EP4370808A1 - Schrägkugellageranordnung - Google Patents

Schrägkugellageranordnung

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Publication number
EP4370808A1
EP4370808A1 EP22741763.1A EP22741763A EP4370808A1 EP 4370808 A1 EP4370808 A1 EP 4370808A1 EP 22741763 A EP22741763 A EP 22741763A EP 4370808 A1 EP4370808 A1 EP 4370808A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
iii
raceway
ball bearing
axis
quadrant
Prior art date
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Pending
Application number
EP22741763.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ingo Schulz
Lijun CAO
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SKF AB
Original Assignee
SKF AB
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Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
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Pending legal-status Critical Current

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    • F16C29/0645—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls with load directions in O-arrangement
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    • F16C29/0642—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls
    • F16C29/0647—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls with load directions in X-arrangement
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/583—Details of specific parts of races
    • F16C33/585—Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers

Definitions

  • the present invention relates to an angular contact ball bearing assembly having a first raceway element and a second raceway element according to claim 1.
  • an angular contact ball bearing in particular a double row or two single row angular contact ball bearings in an O or X arrangement.
  • This can result in high contact pressure.
  • the two points of contact between the balls and the raceways change with the direction of the load, causing a dynamic change in the axis of ball rotation and therefore high and non-constant sliding and hence high energy loss.
  • the angular contact ball bearing arrangement has a first raceway element and a second raceway element, with balls being arranged between the raceway elements.
  • the balls each roll on raceways that are arranged on the raceway elements.
  • raceways of the raceway elements are offset against one another in the direction of the bearing axis of rotation. These staggered raceways allow combined loads such as radial and axial loads acting at the same time to be accommodated. In particular special forces can be absorbed by such an angular contact ball bearing, the lines of action of which are not exactly vertical but run at an angle to the axis of rotation of the bearing.
  • the angular contact ball bearing arrangement can be a rotary bearing or a linear bearing.
  • the first raceway element and the second raceway element correspond to the inner ring and the outer ring.
  • the first track element and the second track element of a rail and a carriage In the case of a rotary bearing, the first raceway element and the second raceway element correspond to the inner ring and the outer ring.
  • each ball has four contact points with the raceways. This means that each ball has a total of four contact points, i.e. two contact points per track element. At the point of contact, the respective raceway and ball have the same tangent and the radius of curvature, i.e. the distance between the center of the circle of curvature of the raceway curvature and the point of contact, is perpendicular to this tangent. In contrast to other bearings, the contact pressure is divided by these four contact points, thereby reducing the contact stresses and thus wear, friction and other surface damage.
  • the angular contact ball bearing assembly is notionally divided into four quadrants in cross-section through the axis of rotation of a ball and an axis perpendicular to the axis of rotation of the ball, arranged clockwise.
  • the axis of rotation of the sphere is seen here as the theoretical axis of rotation at a standstill.
  • the axis of rotation of the ball is not fixed but can move.
  • the axis of rotation of the balls does not run perpendicular or parallel to the axis of rotation of the bearing, but at an angle to the axis of rotation of the bearing.
  • the track of the second track member is in the first and second quadrants and the track of the first track member is in the third and fourth quadrants.
  • the center of the radius of curvature of the raceway of the first quadrant lies in the third quadrant
  • the center of the radius of curvature of the raceway of the second quadrant lies in the fourth quadrant
  • the center of the radius of curvature of the raceway of the third quadrant lies in the first quadrant
  • the center of the Radius of curvature of the career of the fourth quadrant is in the second quadrants.
  • Each of the four contact points of a sphere is in one of the four quadrants. This special arrangement ensures that each ball with its raceways always has four contact points and these contact points are maintained even under load.
  • a standard angular contact ball bearing only works with two contact points and angular cylindrical roller bearings also only work with two contact lines.
  • the four contact points thus produce a lower contact pressure per contact point with the ball, which can reduce wear on the angular contact ball bearing arrangement, for example, while at the same time radial and axial loads can be absorbed by the arrangement of the contact points.
  • balls By using balls, assembly of the angular ball bearing assembly can be simplified compared to an angular cylindrical roller bearing because the balls can be installed without a specific orientation compared to rollers.
  • the use of balls is also advantageous because a ball is a fully symmetrical element that does not require alternating orientation of the rolling elements, as is known from angular cylindrical roller bearings. This allows all rolling elements to carry the load between all raceways, even when working under special conditions, instead of only half the elements as is the case with angular cylindrical roller bearings.
  • spheres are free to rotate about their center and can therefore transfer the load through any point on their surface. This utilizes the surface area of the balls to a maximum, spreading contact over the full surface of the ball and thus spreading wear over the full surface of the ball. In contrast, only some areas of the rolling body surface would be worn, for example, in inclined cylindrical roller bearings.
  • the angular contact ball bearing arrangement described here can be implemented as a full bearing without additional wear always taking place at the same point, as is the case with roller bearings.
  • the punctiform ball-to-ball contact causes wear on the balls.
  • this leads to a lower overall load for the balls. This is because the orientation of the ball body to the axis of rotation varies, in contrast to a roller bearing.
  • a cage can also be used, it also being possible to use spacers instead of a complete cage.
  • the angular contact ball bearing assembly provides enough space in the area along the ball's axis of rotation ready to use both spacers and a cage.
