DE834798C

DE834798C - Double row diagonal roller bearing

Info

Publication number: DE834798C
Application number: DEF4078A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Meyer S Frenkel
Original assignee: Dr-Ing Meyer S Frenkel
Current assignee: Dr-Ing Meyer S Frenkel
Priority date: 1946-03-04
Filing date: 1950-09-29
Publication date: 1952-03-24

Description

Doppelreihiges Schrägwälzlager Vorliegende Erfindung bezieht sich auf doppelreihige Wälzlager und insbesondere auf doppelreihige Schrägkugellager und doppelreihige Kegelrollenlager. Die Objekte der Erfindung werden aus den folgenden Betrachtungen ersichtlich: Unter Schrägwälzlagern sind dabei solche Lager zu verstehen, bei denen die Rollachsen der jeweiligen Rollkörper Winkel zwischen o und go°, aber nicht o oder 9o° selbst, mit der Lagerachse einschließen. Bei Kugellagern sei die Rollachse einer Kugel diejenige Linie, die in der Ebene der Lagerachse durch den Kugelschwerpunkt geht und rechtwinklig zii der normalen Symmetrieachse der Berührungsfläche der Kugel mit der Laufbahn in dem nichttreibenden (meist stehenden) Lagerring ist.Double Row Angular Contact Roller Bearing The present invention relates on double-row rolling bearings and in particular on double-row angular contact ball bearings and double row tapered roller bearings. The objects of the invention are made from the following Considerations evident: Angular contact roller bearings are understood to mean those bearings in which the roll axes of the respective rolling body angles between o and go °, but do not include o or 9o ° itself, with the bearing axis. With ball bearings it is The roll axis of a ball is the line that passes through the plane of the bearing axis The center of gravity of the sphere is at right angles to the normal axis of symmetry of the contact surface the ball with the raceway is in the non-driving (mostly stationary) bearing ring.

Es ist bekannt, daß eine Radiallast auf ein Wälzlager eine kleine Annäherung der Lagerringe in der Aktionslinie der Radiallast produziert wegen der elastischen Deformation der Lagerteile. Im Fall eines mit einer Radiallast W belasteten einreihigen Wälzlagers ergibt dies auf den Rollkörper in der Aktionslinie der Radiallast an der Stelle der größten Annäherung der Lagerringe eine Last von ungefähr wobei z die Anzahl der Rollkörper im Lager ist, während der Rollkörper in der diametral gegenüberliegenden 'Stelle im Lager und überhaupt die Rollkörper in der symmetrisch gelegenen Lagerhälfte gar keine Last aufnehmen wegen der Entfernung der Lagerringe.It is known that a radial load on a rolling bearing produces a small approximation of the bearing rings in the line of action of the radial load because of the elastic deformation of the bearing parts. In the case of a single-row roller bearing loaded with a radial load W, this results in a load of approximately on the roller body in the line of action of the radial load at the point where the bearing rings come closest to each other where z is the number of rolling elements in the bearing, while the rolling elements in the diametrically opposite position in the bearing and the rolling elements in the symmetrically located half of the bearing do not take up any load because of the removal of the bearing rings.

Daher wird eine Radiallast auf ein Lager von weniger als der Hälfte der Rollkörper auf einmal getragen, wobei, wie beschrieben, ein einziger Rollkörper zu jeder Zeit fast die Hälfte der Radiallast trägt, und im ganzen besteht immer ein Unterschied zwischen den Belastungen des meist- und des mindestbelasteten Rollkörpers von Für den Fall eines Schrägkugellagers liefert eine Radiallast einen Unterschied zwischen den axialen Komponenten t"," und t ",i" der Druckkräfte auf die meist- bzw. mindestbelastete Kugel von wobeia der mittlere Beriihrungswinkel des Schrägkugellagers ist.Therefore, a radial load on a bearing is borne by less than half of the rolling elements at once, with, as described, a single rolling element carrying almost half the radial load at all times, and on the whole there is always a difference between the loads of the most and of the minimum loaded rolling element of In the case of an angular contact ball bearing, a radial load provides a difference between the axial components t "," and t ", i" of the compressive forces on the most or least loaded ball of whereia is the mean contact angle of the angular contact ball bearing.

tlhnlich wird im Fall von Doppellagern, wo die Radiallast als gleichmäßig auf beide Kugelkränze verteilt angenommen sei, eine Radiallast LV und die von ihr verursachte Axialkraft W.tg a von weniger als der halben Zahl der Kugeln getragen; der Unterschied zwischen den radialen Komponenten w,"" und u"";" der Druckkräfte auf die meist- und mindestbelasteten Kugeln ist hier und für die entsprechenden axialen Komponenten Das bedeutet, daß der größte Teil der Rollkörper mit einer Radiallast überhaupt nicht belastet ist, außer wenn das Doppellager auch eine Axiallast trägt, durch welche aber trotzdem die Rollkörper in nur einem der Kränze belastet werden, während die Rollkörper in dem anderen Kranz dadurch entlastet werden.Similarly, in the case of double bearings, where the radial load is assumed to be evenly distributed over both ball rims, a radial load LV and the axial force W.tg a caused by it are borne by less than half the number of balls; the difference between the radial components w, "" and u "";"of the compressive forces on the most and least loaded balls is here and for the corresponding axial components This means that most of the rolling elements are not loaded with a radial load at all, except when the double bearing also carries an axial load, which nevertheless loads the rolling elements in only one of the rings, while the rolling elements in the other ring are thereby relieved .

