EP2414692A1 - Bearing assembly for rotatably supporting a machine element and method for fixing a tapered roller bearing to a machine element - Google Patents

Bearing assembly for rotatably supporting a machine element and method for fixing a tapered roller bearing to a machine element

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Publication number
EP2414692A1
EP2414692A1 EP10713569A EP10713569A EP2414692A1 EP 2414692 A1 EP2414692 A1 EP 2414692A1 EP 10713569 A EP10713569 A EP 10713569A EP 10713569 A EP10713569 A EP 10713569A EP 2414692 A1 EP2414692 A1 EP 2414692A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping device
tapered roller
roller bearing
component
elastically deformable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10713569A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Jürgen Liesegang
Mathias Seuberling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
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Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
Publication of EP2414692A1 publication Critical patent/EP2414692A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06—Ball or roller bearings
    • F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
    • F16C25/083—Ball or roller bearings self-adjusting with resilient means acting axially on a race ring to preload the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
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    • F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • F16C19/383—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • F16C19/385—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
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    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063—Fixing them on the shaft
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to a bearing assembly with a designed as a double-row tapered roller bearings large warehouse for rotatably supporting a machine part and with a clamping device for fixing the tapered roller bearing on the machine part. Furthermore, the invention relates to a wind turbine with such a bearing assembly and a method for fixing a tapered roller bearing on a machine part.
  • bearing having an outer ring with a diameter of at least one meter.
  • Other criteria and, in particular, other diameter values may also be used for the definition of large bearings.
  • the invention has for its object to enable a mounting of a bearing assembly having a designed as a tapered roller bearing large stock, with a defined bias with little effort.
  • the bearing assembly comprises a double-row tapered roller bearing for rotatably supporting a machine part and a clamping device for fixing the KegehOllenlagers on the machine part.
  • the tapered roller bearing has an outer ring whose outer diameter is at least 1 meter, a first inner ring, a second inner ring disposed axially adjacent to the first inner ring, a set of conically shaped first rolling elements rolling between the outer ring and the first inner ring and a set of conically shaped second rolling elements, which are arranged axially adjacent to the first Wälzkörpem and roll between the outer ring and the second inner ring, on.
  • the tensioning device has a rigid component and an elastically deformable component.
  • the rigid component of the clamping device strikes axially on Machine part on.
  • the elastically deformable component of the tensioning device is axially clamped and thereby axially deformed relative to a relaxed state.
  • the elastically deformable component of the tensioning device is connected to the first inner ring of the tapered roller bearing with the second inner ring of the tapered roller bearing, with the rigid component of the clamping device or with the machine part.
  • the invention has the advantage that it is ensured with relatively little effort that the axial preload of the tapered roller bearing is within a predetermined range.
  • the elastically deformable component dimensional tolerances can be compensated for the components used. If the permitted dimensional tolerances are complied with for the components used, it is ensured that the axial preload of the tapered roller bearing is within the specified range. Individual adjustment or adjustment measures are not required.
  • By connecting the elastically deformable component with an already existing component is also achieved that the number of components to be handled during assembly of the bearing assembly does not increase and accordingly the assembly can be performed quickly and efficiently.
  • the bearing assembly according to the invention may in particular be designed so that the first inner ring abuts axially on the machine part or in cooperation with the machine part axially clamps the elastically deformable component of the clamping device and the second inner ring abuts axially against the rigid component of the clamping device or in cooperation with the rigid component the clamping device axially clamps the elastically deformable component of the clamping device
  • the elastically deformable component of the clamping device can cohesively, in particular by vulcanization, with the first inner ring of the tapered roller bearing, with the second inner ring of the tapered roller bearing with the rigid component of Clamping device or is connected to the machine part.
  • Such a compound can be produced with little effort and has sufficient strength.
  • the elastically deformable component of the tensioning device is formed integrally with the first inner ring of the tapered roller bearing, with the second inner ring of the tapered roller bearing, with the rigid component of the tensioning device or with the machine part and is in particular made of the same material as the The first inner ring of the tapered roller bearing, the second inner ring of the tapered roller bearing, the rigid component of the clamping device or the machine part.
  • This embodiment represents a particularly cost-effective implementation form with a long service life.
  • the elastically deformable component of the tensioning device may have a reduced material thickness compared to the rigid component.
  • the elastically deformable component of the tensioning device may be formed as a flange-like extension of the rigid component.
  • Clamping device is designed as a circumferentially closed ring. As a result, the number of individual components can be kept low. Likewise, however, it is also possible for the rigid component and / or the elastically deformable component of the tensioning device to be segmented in the circumferential direction. As a result, the handling can be facilitated, especially in the case of very large bearing arrangements, and the installation effort can be reduced if accessibility is poor.
  • the elastically deformable component of the clamping device for example, made of spring steel or plastic, in particular made of elastomeric material be. These materials are available inexpensively and elastically deformable over a sufficient deformation path.
  • the machine part can be designed, for example, as a shaft connection part or a shaft
  • the bearing assembly is formed as a component of a wind turbine.
  • bearing arrangements are used with very large dimensions and it is a short assembly time desired.
  • the assembly time can even be of paramount importance, since an assembly is possible only in favorable weather conditions.
  • the invention further relates to a wind energy plant with a rotor which is fastened to a rotor shaft which is rotatably mounted in a bearing arrangement according to the invention.
  • the invention relates to a method for fixing a tapered roller bearing, which has an outer diameter of at least 1 meter, by means of a clamping device comprising a rigid component and an elastically deformable
  • Component has, on a machine part.
  • the rigid component of the clamping device is axially approximated to the machine part until it abuts the machine part.
  • the elastically deformable component of the tensioning device which is connected to the tapered roller bearing, the rigid component of the tensioning device or the machine part, axially deformed about a deformation path which is so large that the tapered roller bearing with an axial force which is a value between a predetermined Minimum value and a predetermined maximum value, is clamped axially between the rigid component of the clamping device and the machine part or a machine connected to the machine part fastening element. Since the rigid component of the tensioning device is approached axially to the machine part until it stops against the machine part and thus the correct axial preload of the tapered roller bearing is already set without further adjustment, the method according to the invention can be carried out very simply and quickly.
  • the elastically deformable component of the tensioning device with respect to their elastic constant and their tolerances tolerances and the rigid component of the tensioning device, the machine part and the tapered roller bearing with respect to their permitted dimensional tolerances can be coordinated so that the product from within the approved Dimensional tolerances resulting mimmal axial deformation path and the elastic constant of the elastically deformable component of the clamping device at least the predetermined minimum value of the axial force corresponds.
  • the elastically deformable component of the tensioning device with respect to their elastic constant and their permitted dimensional tolerances and the rigid component of the tensioning device, the machine part and the tapered roller bearing with respect to their allowable dimensional tolerances can be coordinated so that the product from within the approved Dimensional tolerances resulting maximum axial deformation path and the elastic constant of the elastically deformable component of the clamping device corresponds to a maximum of the predetermined maximum value of the axial force.
  • Figure 2 shows another exemplary embodiment of the bearing assembly according to the invention in a schematic sectional view
  • Figure 3 shows the exemplary embodiment shown in Figure 1 of the bearing assembly according to the invention during assembly in a sectional view.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an inventively designed bearing assembly in a schematic sectional view.
  • the bearing assembly includes a double row Kegeh * olle bearing 1 and a tension apparatus 2 with which the Kegel ⁇ is> llenlager 1 fixed to a shaft connecting part.
  • the shaft connection part 3 can be fastened, for example, to a rotor shaft (not shown in FIG. 1) that is driven by a rotor of a wind energy plant.
  • the tapered roller bearing 1 has a rotation axis 4. Unless stated otherwise below, directions are in each case based on this axis of rotation 4 of the tapered roller bearing 1. An axial direction is thus a direction parallel to the axis of rotation 4 of the tapered roller bearing 1. A radial direction is a direction perpendicular to the axis of rotation 4 of the Kegerrollenlagers first
  • the tapered roller bearing 1 has an outer ring 5 with two axially adjacent conical raceways, which together form a V-shaped profile.
  • the outer ring 5 has an outer diameter of at least 1 meter and has axial holes 6, with the aid of the outer ring 5 can be attached to a non-figured housing.
  • the tapered roller bearing 1 has two axially juxtaposed inner rings 7 and 8, each with a conical raceway.
  • the inner ring 7 has an outer axial end surface 8 and the inner ring 9 has an outer axial end surface 10.
  • the outer ring 5 and the two inner rings 7, 9 are formed in the illustrated embodiment as closed in the circumferential direction rings. In principle, it is also possible to use segmented rings.
  • the rolling elements 11 are arranged in a cage 13, the rolling elements 12 in a cage 14.
  • the cages 13, 14 may be segmented or formed closed in the circumferential direction.
  • the individual cage segments can be lined up in the circumferential direction, as disclosed in DE 102 46 825 A1 and be made of plastic.
  • the two inner rings 7, 9 are arranged on the shaft connection part 3 and rotatably connected to the shaft connection part 3.
  • the shaft connecting part 3 has a shoulder 15 with an axial stop surface 16 against which the inner ring 7 axially abuts with its outer axial end surface 8.
  • the shaft connection part 3 has an axial abutment surface 17 at its axial end opposite to the shoulder 15.
  • the tensioning device 2 has a clamping ring 18 and an elastic ring 19.
  • the clamping ring 18 is made, for example, of metal, in particular of steel, and has axial bores 20 and in the region of the axial bores 20 an axial stop surface 21 which abuts against the axial stop surface 17 of the shaft connection part 3.
  • the elastic ring 19 is fixed to the axial side of the clamping ring 18, which faces the outer axial end surface 10 of the inner ring 9 of the tapered roller bearing 1 and has an axial end surface 22 which rests against the outer axial end surface 10 of the inner ring 9.
  • the elastic ring 19 is made of an elastomer material and connected by vulcanization with the clamping ring 18.
  • the clamping ring 18 and the elastic ring 19 are each closed in the circumferential direction.
  • the clamping ring 18 and / or the elastic ring 19 may also be formed segmented.