  • the point of intersection of the two radii of curvature of the raceway of the first raceway element lies on an axis perpendicular to the axis of rotation of the ball and the point of intersection of the two radii of curvature of the raceway of the second raceway element also lies on an axis perpendicular to the axis of rotation of the ball.
  • These axes can also be a common axis, in particular the axis which is perpendicular to the axis of rotation and passes through the center of the sphere.
  • the points of intersection can also lie on the axis of rotation.
  • Each track thus has two radii of curvature whose centers do not coincide, whereby each track consists of two segments between which there is a transition.
  • transition between the two raceways or the contact line of the two raceways lies on a plane which passes through the center of the ball and is perpendicular to the imaginary ball rotation axis.
  • the two radii of curvature can be different or identical.
  • the radii of curvature are identical. This leads to a symmetrical distribution of the radii of curvature and their centers to the four quadrants. This symmetrical arrangement distributes the load evenly over the four contact points between the balls and the raceways.
  • the four quadrants are not divided symmetrically over the raceway elements. Rather, the four quadrants, as well as the axis of rotation of the balls, are arranged at an angle to the raceway elements and to the axis of rotation of the bearing.
  • the contact points are offset from the axis perpendicular to the axis of rotation of the ball. This means that the contact points are preferably not on the axis of rotation of the sphere and on the axis perpendicular to the axis of rotation of the sphere. In this way, it can be avoided that the angular contact ball bearing arrangement has only two contact points, which would limit the radial or axial ale stiffness would decrease.
  • the angular contact ball bearing arrangement allows radial or axial loads to be absorbed in a defined manner right from the start of the load, in contrast to a conventional angular contact ball bearing, which has a contact point on each of the raceway elements, or a conventional ball bearing, which also has a contact point on one of the axes.
  • the contact points are arranged in a range of ⁇ 20°, preferably ⁇ 10° around the axis perpendicular to the axis of rotation of the sphere.
  • the points of contact between the ball and the raceways can vary within this range depending on the application.
  • the four contact points create special kinematics for the balls, since the axis of rotation of the balls always remains perpendicular to the axis around which the contact points are arranged, even during loading.
  • the contact points may be symmetrically located about the axis perpendicular to the axis of rotation of the sphere, e.g. ⁇ 10° in either direction.
  • the contact points may be located asymmetrically about the axis perpendicular to the axis of rotation of the sphere, e.g. +10° and -5° or +5° and - 10° .
  • the radius of curvature is a variable radius.
  • the respective raceways can be segments of a circular arc, but also ellipses or general ovals.
  • the angular contact ball bearing arrangement can be designed as a double row angular contact ball bearing arrangement with a first and a second row of balls. Such a double-row configuration allows axial loads to be absorbed in both directions by the angular contact ball bearing arrangement.
  • the two rows can be arranged in an O or X arrangement.
  • the point of intersection of the axes of rotation of the balls of the two rows can be arranged radially outside or radially inside the raceway elements in relation to the axis of rotation of the bearing.
  • the first raceway element or the second raceway element can be designed as a split raceway element for each of the first and second rows of balls, and the second raceway element or the first raceway element can be designed as a common one Be formed career element for the first and the second row of balls.
  • a biasing mechanism may be provided to control the points of contact between the ball and the raceways of the split raceway member. By preloading the split track element, the preload of the contact points can be adjusted by adjusting the clearance between the parts of the split track element.
  • the angular ball bearing arrangement described here thus allows many different bearing configurations, each of which shows the advantages of the angular ball bearing arrangement as described above.
  • the angular contact ball bearing arrangement described here provides good radial load rigidity and low wear due to low sliding behavior, while at the same time both radial and axial loads can be absorbed.
  • a transmission in particular a high-precision transmission, is provided with an angular ball bearing arrangement as described above.
  • a high-precision gear can be used, for example, in robots that require very precise control of the movement sequences and therefore of the joints in which bearings are used.
  • the angular contact ball bearing assembly can be used as a bearing in a robotic application to connect successive arms or arm parts.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an angular ball bearing arrangement
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of the angular contact ball bearing arrangement from FIG. 1 as a double-row angular contact ball bearing arrangement in an O arrangement;
  • FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of the angular contact ball bearing arrangement from FIG. 1 as a double-row angular contact ball bearing arrangement in an X arrangement;
  • FIG. 7 a schematic cross-sectional view of the angular contact ball bearing arrangement of FIG. 1 as a linear bearing with a split raceway element.
  • FIG. 1 shows an angular contact ball bearing arrangement 1 with a first raceway element 2 and a second raceway element 4. Between the raceway elements 2, 4, balls 6 are arranged as rolling elements. The balls 6 roll on raceways 8, which nimplantation on the Laufbah 2, 4 are arranged.
  • the angular contact ball bearing arrangement 1 can be designed as a rotary bearing or as a linear bearing.
  • the first raceway element 2 and the second raceway element 4 correspond to the inner ring and the outer ring.
  • the first raceway element 2 and the second raceway element 4 correspond to the rail and the carriage.
  • the raceways 8 can be divided into four quadrants I, II, III, IV.
  • the division into the four quadrants I, II, III, IV takes place through the axis of rotation AR of the sphere and an axis As, which is perpendicular to the axis of rotation AR.
  • the career of the second career element 4 is formed by two segments 8-1, 8-II and is located in the first and second quadrant I, II and the career of the first career element 2 is formed by two career segments 8-III and 8-IV and lies in the third and fourth quadrants III, IV.
