passes through the intersection 20 of the axes of rotation of the rollers and the axis of rotation of the bearing goes. . Due to the fact that the force 14 plays the role in engages the vicinity of the lateral surface, the point of application 22 is exerted on the role Force 12 moved somewhat closer to the smaller end face 21 than force 13. The tangent to the roll shell at this point 22 can therefore not go through the point 20, but just walk near this point. A minor change in the axial extent of the pressure ring 9 can meanwhile turn the points 19 and 22 shifted so that the tangents placed on them can be relocated a little cheaper. The bearing of FIG. 3 is provided with a roller cage 17, which, however, only has the purpose of making contact between nearby roles to prevent and hold the rollers in place when the outer ring swung out so much to the side that the contact between the roller and the outer ring ceases. The bearing also has point contact between rollers and Outer ring, d. H. the radius of curvature of the roller profile is slightly smaller than that Radius of the spherical raceway of the outer ring. This track represents a spherical surface for the two rows of rollers is common. In order to achieve the best possible roller guidance, the side surfaces resting against the rollers are of the pressure ring 9 shaped as a ball, the center of which is in the relevant intersection the axes of rotation of the rollers and the axis of rotation of the bearing. Also the Surfaces resting against the pressure ring are spherical. Your center is in the center the corresponding area of the pressure ring. These two curvatures like also the difference between the curvatures of the roller profile and the curvatures the outer career are, however, so insignificant that they are not on the drawing can be clearly illustrated.

Die Erfindung ist indessen nicht auf die gezeigten Ausführungsformen begrenzt, sondern kann in einer mannigfaltigen Anzahl verschiedenartiger Formen ausgeführt werden. Bei sämtlichen Ausführungsformen kann Punktberührung oder Linienberührung an dem einen oder den beiden Ringen gewählt werden. Bei allen Ausführungsformen mit schräg gestellten Rollen können die eine oder die beiden Führungsflächen der Rollen und des Druckflansches sphärisch sein. Die Endflächen der Rollen können indessen auch eben oder in irgendwelcher Weise abgefaßt sein. Die Fläche des Druckringes kann eben oder kegelig sein oder eine andere Form haben. Der Druckring kann bei allen Ausführungen in die Nähe des Innen- oder Außenringes oder irgend anderswo zwischen diese Ringe eingelegt sein.However, the invention is not limited to the embodiments shown, but rather can be implemented in a diverse number of different shapes. In all of the embodiments, point contact or line contact can be selected on one or both rings will. In all embodiments with inclined rollers, one or the other the two guide surfaces of the rollers and the pressure flange be spherical. The end faces the roles can, however, also be drafted in a flat manner or in any way. The surface of the pressure ring can be flat or be conical or have some other shape. The pressure ring can be used in all versions near the inner or outer ring or anywhere between these rings be inserted.

Die Lagerringe können ungeteilt oder in verschiedener Weise geteilt sein, und zwar z. B. mit Rücksicht auf die Einführbarkeit des Druckringes in das Lager. Bei sphärischen Lagern von verhältnismäßig geringer Breite erfolgt die Einführung des Druckringes gewöhnlich nach elastischer Ovalklemmung desselben, so daß er durch die Seitenöffnung des Außenringes eingeführt werden kann. Der Druckring kann ferner auf verschiedene Weise in der Axial- oder Radialebene oder in anderer Weise geteilt sein. Die Laufflächen für die Rollen können in den gelagerten Maschinenteilen unmittelbar ausgeformt sein. Der Rollenkäfig kann schließlich in beliebiger zweckmäßiger Weise ausgeführt sein. Auch Rollen konkaven Profils sowie Rollen, deren Mantelflächen durch verschiedene Kombinationen von konkaven, konvexen oder geradlinigen Profilen gebildet werden, können gegebenenfalls zur Verwendung gelangen.The bearing rings can be undivided or divided in various ways, namely z. B. with regard to the insertability of the pressure ring in the camp. With spherical The thrust ring is usually introduced into bearings of a relatively narrow width after elastic oval clamping of the same, so that it can be inserted through the side opening of the outer ring. Of the Pressure ring can also be in various ways in the axial or radial plane or in be shared in another way. The running surfaces for the rollers can be in the stored machine parts be formed immediately. Finally, the roller cage can be designed in any suitable manner. Even Rolls of concave profile as well as rolls, their outer surfaces by different combinations formed by concave, convex or straight profiles, can optionally come to use.

Claims

Patent claims:

1. Double row roller bearing with rollers having a curved profile and a loose clamping guide ring arranged between the two rows of rollers.

2. Double row roller bearing according to claim ι having a curved profile asymmetrical roles, characterized by such a wide dimension of the clamping guide ring that the print results between the roller and the raceways go through roughly the middle of the roller.

1 sheet of drawings