  • the elastic ring 19 is clamped axially between the inner ring 9 of the tapered roller bearing 1 and the clamping ring 18, since the inner ring 7 is prevented by the shoulder 15 of the shaft connection part 3 at a deflection in the axial direction and the clamping ring 18 is screwed by means of clamping screws 24 with the shaft connection part 3 , Compared to an undeformed state, the elastic ring is compressed in the axial direction by an axial deformation path x. On the inner ring 7, 9 of the tapered roller bearing 1 accordingly acts an axial force F, which is the greater, the stronger the elastic ring 19 is compressed axially, d. H. the larger the axial deformation path x is. Thus, the tapered roller bearing 1 is under an axial bias whose size corresponds to the axial force F.
  • the elastic ring 19 has an elastic constant k
  • the axial force F results:
  • the axial deformation path x of the elastic ring 19 is limited by the fact that the clamping ring 18 abuts axially with its axial stop surface 21 against the axial stop surface 17 of the shaft connection part 3.
  • An axial displacement of the clamping ring 18 up to this stop state can take place with the aid of the clamping screws 24, which are threaded axially through the axial bores 20 and screwed into the shaft connection part 3.
  • the clamping screws 24 are fully tightened, so that the clamping ring 18 abuts axially against the shaft connection part 3.
  • the axial deformation path x of the elastic ring 19 and thus the axial force F on the inner rings 7, 9 defined in principle exactly and accordingly the axial preload of the tapered roller bearing 1 exactly specified.
  • the deformation path x of the elastic ring 19 in the assembled state is not always exactly the same value, but may within a range vary between a minimum value x min and a maximum value x max. Accordingly, the axial force F exerted on the inner rings 7, 9 can also vary between a minimum value F min and a maximum value F max.
  • the minimum value x min for the axial deformation path x and thus the minimum value F_min for the axial force result for a first combination of maximum exhausted tolerances in the axial dimensions.
  • the maximum value x max of the axial deformation path x and thus also the maximum value F max of the axial force F results.
  • the axial deformation amount x increases with increasing axial distance a1 between the axial end surface 22 of the elastic ring 19 and the axial abutment surface 21 of the clamping ring 18 in the undeformed state of the elastic ring 19, with increasing axial distance a2 between the two axial abutments 16, 17 of the shaft connection part 3 from and with increasing axial distance a3 between the outer axial end surfaces 8, 10 of the inner rings 7, 9 to.
  • the minimum value F min of the axial force results for a combination of the smallest permissible values for a 1 and a 3 and the largest permissible value for a 2.
  • the maximum value F max of the axial force results for a combination of the largest permissible values for a 1 and a3 and the smallest permissible value for a2.
  • the tolerances for the axial distances al, a2 and a3 and the elastic constant k of the elastic ring 19 are matched to one another such that the minimum value F min and the maximum value F max of the axial force F are just within the permissible range.
  • the exemplary embodiment of the bearing arrangement according to the invention shown in FIG. 1 can be modified in many different ways, in particular with regard to the design of the tensioning device 2.
  • the elastic ring 19 may be attached to the outer axial end surface 10 of the inner ring 9 of the tapered roller bearing 1.
  • Figure 2 shows another embodiment of the inventive bearing arrangement in a schematic sectional view.
  • the configuration of the tapered roller bearing 1 and the shaft connection part 3 completely coincide with the embodiment shown in Figure 1.
  • the elastic ring 19 shown in FIG. 1 is omitted.
  • the clamping ring 18 has a flange-like extension 23 which extends obliquely radially outwardly.
  • the orientation of the flange-like extension 23 is selected such that it extends toward the inner ring 9 and bears against the outer axial end face 10 of the inner ring 9 under tension.
  • the flange-like extension 23 is made of an elastic material, in particular of a spring steel.
  • the flange-like extension 23 is formed integrally with the clamping ring 18 and has a smaller material thickness than the other areas of the clamping ring 18.
  • the entire clamping ring 18 including the flange-like extension 23 can be made of the same material. However, it is possible, for example, by means of a suitable heat treatment to vary the hardness location-dependent. In particular, the clamping ring 18 in the region of the flange-like extension 23 may have increased hardness and elasticity. Furthermore, it is possible to form segmented the entire clamping ring 18 including the flange-like extension 23.
  • the axial clamping of the tapered roller bearing 1 and the generation of a bias in the tapered roller bearing 1 takes place in an analogous manner, as described with reference to FIG.
  • the statements there on the component tolerances and the axial deformation path x apply analogously, wherein the flange-like extension 23 analogous to the elastic ring 19 also has an elastic constant k and enters into the determination of the axial distance al an axial position, the maximum axial projection of the flange Extension 23 of the clamping ring 18 corresponds in the relaxed state.
  • the tapered roller bearing 1 is axially pushed onto the shaft connection part 3 from the side axially opposite to the shoulder 15 until the outer axial end surface 8 of the inner ring 7 of the tapered roller bearing 1 abuts against the axial stop surface 16 of the shoulder 15 of the shaft connection part 3 strikes.
  • the ball bearing roller 1 it may be necessary for the ball bearing roller 1 to be pressed onto the shaft connecting part 3 and / or for the inner rings 7, 9 to be heated be widened or the shaft connection part 3 is cooled.
  • FIG. 3 shows the exemplary embodiment of the bearing assembly according to the invention shown in FIG. 1 during assembly in a sectional view.
  • the clamping screws 24 are inserted into the axial bores 20 of the clamping ring 18 and tightened.
  • the tensioning device 2 is brought closer to the tapered roller bearing 1 until the axial abutment surface 21 of the clamping ring 18 of the tensioning device 2 abuts axially against the axial abutment surface 17 of the shaft connection part 3.
  • the elastic ring 19 of the clamping device 2 between the inner ring 9 of the tapered roller bearing 1 and the clamping ring 18 of the clamping device 2 is axially clamped and compressed to the axial deformation path x.
  • the tapered roller bearing 1 is rotatably connected to the shaft connection part 3 and has an axial bias within a desired range.

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Abstract

The invention relates to a bearing assembly, having a two-rowed tapered roller bearing (1) for rotatably supporting a machine element (3) and having a clamping device (2) for fixing the tapered roller bearing (1) to the machine element (3). The tapered roller bearing (1) has an outer ring (5), the outer diameter of which is at least 1 meter, a first inner ring (7), a second inner ring (9), which is axially disposed next to the first inner ring (7), a set of conically designed first rolling elements (11), which roll between the outer ring (5) and the first inner ring (7), and a set of conically designed second rolling elements (12), which are axially disposed next to the first rolling elements (11) and which roll between the outer ring (5) and the second inner ring (9). The clamping device (2) has a rigid component (18) and an elastically deformable component (19, 23). The rigid component (18) of the clamping device (2) axially stops at the machine element (3). The elastically deformable component (19, 23) of the clamping device (2) is axially clamped and thus axially deformed compared to a relaxed state. The elastically deformable component (19, 23) of the clamping device (2) is connected to the first inner ring (7) of the tapered roller bearing (1), to the second inner ring (9) of the tapered roller bearing (1), to the rigid component (18) of the clamping device (2), or to the machine element (3).

Description

B e s c h r e i b u n g Description
Lageranordnung zur drehbaren Lagerung eines Maschinenteils und Verfahren zum Fixieren eines Kegelrollenlagers an einem MaschinenteilBearing arrangement for the rotatable mounting of a machine part and method for fixing a tapered roller bearing on a machine part
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit einem als zweireihiges Kegelrollen- lager ausgebildeten Großlager zur drehbaren Lagerung eines Maschinenteils und mit einer Spannvorrichtung zum Fixieren des Kegelrollenlagers am Maschinenteil. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Windenergieanlage mit einer derartigen Lageranordnung und ein Verfahren zum Fixieren eines Kegelrollenlagers an einem Maschinenteil.The invention relates to a bearing assembly with a designed as a double-row tapered roller bearings large warehouse for rotatably supporting a machine part and with a clamping device for fixing the tapered roller bearing on the machine part. Furthermore, the invention relates to a wind turbine with such a bearing assembly and a method for fixing a tapered roller bearing on a machine part.
Als Großlager werden im Folgenden Lager bezeichnet, die einen Außenring mit einem Durchmesser von wenigstens einem Meter aufweisen. Es können auch andere Kriterien und insbesondere auch andere Durchmesser- Werte für die Definition von Großlagern herangezogen werden. Entscheidend ist jedenfalls, dass es sich um Lager handelt, die deutlich größer sind als solche, die üblicherweise in Alltagsanwendungen, wie beispielsweise bei Pkws, eingesetzt werden und einen Außendurchmesser von einigen Zentimetern aufweisen.As a large bearing are referred to below bearing having an outer ring with a diameter of at least one meter. Other criteria and, in particular, other diameter values may also be used for the definition of large bearings. In any case, it is crucial that they are bearings that are significantly larger than those that are commonly used in everyday applications, such as cars, and have an outside diameter of a few centimeters.
Bei der Konstruktion eines Großlagers ist ein reines Hochskalieren der Lagergeo- metrie ausgehend von einem bekannten „kleinen" Lager in der Regel nicht sinnvoll, da bei Großlagern häufig andere Kriterien wie beispielsweise das Gewicht, der für die Herstellung erforderliche Materialeinsatz, der Montageaufwand, Reparaturmöglichkeiten usw. in den Vordergrund treten.In the construction of a large warehouse, a pure upscaling of the bearing geometry starting from a known "small" bearing usually makes no sense, as in large bearings often other criteria such as weight, the material required for the production, the installation effort, repair options, etc to come to the fore.