  • the four quadrants I, II, III, IV and the rotational Axis AR of the ball arranged obliquely to the raceway elements 2, 4 and to the bearing axis of rotation AL.
  • the ball 6 arrives with raceways 8-1, 8-II at two contact points P-I, P-II located in two contact zones 10-1 and 10-11, and with raceways 8-III and 8-IV at two Contact points P-III, P-IV located in contact zones 10-III and 10-IV are in contact.
  • the raceways 8 have a special design: the midpoint M-I of the radius of curvature R-I of the raceway segment 8-1 lies in the third quadrant III, the center point M-II of the radius of curvature R-II of the career path segment 8-II lies in the fourth quadrant IV, the center point M-III of the radius of curvature R-III of the career path segment 8-III lies in the first Quadrant I and the center M-IV of the radius of curvature R-IV of the raceway segment 8-IV is in the second quadrant II.
  • the intersection of the radii of curvature R-I, R-II of the first and second quadrants I, II lies on the axis As and the intersection of the radii of curvature R-III, R-IV of the third and fourth quadrants III, IV is also on the As axis.
  • the radius of curvature R is understood here as the radius defining the curvature, i.e. the distance between the track 8 and the center point M.
  • the straight line through M-I and M-III intersects the straight line through M-II and M-IV at the point of intersection S.
  • the point of intersection S also lies on the point of intersection of the axis of rotation AR and the axis As, but this is not mandatory.
  • This specific configuration of the radii of curvature R of the raceways 8 ensures that the ball 6 touches the raceways 8 at the contact points P-I, P-II, P-III, P-IV.
  • the contact points P-I, P-II, P-III, P-IV are in the contact zones 10 in a range of ⁇ 20°, in particular ⁇ 10° around the axis As.
  • the contact points PI, P-II, P-III, P-IV are always offset from the axis As.
  • the ball 6 always has four points of contact PI, P-II, P-III, P-IV with the raceways 8, located respectively in the contact zones 10-1, 10-11, 10-III and 10-IV are located, whereby a good radial load stiffness and a good load and pressure distribution and thus a low wear behavior is achieved.
  • the contact points P-I and P-II and P-III and P-IV are arranged symmetrically about the axis As.
  • the connecting line Lva of the contact points P-I and P-II and the connecting line Lvi of the contact points P-III and P-IV therefore run parallel to each other and parallel to the ball rotation axis AR.
  • the area spanned by the connection of all contact points P-I, P-II, P-III and P-IV forms a rectangle.
  • the contact points P-I and P-II, as well as P-III and P-IV, are asymmetrical about the axis As.
  • the connecting line Lva of the contact points P-I and P-II and the connecting line Lvi of the contact points P-III and P-IV are inclined to each other and to the ball rotation axis AR.
  • the area spanned by the connection of all contact points P-I, P-II, P-III and P-IV forms a trapezium.
  • the connecting lines Lva and Lvi can intersect.
  • the connecting line Lva of the contact points P-I and P-II and the connecting line Lvi of the contact points P-III and P-IV intersect at the intersection X lying on the bearing axis AL.
  • the rolling kinematics and the contact clamping voltages of the angular contact ball bearing assembly 1 can be optimized for different load profiles, e.g. B. for a slip-free run or a high power transmission or both.
  • the angular contact ball bearing arrangement 1 can be used as a double-row angular contact ball bearing in an O arrangement (Fig. 5) or in an X arrangement (Fig. 6).
  • the axes of rotation AR of the balls 6 intersect radially inside in the direction of the bearing axis of rotation AL, and in the case of the X arrangement, the axes of rotation AR of the balls 6 intersect radially outside.
  • the inner or outer rings 2, 4 can be configured as split rings.
  • the inner ring 2 is designed as a split ring.
  • the outer ring 4 is designed as a split ring.
  • a pretensioning mechanism for example a screw connection, can be used to control the contact points PI, P-II, P-III, P-IV or contact zones 10 between the ball 6 and the raceways 8.
  • a pretensioning mechanism for example a screw connection
  • the preload of the contact points PI, P-II, P-III, P-IV can be adjusted by adjusting the play between the parts of the split ring 2, 4.
  • the angular contact ball bearing assembly 1 can also be used as a linear bearing as shown in FIG.
  • the angular contact ball bearing arrangement 1 is formed by two doppelrei-high angular contact ball bearing arrangements G and 1".
  • the first raceway element 2 is formed by a rail with raceways for both rows of balls 6 and the second raceway element by a carriage 12 and a separate element 4', i.e. as a split raceway element 4.
  • the first raceway element 2 is also formed by the rail and additionally by an element 2" that is separate from it, i.e. as a split raceway element 2, and the second raceway element is formed by the carriage 12 with raceways for both rows of balls 6.
  • the split raceway elements 2" and 4' can be adjusted in terms of their prestressing or their play by a prestressing element 14 in order to correspondingly position the contact points P-I, P-II, P-III, P-IV or the contact zones 10- 1, 10-11, 10-III, 10-IV.

