DE7625840U

DE7625840U - Shaft end bearing

Info

Publication number: DE7625840U
Application number: DE19767625840
Authority: DE
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Filing date: 1976-08-18
Publication date: 1976-12-02

Description

Shaft end bearing

Die vorliegende Neuerung betrifft ein Wollenendlager mit einer konvex gewölbten Gleitfläche, die mit einer entsprechend konkav gewölbten Gleitfläche zusammenwirkt, wobei in einer der beiden Gleitflächen schräg zur Umfangsrichtung geneigte, druckaufbauende Rillen eingearbeitet sind, die das dynamische Strömungsmittel vom Äquatorbereich in Richtung des Poles der Gleitflächen fördern.The present innovation relates to a wool end bearing with a convex curved sliding surface which cooperates with a correspondingly concavely curved sliding surface, one of the two sliding surfaces being inclined to the Circumferentially inclined, pressure-building grooves are incorporated, which the dynamic fluid from the equatorial region in the direction of the pole Promote sliding surfaces.

Ein "Wellenendlager der angegebenen Art ist bekannt, bei dem eine der beiden Gleitflächen mit einer ringförmigen Zone von Schräg- oder Spiralrilleu versehen ist, die im Äquatorbereich der betreffenden Gleitfläche beginnen und in der Nähe des Poles enden. Dieses bekannte Wellenendlager hat den Nachteil, daß es eine relativ kleine radiale Tragfähigkeit aufweist.A "shaft end bearing of the specified type is known in which one of the two Provide sliding surfaces with an annular zone of inclined or spiral groove which begin in the equatorial region of the sliding surface in question and end near the pole. This well-known shaft end bearing has the disadvantage that it has a relatively small radial load capacity.

Um diesen Nachteil zu beheben, ist ein anderes Wellenendlager bekannt geworden, welches im Äquatorbereich eine erste ringförmige, das Strömungsmittel zum Pol der Gleitflächen fördernde Zone von Schräg- oder Spiralrillen, sowie eine zweite ringförmige, in der Nähe des Poles liegende Zone, welche das Strömungsmittel vom Pol zum Äquatorbereich pumpt, aufweist, so daß im Lager zwischen den zwei ringförmigen Zonen ein Strömungsmittelstau entsteht. Dieses bekannte Wellenendlager hat zwar eine vergrößerte radiale Tragfähigkeit, besitzt aber eine relativ kleine axiale Tragfähigkeit.In order to remedy this disadvantage, another shaft end bearing has become known, which in the equatorial area has a first annular zone of inclined or spiral grooves that promotes the fluid to the pole of the sliding surfaces, and a second annular zone located in the vicinity of the pole which pumps the fluid from the pole to the equatorial region, so that in the A fluid jam occurs between the two annular zones. This known shaft end bearing has an enlarged radial Load capacity, but has a relatively small axial load capacity.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, ein verbessertes Wellenendlager der angegebenen Gattung zu schaffen, welches sowohl in axialer als auch inThe object of the present innovation is to provide an improved shaft end bearing of the specified genus, which can be used in both axial and in

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radialer Richtung eine große Tragfähigkeit aufweist.radial direction has a large load capacity.

Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sowohl im Ä'quatorbereioh als auch in der Nähe des Poles mindestens eine ringförmige Zone von Rillen vorhanden ist. Das dynamisohe Strömungsmittel wird also von den radial außen liegenden Einströmenden der Rillen der im Kquatorberelch liegenden Zone(n) radial naoh innen in Riohtung des Poles gepumpt. An den radial weiter innen liegenden Ausströmenden dieser Rillen wird das Strömungsmittel gestaut, so daß am Umfang des Lagers ein Staudruok mit dynamischer SohmlerfUmbildung entsteht, der die radiale Tragfähigkeit des Wellenendlagers vergrößert. Anschließend gelangt das Strömungsmittel zu den Einströmenden der Rillen der in der NKhe des Poles liegenden Zone(n) und wird in Riohtung des Poles weitergepumpt. Dadurch entsteht an den Ausströmenden der Rillen dieser Zone ebenfalls ein Staudruck, der sich diesmal am Pol aufbaut und somit Im wesentlichen axial wirkt. Dementsprechend wird auch die axiale Tragfähigkeit des Wellenendlagers vergrößert.According to the innovation, this object is achieved in that at least one annular zone both in the equatorial region and in the vicinity of the pole of grooves is present. The dynamic fluid is thus from the radially outer inflow end of the grooves of the zone (s) in the equatorial area are pumped radially close to the inside in the direction of the pole. The fluid is dammed up at the radially inner outflow of these grooves, so that a stagnation pressure on the circumference of the bearing with dynamic Sohmler reshaping, which increases the radial load-bearing capacity of the shaft end bearing. The fluid then reaches the inlet end of the grooves of the zone (s) lying in the vicinity of the pole and is pumped further in the direction of the pole. This also creates a dynamic pressure at the outflow of the grooves in this zone, which this time builds up at the pole and thus essentially axially works. The axial load-bearing capacity of the shaft end bearing is increased accordingly.

Naoh einem besonderen Merkmal der Neuerung sind die ringförmige Zone dee A'quatorbereiches und die ringförmige, in der Mähe des Poles liegende Zone von Rillen durch eine ringförmige rillenlose Drosselzone voneinander getrennt.Another special feature of the innovation is the ring-shaped zone dee Equatorial area and the annular zone, which is located in the vicinity of the pole, are separated from one another by grooves by an annular, grooveless throttle zone.

Zum Einstellen optimaler dynamlsoher Strömungeverhältnisse im Wellenendlager können nach weiteren Merkmalen der Neuerung Schräge und Anzahl der Rillen der ringförmigen Zone des Xquatorbereiohes und Schräge und Anzahl der Rillen der ringförmigen, in der Nähe des Poles liegenden Zone unterschiedlich groß sein.To set optimal dynamic flow conditions in the shaft end bearing, according to further features of the innovation, the inclination and number of Grooves of the annular zone of the equatorial area and the slope and number of grooves of the annular zone near the pole be of different sizes.

Vorzugsweise erstreckt sich nach einem anderen Merkmal der Neuerung die ringförmige Zone des Xquatorbereiches fiber etna 50 bis mmrimnl 90 und die ringförmige, in der Nähe des Poles liegende Zone über etwa 10 bis winkelgrade, vom Rrttelpunkt der gewölbten Gleitflächen relativ zur Wellenachse gemessen.Preferably extends according to another feature of the innovation annular zone of the equatorial area fiber etna 50 to mmrimnl 90 and the annular zone near the pole for about 10 to angular degrees, measured from the center point of the curved sliding surfaces relative to the shaft axis.

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Nachstehend wird das neuerungsgemäße Wellenendlager anhand eines Ausführungsbeispieles mit der zugehörigen Zeichnung erläutert.The shaft end bearing according to the invention is described below using an exemplary embodiment explained with the accompanying drawing.

In der Zeichnung ist ein neuerungsgemäßes Wellenendlager demonstriert, bei dem dae Wellenende 1 zwekks besserer Übersicht aus der zugehörigen, im Schnitt gezeigten Kalottenschale 2 nach oben herausgehoben ist. Dieses Wellenende 1 besteht aus einer Kugel 3, die aus Wälzlagerstahl gefertigt sein kann und die am Ende der Hohlwelle 4, zum Beispiel durch Schweißen, fest verbunden ist.In the drawing, a new shaft end bearing is demonstrated, for the shaft end 1 for a better overview from the associated, im Section shown dome shell 2 is lifted upwards. This Shaft end 1 consists of a ball 3 made of roller bearing steel can be and which is firmly connected at the end of the hollow shaft 4, for example by welding.