Demzufolge sind in bekannten Schrägkugellagerkonstiuktionen zu jeder Zeit nur einige Kugeln in einem relativ kleinen Bereich des Kranzumfangs wegen einer äußeren Radiallast großen radialen und daher auch großen axialen Druckkräften unterworfen, während im größten Teil des Kranzumfangs die Kugeln nur kleinen bzw. gar keinen Druckkräften von den Laufrillen unterworfen sind. Dieses ist eine Hauptursache dafür, daß die Kugeln jeweilig während ihres Kreislaufs eine für ihre Rollbewegung überflüssige Rotation, verbunden mit Schwingungen aller Winkelgeschwindigkeiten der Kugel um verschiedene Achsen durch ihren Schwerpunkt erhalten, was zu periodischen Stößen der Kugeln gegen die Laufbahnen und den Käfig führt, zu übermäßigem Rutschen der Kugeln auf den Rillenoberflächen usw. Diese schädlichen Wirkungen, die mit steigender Geschwindigkeit stärker werden, bringen vorzeitige Ermüdungserscheinungen des Metalls hervor und begrenzen auf diese «'eise die Lebensdauer und Höchstgeschwindigkeiten von Kugellagern beträchtlich. Bei Kegelrollenlagern gibt es analog Schränkungsschwingungen der Rollen, die gleichfalls durch das Produzieren von vorzeitiger Ermüdung des '.Metalls zu Begrenzungen der Lebensdauer und Höchstgeschwindigkeiten herkömmlicher Lagerkonstruktionen führen.As a result, in known angular contact ball bearing constructions for each Time only a few balls in a relatively small area of the rim circumference because of one external radial load subjected to large radial and therefore also large axial compressive forces, while in most of the circumference of the wreath the balls are only small or none at all Are subjected to compressive forces from the raceway grooves. This is a major cause that the balls each superfluous one for their rolling movement during their cycle Rotation, associated with oscillations of all angular velocities of the ball around different axes obtained by their center of gravity, resulting in periodic collisions of the balls against the raceways and cage leads to excessive slippage of the Balls on the groove surfaces, etc. These harmful effects increase with Increasing speed will bring premature fatigue to the metal and in this way limit the service life and maximum speeds of ball bearings considerably. In the case of tapered roller bearings, there are also set vibrations of the roles also produced by the premature fatigue of the 'metal to limit the service life and maximum speeds of conventional bearing designs to lead.

Besonders für Lager, die nach des Erfinders Verhältnissen der Dimensionen konstruiert sind, um die obenerwähnten schädlichen Vorgänge in herkömmlichen Lagern vollkommen zu verhindern (s. die Veröffentlichung Ball- and Taper- Roller Bearings im »Journal of the Royal Aeronautical Society-«, London, Nr. ,123, März 1946, VW. 5o, S. 190 bis 236), können sich die großen Unterschiede in der Belastung von Rollkörpern in verschiedenen Umfangspositionen fühlbar machen, da die dort angegebenen Dimensionsverhältnisse, welche von der axialen Druckkraftkomponente auf einen Rollkörper abhängig sind, auf einen Rollkörper in einigen Umfangspositionen passen können, aber nicht notwendigerweise auf alle Positionen, was schädlich sein kann.Especially for bearings that are designed according to the inventor's proportions of dimensions in order to completely prevent the above-mentioned harmful processes in conventional bearings (see the publication Ball and Taper Roller Bearings in the "Journal of the Royal Aeronautical Society", London, no. 123, March 1946, VW. 5o, pp 190-236), can make large differences in the burden of rolling bodies in different circumferential positions felt since the dimensional ratios specified therein, which depends on the axial compressive force component on a rolling body may fit on a roller in some circumferential positions, but not necessarily all positions, which can be detrimental.

Nach den vorhergehenden Betrachtungen ist es Zweck der vorliegenden Erfindung, doppelreihige Schrägwälzlagerzuliefern, inwelchenauch nur unter eineräußeren Radiallast alle Wälzkörper praktisch in jeder Stellung ihrer Laufbahn mindestens axial gerichteten Druckkräften ausgesetzt sind, wodurch alle Rollkörper unter der Kontrolle der Laufbahnen laufen. Dadurch werden die obenerwähnten schädlichenWirkungen herabgesetzt und die Anwendung der von dem Erfinder erwähnten Dimensionsverhältnisse zur vollkommenen Verhinderung der schädlichen Vorgänge erleichtert.After the previous considerations, it is the purpose of the present one Invention of supplying double-row angular contact bearings, in which also only one external Radial load on all rolling elements in practically every position of their career at least axially directed compressive forces are exposed, whereby all rolling elements under the Check the running tracks. This causes the aforementioned harmful effects and the use of the dimensional ratios mentioned by the inventor facilitated to completely prevent the harmful processes.