Landscapes

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  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Offenbart wird eine Schrägkugellageranordnung (1) mit einem ersten Laufbahnelement (2) und einem zweiten Laufbahnelement (4), wobei zwischen den Laufbahnelementen (2, 4) Kugeln (6) angeordnet sind, wobei die Kugeln (6) auf Laufbahnen (8), die an den Lauf- bahnelementen (2, 4) angeordnet sind, abrollen, wobei die Schrägkugellageranordnung (1) im Querschnitt durch die Rotationsachse (AR) einer Kugel (6) und eine Achse (AS) senk- recht zu der Rotationsachse (AR) der Kugel (6) gedanklich in vier Quadranten (I, II, III, IV) geteilt ist, die im Uhrzeigersinn angeordnet sind, wobei die Kugel (6) vier Kontaktpunkte (P-I, P-II, P-III, P-IV) mit den Laufbahnen (8) aufweist und wobei jeder Kontaktpunkt (P- I, P-II, P-III, P-IV) in einem der vier Quadranten (I, II, III, IV) liegt, wobei die Laufbahn (8) des zweiten Laufbahnelements (4) im ersten und im zweiten Quadranten (I, II) und die Laufbahn (8) des ersten Laufbahnelements (2) im dritten und im vierten Quadranten (III, IV) liegt, wobei der Mittelpunkt (M-I) des Krümmungsradius (R-I) der Laufbahn (8-I) des ersten Quadranten (I) im dritten Quadranten (III) liegt, wobei der Mittelpunkt (M-II) des Krümmungsradius (R-II) der Laufbahn (8-II) des zweiten Quadranten (II) im vierten Quad- ranten (IV) liegt, wobei der Mittelpunkt (M-III) des Krümmungsradius (R-III) der Lauf- bahn (8-III) des dritten Quadranten (III) im ersten Quadranten (I) liegt, und wobei der Mit- telpunkt (M-IV) des Krümmungsradius (R-IV) der Laufbahn (8-IV) des vierten Quadran- ten (IV) im zweiten Quadranten (II) liegt.

Description

B e s c h r e i b u n g
Schrägkugellageranordnung
Vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägkugellageranordnung mit einem ersten Lauf bahnelement und einem zweiten Laufbahnelement gemäß Patentanspruch 1.
In Hochpräzisionsgetrieben, insbesondere in den Gelenken von Robotern oder den Lagern von Windturbinenblättem, muss von den dort verwendeten Lagern häufig eine Rotations bewegung von weniger als 360° bei einer niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt werden. Gleichzeitig kann dabei eine komplexe Lastsituation mit sowohl radialen als auch axialen Kräften, Neigungsmomentlasten und einer Kombination von Lasten auftreten. Hierfür können Schrägzylinderrollenlager verwendet werden. Zylinderrollen, die in einer angewin kelten Position in einem solchen Lager angeordnet sind, zeigen jedoch keine optimale Ab rollkinematik. Daher tritt bei Zylinderrollen vermehrt ein Gleiten, sogenannter Schlupf, zwischen den Rollen und den Laufbahnflächen und zwischen den Rollenseitenflächen und der gegenüberliegenden Laufbahn auf, was zu einer erhöhten Abnutzung führt. Auch tritt ein Gleiten zwischen den Rollen selbst auf, was dazu führt, dass Abstandshalter vorteilhaft sind, was wiederum die Komplexität des Lagers erhöht und einen zusätzlichen Aufwand beim Zusammenbau des Lagers mit sich bringt. Das Gleiten führt auch zu einem hohen Energieverlust bei solchen Lagern. Des Weiteren kann bei Schrägzylinderrollenlagem eine Kantenspannung, insbesondere unter hohen Lasten, auftreten, Diese Kantenspannung kann zwar durch spezielle Profile der Laufbahnen abgeschwächt werden, allerdings sind diese immer nur für einen einzelnen Lastfall vorgesehen und erzeugen eine schlechte Lastvertei lung in anderen Lastfällen. Je näher die Lastrichtung zu der Rotationsachse der Rolle ist, desto weniger Last wird durch die Rolle aufgenommen. Dies führt dazu, dass unter speziel len Lastbedingungen die Last nur durch 50 % der verfügbaren Rollen getragen wird.
Eine andere potenzielle Lösung, um sowohl axiale als auch radiale Lasten aufzunehmen, ist zum Beispiel ein Schrägkugellager, insbesondere ein doppelreihiges oder zwei einreihi ge Schrägkugellager in O- oder X- Anordnung. Da es jedoch in einem Schrägkugellager zwischen den Kugeln und den Laufbahnen nur zwei Kontaktstellen gibt, kann dies zu ei nem hohen Kontaktdruck führen. Die zwei Kontaktstellen zwischen den Kugeln und den Laufbahnen verändern sich mit der Lastrichtung, was eine dynamische Veränderung der Kugelrotationsachse verursacht und daher ein hohes und nicht konstantes Gleiten und da her einen hohen Energieverlust verursacht.
Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Lageranordnung bereitzustellen, die ein stabiles Lager für radiale und axiale Lasten mit einem niedrigen Energieverlust darstellt und die günstig und einfach herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Schrägkugellageranordnung gemäß Patentanspruch 1 ge löst.
Die Schrägkugellageranordnung weist ein erstes Laufbahnelement und ein zweites Lauf bahnelement auf, wobei zwischen den Laufbahnelementen Kugeln angeordnet sind. Die Kugeln rollen jeweils auf Laufbahnen ab, die an den Laufbahnelementen angeordnet sind.