Es ist bereits bekannt, ein Großlager durch ein axiales Verspannen auf einer Welle zu fixieren. Hierzu stützt sich das Großlager auf einer axialen Seite auf einer WeI- lenschulter ab. Auf der entgegengesetzten Seite wird ein Spannring axial gegen das Großlager gepresst, so dass das Großlager axial zwischen der Wellenschulter und dem Spannring eingeklemmt ist. Da die axiale Verspannung eines beispielsweise als Kegelrollenlager ausgebildeten Großlagers das interne Spiel bzw. die interne Vorspannung des Großlagers beeinflussen kann, ist eine präzise Einstellung der axialen Kräfte, die auf das Großlager einwirken, mitunter sehr wichtig. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise bekannt, zum Ausgleich von Toleranzen einen individuell angepassten Zwischenring axial zwischen dem Großlager und dem Spannring anzuordnen. Die individuelle Anfertigung des Zwischenrings bzw. die Auswahl eines passenden Zwischenrings aus einem Sortiment von Zwischenringen erfordert allerdings einen zusätzlichen Aufwand.It is already known to fix a large warehouse by an axial bracing on a shaft. For this purpose, the large warehouse is supported on one axial side in a lenschulter. On the opposite side, a clamping ring is pressed axially against the large bearing, so that the large bearing is clamped axially between the shaft shoulder and the clamping ring. Since the axial tension of a large-scale bearing designed, for example, as a tapered roller bearing can influence the internal play or the internal prestressing of the large bearing, a precise adjustment of the axial forces acting on the large bearing is sometimes very important. In this context, it is known, for example, to compensate for tolerances to arrange an individually adapted intermediate ring axially between the large warehouse and the clamping ring. However, the individual production of the intermediate ring or the selection of a matching intermediate ring from an assortment of intermediate rings requires additional effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montage einer Lageranordnung, die ein als Kegelrollenlager ausgebildetes Großlager aufweist, mit einer definierten Vorspannung mit geringem Aufwand zu ermöglichen.The invention has for its object to enable a mounting of a bearing assembly having a designed as a tapered roller bearing large stock, with a defined bias with little effort.
Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Fixieren eines Kegelrollenlagers gemäß Anspruch 13 gelöst.This object is achieved by a bearing arrangement with the feature combination of claim 1 and a method for fixing a tapered roller bearing according to claim 13.
Die erfindungsgemäße Lageranordnung weist ein zweireihiges Kegelrollenlager zur drehbaren Lagerung eines Maschinenteils und eine Spannvorrichtung zum Fixieren des KegehOllenlagers am Maschinenteil auf. Das Kegelrollenlager weist einen Außenring, dessen Außendurchmesser wenigstens 1 Meter beträgt, einen ersten Innenring, einen zweiten Innenring, der axial neben dem ersten Innenring angeordnet ist, einen Satz von konisch ausgebildeten ersten Wälzkörpern, die zwischen dem Außenring und dem ersten Innenring abrollen und einen Satz von konisch ausgebildeten zweiten Wälzkörpern, die axial neben den ersten Wälzkörpem angeordnet sind und zwischen dem Außenring und dem zweiten Innenring abrollen, auf. Die Spannvorrichtung weist eine starre Komponente und eine elastisch deformierbare Komponente auf. Die starre Komponente der Spannvorrichtung schlägt axial am Maschinenteil an. Die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung ist axial eingespannt und dadurch gegenüber einem entspannten Zustand axial deformiert. Die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung ist mit dem ersten Innenring des Kegelrollenlagers mit dem zweiten Innenring des Kegel- rollenlagers, mit der starren Komponente der Spannvorrichtung oder mit dem Maschinenteil verbunden.The bearing assembly according to the invention comprises a double-row tapered roller bearing for rotatably supporting a machine part and a clamping device for fixing the KegehOllenlagers on the machine part. The tapered roller bearing has an outer ring whose outer diameter is at least 1 meter, a first inner ring, a second inner ring disposed axially adjacent to the first inner ring, a set of conically shaped first rolling elements rolling between the outer ring and the first inner ring and a set of conically shaped second rolling elements, which are arranged axially adjacent to the first Wälzkörpem and roll between the outer ring and the second inner ring, on. The tensioning device has a rigid component and an elastically deformable component. The rigid component of the clamping device strikes axially on Machine part on. The elastically deformable component of the tensioning device is axially clamped and thereby axially deformed relative to a relaxed state. The elastically deformable component of the tensioning device is connected to the first inner ring of the tapered roller bearing with the second inner ring of the tapered roller bearing, with the rigid component of the clamping device or with the machine part.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass mit relativ geringem Aufwand sichergestellt ist, dass die axiale Vorspannung des Kegelrollenlagers innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Durch den Einsatz der elastisch deformierbaren Komponente können Maßtoleranzen bei den verwendeten Bauteilen ausgeglichen werden. Wenn bei den verwendeten Bauteilen die zugelassenen Maßtoleranzen eingehalten werden, ist sichergestellt, dass die axiale Vorspannung des Kegelrollenlagers innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Individuelle Anpassungs- oder Justagemaßnahmen sind hierzu nicht erforderlich. Durch die Verbindung der elastisch deformierbaren Komponente mit einem ohnehin vorhandenen Bauteil wird zudem erreicht, dass sich die Anzahl der bei der Montage der Lageranordnung zu handhabenden Bauteile nicht erhöht und demgemäß die Montage schnell und effizient durchgeführt werden kann.The invention has the advantage that it is ensured with relatively little effort that the axial preload of the tapered roller bearing is within a predetermined range. By using the elastically deformable component dimensional tolerances can be compensated for the components used. If the permitted dimensional tolerances are complied with for the components used, it is ensured that the axial preload of the tapered roller bearing is within the specified range. Individual adjustment or adjustment measures are not required. By connecting the elastically deformable component with an already existing component is also achieved that the number of components to be handled during assembly of the bearing assembly does not increase and accordingly the assembly can be performed quickly and efficiently.
Die erfindungsgemäße Lageranordnung kann insbesondere so ausgebildet sein, dass der erste Innenring axial am Maschinenteil anschlägt oder in Zusammenwirkung mit dem Maschinenteil die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung axial einspannt und der zweite Innenring axial an der starren Komponente der Spannvorrichtung anschlägt oder in Zusammenwirkung mit der starren Komponente der Spannvorrichtung die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrich- tung axial einspanntThe bearing assembly according to the invention may in particular be designed so that the first inner ring abuts axially on the machine part or in cooperation with the machine part axially clamps the elastically deformable component of the clamping device and the second inner ring abuts axially against the rigid component of the clamping device or in cooperation with the rigid component the clamping device axially clamps the elastically deformable component of the clamping device
Die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung kann stoffschlüssig, insbesondere durch Vulkanisieren, mit dem ersten Innenring des Kegelrollenlagers, mit dem zweiten Innenring des Kegelrollenlagers mit der starren Komponente der Spannvorrichtung oder mit dem Maschinenteil verbunden ist. Eine derartige Verbindung kann mit einem geringen Aufwand hergestellt werden und besitzt eine ausreichende Festigkeit.The elastically deformable component of the clamping device can cohesively, in particular by vulcanization, with the first inner ring of the tapered roller bearing, with the second inner ring of the tapered roller bearing with the rigid component of Clamping device or is connected to the machine part. Such a compound can be produced with little effort and has sufficient strength.
Ebenso besteht auch die Möglichkeit, dass die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung einteilig mit dem ersten Innenring des Kegelrollenlagers, mit dem zweiten Innenring des Kegelrollenlagers, mit der starren Komponente der Spannvorrichtung oder mit dem Maschinenteil ausgebildet ist und insbesondere aus dem gleichen Material gefertigt ist wie der erste Innenring des Kegelrollenlagers, der zweite Innenring des Kegelrollenlagers, die starre Komponente der Spannvorrichtung oder das Maschinenteil. Diese Ausführungsvariante stellt eine besonders kostengünstige Realisierungsform mit einer hohen Lebensdauer dar.Likewise, there is also the possibility that the elastically deformable component of the tensioning device is formed integrally with the first inner ring of the tapered roller bearing, with the second inner ring of the tapered roller bearing, with the rigid component of the tensioning device or with the machine part and is in particular made of the same material as the The first inner ring of the tapered roller bearing, the second inner ring of the tapered roller bearing, the rigid component of the clamping device or the machine part. This embodiment represents a particularly cost-effective implementation form with a long service life.
Insbesondere kann die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung eine gegenüber der starren Komponente reduzierte Materialstärke aufweist. Dadurch wird auf sehr einfache Weise eine leichtere Verformbarkeit erreicht. Beispielsweise kann die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung als ein flanschartiger Fortsatz der starren Komponente ausgebildet sein.In particular, the elastically deformable component of the tensioning device may have a reduced material thickness compared to the rigid component. As a result, a lighter deformability is achieved in a very simple manner. For example, the elastically deformable component of the tensioning device may be formed as a flange-like extension of the rigid component.
Die starre Komponente und/oder die elastisch deformierbare Komponente derThe rigid component and / or the elastically deformable component of
Spannvorrichtung als ein in Umfangsrichtung geschlossener Ring ausgebildet ist. Dadurch kann die Anzahl an Einzelbauteilen gering gehalten werden. Ebenso ist es aber auch möglich, die starre Komponente und/oder die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung in Umfangsrichtung segmentiert auszubilden. Dadurch kann insbesondere bei sehr großen Lageranordnungen die Handhabung erleichtert und bei einer schlechten Zugänglichkeit der Montageaufwand reduziert werden.Clamping device is designed as a circumferentially closed ring. As a result, the number of individual components can be kept low. Likewise, however, it is also possible for the rigid component and / or the elastically deformable component of the tensioning device to be segmented in the circumferential direction. As a result, the handling can be facilitated, especially in the case of very large bearing arrangements, and the installation effort can be reduced if accessibility is poor.
Die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung kann beispielsweise aus Federstahl oder aus Kunststoff, insbesondere aus Elastomermaterial, gefertigt sein. Diese Materialien sind kostengünstig verfügbar und über einen ausreichenden Deformationsweg elastisch deformierbar.The elastically deformable component of the clamping device, for example, made of spring steel or plastic, in particular made of elastomeric material be. These materials are available inexpensively and elastically deformable over a sufficient deformation path.