Um dieses zu erreichen, sieht diese Erfindung doppelreihige Schrägwälzlager vor, in welchen zwei in Richtung der Lagerachse voneinander entfernte Kränze von Rollkörpern zwischen einem treibenden und einem nichttreibenden Lagerring liegen, gekennzeichnet dadurch, daß der eine Lagerring auf einer Seite der Mittelebene der beiden Ebenen, die j Eweilig die Schwerpunkte der Rollkörper eines der Kränze enthalten, die innere Laufbahn für den einen Rollkörperkranz und auf der anderen Seite dieser Symmetrieebene die äußere Laufbahn für den zweiten Rollkörperkranz hat, während der zweite Lagerring auf der erstgenannten Seite dieser Symmetrieebene die äußere Laufbahn für den ersten Rollkörperkranz und auf der anderen Seite dieser Symmetrieebene die innere Laufbahn für den zweiten Rollkörperkranz hat, und dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Lagerringe so montiert ist, daß er in mindestens einer Ebene, die die Lagerachse enthält, drehbar ist.To achieve this, this invention envisions double row angular contact bearings before, in which two rings of Rolling elements lie between a driving and a non-driving bearing ring, characterized in that the one bearing ring on one side of the central plane of the both planes, which each contain the centers of gravity of the rolling elements of one of the wreaths, the inner raceway for one rolling element ring and this on the other side The plane of symmetry has the outer raceway for the second rolling element ring, while the second bearing ring on the first-mentioned side of this plane of symmetry is the outer one Raceway for the first rolling element ring and on the other side of this plane of symmetry has the inner raceway for the second rolling element ring, and characterized in that, that one of the two bearing rings is mounted so that it is in at least one plane, which contains the bearing axis, is rotatable.

Weiterhin können in diesen Schrägwälzlagern die Laufbahnen so gemacht sein, daß die Kegel um die Lagerachse, von denen je einer von den Symmetrieachsen der Berührungsflächen zwischen einer Laufbahn und den Rollkörpern gebildet wird, für alle Laufbahnen des Lagers mit ihren Spitzen in dieselbe Richtung zeigen, oder, anders ausgedrückt, können die Laufbahnen so gemacht sein, daß die beiden Kegel um die Lagerachse, von denen je einer von den Rollachsen der Rollkörper eines Kranzes gebildet wird, mit ihren Spitzen in dieselbe Richturig zeigen.Furthermore, the raceways in these angular contact roller bearings can be made in this way be that the cones around the bearing axis, one of which each from the axes of symmetry the contact surfaces between a raceway and the rolling elements are formed, for all raceways of the bearing with their tips pointing in the same direction, or, in other words, the raceways can be made so that the two cones around the bearing axis, one of which is from the rolling axes of the rolling elements of a ring is formed, point with their tips in the same right.

Ausführungsbeispiele doppelreihiger Schrägwälzlager nach der Erfindung werden im folgenden mit Bezugnahme auf die diagrammatischen Zeichnungen beschrieben. Von den Figuren zeigt Fig. z ein doppelreihiges Schr@igku gclla ger, Fig.2 eine halbe Ansicht eines ähnlichen Lagers, nur mit bezüglich Fig. i umgekehrter Anordnung der Lagerringe, und Fig.3 ein doppelreihiges Kegelrollenlager.Embodiments of double-row angular contact roller bearings according to the invention are described below with reference to the diagrammatic drawings. Of the figures, Fig. Z shows a double-row screwdriver, Fig. 2 a half view of a similar bearing, only reversed with respect to FIG Arrangement of the bearing rings, and Fig. 3 a double-row tapered roller bearing.

Wie in Fig. i gezeigt, rotiert die Welle ii zwischen den feststehenden Gehäuseteilen 12 und 13. Auf der Welle ii ist der Lagerring 14 montiert, während der nichtrotierende Lagerring 15 einen Teil eines Kugelgelenks mit der Gleitfläche 16 bildet und in den feststehenden Gehäuseteilen 12 und 13 sitzt.As shown in Fig. I, the shaft ii rotates between the stationary housing parts 12 and 13. The bearing ring 14 is mounted on the shaft ii, while the non-rotating bearing ring 15 forms part of a ball joint with the sliding surface 16 and in the stationary housing parts 12 and 13 sits.

Der rotierende Lagerring 14 hat zwei Laufbahnen 17 und 18, die sich nach entgegengesetzten Richtungen öffnen, wovon die Laufbahn 17 die innere Laufbahn für den Kugelkranz ig und die Laufbahn 18 die äußere Laufbahn für den anderen Kugelkranz 20 ist.The rotating bearing ring 14 has two raceways 17 and 18, which open in opposite directions, of which the raceway 17 is the inner raceway for the ball ring and the raceway 18, the outer track for the other ball ring 20 is.

Der nichtrotierende Lagerring 15, der einen U- Querschnitt hat, hat einander gegenüberliegende Laufbahnen 21 und 22, wovon die Laufbahn 21 die äußere Bahn für den Kugelkranz ig ist und die Laufbahn 22 die innere Bahn für den anderen Kugelkranz 20.The non-rotating bearing ring 15, which has a U- cross section, has opposing raceways 21 and 22, of which the raceway 21 is the outer path for the ball and cage assembly and the raceway 22 is the inner path for the other ball and cage assembly 20.

