DE846190C - Nadellager - Google Patents

Description

• Nadellager Bei Nadellagern, d. lt. bei Wälzlagern, welche als Wälzelemente zylindrische Elemente mit einem Durchmesser aufweisen, der verhältnismäßig klein gegenüber ihrer Länge ist, wobei diese Wälzelemente ohne besondere Führungsmittel zwischen der inneren und der äußeren Laufbahn angeordnet sind, erfährt die innere Laufbahn bisweilen Winkelverschiebungen gegenüber der äußeren Laufbahn. Es ist jedoch wichtig, daß die Wälzlager auch in diesen Fall richtig arbeiten. Wenn aber in einem so ausgebildeten Wälzlager die innere Laufbalen eine Winkelverschiebung gegenüber der äußeren Bahn erfährt (wobei natürlich unter einer solchen Verschiebung eine verhältnismäßig kleine Verschiebung z#,%-ischen der Achse des äußeren Laufrings und der Achse (ler inneren r.aufhahn dieses Wälzlagers zu verstehen ist, nämlich eine Verschiebung der Größenordnung, wie sie in der Praxis auftritt), entstehen in dem Wälzlager Kräfte, welche die Nadeln schräg zu stellen suchen und ihre Abnutzung an den Enden sowie örtliche Überlastungen hervorrufen. Der mechanische Wirkungsgrad des Lagers nimmt hierdurch stark ab. Das Lager übt ferner eine Schraubwirkung aus, cl. h. der Außenring übt einen Druck auf den Innenring aus, welcher von der Schräglage der Nadeln herrührt. Schließlich wird bei dein Arbeiten unter Last die Temperatur dieses Lagers zu hoch.
• Aus allen diesen Gründen wäre es zweckmäßig, über Nadellager zu verfügen, welche gleichzeitig folgende vier Bedingungen erfüllen: i. hei einer Winkelabweichung der inneren Bahn des Lagers richtig zu arbeiten; 2. bei einer Winkelverschiebung der inneren Bahn des Lagers dieses richtige Arbeiten auch bei voller Belastung beizubehalten; 3. bei Entfernung der inneren Bahn des Lagers sollen die Nadeln in dem Außenring des Lagers verbleiben; 4. die Nadeln und die Wälzbahnen sollen eine normale Betriebsdauer behalten.
• Gemäß vorliegender Erfindung erhält man ein Nadellager, welches gleichzeitig die vier obigen Bedingungen erfüllt. Dieses Lager verwendet in Kombination eine innere Laufbahn mit einer gegen die Nadeln hin konvexen Lauffläche, Nadeln, welche an den Enden einen kleineren Durchmesser aufweisen, und zwei mit dem Außenring des Lagers fest verbundene überstehende Ränder, welche über die Enden dieser Nadeln greifen.
• Bisher sind zwar diese verschiedenen Mittel, nämlich die innere Laufbahn mit zu den Nadeln hin konvexer Lauffläche, die Nadeln mit einem geringeren Durchmesser an den Enden und die mit dem Außenring des Lagers fest verbundenen und über die Enden dieser Nadeln greifenden vorstehenden Ränder bereits einzeln benutzt worden, und diese beiden letzteren Mittel sind auch schon kombiniert verwendet worden, die Kombination dieser drei Mittel zusammen in einem Lager, dessen innerer Wälzweg Winkelverschiebungen erfahren kann, ist jedoch neu und bildet das Hauptkennzeichen der vorliegenden Erfindung, welches ein Wälzlager ergibt, welches gleichzeitig die verschiedenen obigen Bedingungen erfüllt.
• Hierzu ist noch zu bemerken, daß bei einem gewöhnlichen Nadellager mit Nadeln, deren Enden einen geringeren Durchmesser aufweisen, diese Enden der Abnutzung besonders ausgesetzt und empfindlicher als die halbkugeligen oder talgtropfenförmigen Enden der Nadeln gängiger Nadellager ohne Halteorgan sind, und daß infolge der Kombination der obigen Mittel, dank welcher die Berührungspunkte zwischen der inneren Laufbahn und den Nadeln in dem mittleren Abschnitt einer jeden Nadel gehalten werden, die auf die geschwächten Enden der Nadeln ausgeübten Druckkräfte stets zulässige Werte behalten, welche mit einem richtigen Arbeiten vereinbar sind, wobei das richtige Arbeiten des Lagers selbst bei voller Belastung und bei der Höchstverschiebung der inneren Laufbahn des Lagers gewährleistet bleibt.
• Ferner hängt bei einem derartigen Lager, um den Berührungspunkt einer jeden Nadel mit der inneren Bahn des Lagers bei der größten Verstellung derselben innerhalb der mittleren Zone der zylindrischen Lauffläche der Nadeln zu halten, d. h. um in diesem Fall nur eine Verschiebung dieses Berührungspunktes gegen die Enden der Nadeln zu gestatten, die kleiner als ein Viertel der Gesamtlänge der Nadel von der Mitte derselben aus gerechnet ist, die Konvexität der inneren Lauffläche für die ganze Reihe der Lager unabhängig von ihrem Durchmesser und ihrer Form von der Länge der Nadel ab, wobei der Krümmungshalbmesser eine lineare Funktion der Länge dieser Nadel ist.
• Dieser Krümmungshalbmesser beträgt wenigstens das Tausendfache des Zwölftels der Gesamtlänge der Nadeln zur Erhaltung der normalen Belastungsfähigkeit des so gebildeten Lagers. Man erhält auf diese Weise in jedem Fall ein Wälzlager mit gehaltenen Nadeln und mit Nadeln mit geschwächten Enden, dessen Belastungsfähigkeit unter allen Umständen gleich der eines Wälzlagers mit zylindrischen Laufbahnen ist und welches praktisch diese volle Belastungsfähigkeit selbst bei einer Winkelverschiebung beibehält, wobei der zulässige Höchstwert derselben aus einer einfachen Beziehung abgeleitet werden kann, welche, wie oben angegeben, den Krümmungshalbmesser der Außenfläche der inneren Laufbahn und die größte Verschiebung des Berührungspunkts zwischen dieser und dem beweglichen Element von der Mitte desselben aus berücksichtigt.
• Schließlich kann noch erfindungsgemäß zur Erfüllung besonderer Betriebsbedingungen die Außenfläche der inneren Laufbahn mit gegen die Nadeln zu konvexer Lauffläche auch eine andere als eine kugelige Form haben und einen Krümmungshalbmesser aufweisen, der sich entweder stetig oder unstetig von der zu der Achse des Lagers senkrechten Mittelebene aus ändert, um besonderen Betriebsverhältnissen z. B. bei verschiedenen Belastungen Rechnung tragen zu können.
• Die schematischen Zeichnungen stellen die Erfindung beispielsweise dar und beziehen sich auf ein Nadellager, welches entsprechend den obigen Grundsätzen ausgebildet ist.
• Abb. i ist ein axialer Längsschnitt eines Lagers, bei welchem sich der innere Laufring in der normalen Betriebsstellung befindet; Abb. 2 ist eine ähnliche Schnittansicht des gleichen Lagers, welche die Stellungen dieser Bestandteile bei der größten Verschiebung des inneren Laufrings zeigt.
• In diesen beiden Abbildungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
• i ist der innere Laufring, welcher an seiner Außenfläche mit einer konvexen Laufbahn 2 für die Nadeln 3 mit geschwächten Enden 4, welche in dem Außenrings untergebracht sind, versehen ist.
• Diese Außenfläche besitzt einen Krümmungshalb, messer R, der wenigstens gleich dem Tausendfachen des Zwölftels der Gesamtlänge der Nadeln ist, wodurch die größte Winkelverschiebung dieses Laufrings so bestimmt ist, daß der Berührungspunkt der Außenfläche dieses Laufrings mit den Nadeln sich von der Axialebene X-X des Lagers nicht um mehr als das Viertel d der Gesamtlänge L der Nadeln entfernt.
• Der Außenring s des Lagers, in welchem, die Nadeln 3 untergebracht sind, ist mit überstehenden Rändern 6-6 ausgerüstet, welche an ihm durch ein beliebiges bekanntes Mittel befestigt sind und über die geschwächten Enden 4-4 der Nadeln greifen, damit diese bei der Entfernung des Innenrings i in dem Außenring in ihrer Lage bleiben.
• In Abb. ,2 sind 7-7 die Berührungspunkte der inneren Laufbahn mit den Nadeln, wenn die Achse x-x des Innenrings des Lagers aus ihrer normalen Stellung verschoben und nach x'-x' gekommen ist.
• Wie bereits oben ausgeführt, kann gegebenenfalls die konvexe Außenfläche der inneren Laufbahn mit in allen seinen Teilen konstantem Krümmungshalbmesser durch eine Außenfläche ersetzt werden, die an ihren verschiedenen Teilen verschiedene Krümmungshalbniesser aufweist, wobei die Veränderung der Kriimmiirig stetig oder unstetig erfolgen kann.