Das Maschinenteil kann beispielsweise als ein Wellenanschlussteil oder eine Welle ausgebildet seinThe machine part can be designed, for example, as a shaft connection part or a shaft
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Lageranordnung als eine Komponente einer Windenergieanlage ausgebildet. Bei Windenergieanlagen kommen Lageranordnungen mit sehr großen Abmessungen zum Einsatz und es ist eine kurze Montagezeit erwünscht. Insbesondere bei Off-Shore- Anlagen kann der Montagezeit sogar eine herausragende Bedeutung zukommen, da eine Montage nur bei günstigen Wetterbedingungen möglich ist.In a preferred embodiment, the bearing assembly is formed as a component of a wind turbine. In wind turbines bearing arrangements are used with very large dimensions and it is a short assembly time desired. In particular, in off-shore systems, the assembly time can even be of paramount importance, since an assembly is possible only in favorable weather conditions.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Windenergieanlage mit einem Rotor, der an einer Rotorwelle befestigt ist, die in einer erfindungsgemäßen Lageranordnung drehbar gelagert ist.The invention further relates to a wind energy plant with a rotor which is fastened to a rotor shaft which is rotatably mounted in a bearing arrangement according to the invention.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fixieren eines Kegelrollenlagers, das einen Außendurchmesser von wenigstens 1 Meter besitzt, mittels einer Spannvorrichtung, die eine starre Komponente und eine elastisch deformierbareIn addition, the invention relates to a method for fixing a tapered roller bearing, which has an outer diameter of at least 1 meter, by means of a clamping device comprising a rigid component and an elastically deformable
Komponente aufweist, an einem Maschinenteil. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die starre Komponente der Spannvorrichtung axial dem Maschinenteil angenähert, bis sie am Maschinenteil anschlägt. Dabei wird die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung, die mit dem Kegelrollenlager, der starren Komponente der Spannvorrichtung oder dem Maschinenteil verbunden ist, um einen Deformationsweg axial deformiert, der so groß ist, dass das Kegelrollenlager mit einer axialen Kraft, die einen Wert zwischen einem vorgegebenen Minimalwert und einem vorgegebenen Maximalwert aufweist, axial zwischen der starren Komponente der Klemmvorrichtung und dem Maschinenteil oder einem mit dem Ma- schinenteil verbundenen Befestigungselement geklemmt wird. Da die starre Komponente der Spannvorrichtung dem Maschinenteil bis zum Anschlagen an das Maschinenteil axial genähert wird und dadurch ohne weitere Justa- ge bereits die richtige axiale Vorspannung des Kegelrollenlagers eingestellt ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren sehr einfach und schnell durchgeführt werden.Component has, on a machine part. In the method according to the invention, the rigid component of the clamping device is axially approximated to the machine part until it abuts the machine part. In this case, the elastically deformable component of the tensioning device, which is connected to the tapered roller bearing, the rigid component of the tensioning device or the machine part, axially deformed about a deformation path which is so large that the tapered roller bearing with an axial force which is a value between a predetermined Minimum value and a predetermined maximum value, is clamped axially between the rigid component of the clamping device and the machine part or a machine connected to the machine part fastening element. Since the rigid component of the tensioning device is approached axially to the machine part until it stops against the machine part and thus the correct axial preload of the tapered roller bearing is already set without further adjustment, the method according to the invention can be carried out very simply and quickly.
Insbesondere können beim erfindungsgemäßen Verfahren die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung hinsichtlich ihrer elastischen Konstante und ihrer zugelassenen Maßtoleranzen und die starre Komponente der Spannvorrichtung, das Maschinenteil und das Kegelrollenlager hinsichtlich ihrer zugelassenen Maßtoleranzen so aufeinander abgestimmt werden, dass das Produkt aus dem sich im Rahmen der zugelassenen Maßtoleranzen ergebenden mimmalen axialen Deformationsweg und der elastischen Konstante der elastisch deformierbaren Kompo- nente der Spann Vorrichtung mindestens dem vorgegebenen Minimal wert der axialen Kraft entspricht.In particular, in the method according to the invention, the elastically deformable component of the tensioning device with respect to their elastic constant and their tolerances tolerances and the rigid component of the tensioning device, the machine part and the tapered roller bearing with respect to their permitted dimensional tolerances can be coordinated so that the product from within the approved Dimensional tolerances resulting mimmal axial deformation path and the elastic constant of the elastically deformable component of the clamping device at least the predetermined minimum value of the axial force corresponds.
Weiterhin können beim erfindungsgemäßen Verfahren die elastisch deformierbare Komponente der Spannvorrichtung hinsichtlich ihrer elastischen Konstante und ihrer zugelassenen Maßtoleranzen und die starre Komponente der Spannvorrichtung, das Maschinenteil und das Kegelrollenlager hinsichtlich ihrer zugelassenen Maßtoleranzen so aufeinander abgestimmt werden, dass das Produkt aus dem sich im Rahmen der zugelassenen Maßtoleranzen ergebenden maximalen axialen Deformationsweg und der elastischen Konstante der elastisch deformierbaren Kompo- nente der Spannvorrichtung maximal dem vorgegebenen Maximalwert der axialen Kraft entspricht.Furthermore, in the method according to the invention, the elastically deformable component of the tensioning device with respect to their elastic constant and their permitted dimensional tolerances and the rigid component of the tensioning device, the machine part and the tapered roller bearing with respect to their allowable dimensional tolerances can be coordinated so that the product from within the approved Dimensional tolerances resulting maximum axial deformation path and the elastic constant of the elastically deformable component of the clamping device corresponds to a maximum of the predetermined maximum value of the axial force.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele erläutert. Es zeigenThe invention will be explained below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawing. Show it
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lageranordnung in einer schematischen Schnittdarstellung,1 shows an embodiment of an inventively designed bearing assembly in a schematic sectional view,
Figur 2 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lageranordnung in einer schematischen Schnittdarstellung undFigure 2 shows another exemplary embodiment of the bearing assembly according to the invention in a schematic sectional view and
Figur 3 das in Figur 1 dargestellte Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lageranordnung während der Montage in Schnittdarstellung.Figure 3 shows the exemplary embodiment shown in Figure 1 of the bearing assembly according to the invention during assembly in a sectional view.
Figur 1 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lageranordnung in einer schematischen Schnittdarstellung. Die Lageranordnung weist ein zweireihiges Kegeh*ollenlager 1 und eine Spannvorrichtung 2 auf, mit der das Kegelκ>llenlager 1 an einem Wellenanschlussteil 3 fixiert ist. Das Wellenanschluss- teil 3 kann beispielsweise an einer nicht figürlich dargestellten Rotorwelle befestigt sein, die von einem Rotor einer Windenergieanlage angetrieben wird.Figure 1 shows an exemplary embodiment of an inventively designed bearing assembly in a schematic sectional view. The bearing assembly includes a double row Kegeh * olle bearing 1 and a tension apparatus 2 with which the Kegelκ is> llenlager 1 fixed to a shaft connecting part. 3 The shaft connection part 3 can be fastened, for example, to a rotor shaft (not shown in FIG. 1) that is driven by a rotor of a wind energy plant.
Das Kegelrollenlager 1 weist eine Rotationsachse 4 auf. Soweit im Folgenden nichts anderes angegeben ist, sind Richtungsangaben jeweils auf diese Rotationsachse 4 des Kegelrollenlagers 1 bezogen. Eine axiale Richtung ist somit eine Richtung parallel zur Rotationsachse 4 des Kegelrollenlagers 1. Eine radiale Richtung ist eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse 4 des Kegerrollenlagers 1.The tapered roller bearing 1 has a rotation axis 4. Unless stated otherwise below, directions are in each case based on this axis of rotation 4 of the tapered roller bearing 1. An axial direction is thus a direction parallel to the axis of rotation 4 of the tapered roller bearing 1. A radial direction is a direction perpendicular to the axis of rotation 4 of the Kegerrollenlagers first
Das Kegelrollenlager 1 weist einen Außenring 5 mit zwei axial nebeneinander angeordneten konischen Laufbahnen auf, die zusammen ein V-förmiges Profil ausbilden. Der Außenring 5 verfügt über einen Außendurchmesser von wenigstens 1 Meter und weist axiale Bohrungen 6 auf, mit deren Hilfe der Außenring 5 an einem nicht figürlich dargestellten Gehäuse befestigt werden kann. Weiterhin weist das Kegelrollenlager 1 zwei axial nebeneinander angeordnete Innenringe 7 und 8 mit je einer konischen Laufbahn auf. Der Innenring 7 weist eine äußere axiale Endfläche 8 und der Innenring 9 eine äußere axiale Endfläche 10 auf. Der Außenring 5 und die beiden Innenringe 7, 9 sind beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel als in Umfangs- richtung geschlossene Ringe ausgebildet. Prinzipiell ist es auch möglich, segmentierte Ringe einzusetzen.The tapered roller bearing 1 has an outer ring 5 with two axially adjacent conical raceways, which together form a V-shaped profile. The outer ring 5 has an outer diameter of at least 1 meter and has axial holes 6, with the aid of the outer ring 5 can be attached to a non-figured housing. Furthermore, the tapered roller bearing 1 has two axially juxtaposed inner rings 7 and 8, each with a conical raceway. The inner ring 7 has an outer axial end surface 8 and the inner ring 9 has an outer axial end surface 10. The outer ring 5 and the two inner rings 7, 9 are formed in the illustrated embodiment as closed in the circumferential direction rings. In principle, it is also possible to use segmented rings.
Auf der Laufbahn des Innenrings 7 und der benachbarten Laufbahn des Außenrings 5 rollen konisch ausgebildete Wälzkörper 11 ab. Auf der Laufbahn des Innenrings 9 und der benachbarten Laufbahn des Außenrings 5 rollen konisch ausgebildete Wälzkörper 12 ab. Die Wälzkörper 11 sind in einem Käfig 13, die Wälzkörper 12 in einem Käfig 14 angeordnet. Die Käfige 13, 14 können segmentiert oder in Um- fangsrichtung geschlossen ausgebildet sein. Beispielsweise können die einzelnen Käfigsegmente in Umfangsrichtung aneinandergereiht sein, wie in der DE 102 46 825 Al offenbart und aus Kunststoff hergestellt sein.On the raceway of the inner ring 7 and the adjacent raceway of the outer ring 5 tapered rolling elements 11 roll off. On the raceway of the inner ring 9 and the adjacent raceway of the outer ring 5 taper conical rolling elements 12 from. The rolling elements 11 are arranged in a cage 13, the rolling elements 12 in a cage 14. The cages 13, 14 may be segmented or formed closed in the circumferential direction. For example, the individual cage segments can be lined up in the circumferential direction, as disclosed in DE 102 46 825 A1 and be made of plastic.