In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel sind die Lagerringe mit Bezugnahme auf Fig. i umgekehrt angeordnet, nämlich der Lagerring 25 von U-Querschnitt ist auf die Welle ii montiert und der nichtrotierende Ring 26 bildet einen Teil eines Kugelgelenks mit der Gleitfläche 16. Die Laufbahnen 27 und 28 des rotierenden Ringes 25 dienen als äußere bzw. innere Laufbahn der Kugelkränze 29 und 30, während die Laufbahnen 31 und 32 auf dem nichtrotierenden Kugelring 26 als innere bzw. als äußere Laufbahn dieser Kugelkränze 29 und 3o dienen.In the example shown in Fig. 2, the bearing rings are referenced arranged the other way around in FIG. i, namely the bearing ring 25 is of U-cross section mounted on the shaft ii and the non-rotating ring 26 forms part of a Ball joint with the sliding surface 16. The raceways 27 and 28 of the rotating ring 25 serve as the outer or inner raceway of the ball races 29 and 30, while the Raceways 31 and 32 on the non-rotating ball ring 26 as inner and outer Serve running track of these ball races 29 and 3o.

In beiden Beispielen sind die Kugeln in beiden Kränzen einander genau gegenüber angeordnet gezeigt, wie z. B. in Fig. i vier Kugeln in der Ebene der Zeichnung gezeigt sind, was durch einen entsprechend beschaffenen Käfig für die Kugeln erreicht werden mag. Wie die Zeichnungen zeigen, sind, im Gegensatz zu herkömmlichen Doppelschrägkugellagern, in welchen ein Ring die äußeren Laufbahnen für beide Kugelkränze und der zweite Lagerring die inneren Laufbahnen für beide Kugelkränze bildet, hier auf jedem der Ringe jeweilig die äußere Laufbahn für einen Kugelkranz und die innere Laufbahn für den zweiten Kugelkranz gebildet.In both examples, the balls in both rims are accurate to one another shown arranged opposite such. B. in Fig. I four balls in the plane of the drawing are shown what is achieved by an appropriately designed cage for the balls like to be. As the drawings show, in contrast to conventional double angular contact ball bearings, in which one ring is the outer raceway for both ball races and the second Bearing ring forms the inner raceways for both ball and cage assemblies, here on each of the Rings respectively the outer raceway for a ball and cage assembly and the inner raceway formed for the second ball ring.

Das bewirkt, daß, im Gegensatz zu den herkömmlichen Doppelkugellagern, bei welchen die Stellen, in welchen die Kugeln beider Kränze durch eine Radiallast am meisten belastet werden, d. h. die Stellen der größten Annäherung der beiden Laufbahnen, nebeneinander liegen, hier die Stellen, an welchen die Kugeln beider Kränze durch eine Ridiallast am meisten belastet werden, einander diagonal gegenüberliegen, wie z. B. in dem auf Fig. i gezeigten Beispiel es unter einer Radiallast IV für die linke untere und rechte obere Stelle der Kugeln der Fall ist. Die Wirkung hiervon im Zusammenhang mit der drehbaren Lagerung des nichttreibenden Lagerrings in Ebenen, die die Lagerachse enthalten, mit Bezug auf die Erreichung des Erfindungszwecks, wird noch im folgenden beschrieben.This has the effect that, in contrast to conventional double ball bearings, in which the points in which the balls of both rims are most loaded by a radial load, ie the points of closest approach of the two raceways, lie next to each other, here the points at which the balls of both rims are most loaded by a radial load, are diagonally opposite each other, such as. B. in the example shown in Fig. I it is the case under a radial load IV for the lower left and upper right position of the balls. The effect of this in connection with the rotatable mounting of the non-driving bearing ring in planes which contain the bearing axis, with reference to the achievement of the purpose of the invention, is described below.

Wie Fig. i zeigt, zeigen die von den Symmetrieacbsen der Berührungsflächen der Kugeln beider Kränze mit den Laufbahnen gebildeten Kegelmäntel um die Lagerachse in dieselbe Richtung (s. die vier eng gestrichelten, von solchen Berührungsflächen ausgehenden Linien in Fig. i), wie es auch für die beiden Kegel, von denen je einer von den Rollachsen der Kugeln eines Kranzes gebildet wird, der Fall ist.As FIG. I shows, they show the symmetry axes of the contact surfaces of the balls of both rings with the raceways formed conical surfaces around the bearing axis in the same direction (see the four closely dashed lines of such contact surfaces outgoing lines in Fig. i), as is the case for the two cones, one of which each is formed by the rolling axes of the balls of a wreath, is the case.