Die Laufbahnen der Laufbahnelemente sind in Richtung der Lagerrotationsachse gegenei nander versetzt. Durch diese versetzten Laufbahnen können kombinierte Belastungen wie etwa gleichzeitig wirkende Radial- und Axialbelastungen aufgenommen werden. Insbe sondere können durch ein solches Schrägkugellager Kräfte aufgenommen werden, deren Wirkungslinien nicht exakt senkrecht, sondern schräg in einem Winkel zur Lagerrotations achse verlaufen.
Die Schrägkugellageranordnung kann ein Rotationslager oder ein Linearlager sein. In dem Fall eines Rotationslagers entsprechen das erste Laufbahnelement und das zweite Laufbah nelement dem Innenring und dem Außenring. In dem Fall eines Linearlagers entsprechen das erste Laufbahnelement und das zweite Laufbahnelement einer Schiene und einem Schlitten.
Um geringe Gleit- und Reibungsverluste sowie eine hohe Biegesteifigkeit und einen gerin gen Maximalkontaktdruck mit den Laufbahnen zu ermöglichen, weisen die Kugeln mit den Laufbahnen jeweils vier Kontaktpunkte auf. Das bedeutet, dass jede Kugel insgesamt vier Kontaktpunkte aufweist, d.h. pro Laufbahnelement zwei Kontaktpunkte. In dem Kontakt punkt haben die jeweilige Laufbahn und die Kugel dieselbe Tangente und der Krüm mungsradius, d.h. der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Krümmungskreises der Laufbahnkrümmung und dem Kontaktpunkt, steht senkrecht auf dieser Tangente. Durch diese vier Kontaktpunkte wird der Kontaktdruck im Gegensatz zu anderen Lagern aufge teilt und dadurch die Kontaktspannungen und damit der Verschleiß, die Reibung und ande re Oberflächenschädigungen reduziert.
Übliche Schrägkugellager weisen lediglich zwei Kontaktstellen auf, was zu einem hohen Kontaktdruck an diesen zwei Kontaktstellen führt. Im Gegensatz dazu sind bei der hier vorgeschlagenen Schrägkugellageranordnung immer vier Kontaktpunkte aktiv, wodurch sich der Kontaktdruck besser verteilt.
Um diese Kontaktdruckverteilung auf die vier Kontaktpunkte zu erreichen, ist die Schrägkugellageranordnung im Querschnitt durch die Rotationsachse einer Kugel und eine Achse senkrecht zu der Rotationsachse der Kugel gedanklich in vier Quadranten geteilt, die im Uhrzeigersinn angeordnet sind. Die Rotationsachse der Kugel wird hierbei als ge dankliche Rotationsachse im Stillstand gesehen. Im Betrieb ist die Rotationsachse der Ku gel nicht fest, sondern kann sich bewegen. Im Gegensatz zu Kugellagern, wie beispiels weise Rillenkugellagem, verläuft die Rotationsachse der Kugeln nicht senkrecht oder pa rallel zur Lagerrotationsachse, sondern schräg zur Lagerrotationsachse.
Die Laufbahn des zweiten Laufbahnelements liegt in dem ersten und dem zweiten Quad ranten und die Laufbahn des ersten Laufbahnelements liegt in dem dritten und dem vierten Quadranten. Der Mittelpunkt des Krümmungsradius der Laufbahn des ersten Quadranten liegt in dem dritten Quadranten, der Mittelpunkt des Krümmungsradius der Laufbahn des zweiten Quadranten liegt in dem vierten Quadranten, der Mittelpunkt des Krümmungsra dius der Laufbahn des dritten Quadranten liegt in dem ersten Quadranten und der Mittel punkt des Krümmungsradius der Laufbahn des vierten Quadranten liegt in dem zweiten Quadranten. Jeder der vier Kontaktpunkte einer Kugel liegt dabei in einem der vier Quad ranten. Durch diese spezielle Anordnung wird erreicht, dass jede Kugel mit ihren Laufbah nen immer vier Kontaktpunkte hat und diese Kontaktpunkte auch unter Last beibehalten werden. Ein übliches Schrägkugellager arbeitet mit nur zwei Kontaktstellen und Schrägzy- linderrollenlager arbeiten ebenfalls nur mit zwei Kontaktlinien. Die vier Kontaktpunkte erzeugen somit pro Kontaktpunkt mit der Kugel einen geringeren Kontaktdruck, wodurch z.B. die Abnutzung der Schrägkugellageranordnung reduziert werden kann, wobei gleich zeitig durch die Anordnung der Kontaktpunkte radiale und axiale Lasten aufgenommen werden können.
Durch die Verwendung von Kugeln kann der Zusammenbau der Schrägkugellageranord nung im Vergleich zu einem Schrägzylinderrollenlager vereinfacht werden, da die Kugeln im Vergleich zu Rollen ohne eine spezielle Orientierung eingebaut werden können. Die Verwendung von Kugeln ist des Weiteren vorteilhaft, da eine Kugel ein vollständig sym metrisches Element ist, das keine alternierende Orientierung der Wälzkörper benötigt, wie sie von Schrägzylinderrollenlagern bekannt ist. Dies ermöglicht, dass alle Wälzkörper die Last zwischen allen Laufbahnen tragen, auch wenn sie unter speziellen Bedingungen arbei ten, statt nur die Hälfte der Elemente, wie es bei Schrägzylinderrollenlagem der Fall ist. Des Weiteren können Kugeln frei um ihre Mitte rotieren und können daher die Last über irgendeinen Punkt ihrer Oberfläche übertragen. Dies nutzt die Oberfläche der Kugeln bis zu einem Maximum aus, verteilt den Kontakt über die vollständige Kugel Oberfläche und verteilt somit auch die Abnutzung über die vollständige Kugel Oberfläche. Im Gegensatz dazu würden beispielsweise bei Schrägzylinderrollenlagem nur einige Bereiche der Wälz körperoberfläche abgenutzt werden.