Die beiden Innenringe 7, 9 sind auf dem Wellenanschlussteil 3 angeordnet und drehfest mit dem Wellenanschlussteil 3 verbunden. Hierfür weist das Wellenanschlussteil 3 eine Schulter 15 mit einer axialen Anschlagfläche 16 auf, an die der Innenring 7 mit seiner äußeren axialen Endfläche 8 axial anschlägt. Weiterhin weist das Wellenanschlussteil 3 an ihrem zur Schulter 15 engegengesetzten axialen Ende eine axiale Anschlagfläche 17 auf.The two inner rings 7, 9 are arranged on the shaft connection part 3 and rotatably connected to the shaft connection part 3. For this purpose, the shaft connecting part 3 has a shoulder 15 with an axial stop surface 16 against which the inner ring 7 axially abuts with its outer axial end surface 8. Furthermore, the shaft connection part 3 has an axial abutment surface 17 at its axial end opposite to the shoulder 15.
Die Spannvorrichtung 2 weist einen Klemmring 18 und einen elastischen Ring 19 auf. Der Klemmring 18 ist beispielsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, gefertigt und weist axiale Bohrungen 20 und im Bereich der axialen Bohrungen 20 eine axiale Anschlagfläche 21 auf, die an die axiale Anschlagfläche 17 des Wellenan- schlussteils 3anschlägt. Der elastische Ring 19 ist an der Axialseite des Klemmrings 18 befestigt, die der äußeren axialen Endfläche 10 des Innenrings 9 des Kegelrollen- lagers 1 zugewandt ist und weist eine axiale Endfläche 22 auf, die an der äußeren axialen Endfläche 10 des Innenrings 9 anliegt. Beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist der elastische Ring 19 aus einem E- lastomermaterial gefertigt und durch Vulkanisieren mit dem Klemmring 18 verbunden. Für die Befestigung des elastischen Rings 19 am Klemmring 18 kommen jedoch auch andere stoffschlüssige Verbindungen in Frage. Ebenso ist auch eine formschlüssige Verbindung möglich. Weiterhin sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Klemmring 18 und der elastische Ring 19 jeweils in Umfangsrich- tung geschlossen ausgebildet. Alternativ dazu können der Klemmring 18 und/oder der elastische Ring 19 auch segmentiert ausgebildet sein.The tensioning device 2 has a clamping ring 18 and an elastic ring 19. The clamping ring 18 is made, for example, of metal, in particular of steel, and has axial bores 20 and in the region of the axial bores 20 an axial stop surface 21 which abuts against the axial stop surface 17 of the shaft connection part 3. The elastic ring 19 is fixed to the axial side of the clamping ring 18, which faces the outer axial end surface 10 of the inner ring 9 of the tapered roller bearing 1 and has an axial end surface 22 which rests against the outer axial end surface 10 of the inner ring 9. In the illustrated embodiment, the elastic ring 19 is made of an elastomer material and connected by vulcanization with the clamping ring 18. For the attachment of the elastic ring 19 on the clamping ring 18, however, other cohesive connections come into question. Likewise, a positive connection is possible. Furthermore, in the illustrated embodiment, the clamping ring 18 and the elastic ring 19 are each closed in the circumferential direction. Alternatively, the clamping ring 18 and / or the elastic ring 19 may also be formed segmented.
Der elastische Ring 19 ist axial zwischen dem Innenring 9 des Kegelrollenlagers 1 und dem Klemmring 18 eingespannt, da der Innenring 7 durch die Schulter 15 des Wellenanschlussteils 3 an einem Ausweichen in Axialrichtung gehindert ist und der Klemmring 18 mittels Spannschrauben 24 mit dem Wellenanschlussteil 3 verschraubt ist. Gegenüber einem undeformierten Zustand ist der elastische Ring in Axialrichtung um einen axialen Deformationsweg x gestaucht. Auf die Innenring 7, 9 des Kegelrollenlagers 1 wirkt demgemäß eine axiale Kraft F ein, die umso größer ist, je stärker der elastische Ring 19 axial gestaucht ist, d. h. je größer der axiale Deformationsweg x ist. Somit steht das Kegelrollenlager 1 unter einer axialen Vorspannung, deren Größe der axialen Kraft F entspricht. Wenn der elastische Ring 19 eine elastische Konstante k aufweist, ergibt sich für die axiale Kraft F:The elastic ring 19 is clamped axially between the inner ring 9 of the tapered roller bearing 1 and the clamping ring 18, since the inner ring 7 is prevented by the shoulder 15 of the shaft connection part 3 at a deflection in the axial direction and the clamping ring 18 is screwed by means of clamping screws 24 with the shaft connection part 3 , Compared to an undeformed state, the elastic ring is compressed in the axial direction by an axial deformation path x. On the inner ring 7, 9 of the tapered roller bearing 1 accordingly acts an axial force F, which is the greater, the stronger the elastic ring 19 is compressed axially, d. H. the larger the axial deformation path x is. Thus, the tapered roller bearing 1 is under an axial bias whose size corresponds to the axial force F. When the elastic ring 19 has an elastic constant k, the axial force F results:
F = k*x.F = k * x.
Der axiale Deformationsweg x des elastischen Rings 19 wird dadurch begrenzt, dass der Klemmring 18 mit seiner axialen Anschlagfläche 21 axial an die axiale Anschlagfläche 17 des Wellenanschlussteils 3 anschlägt. Ein axiales Verschieben des Klemmrings 18 bis zu diesem Anschlagszustand kann mit Hilfe der Spannschrauben 24 erfolgen, die axial durch die axiale Bohrungen 20 gefädelt und in das Wellenanschlussteil 3 eingeschraubt werden. Im fertig montierten Zustand des Kegelrollenlagers 1 sind die Spannschrauben 24 vollständig angezogen, so dass der Klemmring 18 axial an das Wellenanschlussteil 3 anschlägt. Dadurch ist der axiale Deformationsweg x des elastischen Rings 19 und damit die axiale Kraft F auf die Innenringe 7, 9 prinzipiell genau definiert und demgemäß die axiale Vorspannung des Kegelrollenlagers 1 genau vorgegeben.The axial deformation path x of the elastic ring 19 is limited by the fact that the clamping ring 18 abuts axially with its axial stop surface 21 against the axial stop surface 17 of the shaft connection part 3. An axial displacement of the clamping ring 18 up to this stop state can take place with the aid of the clamping screws 24, which are threaded axially through the axial bores 20 and screwed into the shaft connection part 3. In the assembled state of the tapered roller bearing 1, the clamping screws 24 are fully tightened, so that the clamping ring 18 abuts axially against the shaft connection part 3. As a result, the axial deformation path x of the elastic ring 19 and thus the axial force F on the inner rings 7, 9 defined in principle exactly and accordingly the axial preload of the tapered roller bearing 1 exactly specified.
Infolge von Toleranzen bei den axialen Abmessungen des elastischen Rings 19, des Klemmrings 18, des Wellenanschlussteils 3 und der Innenringe 7, 9 weist der Deformationsweg x des elastischen Rings 19 im fertig montierten Zustand nicht immer genau den gleichen Wert auf, sondern kann innerhalb einer Bandbreite zwischen einem Minimal wert x min und einem Maximalwert x max variieren. Demgemäß kann auch die auf den Innenringe 7, 9 ausgeübte axiale Kraft F zwischen einem Minimalwert F min und einem Maximalwert F max variieren.Due to tolerances in the axial dimensions of the elastic ring 19, the clamping ring 18, the shaft connection part 3 and the inner rings 7, 9, the deformation path x of the elastic ring 19 in the assembled state is not always exactly the same value, but may within a range vary between a minimum value x min and a maximum value x max. Accordingly, the axial force F exerted on the inner rings 7, 9 can also vary between a minimum value F min and a maximum value F max.
Der Minimalwert x min für den axialen Deformationsweg x und damit der Mini- malwert F_min für die axiale Kraft ergeben sich für eine erste Kombination von maximal ausgeschöpften Toleranzen bei den axialen Abmessungen. Bei einer zweiten Kombination von maximal ausgeschöpften Toleranzen ergibt sich der Maximalwert x max des axialen Deformationsweges x und damit auch der Maximalwert F max der axialen Kraft F.The minimum value x min for the axial deformation path x and thus the minimum value F_min for the axial force result for a first combination of maximum exhausted tolerances in the axial dimensions. In a second combination of maximum exhausted tolerances, the maximum value x max of the axial deformation path x and thus also the maximum value F max of the axial force F results.
Im Einzelnen nimmt der der axiale Deformati ons weg x mit steigendem axialen Abstand al zwischen der axialen Endfläche 22 des elastischen Rings 19 und der axialen Anschlagfläche 21 des Klemmrings 18 im undeformierten Zustand des elastischen Rings 19 zu, mit steigendem axialen Abstand a2 zwischen den beiden Axialanschlägen 16, 17 des Wellenanschlussteils 3 ab und mit steigendem axialen Abstand a3 zwischen den äußeren axialen Endflächen 8, 10 der Innenringe 7, 9 zu. Der Minimalwert F min der axialen Kraft ergibt sich für eine Kombination der kleinsten zulässigen Werte für a 1 und a3 und des größten zulässigen Wertes für a2. Der Maximalwert F max der axialen Kraft ergibt sich für eine Kombination der größten zulässigen Werte für a 1 und a3 und des kleinsten zulässigen Wertes für a2. Um sicherzustellen, dass die axiale Kraft F auf die Innenring 7, 9 und damit die axiale Vorspannung des Kegelrollenlagers 1 auch bei einer ungünstigen Kombination der Toleranzen für die axialen Abstände al, a2 und a3 in einem zulässigen Bereich liegt, werden die zugelassenen Toleranzen für die axialen Abstände al, a2 und a3 und die elastische Konstante k des elastischen Rings 19 so aufeinander abgestimmt, dass der Minimalwert F min und der Maximalwert F max der axialen Kraft F jeweils gerade noch im zulässigen Bereich liegen.Specifically, the axial deformation amount x increases with increasing axial distance a1 between the axial end surface 22 of the elastic ring 19 and the axial abutment surface 21 of the clamping ring 18 in the undeformed state of the elastic ring 19, with increasing axial distance a2 between the two axial abutments 16, 17 of the shaft connection part 3 from and with increasing axial distance a3 between the outer axial end surfaces 8, 10 of the inner rings 7, 9 to. The minimum value F min of the axial force results for a combination of the smallest permissible values for a 1 and a 3 and the largest permissible value for a 2. The maximum value F max of the axial force results for a combination of the largest permissible values for a 1 and a3 and the smallest permissible value for a2. In order to ensure that the axial force F on the inner ring 7, 9 and thus the axial preload of the tapered roller bearing 1, even with an unfavorable combination of tolerances for the axial distances al, a2 and a3 in an allowable range, the tolerances for the axial distances al, a2 and a3 and the elastic constant k of the elastic ring 19 are matched to one another such that the minimum value F min and the maximum value F max of the axial force F are just within the permissible range.