Dabei schließen die Symmetrieachsen der Berührungsflächen der Kugeln mit den inneren, der Lagerachse näher liegenden Laufbahnen, mit den Normalebenen zur Lagerachse die Winkel a, ein, während die entsprechenden Symmetrieachsen der Berührungsflächen der Kugeln mit den äußeren Laufbahnen die entsprechenden Winkel a2 bilden, wo der im allgemeinen sehr kleine Unterschied der Winkel durch die auf eine Kugel wirkende Zentrifugalkraft Cf verursacht wird, wie es aus den -in Fig. i gezeigten Kräftedreiecken für eine Kugel unter einer Radialbelastung die von der Radiallast W auf das Lager hervorgerufen wird, ersichtlich ist. Da die beiläufigen normalen Symmetrieachsen der Berührungsflächen der in einem der Ringe gebildeten inneren bzw. äußeren Laufbahnen mit in derselben Ebene liegenden Kugeln fast parallel sind, d. h. sich nur um den kleinen Winkel (a, - a2) unterscheiden, so wirken die resultierenden Druckkräfte, die zwei gegenüberliegende Kugeln der beiden Kränze auf diese beiden Laufbahnen desselben Ringes ausüben, fast in genau entgegengesetzten Richtungen, d. h. die Richtungen der Druckkräfte, die diese Kugeln auf den Ring ausüben, unterscheiden sich um (i8o° - [a, - a2]).The axes of symmetry of the contact surfaces of the balls with the inner raceways closer to the bearing axis, with the normal planes to the bearing axis the angle a, while the corresponding axes of symmetry of the contact surfaces of the balls with the outer raceways form the corresponding angle a2, where the im In general, very small difference in the angle is caused by the centrifugal force Cf acting on a ball, as can be seen from the triangles of forces shown in Fig. i for a ball under a radial load which is caused by the radial load W on the bearing can be seen. Since the incidental normal axes of symmetry of the contact surfaces of the inner or outer raceways formed in one of the rings with balls lying in the same plane are almost parallel, i.e. only differ by the small angle (a, - a2), the resulting compressive forces act, which exercise two opposing balls of the two rims on these two raceways of the same ring, almost in exactly opposite directions, ie the directions of the compressive forces that these balls exert on the ring differ by (180 ° - [a, - a2]).

Die Wirkung von erfindungsgemäßen Kugellagerkonstruktionen wird aus folgender Erklärung hervorgehen, die sich auf Fig. i bezieht Wenn die Achse i i eine, wie angedeutet, nach unten wirkende Radiallast W trägt, dann wird jeder der beiden Kugelkränze die Hälfte dieser Radiallast, nämlich tragen. In der gezeigten Konstruktion wird diese Radiallast in dem linken Kugelkranz hauptsächlich von den Kugeln in der unteren Hälfte des Kranzes getragen (die meistbelastete Kugel ist dabei die unterste, an der Stelle der größten Annäherung der inneren und äußeren Laufbahnen, und in dem rechten Kugelkranz wird die Radiallast W hauptsächlich von den Kugeln in der oberen Hälfte des Lagers getragen, wobei die meistbelastete Kugel die oberste ist, die in diesem Kugelkranz an der Stelle der größten Annäherung der inneren und äußeren Laufbahn ist.The effect of ball bearing constructions according to the invention will emerge from the following explanation, which relates to FIG wear. In the construction shown, this becomes radial load In the left-hand spherical rim, it is mainly carried by the balls in the lower half of the rim (the ball under the most load is the lowest, at the point where the inner and outer raceways come closest to each other, and in the right-hand spherical rim, the radial load W is mainly carried by the balls in the upper half of the bearing, the most loaded ball being the uppermost, which is in this ball ring at the point of closest approach of the inner and outer raceway.

Entsprechend dieser Art Belastung durch die Radiallasten entstehen in den beiden Kränzen jeweilig resultierende Axialkräfte wo die für den linken Kugelkranz ig in der unteren Hälfte des Kugelkranzes, etwa an der angedeuteten Stelle, nach außen wirkt und die für den rechten Kugelkranz 20 in dessen oberer Hälfte, wie angedeutet, entgegengesetzt nach außen wirkt. Mit Bezug auf den äußeren Lagerring 15, auf den diese resultierenden Axialkräfte wirken, bilden diese ein Kräftepaar, welches diesen äußeren Lagerring 15 für das gezeigte Beispiel im Uhrzeigersinn drehen will.Corresponding to this type of load caused by the radial loads, the resulting axial forces arise in the two rings, where the one on the left Spherical ring in the The lower half of the ball ring, approximately at the point indicated, acts outwards and that for the right ball ring 20 in its upper half, as indicated, acts in the opposite direction to the outside. With respect to the outer bearing ring 15, on which these resulting axial forces act, they form a force couple which intends to rotate this outer bearing ring 15 clockwise for the example shown.