Im Squatorbereich der Gleitfläche 6 der Kalottenschale 2 ist die Zone 7 mit spiralförmigen schräg zur Umfangsrichtung geneigten Rillen 8 und in der Nähe des Poles 11 die Zone 9 ">it Rillen 10, welche gleichsinnig mit den Rillen 8 schräg zur Umfangsrichtung geneigt sind, eingearbeitet. Eine ringförmige rillenlose Drosselzone 12 trennt die Zone 7 des Äquatorbereiches von der in der Nähe des Poles Il liegenden Zone 9·Zone 7 is in the squator area of sliding surface 6 of dome shell 2 with spiral grooves 8 inclined obliquely to the circumferential direction and in the vicinity of the pole 11 the zone 9 ″> it grooves 10, which are in the same direction as the Grooves 8 are inclined obliquely to the circumferential direction, incorporated. One annular, grooveless throttle zone 12 separates zone 7 of the equatorial area from zone 9, which is located near pole II

Im Betrieb dreht sich die Welle 4 um ihre Achse 13 in Richtung des Pfeiles 14, so daß die kugelig konvex gewölbte Gleitfläche 5 des Wellenendes 1 auf der entsprechend kugelig konkav ausgebildeten Gleitfläche 6 der Kalottenschale 2, welche in einem Gestell (nicht gezeigt) befestigt sein kann, gleitet. Die Umgebung des Wellenendlagers ist mit einem Strömungsn><+.4u»i. aunt Reianiel öl. Fett oder Luft, bevorratet, so daß bei dieser Drehung die Rillen 8, 10 hydro- oder aerodynamisch wirken und das Strömungsmittel vom Kquat-orbereieh der Gleitflächen 5» 6 in Richtung des Poles Il pumpen. Von den Einströmenden 15» die mit der Umgebung des Wellenendlagers kommunizieren, gelangt das Strömungsmittel zu den Ausströmenden 16 dieser Rillen 8, die durch die Drosselzone 12 begrenzt werden. In dieser Drosselzone 12 entsteht ein dynamischer Staudruck, der am Lagerumfang wirkt und das Wellenendlager im wesentlichen radial trägt. Das im Schmierspalt zwischen der Drosselzone 12 der Gleitfläche 6 und der zusammenwirkenden Gleitfläche 5 angestaute Strömungsmittel gelangt anschließend zu den Einströmenden 17 der Rillen 10 und wird weiter in Richtung des Poles Il gepumpt. An den Ausströmenden l8 dieser Rillen 10 entsteht wiederum ein dynamischer Staudruck des Strömungsmittels. Dieser Staudruck wirkt am Pol 11 und nimmt die axial gerichteten Lagerkräfte auf.In operation, the shaft 4 rotates about its axis 13 in the direction of the arrow 14, so that the spherically convexly curved sliding surface 5 of the shaft end 1 on the correspondingly spherically concave sliding surface 6 of the Dome shell 2, which can be fastened in a frame (not shown), slides. The vicinity of the shaft end bearing is with a flow n> <+. 4u »i. aunt Reianiel oil. Fat or air, so that with this one Rotation, the grooves 8, 10 act hydro- or aerodynamically and the fluid from the square area of the sliding surfaces 5 »6 in the direction of the pole II pump. The fluid arrives at the outflow ends 16 from the inflow ends 15 », which communicate with the surroundings of the shaft end bearing these grooves 8, which are delimited by the throttle zone 12. In this throttle zone 12, a dynamic dynamic pressure arises which acts on the circumference of the bearing and the shaft end bearing carries substantially radially. That in the smear Fluid accumulated between the throttle zone 12 of the sliding surface 6 and the interacting sliding surface 5 then reaches the inflowing ends 17 of the grooves 10 and is pumped further in the direction of the pole II. At the outflow ends 18 of these grooves 10, a dynamic dynamic pressure of the fluid arises in turn. This dynamic pressure acts on Pole 11 and absorbs the axially directed bearing forces.