Die hier beschriebene Schrägkugellageranordnung kann als ein Volllager realisiert werden, ohne dass eine zusätzliche Abnutzung, wie es bei Rollenlagern der Fall ist, immer an der gleichen Stelle erfolgt. Durch den punktförmigen Kugel -Kugel -Kontakt entsteht zwar eine Abnutzung der Kugeln. Da die Kontaktpunkte jedoch auf der Oberfläche der Kugeln „wandern“ und somit nicht immer die gleiche Stelle belastet wird, führt dies zu einer ge ringeren Gesamtbelastung für die Kugeln. Dies ist der Fall, da die Orientierung des Kugel körpers zu der Rotationsachse im Gegensatz zu einem Rollenlager variiert. Alternativ kann auch ein Käfig verwendet werden, wobei auch die Verwendung von Abstandshaltern statt eines vollständigen Käfigs möglich ist. Die Schrägkugellageranordnung stellt genug Raum in dem Bereich entlang der Kugelrotationsachse bereit, um sowohl Abstandshalter als auch einen Käfig zu verwenden.
Gemäß einer Ausführungsform liegt der Schnittpunkt der beiden Krümmungsradien der Laufbahn des ersten Laufbahnelements auf einer Achse senkrecht zur Rotationsachse der Kugel und der Schnittpunkt der beiden Krümmungsradien der Laufbahn des zweiten Lauf bahnelements liegt ebenfalls auf einer Achse senkrecht zur Rotationsachse der Kugel. Die se Achsen können auch eine gemeinsame Achse sein, insbesondere die Achse, die senk recht zur Rotationsachse liegt und durch den Mittelpunkt der Kugel geht. Auch können die Schnittpunkte auf der Rotationsachse liegen. Jede Laufbahn weist somit zwei Krümmungs radien auf, deren Mittelpunkte nicht zusammenfallen, wodurch jede Laufbahn aus zwei Segmenten besteht, zwischen denen ein Übergang besteht. Der Übergang zwischen den beiden Laufbahnen bzw. die Kontaktlinie der beiden Laufbahnen liegt auf einer Ebene, welche durch den Kugelmittelpunkt geht und senkrecht auf der gedachten Kugelrotations achse steht. Durch diese zwei Krümmungsradien und deren spezielle Anordnung kann si chergestellt werden, dass die Kugel immer vier Kontaktstellen mit den Laufbahnen hat.
Die beiden Krümmungsradien können unterschiedlich oder identisch sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Krümmungsradien identisch. Dies führt zu einer symmetrischen Aufteilung der Krümmungsradien und deren Mittelpunkten auf die vier Quadranten. Durch diese symmetrische Anordnung wird die Last gleichmäßig auf die vier Kontaktstellen zwischen den Kugeln und den Laufbahnen verteilt.
Durch die spezielle Ausbildung als Schrägkugellager, d.h. durch die versetzte Anordnun gen der Laufbahnen der Laufbahnelemente zueinander, werden die vier Quadranten nicht symmetrisch auf die Laufbahnelemente aufgeteilt. Vielmehr sind die vier Quadranten, wie auch die Rotationsachse der Kugeln, schräg zu den Laufbahnelementen und zur Lagerrota- tionsachse angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kontaktpunkte versetzt zu der Achse senkrecht zu der Rotationsachse der Kugel angeordnet. Das bedeutet, dass die Kontakt punkte sich vorzugsweise nicht auf der Rotationsachse der Kugel und auf der Achse senk recht zu der Rotationsachse der Kugel befinden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Schrägkugellageranordnung nur zwei Kontaktpunkte hat, was die radiale oder axi- ale Steifigkeit verringern würde. Des Weiteren können durch die Schrägkugellageranord nung radiale oder axiale Lasten in einer definierten Weise direkt von Beginn der Belastung an aufgenommen werden, im Gegensatz zu einem üblichen Schrägkugellager, das je eine Kontaktstelle auf einem der Laufbahnelemente aufweist, oder einem üblichen Kugellager, das ebenfalls eine Kontaktstelle auf einer der Achsen hat.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kontaktpunkte in einem Bereich von ± 20°, vorzugsweise ± 10° um die Achse angeordnet, die senkrecht zu der Rotationsachse der Kugel ist. Die Kontaktstellen zwischen der Kugel und den Laufbahnen können innerhalb dieses Bereichs je nach Anwendungsfall variieren. Durch diese Anordnung erzeugen die vier Kontaktpunkte eine spezielle Kinematik der Kugeln, da die Rotationsachse der Ku geln, auch während einer Belastung, immer senkrecht zu der Achse bleibt, um die die Kon taktpunkte angeordnet sind. Die Kontaktpunkte können symmetrisch um die Achse ange ordnet sein, die senkrecht zu der Rotationsachse der Kugel ist, z.B. ± 10° in beide Richtun gen. Alternativ können die Kontaktpunkte auch asymmetrisch um die Achse angeordnet sein, die senkrecht zu der Rotationsachse der Kugel ist, z.B. +10° und -5° oder +5° und - 10° .