Da dieser Ring nun als Teil eines Kugelgelenkes mit der Gleitfläche 16 montiert ist und somit in der Ebene dieses Kräftepaares drehbar wäre, verursacht dieses Kräftepaar der resultierenden Axialkräfte ein entgegengesetzt gleich großes Kräftepaar von axialenReaktionskräften (s. die gestrichelten Pfeile), welche axialen Reaktionskräfte in den Hälften der Kugelkränze wirken, die nicht direkt von den äußeren Radiallasten auf die beiden Kränze belastet werden, d. h. in der linken oberen und rechten unteren Hälfte der- Kugelkränze i9 und 20. Mit anderen Worten, es werden in dieser Konstruktion resultierende axiale Reaktionskräfte von der Größe auf diejenigen Kugeln der beiden Kränze ausgeübt, die in einem herkömmlichen Doppelkugellager durch eine Radiallast überhaupt nicht belastet werden würden. Nachdem nun schon für jeden Kugelkranz eine resultierende Axialkraft wie gezeigt, wirkt, sind insgesamt fast alle Kugeln in jeder Reihe mindestens einer Axialdruckkraft unterworfen.Since this ring is now mounted as part of a ball joint with the sliding surface 16 and would thus be rotatable in the plane of this pair of forces, this pair of forces causes the resulting axial forces an oppositely equal pair of axial reaction forces (See the dashed arrows), which axial reaction forces act in the halves of the ball races that are not directly from the external radial loads are loaded on the two rims, ie in the upper left and lower right halves of the ball rims i9 and 20. In other words, there are resulting axial reaction forces of the size in this construction exerted on those balls of the two rims that would not be loaded at all by a radial load in a conventional double ball bearing. After that there is already a resulting axial force for each ball bearing assembly acts as shown, a total of almost all balls in each row are subjected to at least one axial compressive force.

Wie ersichtlich, gilt dieses nur mit Bezug auf Konstruktionen von Doppelschrägkugellagern, für welche der mittlere Berührungswinkel a jedes der Kugelkränze, d. h., wie schon definiert, der mittlere Winkel a zwischen den Rollachsen der Kugeln und der Lagerachse, 45° % a % 9o° ist, und wo weiterhin das Doppelschrägkugellager einer solchen Gesamtbelastung, bestehend aus Radiallast U' und Axiallast T, unterworfen ist, daß W tg a T ist. Wenn nämlich diese letztere Bedingung nicht eingehalten würde, dann wäre der Kugelkranz, der durch die äußere Axiallast 7' nicht belastet wird, wieder unbelastet, und ein Teil d<r Kugeln des Lagers würde keiner durch die Radiallast verursachten Belastung unterworfen sein. Diese letztere Bedingung mit Bezug auf die erforderliche äußere Last auf ein erfindungsgemäßes Doppclschrägkugellager muß aber nicht eingehalten werden, wenn das Lager schon bei seiner Zusammensetzung oder bei seinem Einbau einem entsprechenden beiderseitigen Axialdruck unteiworfem wird.As can be seen, this only applies to constructions of Double angular contact ball bearings, for which the mean contact angle a of each of the ball and cage assemblies, d. i.e., as already defined, the mean angle α between the rolling axes of the balls and the bearing axis, 45 °% a% 9o °, and where continues the double angular contact ball bearing subject to such a total load, consisting of radial load U 'and axial load T. is that W is tg a T. For if this latter condition were not met, then the ball ring, which is not loaded by the external axial load 7 ', would be again unloaded, and some of the balls of the bearing would not pass through the Be subjected to stress caused by radial load. This latter condition with Relation to the required external load on a double angular contact ball bearing according to the invention but does not have to be adhered to if the camp is already in its composition or when installing it, apply a corresponding axial pressure on both sides will.

Insgesamt ergibt sich nun, daß für erfindungsgem,?ß; Doppelschrägkugellager zwischen den Kugeln in fast allen Umfangsstellen und je einer Laufbahn durch die Wirkung einer äußeren Radiallast Axialkräfte wirken, wodurch die Kugeln, jede an ihrer augenblicklichen Stelle, ihre elastischen Einbuchtungen in die Laufbahnen machen. Daher wird, mit Ausnahme derjenigen Einbuchtungen in die Laufbahnen, die augenblicklich in der Ebene durch die Lagerachse und normal zu der äußeren Radiallast liegen mögen, eine jede dieser Einbuchtungen, die eine Kugel auf einer Laufbahn des nichttreibenden Ringes macht, mindestens mit einer Seitenstelle diese Kugel gegen die Wirkung der Radiallast unterstützen, oder, mit anderen Worten, es wird in jeder solchen Einbuchtung eine Kraftkomponente wirken, die gegen eine Verschiebung der die Einbuchtung verursachenden Kugel in Richtung' der Radiallast wirkt. Weiterhin wird eine jede Kugel, mit Ausnahme derer, die augenblicklich in der Ebene durch die Lagerachse und normal zu der äußeren Radiallast liegen mögen, durch die entsprechenden Einbuchtungen in die Laufbahnen des treibenden Lagerrings eine Kraftkomponente auf den treibenden Lagerring, und zwar gegen die äußere Radiallast, die den treibenden Lagerring in ihrer Aktionsrichtung verschieben will, ausüben.Overall, it now results that for the invention,? Ss; Double angular contact ball bearings between the balls in almost all circumferential locations and one track each through the Effect of an external radial load Axial forces act, causing the balls to act on each one their current location, their elastic indentations in the raceways do. Therefore, with the exception of those indentations in the raceways that instantaneously in the plane through the bearing axis and normal to the external radial load may lie, each of these indentations, which a ball on a running track of the non-driving ring makes this ball, at least with one side point against the action of the radial load, or, in other words, it will in every such indentation a force component acts against a displacement the ball causing the indentation acts in the direction of the radial load. Farther every sphere, except those that are momentarily in the plane through the bearing axis and may be normal to the external radial load, through the corresponding Indentations in the raceways of the driving bearing ring on a force component the driving bearing ring, against the external radial load, which is the driving force Want to move the bearing ring in their direction of action, exercise.