Claims (6)

1. PATEN TA\51'Hi*CHE: 1. Nadellager, gekennzeichnet durch die Kombination einer inneren Laufbahn (2) mit einer gegen die Nadeln (3) hin konvexen Lauffläche, von Nadeln (3), welche an den Enden (.f) einen kleineren Durchmesser aufweisen, und von zwei mit dem Außenring (j) des Lagers fest verbundenen überstehenden Rändern (h), welche überdie Enden dieser Nadeln greifen.
2. 2. Nadellager nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungshalhmesser der Außenfläche der konvexen inneren Laufbahn (-2) des lagen einen konstanten Wert hat.
3. 3. Nadellager nach Anslirucli 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungshalbniesser der konvexen inneren Laufbahn (2) einen Wert hat, der wenigstens gleich dein Tausendfachen de; Zwiilftels der Gesamtlänge der Nadeln (3) ist.
4. 4. Nadellager nach Anspruch r, dachirch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der inneren konvexen Laufbahn (2) des Lagers einen von der Mittelebene des Lagers aus veränderlichen Krümmungshalbniesser hat.
5. Nadellager nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine stetige Veränderung der Krümmung der Außenfläche der inneren konvexen Laufbahn.
6. 6. Nadellager nach Anspruch 4, gekennzeichnet <huch eine unstetige Änderung der Krümmung der Außenfl;iche der inneren konvexen Laufbahn.