Gemäß einer Ausführungsform ist der Krümmungsradius ein variabler Radius. Das bedeu tet, dass die jeweiligen Laufbahnen Kreisbogensegmente, aber auch Ellipsen oder allge mein Ovale sein können.
Die Schrägkugellageranordnung kann als doppelreihige Schrägkugellageranordnung mit einer ersten und einer zweiten Reihe von Kugeln ausgestaltet sein. Durch eine solche dop pelreihige Ausgestaltung können durch die Schrägkugellageranordnung axiale Lasten in beide Richtungen aufgenommen werden. Die beiden Reihen können in O- oder X- Anordnung angeordnet werden. Abhängig von der jeweiligen Ausgestaltung der Schrägku gellageranordnung kann der Schnittpunkt der Rotationsachsen der Kugeln der beiden Rei hen radial außerhalb oder radial innerhalb der Laufbahnelemente in Bezug zu der Rotati onsachse des Lagers angeordnet sein.
Das erste Laufbahnelement oder das zweite Laufbahnelement können als geteiltes Lauf bahnelement für jeweils die erste und die zweite Reihe von Kugeln ausgebildet sein, und das zweite Laufbahnelement oder das erste Laufbahnelement können als gemeinsames Laufbahnelement für die erste und die zweite Reihe von Kugeln ausgebildet sein. Insbe sondere kann ein Vorspannmechanismus vorgesehen sein, um die Kontaktpunkte zwischen der Kugel und den Laufbahnen des geteilten Laufbahnelements zu kontrollieren. Durch das Vorspannen des geteilten Laufbahnelements kann die Vorspannung der Kontaktpunkte durch ein Anpassen des Spiels zwischen den Teilen des geteilten Laufbahnelements ange passt werden.
Durch die hier beschriebene Schrägkugellageranordnung sind somit viele verschiedene Lagerausgestaltungen möglich, die jeweils die Vorteile der Schrägkugellageranordnung, wie sie oben beschrieben sind, zeigen. Insbesondere wird durch die hier beschriebene Schrägkugellageranordnung eine gute radiale Laststeifigkeit und ein geringes Abnutzungs verhalten aufgrund eines geringen Gleitverhaltens bereitgestellt, während gleichzeitig so wohl radiale als auch axiale Lasten aufgenommen werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Getriebe, insbesondere ein Hochpräzisionsgetrie be, mit einer wie oben beschriebenen Schrägkugellageranordnung bereitgestellt. Ein sol ches Hochpräzisionsgetriebe kann beispielsweise in Robotern eingesetzt werden, die eine sehr genaue Ansteuerung der Bewegungsabläufe und daher der Gelenke, in denen Lager verwendet werden, benötigen. Die Schrägkugellageranordnung kann beispielsweise als Lager in einer Roboteranwendung verwendet werden, um aufeinanderfolgende Arme bzw. Armteile zu verbinden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Be schreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen kön nen.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh rungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen An sprüche definiert. Es zeigen:
Fig. 1: eine schematische Querschnittsansicht einer Schrägkugellageranordnung;
Fig. 2-4: schematische Querschnittsansichten der Schrägkugellageranordnung von Fig. 1 mit unterschiedlich angeordneten Kontaktpunkten;
Fig. 5: eine schematische Querschnittsansicht der Schrägkugellageranordnung von Fig. 1 als zweireihige Schrägkugellageranordnung in O-Anordnung;
Fig. 6: eine schematische Querschnittsansicht der Schrägkugellageranordnung von Fig. lals zweireihige Schrägkugellageranordnung in X- Anordnung; und
Fig. 7: eine schematische Querschnittsansicht der Schrägkugellageranordnung von Fig. 1 als Linearlager mit geteiltem Laufbahnelement.
Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt eine Schrägkugellageranordnung 1 mit einem ersten Laufbahnelement 2 und einem zweiten Laufbahnelement 4. Zwischen den Laufbahnelementen 2, 4 sind Kugeln 6 als Wälzkörper angeordnet. Die Kugeln 6 rollen auf Laufbahnen 8 ab, die an den Laufbah nelementen 2, 4 angeordnet sind.
Die Schrägkugellageranordnung 1 kann als Rotationslager oder als Linearlager ausgebildet sein. In dem Fall eines Rotationslagers entsprechen das erste Laufbahnelement 2 und das zweite Laufbahnelement 4 dem Innenring und dem Außenring. In dem Fall eines Linearla gers entsprechen das erste Laufbahnelement 2 und das zweite Laufbahnelement 4 der Schiene und dem Schlitten.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Schrägkugellageranordnung 1 können die Laufbahnen 8 ge danklich in vier Quadranten I, II, III, IV aufgeteilt werden. Die Aufteilung in die vier Quadranten I, II, III, IV erfolgt durch die Rotationsachse AR der Kugel sowie eine Achse As, die senkrecht auf der Rotationsachse AR steht. Die Laufbahn des zweiten Laufbahn elements 4 wird durch zwei Segmente 8-1, 8-II gebildet und liegt in dem ersten und zwei ten Quadranten I, II und die Laufbahn des ersten Laufbahnelements 2 wird durch zwei Laufbahnsegmente 8-III und 8-IV gebildet und liegt in dem dritten und vierten Quadranten III, IV. Wie gesehen werden kann, sind die vier Quadranten I, II, III, IV und die Rotations- achse AR der Kugel schräg zu den Laufbahnelementen 2, 4 und zu der Lagerrotationsachse AL angeordnet.