Somit wird im Gegensatz zu herkömmlichen Schrägkugellagern (doppel- (,der einreihig), in welchen nur ungefähr die Hälfte der Kugeln am Tragen einer Radiallast teilnimmt, in erfindungsgemäßen Doppel= schrägkugellagern die Zahl der am Tragen einer Radiallast beteiligten Kugeln in je einem Kranz zwischen Z, der Gesamtzahl der Kugeln in einem Kranz, und (Z-2) Kugeln schwanken, je nachdem ob augenblicklich keine oder eine oder zwei Kugeln in der Ebene durch die Lagerachse und normal zu der Radiallast gelegen sind.In contrast to conventional angular contact ball bearings (double (, the single row), in which only about half of the balls are carried on one Radial load takes part in double = angular contact ball bearings according to the invention the number of balls involved in carrying a radial load in a ring between Z, the Total number of balls in a wreath, and (Z-2) balls fluctuate depending on whether instantaneously none or one or two balls in the plane through the bearing axis and are normal to the radial load.

Auf diese Weise nehmen in erfindungsgemäßen Doppelschrägkugellagern fast alle Kugeln am Tragen einer Radiallast teil, und alle Kugeln eines jeden Kranzes sind axialen Druckkräften unterworfen. Daher können genaue Dimensionsverhältnisse, nach denen ein solches Lager konstruiert werden mag, für jede Kugel in jeder Stellung im Lager gelten.In this way, take in double angular contact ball bearings according to the invention almost all of the balls take part in carrying a radial load, and all of the balls of every wreath are subject to axial compressive forces. Therefore, exact dimensional proportions, according to which such a bearing can be constructed, for every ball in every position apply in the warehouse.

Wie schon festgestellt, gilt dieses, außer wenn ein Lager schon bei der Zusammensetzung oder beim Einbau eine axiale Vorbelastung erhalten hat, nur für Fälle, in denen die Gesamtbelastung des Lagers so ist, daß die Radiallast 1l' und die Axiallast T der Begrenzung W tg a j T entsprechen.As already stated, this applies, except when a bearing has already received an axial preload during assembly or installation, only for cases in which the total load on the bearing is such that the radial load 11 'and the axial load T of the limit W tg aj T correspond.

In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel einer erfindungsgemäßen Konstruktion eines Doppelkegelrollenlagers läuft die Welle 33 zwischen den festen Gehäuseteilen 42 und 43, welche je eine kugelmantelförmige Gleitfläche 44 haben, worin der Lagerring 34, der als Teil eines Kugelgelenks mit seinem :Mittelpunkt auf der Lagerachse ausgebildet ist, sitzt. Der zweite Lagerring 35 ist auf der Welle 33 montiert. Der Lagerring 34 hat einander gegeniibei-liegende Laufbahnen 36 und 37, wovon die Laufbahn 36 als äußere Bahn für den Kegelrollenkranz 38 und die Bahn 37 als innere Laufbahn für den Kegelrollenkranz 39 dient. Der Lagerring 35 hat gleichfalls einander gegenüberliegende Laufbahnen 40 und 41, w(.von die Balin 4o als innere Laufbahn für den ersterwähnten R,)llenkranz 38 und die Bahn 41 als äußere Laufbahn für den zweiten Rollenkranz 39 dient.In the example of a construction according to the invention shown in FIG. 3 of a double tapered roller bearing, the shaft 33 runs between the fixed housing parts 42 and 43, which each have a spherical jacket-shaped sliding surface 44, in which the bearing ring 34, which is designed as part of a ball and socket joint with its center point on the bearing axis is, sits. The second bearing ring 35 is mounted on the shaft 33. The bearing ring 34 has raceways 36 and 37 lying opposite one another, of which raceway 36 as the outer track for the tapered roller ring 38 and the track 37 as the inner raceway for the tapered roller ring 39 is used. The bearing ring 35 also has opposite one another Career paths 40 and 41, w (. Of the Balin 4o as an inner career path for the former R,) llenkranz 38 and the track 41 as the outer raceway for the second roller ring 39 serves.

Das ist im Gegensatz zu Doppelkegelrollenlagern, in welchen ein Ring beide äußeren Laufbahnen und der andere Ring beide inneren Laufbahnen hat.This is in contrast to double tapered roller bearings in which a ring both outer raceways and the other ring has both inner raceways.

Wie ersichtlich, zeigen die Kegel um die Lagerachse, von denen je einer von den Symmetrieachsen der Berührungsflächen zwischen einer Laufbahn und den Kegelrollen gebildet wird, für alle Laufbahnen des Lagers in dieselbe Richtung, wie es auch der Fall ist für die beiden Kegel, von denen je einer von den Rollachsen der Kegelrollen eines Kranzes gebildet wird.As can be seen, the cones show around the bearing axis, each of which one of the axes of symmetry of the contact surfaces between a raceway and the tapered rollers is formed for all raceways of the bearing in the same direction, as is also the case for the two cones, one each from the roll axes the tapered rollers of a wreath is formed.