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Um eine besonders hohe radiale Tragfähigkeit des Wellenendlagers zu schaffen, die ungefähr der Größo der axialen Tragfähigkeit entspricht, überstreicht (J die Zon--3 7 des Äquatorbereiches etwa 50 bis maximal 90 und die in der Nähe des Poles 11 liegende Zone 9 etwa 10 bis 40 Winkelgrade, wobei diese Winkelgrade vom Krilmmungsmittelpunkt 19, 20 der kugelig gewölbten Gleitflächen 5, 6 relativ zur Wellenachse 15 gemessen sind.In order to create a particularly high radial load-bearing capacity of the shaft end bearing, which roughly corresponds to the size of the axial load-bearing capacity, (J the zone - 3 7 of the equatorial area covers about 50 to a maximum of 90 and the zone 9 near the pole 11 about 10 to 40 angular degrees, these angular degrees being measured from the center of curvature 19, 20 of the spherically curved sliding surfaces 5, 6 relative to the shaft axis 15.

Der wesentliche Vorteil des neuer'ingsgemäßen Wellenendlagers besteht darin, daß es als einfaches Kalottenlager wirtschaftlich herstellbar ist und bei selbsttätiger Winkeleinstellbarkeit (bei kleiner Verachsung der Welle) eine ungewöhnlich große dynamische Tragfähigkeit in radialer und axialer Richtung aufweist.The main advantage of the new shaft end bearing is that that it can be produced economically as a simple spherical bearing and with automatic angular adjustment (with a small misalignment of the shaft) has an unusually large dynamic load-bearing capacity in the radial and axial directions.

Die Neuerung ist übrigens nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Rahmen des Neuerungsgedankens abgewandelt werden. Zum Beispiel können Schräge oder Anzahl der Rillen 8 der Zone 7 des Äquators bezüglich der Schräge oder Anzahl der RÜLen 10 der in der Nähe des Poles 11 liegenden Zone 9 in ihrer Größe differieren, so daß bei den vorliegenden Betriebsbedingungen optimale Tragfähigkeitswerte erzielt werden. Außerdem kann das neuerungsgemäße Endlager derart gestaltet sein, daß die Gleitfläche des Wellenendes kugelig konkav ausgebildet ist und mit einer entsprechend konvex ausgebildetenIncidentally, the innovation does not apply to the exemplary embodiment described limited, but can be modified within the framework of the innovation concept. For example, slope or number of grooves can be 8 of the zone 7 of the equator with regard to the slope or number of RÜLen 10 of the in Zone 9 lying near the pole 11 differ in size, so that optimum load-bearing capacity values are achieved under the operating conditions present. In addition, the repository according to the innovation can in this way be designed so that the sliding surface of the shaft end is spherically concave and formed with a correspondingly convex

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j kugel gegeben sein kann, zusammenwirkt.j sphere can be given, interacts.

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Claims

SKP KTJOELLAOERPAERIKEN GMEH Schweinfurt, August 6th, 1976 -O TPA / vH / gh claims for protection

1. Shaft end bearing with a convexly curved sliding surface which interacts with a correspondingly concavely curved sliding surface, with pressure-building grooves, which are inclined at an angle to the circumferential direction and which create the dynamic Fluid from the squator area towards the pole of the sliding surfaces, characterized in that both in the equatorial region and in the vicinity of the pole (11) in each case at least there is an annular zone (7,9) of grooves (8,10).

2. shaft end bearing according to claim 1, characterized in that the annular zone (7) of the squator area and the annular, zone (9) of grooves in the vicinity of the pole (11) are separated from one another by an annular, grooveless throttle core (12).

3. shaft end bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the slope of the grooves (8) of the annular teeth (7) of the equatorial region and the inclination of the grooves (10) of the annular zone (9) lying in the vicinity of the pole (11) of different sizes are.

4. Shaft end bearing according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the number of grooves (8) of the annular zone (7) of the equatorial region and the number of grooves (10) of the annular, in in the vicinity of the pole (11) lying zone (9) are of different sizes.

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5. Shaft end bearing according to one of the preceding claims, characterized in that that the annular zone (7) of the equatorial area is about 50 to a maximum of 90 and the annular zone near the pole (11) lying zone (9) over about 10 to 40 degrees of angle, from the center of the curvature (19, 20) of the curved sliding surfaces (5 »6) measured relative to the shaft axis (13), extends.

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