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lageran- Ordnung kann insbesondere hinsichtlich der Ausbildung der Spannvorrichtung 2 auf vielfältige Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann der elastische Ring 19 statt am Klemmring 18 an der äußeren axialen Endfläche 10 des Innenrings 9 des Kegelrollenlagers 1 angebracht sein. Prinzipiell ist es sogar möglich, den elastischen Ring 19 an der äußeren axialen Endfläche 8 des Innenrings 7 des Kegelrollen- lagers 1 oder an der Anschlagfläche 16 der Schulter 15 des Wellenanschlussteils 3 anzubringen.The exemplary embodiment of the bearing arrangement according to the invention shown in FIG. 1 can be modified in many different ways, in particular with regard to the design of the tensioning device 2. For example, instead of the clamping ring 18, the elastic ring 19 may be attached to the outer axial end surface 10 of the inner ring 9 of the tapered roller bearing 1. In principle, it is even possible to attach the elastic ring 19 on the outer axial end surface 8 of the inner ring 7 of the tapered roller bearing 1 or on the stop surface 16 of the shoulder 15 of the shaft connection part 3.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, den elastischen Ring 19 durch ein andersartiges elastisches Bauteil zu ersetzten. Ein derart abgewandeltes Ausführungsbeispiel ist in Figur 2 dargestellt.Furthermore, it is possible to replace the elastic ring 19 by a different type of elastic member. Such a modified embodiment is shown in FIG.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Lageranordnung in einer schematischen Schnittdarstellung. Bei diesem Ausführungsbeispiel stimmen die Ausbildung des Kegelrollenlagers 1 und des Wellenanschlussteils 3 vollständig mit dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel überein.Figure 2 shows another embodiment of the inventive bearing arrangement in a schematic sectional view. In this embodiment, the configuration of the tapered roller bearing 1 and the shaft connection part 3 completely coincide with the embodiment shown in Figure 1.
Allerdings entfällt bei der Spannvorrichtung 2 der in Figur 1 dargestellte elastische Ring 19. Stattdessen weist der Klemmring 18 einen flanschartigen Fortsatz 23 auf, der sich schräg radial nach außen erstreckt. Insbesondere ist die Orientierung des flanschartigen Fortsatzes 23 so gewählt, dass er sich zum Innenring 9 hin erstreckt und unter Spannung an der äußeren axialen Endfläche 10 des Innenrings 9 anliegt. Hierzu ist der flanschartige Fortsatz 23 aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Federstahl, gefertigt. Beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist der fanschartige Fortsatz 23 einteilig mit dem Klemmring 18 ausgebildet und weist eine geringere Materialstärke als die sonstigen Bereiche des Klemmrings 18 auf. Dem- gemäß kann der gesamte Klemmring 18 inklusive des flanschartigen Fortsatzes 23 aus dem gleichen Material gefertigt sein. Dabei besteht allerdings die Möglichkeit, beispielsweise mittels einer geeigneten Wärmebehandlung, die Härte ortsabhängig zu variieren. Insbesondere kann der Klemmring 18 im Bereich des flanschartigen Fortsatzes 23 eine erhöhte Härte und Elastizität aufweisen. Weiterhin ist es möglich, den gesamten Klemmring 18 inklusive dem flanschartigen Fortsatz 23 segmentiert auszubilden.However, in the tensioning device 2, the elastic ring 19 shown in FIG. 1 is omitted. Instead, the clamping ring 18 has a flange-like extension 23 which extends obliquely radially outwardly. In particular, the orientation of the flange-like extension 23 is selected such that it extends toward the inner ring 9 and bears against the outer axial end face 10 of the inner ring 9 under tension. For this purpose, the flange-like extension 23 is made of an elastic material, in particular of a spring steel. In the illustrated embodiment, the flange-like extension 23 is formed integrally with the clamping ring 18 and has a smaller material thickness than the other areas of the clamping ring 18. Accordingly, the entire clamping ring 18 including the flange-like extension 23 can be made of the same material. However, it is possible, for example, by means of a suitable heat treatment to vary the hardness location-dependent. In particular, the clamping ring 18 in the region of the flange-like extension 23 may have increased hardness and elasticity. Furthermore, it is possible to form segmented the entire clamping ring 18 including the flange-like extension 23.
Die axiale Einspannung des Kegelrollenlagers 1 und die Erzeugung einer Vorspannung im Kegelrollenlager 1 erfolgt auf analoge Weise, wie anhand von Figur 1 beschrieben. Auch die dortigen Ausführungen zu den Bauteiltoleranzen und zum axialen Deformationsweg x gelten analog, wobei der flanschartige Fortsatz 23 analog zum elastischen Ring 19 ebenfalls eine elastische Konstante k aufweist und in die Ermittlung des axialen Abstands al eine Axialposition eingeht, die dem maximalen axialen Überstand des flanschartigen Fortsatzes 23 des Klemmrings 18 im entspannten Zustand entspricht.The axial clamping of the tapered roller bearing 1 and the generation of a bias in the tapered roller bearing 1 takes place in an analogous manner, as described with reference to FIG. The statements there on the component tolerances and the axial deformation path x apply analogously, wherein the flange-like extension 23 analogous to the elastic ring 19 also has an elastic constant k and enters into the determination of the axial distance al an axial position, the maximum axial projection of the flange Extension 23 of the clamping ring 18 corresponds in the relaxed state.
Die Montage und Fixierung des Kegelrollenlagers 1 auf dem Wellenanschlussteil 3 wird durch die erfϊndungsgemäße Ausbildung der Klemmvorrichtung 2 erheblich erleichtert und kann auf die im Folgenden beschriebene Weise durchgeführt wer- den. Der Beschreibung wird das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel derThe assembly and fixation of the tapered roller bearing 1 on the shaft connecting part 3 is considerably facilitated by the erfϊndungsgemäße training of the clamping device 2 and can be carried out in the manner described below the. The description will be the illustrated in Figure 1 embodiment of
Lageranordnung zugrunde gelegt. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausfuhrungsbei- spiel oder sonstigen Varianten kann in analoger Weise vorgegangen werden.Bearing arrangement based. In the exemplary embodiment or other variants shown in FIG. 2, it is possible to proceed in an analogous manner.
Zunächst wird das Kegelrollenlager 1 von der zur Schulter 15 axial entgegengesetz- ten Seite her axial auf das Wellenanschlussteil 3 aufgeschoben, bis die äußere axiale Endfläche 8 des Innenrings 7 des Kegelrollenlager 1 an die axiale Anschlagfläche 16 der Schulter 15 des Wellenanschlussteils 3 anschlägt. Abhängig davon, ob eine radiale Überdeckung zwischen dem Wellenanschlussteil 3 und den Innenringen 7, 9 des Kegelrollenlagers 1 vorliegt, kann es erforderlich sein, dass das Kegeh-ollenla- ger 1 auf das Wellenanschlussteil 3 aufgepresst wird und/oder die Innenringe 7, 9 erwärmt werden, um diese aufzuweiten bzw. das Wellenanschlussteil 3 gekühlt wird.First, the tapered roller bearing 1 is axially pushed onto the shaft connection part 3 from the side axially opposite to the shoulder 15 until the outer axial end surface 8 of the inner ring 7 of the tapered roller bearing 1 abuts against the axial stop surface 16 of the shoulder 15 of the shaft connection part 3 strikes. Depending on whether there is a radial overlap between the shaft connecting part 3 and the inner rings 7, 9 of the tapered roller bearing 1, it may be necessary for the ball bearing roller 1 to be pressed onto the shaft connecting part 3 and / or for the inner rings 7, 9 to be heated be widened or the shaft connection part 3 is cooled.
Wenn das Kegelrollenlager 1 seine Endposition auf dem Wellenanschlussteil 3 erreicht hat, wird die Spannvorrichtung 2 von der gleichen Seite her wie das Kegel- rollenlager 1 axial auf das Wellenanschlussteil 3 aufgeschoben, bis die axiale Endfläche 22 des elastischen Rings 19 der Spannvorrichtung 2 die äußere axiale Endfläche 10 des Innenrings 9 berührt. Diese Situation ist in Figur 3 dargestellt.When the tapered roller bearing 1 has reached its end position on the shaft connection part 3, the tensioning device 2 is pushed from the same side as the tapered roller bearing 1 axially onto the shaft connection part 3 until the axial end face 22 of the elastic ring 19 of the tensioning device 2 becomes the outer axial one End face 10 of the inner ring 9 touched. This situation is shown in FIG.
Figur 3 zeigt das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfϊndungsgemä- ßen Lageranordnung während der Montage in Schnittdarstellung.FIG. 3 shows the exemplary embodiment of the bearing assembly according to the invention shown in FIG. 1 during assembly in a sectional view.
hi einem nächsten Schritt werden die Spannschrauben 24 in die axialen Bohrungen 20 des Klemmrings 18 eingeführt und angezogen. Dadurch wird die Spannvorrichtung 2 dem Kegelrollenlager 1 weiter angenähert, bis die axiale Anschlagfläche 21 des Klemmrings 18 der Spannvorrichtung 2 axial an die axiale Anschlagfläche 17 des Wellenanschlussteils 3 anschlägt. Dabei wird der elastische Ring 19 der Spannvorrichtung 2 zwischen den Innenring 9 des Kegelrollenlagers 1 und den Klemmring 18 der Spannvorrichtung 2 axial eingespannt und um den axialen Deformationsweg x gestaucht.In a next step, the clamping screws 24 are inserted into the axial bores 20 of the clamping ring 18 and tightened. As a result, the tensioning device 2 is brought closer to the tapered roller bearing 1 until the axial abutment surface 21 of the clamping ring 18 of the tensioning device 2 abuts axially against the axial abutment surface 17 of the shaft connection part 3. In this case, the elastic ring 19 of the clamping device 2 between the inner ring 9 of the tapered roller bearing 1 and the clamping ring 18 of the clamping device 2 is axially clamped and compressed to the axial deformation path x.