In einem solchen Doppelkegelrollenlager sind, wie schon mit Bezug auf Fig. i dargelegt, die Stellen, an denen ein Rollkörper wegen einer äußeren Radiallast auf das Lager am meisten belastet ist, in den beiden Kränzen nicht nebeneinander, wie es in herkömmlichen Konstruktionen der Fall ist, sondern einander diagonal gegenüber gelegen.In such a double tapered roller bearing are, as already with reference set out on Fig. i, the places at which a rolling body because of an external radial load on the bearing is most loaded in the two rims not next to each other, as is the case in conventional constructions, but located diagonally opposite each other.

Die Wirkungsweise dieses Beispiels wird analog zu der mit Bezug auf Fig. i für Doppelschrägkugellager verständlich.The mode of operation of this example is analogous to that with reference to FIG Fig. I understandable for double angular contact ball bearings.

Obzwar es in den Zeichnungen der Erfindungsbeispiele nicht gezeigt ist, können die Montierungen der Lagerringe, die in mindestens einer der durch die Lagerachse gehenden Ebenen drehbar sind, so sein, daß jede Drehung um die Lagerachse dieser Ringe relativ zu ihrem Sitz verhindert wird.Although not shown in the drawings of the examples of the invention is, the mountings of the bearing rings that are in at least one of the through the Bearing axis going planes are rotatable, so that each rotation around the bearing axis these rings is prevented relative to their seat.

Weiterhin sind in den diagrammatischen Zeichnungen der Beispiele die Lagerringe jeweils als aus einem Stück geformt dargestellt, während natürlich in Konstruktionen, wie in Fig. i gezeigt, der Lagerring 15 beispielsweise aus zwei oder noch mehr Teilringen zusammengesetzt sein kann, die dann beim Zusammenbau des Lagers auf passende Weise aneinander befestigt werden. Bei dieser Gelegenheit kann dem Lager auch die erwähnte axiale Vorbelastung gegeben werden oder beispielsweise durch Schrauben oder andere Befestigungsmethoden ein Lager geschaffen werden, welches eine einstellbare Vorbelastung hat.Furthermore, the examples are the bearing rings are each illustrated as formed from a piece, while of course shown in constructions as shown in Fig. I, the bearing ring may be composed of 15, for example of two or more part rings, then during assembly of the bearing in the diagrammatic drawings attached to each other in a suitable manner. On this occasion, the above-mentioned axial preload can also be given to the bearing or a bearing can be created which has an adjustable preload, for example by means of screws or other fastening methods.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel sei dementsprechend der Lagerring 25 zwei- oder mehrteilig ausgebildet gedacht und im Beispiel von Fig. 3 der Lagerring 35. Es könnten selbstverständlich auch beide Lagerringe zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein.In the example shown in FIG. 2, the bearing ring is accordingly 25 thought to be designed in two or more parts and, in the example of FIG. 3, the bearing ring 35. Of course, both bearing rings could also be designed in two or more parts be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Double-row angular contact roller bearing in which two rims of rolling elements that are spaced apart in the direction of the bearing axis lie between a driving and a non-driving bearing ring, characterized in that one bearing ring is on one side of the central plane of the two planes, each of which contains the centers of gravity of the rolling elements of one of the rims , the inner raceway for one rolling element rim and on the other side of this plane of symmetry the outer raceway for the second rolling element rim, while the second bearing ring has the outer raceway for the first rolling element rim on the first-mentioned side of this plane of symmetry and the inner one on the other side of this plane of symmetry Has a raceway for the second rolling element ring, and characterized in that one of the two bearing rings is mounted so that it is rotatable in at least one plane which contains the bearing axis.

2. Double row angular contact roller bearing according to claim i, characterized characterized in that the raceways of the rolling elements are formed so that the cones around the bearing axis, one of which each from the axes of symmetry of the contact surfaces is formed between a raceway and the rolling elements, for all raceways of the Point with their tips in the same direction.

3. Double row angular contact roller bearing according to claim i, characterized in that the raceways of the rolling bodies are formed in this way are that the two cones around the bearing axis, one of which is from the roll axes the rolling body of a ring is formed, with their tips pointing in the same direction demonstrate.

4. Double row angular contact roller bearing according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that one of the two bearing rings is part of a ball joint, its center of rotation is on the bearing axis, is stored.

5. Double row angular contact roller bearing according to claim i, 2 or 3, characterized in that one of the two bearing rings is mounted in this way is that it is rotatable in at least one plane that contains the bearing axis, but is not rotatable about the bearing axis relative to its seat.

6. Double row angular contact roller bearing according to claim i, 2, 3, 4 or 5, characterized in that at least one of the two bearing rings is composed of partial rings. Double row angular contact roller bearing according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the rolling bodies are balls are. B. Double row angular contact roller bearing according to claim i, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized characterized in that the rolling bodies have rollers with frustoconical rolling surfaces are.