Mit dem Einführen und Anziehen der Spannschrauben 24 kann auch unmittelbar nach dem Ansetzten der Spannvorrichtung 2 an das Wellenanschlussteil 3 begonnen werden, falls für das Aufschieben der Spannvorrichtung 2 auf das Wellenanschlussteil 3 ein Krafteinsatz erforderlich ist. Nach dem Anschlagen des KJemmrings 18 der Spannvorrichtung 2 an dem Wellen- anschlussteil 3 werden die Spannschrauben 24 noch so stark angezogen, bis jeweils ein vorgegebenes Anzugsmoment erreicht ist. Dann sind die Montage und die Fixierung des Kegelrollenlagers 1 abschlössen. Diese Situation ist in Figur 1 dargestellt.With the insertion and tightening of the clamping screws 24 can be started immediately after the attachment of the tensioning device 2 to the shaft connector part 3, if for the postponement of the tensioning device 2 on the shaft connector part 3, a force application is required. After striking the KJemmrings 18 of the tensioning device 2 on the shaft connecting part 3, the clamping screws 24 are still tightened until each of a predetermined torque is reached. Then the assembly and the fixation of the tapered roller bearing 1 are completed. This situation is shown in FIG.
Durch das axiale Einspannen zwischen der Schulter 15 des Wellenanschlussteils 3 auf der einen Seite und der Spannvorrichtung 2 auf der anderen Seite ist das Kegelrollenlager 1 drehfest mit dem Wellenanschlussteil 3 verbunden und weist eine axiale Vorspannung innerhalb eines gewünschten Bereichs auf. By the axial clamping between the shoulder 15 of the shaft connection part 3 on the one side and the tensioning device 2 on the other side, the tapered roller bearing 1 is rotatably connected to the shaft connection part 3 and has an axial bias within a desired range.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kegelrollenlager1 tapered roller bearing
2 Spannvorrichtung2 clamping device
3 Wellenanschlussteil3 shaft connection part
4 Rotationsachse4 rotation axis
5 Außenring5 outer ring
6 Axiale Bohrung6 Axial bore
7 Innenring7 inner ring
8 Äußere axiale Endfläche8 External axial end surface
9 Innenring9 inner ring
10 Äußere axiale Endfläche10 External axial end surface
11 Wälzkörper11 rolling elements
12 Wälzkörper12 rolling elements
13 Käfig13 cage
14 Käfig14 cage
15 Schulter15 shoulder
16 Axiale Anschlagfläche16 Axial stop surface
17 Axiale Anschlagfläche17 Axial stop surface
18 Klemmring18 clamping ring
19 Elastischer Ring19 Elastic ring
20 Axiale Bohrung20 Axial bore
21 Axiale Anschlagfläche21 Axial stop surface
22 Axiale Endfläche22 Axial end surface
23 Flanschartiger Fortsatz23 Flange-like extension
24 Spannschraube 24 clamping screw

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h eLageranordnung zur drehbaren Lagerung eines Maschinenteils und Verfahren zum Fixieren eines Kegelrollenlagers an einem Maschinenteil P atentanspr ch e bearing arrangement for rotatably supporting a machine part and method for fixing a tapered roller bearing on a machine part
1. Lageranordnung mit einem zweireihigen Kegelrollenlager (1) zur drehbaren Lagerung eines Maschinenteils (3) und mit einer Spannvorrichtung (2) zum Fixieren des Kegelrollenlagers (1) am Maschinenteil (3), wobei1. Bearing arrangement with a double row tapered roller bearing (1) for rotatably supporting a machine part (3) and with a clamping device (2) for fixing the tapered roller bearing (1) on the machine part (3), wherein
- das Kegelrollenlager (1)- the tapered roller bearing (1)
- einen Außenring (5), dessen Außendurchmesser wenigstens 1 Meter beträgt, « einen ersten Innenring (7),- an outer ring (5) whose outer diameter is at least 1 meter, «a first inner ring (7),
- einen zweiten Innenring (9), der axial neben dem ersten Innenring (7) angeordnet ist,a second inner ring (9) arranged axially next to the first inner ring (7),
~ einen Satz von konisch ausgebildeten ersten Wälzkörpern (11), die zwischen dem Außenring (5) und dem ersten Innenring (7) abrollen und -- einen Satz von konisch ausgebildeten zweiten Wälzkörpern (12), die axial neben den ersten Wälzkörpern (11) angeordnet sind und zwischen dem Außenring (5) und dem zweiten Innenring (9) abrollen, aufweista set of conically shaped first rolling elements (11) which roll between the outer ring (5) and the first inner ring (7) and - a set of conically shaped second rolling elements (12) which are axially adjacent to the first rolling elements (11) are arranged and roll between the outer ring (5) and the second inner ring (9) has
- die Spannvorrichtung (2) eine starre Komponente (18) und eine elastisch deformierbare Komponente (19, 23) aufweist, - die starre Komponente (18) der Spann Vorrichtung (2) axial am Maschinenteil- The clamping device (2) has a rigid component (18) and an elastically deformable component (19, 23), - the rigid component (18) of the clamping device (2) axially on the machine part
(3) anschlägt,(3) strikes,
- die elastisch deformierbare Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) axial eingespannt und dadurch gegenüber einem entspannten Zustand axial deformiert ist und - die elastisch deformierbare Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) mit dem ersten Innenring (7) des Kegelrollenlagers (1), mit dem zweiten In- nenring (9) des Kegelrollenlagers (1), mit der starren Komponente (18) der Spannvorrichtung (2) oder mit dem Maschinenteil (3) verbunden ist.- The elastically deformable component (19, 23) of the clamping device (2) axially clamped and thereby axially deformed against a relaxed state and - the elastically deformable component (19, 23) of the clamping device (2) with the first inner ring (7) of the Tapered roller bearing (1), with the second NEN ring (9) of the tapered roller bearing (1), with the rigid component (18) of the clamping device (2) or with the machine part (3) is connected.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Innenring (7) axial am Maschinenteil (3) anschlägt oder in Zusammenwirkung mit dem Maschinenteil (3) die elastisch deformierbare Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) axial einspannt und der zweite Innenring (9) axial an der starren Komponente (18) der Spannvorrichtung (2) anschlägt oder in Zusammenwirkung mit der starren Komponente (18) der Spannvorrichtung (2) die elastisch deformierbare Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) a- xial einspannt2. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the first inner ring (7) abuts axially on the machine part (3) or in cooperation with the machine part (3), the elastically deformable component (19, 23) of the clamping device (2) axially clamped and the second inner ring (9) axially abuts the rigid component (18) of the tensioning device (2) or, in cooperation with the rigid component (18) of the tensioning device (2), the elastically deformable component (19, 23) of the tensioning device (2) a - xial clamps
3. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch deformierbare Komponente (19) der Spann- Vorrichtung (2) stoffschlüssig, insbesondere durch Vulkanisieren, mit dem ersten Innenring (7) des Kegelrollenlagers (1), mit dem zweiten Innenring (9) des Kegelrollenlagers (1), mit der starren Komponente (18) der Spannvorrichtung (2) oder mit dem Maschinenteil (3) verbunden ist.3. Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the elastically deformable component (19) of the clamping device (2) cohesively, in particular by vulcanization, with the first inner ring (7) of the tapered roller bearing (1), with the second inner ring (9) of the tapered roller bearing (1), with the rigid component (18) of the clamping device (2) or with the machine part (3) is connected.
4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch deformierbare Komponente (23) der Spannvorrichtung (2) einteilig mit dem ersten mnenring (7) des Kegelrollenlagers (1), mit dem zweiten Innenring (9) des Kegelrollenlagers (1), mit der starren Komponente (18) der Spannvorrichtung (2) oder mit dem Maschinenteil (3) ausgebildet ist und insbesondere aus dem gleichen Material gefertigt ist wie der erste mnenring (7) des Kegelrollenlagers (1), der zweite Innenring (9) des Kegelrollenlagers (1), die starre Komponente (18) der Spannvorrichtung (2) oder das Maschinenteil (3). 4. Bearing arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the elastically deformable component (23) of the clamping device (2) integrally with the first mnenring (7) of the tapered roller bearing (1), with the second inner ring (9) of the tapered roller bearing (1), with the rigid component (18) of the clamping device (2) or with the machine part (3) is formed and in particular made of the same material as the first mnenring (7) of the tapered roller bearing (1), the second inner ring ( 9) of the tapered roller bearing (1), the rigid component (18) of the clamping device (2) or the machine part (3).
5. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch deformierbare Komponente (23) der Spannvorrichtung (2) eine gegenüber der starren Komponente (18) reduzierte Materialstärke aufweist.5. Bearing arrangement according to claim 4, characterized in that the elastically deformable component (23) of the tensioning device (2) has a relation to the rigid component (18) reduced material thickness.
6. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch deformierbare Komponente (23) der Spannvorrichtung (2) als ein flanschartiger Fortsatz der starren Komponente (18) ausgebildet ist.6. Bearing arrangement according to one of claims 4 or 5, characterized in that the elastically deformable component (23) of the clamping device (2) is designed as a flange-like extension of the rigid component (18).
7. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die starre Komponente (18) und/oder die elastisch deformierbare Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) als ein in Umfangs- richtung geschlossener Ring ausgebildet ist.7. Bearing arrangement according to one of the preceding claims, character- ized in that the rigid component (18) and / or the elastically deformable component (19, 23) of the clamping device (2) is designed as a ring closed in the circumferential direction.
8. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich- net, dass die starre Komponente (18) und/oder die elastisch deformierbare8. Bearing arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized marked, that the rigid component (18) and / or the elastically deformable
Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) in Umfangsrichtung segmentiert ausgebildet ist.Component (19, 23) of the clamping device (2) is formed segmented in the circumferential direction.
9. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die elastisch deformierbare Komponente (19, 23) der9. Bearing arrangement according to one of the preceding claims, character- ized in that the elastically deformable component (19, 23) of the
Spannvorrichtung (2) aus Federstahl oder aus Kunststoff, insbesondere aus E- lastomermaterial, gefertigt ist.Clamping device (2) made of spring steel or plastic, in particular from E lastomermaterial made.
10. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Maschinenteil (3) als ein Wellenanschlussteil oder eine Welle ausgebildet ist10. Bearing arrangement according to one of the preceding claims, character- ized in that the machine part (3) is designed as a shaft connection part or a shaft
11. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung als eine Komponente einer Wind- energieanlage ausgebildet ist. 11. Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing arrangement is designed as a component of a wind energy plant.
12. Windenergieanlage mit einem Rotor, der an einer Rotorwelle befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle in einer Lageranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche drehbar gelagert ist.12 wind turbine with a rotor which is fixed to a rotor shaft, characterized in that the rotor shaft is rotatably mounted in a bearing assembly according to one of the preceding claims.
13. Verfahren zum Fixieren eines Kegelrollenlagers (1), das einen Außendurchmesser von wenigstens 1 Meter besitzt, mittels einer Spannvorrichtung (2), die eine starre Komponente (18) und eine elastisch deformierbare Komponente (19, 23) aufweist, an einem Maschinenteil (3), wobei die starre Komponente (18) der Spannvorrichtung (2) axial dem Maschinenteil (3) angenähert wird, bis sie am Maschinenteil (3) anschlägt und dabei die elastisch deformierbare13. A method for fixing a tapered roller bearing (1), which has an outer diameter of at least 1 meter, by means of a clamping device (2) having a rigid component (18) and an elastically deformable component (19, 23) on a machine part ( 3), wherein the rigid component (18) of the clamping device (2) is axially approximated to the machine part (3) until it abuts on the machine part (3) and thereby the elastically deformable
Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2), die mit dem Kegelrollenlager (1), der starren Komponente (18) der Spannvorrichtung (2) oder dem Maschinenteil (3) verbunden ist, um einen Deformationsweg (x) axial deformiert wird, der so groß ist, dass das Kegelrollenlager (1) mit einer axialen Kraft (F), die einen Wert zwischen einem vorgegebenen Minimalwert (F min) und einem vorgegebenen Maximalwert (F max) aufweist, axial zwischen der starren Komponente (18) der Klemmvorrichtung (2) und dem Maschinenteil (3) oder einem mit dem Maschinenteil (3) verbundenen Befestigungselement geklemmt wird.Component (19, 23) of the tensioning device (2) connected to the tapered roller bearing (1), the rigid component (18) of the tensioning device (2) or the machine part (3) is axially deformed about a deformation path (x), which is so large that the tapered roller bearing (1) with an axial force (F) having a value between a predetermined minimum value (F min) and a predetermined maximum value (F max), axially between the rigid component (18) of the clamping device (2) and the machine part (3) or a fastener connected to the machine part (3) is clamped.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch deformierbare Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) hinsichtlich ihrer elastischen Konstante (k) und ihrer zugelassenen Maßtoleranzen und die starre Komponente (18) der Spannvorrichtung (2), das Maschinenteil (3) und das Kegelrollenlager (1) hinsichtlich ihrer zugelassenen Maßtoleranzen so aufeinander abgestimmt werden, dass das Produkt aus dem sich im Rahmen der zugelassenen Maßtoleranzen ergebenden minimalen axialen Deformationsweg (x) und der elastischen Konstante (k) der elastisch deformierbaren Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) mindestens dem vorgegebenen Minimalwert (F_min) der axialen Kraft (F) entspricht. 14. The method according to claim 13, characterized in that the elastically deformable component (19, 23) of the clamping device (2) in terms of their elastic constant (k) and their tolerances tolerances and the rigid component (18) of the clamping device (2), the Machine part (3) and the tapered roller bearing (1) are matched with respect to their tolerances tolerances that the product of the resulting within the tolerances allowed minimum axial deformation path (x) and the elastic constant (k) of the elastically deformable component (19 , 23) of the tensioning device (2) corresponds to at least the predetermined minimum value (F_min) of the axial force (F).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch deformierbare Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) hinsichtlich ihrer elastischen Konstante (k) und ihrer zugelassenen Maßtoleranzen und die starre Komponente (18) der Spannvorrichtung (2), das Ma- schinenteil (3) und das Kegelrollenlager (1) hinsichtlich ihrer zugelassenen15. The method according to any one of claims 13 or 14, characterized in that the elastically deformable component (19, 23) of the tensioning device (2) in terms of their elastic constant (k) and their tolerances tolerances and the rigid component (18) of the tensioning device ( 2), the machine part (3) and the taper roller bearing (1) with regard to their approved
Maßtoleranzen so aufeinander abgestimmt werden, dass das Produkt aus dem sich im Rahmen der zugelassenen Maßtoleranzen ergebenden maximalen axialen Deformationsweg (x) und der elastischen Konstante (k) der elastisch deformierbaren Komponente (19, 23) der Spannvorrichtung (2) maximal dem vorgegebenen Maximalwert (F max) der axialen Kraft (F) entspricht. Dimensional tolerances are coordinated so that the product of the within the tolerances allowed maximum axial deformation path (x) and the elastic constant (k) of the elastically deformable component (19, 23) of the clamping device (2) maximum the predetermined maximum value ( F max) corresponds to the axial force (F).
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120070110A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-22 Owens Steven J Gearbox assembly component and method
CN102182644B (en) * 2011-01-24 2012-12-19 江苏兴盛风能科技有限公司 Front stander rough casting of wind power generator set
CN102518787A (en) * 2011-12-13 2012-06-27 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 Planetary transmission structure of wind power gear box
CN104632883B (en) * 2015-03-10 2017-02-01 洛阳新强联回转支承股份有限公司 Three-row-roller type turntable bearing with axial pre-compression structure
CN105508155B (en) * 2015-12-31 2021-06-01 北京金风科创风电设备有限公司 Wind generating set
WO2018153418A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-30 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine main rotor arrangement having means to prevent angular creep of outer bearing ring
CN108223566B (en) * 2018-02-05 2024-02-20 洛阳新强联回转支承股份有限公司 Soft-belt-free large-cone-angle double-row tapered roller slewing bearing
CN108194511A (en) * 2018-03-06 2018-06-22 洛阳新强联回转支承股份有限公司 A kind of retainer of double-row conical bearing
DE102019100999A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Bearing arrangement for the employed support bearing of a shaft with a spacer washer for adjusting the axial shaft play
DE102020208956A1 (en) * 2020-07-17 2022-01-20 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Electromechanical brake pressure generator with spindle drive unit, braking system
CN113251131B (en) * 2021-05-19 2022-05-20 山东华成中德传动设备有限公司 Preload adjusting method for tapered roller bearing of industrial gearbox

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH265281A (en) * 1947-02-08 1949-11-30 Liechti Walter Device for connecting an axle or shaft with a ball bearing.
US2736617A (en) * 1953-11-23 1956-02-28 Lippmann Engineering Works Roller bearing
CH407666A (en) * 1963-08-16 1966-02-15 Fischer Ag Georg Spindle bearings in roller bearings
JP2003184873A (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Koyo Seiko Co Ltd Bearing equipment for automatic transmission
JP2006002815A (en) * 2004-06-16 2006-01-05 Koyo Seiko Co Ltd Bearing unit for rolling stock
DE102007014010A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-25 Schaeffler Kg roller bearing

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4363527A (en) 1980-12-29 1982-12-14 Howard Thrasher Split race bearing
US4784438A (en) * 1986-02-20 1988-11-15 Fikse Tyman H Tunneling machine rotatable member
JPH0331442Y2 (en) * 1987-10-28 1991-07-04
JPH0238713A (en) 1988-07-28 1990-02-08 Nippon Seiko Kk Rolling bearing with clearance compensator
DE4104611A1 (en) 1991-02-15 1992-08-20 Skf Gmbh Roller bearing with two rows of rollers - has outer ring and inner part, with rigid flange section and deformable sleeve section
JPH0972344A (en) * 1995-06-30 1997-03-18 Nippon Seiko Kk Bearing unit
DE19734998B4 (en) 1997-08-13 2006-09-14 Skf Gmbh Device for adjusting the axial clearance in rolling bearings
NL1008681C2 (en) * 1998-03-23 1999-09-24 Skf Eng & Res Centre Bv Train bearing unit with improved anti-frictional corrosion behavior.
JP2000320550A (en) 1999-05-06 2000-11-24 Nsk Ltd Double row tapered roller bearing
DE10246825B4 (en) 2002-10-08 2019-02-14 Aktiebolaget Skf Cage for a rolling bearing
DE10256855A1 (en) 2002-12-05 2004-06-17 Ab Skf Procedure for assembling a double row tapered roller bearing
FR2868820B1 (en) * 2004-04-09 2006-07-14 Snr Roulements Sa ROLLING BEARING MOUNTING INCORPORATING A MEANS OF REDUCING CONTACT CORROSION
DE102004028746A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-29 Klinger, Friedrich, Prof. Dr. Ing. Tower head for wind power system has rotor which is held at tower head by means of bearing such that bearing can be removed totally or partly without separating rotor from tower head through opening present at tower head
JP2008202782A (en) 2007-01-26 2008-09-04 Jtekt Corp Rolling bearing device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH265281A (en) * 1947-02-08 1949-11-30 Liechti Walter Device for connecting an axle or shaft with a ball bearing.
US2736617A (en) * 1953-11-23 1956-02-28 Lippmann Engineering Works Roller bearing
CH407666A (en) * 1963-08-16 1966-02-15 Fischer Ag Georg Spindle bearings in roller bearings
JP2003184873A (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Koyo Seiko Co Ltd Bearing equipment for automatic transmission
JP2006002815A (en) * 2004-06-16 2006-01-05 Koyo Seiko Co Ltd Bearing unit for rolling stock
DE102007014010A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-25 Schaeffler Kg roller bearing

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