Die Kugel 6 kommt mit den Laufbahnen 8-1, 8-II an zwei Kontaktpunkten P-I, P-II, die sich in zwei Kontaktzonen 10-1 und 10-11 befinden, und mit den Laufbahnen 8-III und 8 -IV an zwei Kontaktpunkten P-III, P-IV, die sich in den Kontaktzonen 10-III und 10-IV befin den, in Kontakt. Um sicherzustellen, dass die Kugel 6 die Laufbahnen 8 an den Kontakt punkten P-I, P-II, P-III, P-IV, berührt, haben die Laufbahnen 8 eine spezielle Ausgestal tung: Der Mittelpunkt M-I des Krümmungsradius R-I des Laufbahnsegments 8-1 liegt in dem dritten Quadranten III, der Mittelpunkt M-II des Krümmungsradius R-II des Lauf bahnsegments 8-II liegt in dem vierten Quadranten IV, der Mittelpunkt M-III des Krüm mungsradius R-III des Laufbahnsegments 8-III liegt in dem ersten Quadranten I und der Mittelpunkt M-IV des Krümmungsradius R-IV des Laufbahnsegments 8-IV liegt in dem zweiten Quadranten II.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform liegt der Schnittpunkt der Krümmungsradien R-I, R-II des ersten und des zweiten Quadranten I, II auf der Achse As und der Schnitt punkt der Krümmungsradien R-III, R-IV des dritten und des vierten Quadranten III, IV liegt ebenfalls auf der Achse As. Der Schnittpunkt kann aber auch nicht auf der Achse As liegen. Unter dem Krümmungsradius R wird hier der die Krümmung definierende Radius, d.h. der Abstand zwischen der Laufbahn 8 und dem Mittelpunkt M verstanden. Insbeson dere, wie in Fig. 1 gezeigt ist, schneidet die Gerade durch M-I und M-III die Gerade durch M-II und M-IV in dem Schnittpunkt S. In dem hier gezeigten Fall liegt der Schnittpunkt S gleichzeitig auf dem Schnittpunkt der Rotationsachse AR und der Achse As, dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Durch diese spezifische Ausgestaltung der Krümmungsradien R der Laufbahnen 8 wird sichergestellt, dass die Kugel 6 die Laufbahnen 8 an den Kon taktpunkten P-I, P-II, P-III, P-IV berührt. Die Kontaktpunkte P-I, P-II, P-III, P-IV liegen in den Kontaktzonen 10 in einem Bereich von ± 20°, insbesondere ±10° um die Achse As.
Um sicherzustellen, dass das Schrägkugellager 1 nicht nur axiale oder radiale Lasten auf nehmen kann, sind die Kontaktpunkte P-I, P-II, P-III, P-IV immer versetzt zu der Achse As. Auf diese Weise weist die Kugel 6 immer vier Kontaktstellen P-I, P-II, P-III, P-IV mit den Laufbahnen 8 auf, die sich jeweils in den Kontaktzonen 10-1, 10-11, 10-III und 10-IV befinden, wodurch eine gute radiale Laststeifigkeit und eine gute Last- und Druckvertei lung und damit ein geringes Abnutzungsverhalten erreicht wird.
Die genaue Anordnung der Kontaktpunkte P-I, P-II, P-III, P-IV kann unterschiedlich aus gestaltet sein, wie in Figuren 2 bis 4 gezeigt ist.
In Fig. 2 sind die Kontaktpunkte P-I und P-II sowie P-III und P-IV symmetrisch um die Achse As angeordnet. Die Verbindungslinie Lva der Kontaktpunkte P-I und P-II und die Verbindungslinie Lvi der Kontaktpunkte P-III und P-IV verlaufen daher parallel zueinan der und parallel zu der Kugelrotationsachse AR. Der durch die Verbindung aller Kontakt punkte P-I, P-II, P-III und P-IV aufgespannte Bereich bildet ein Rechteck.
Alternativ, wie in Figuren 3 und 4 dargestellt ist, sind die Kontaktpunkte P-I und P-II so wie P-III und P-IV asymmetrisch um die Achse As angeordnet. Die Verbindungslinie Lva der Kontaktpunkte P-I und P-II und die Verbindungslinie Lvi der Kontaktpunkte P-III und P-IV verlaufen schrägt zueinander und zu der Kugelrotationsachse AR. Der durch die Ver bindung aller Kontaktpunkte P-I, P-II, P-III und P-IV aufgespannte Bereich bildet ein Tra pez. Je nach Ausprägung der asymmetrischen Anordnung können sich die Verbindungsli nien Lva und Lvi schneiden. In Fig. 4 schneiden sich beispielweise die Verbindungslinie Lva der Kontaktpunkte P-I und P-II und die Verbindungslinie Lvi der Kontaktpunkte P-III und P-IV in dem Schnittpunkt X, der auf der Lagerachse AL liegt.
Durch die Positionierung des Schnittpunkts X der Verbindungslinien Lva und Lvi oberhalb, auf oder unterhalb der Lagerachse AL können die Abrollkinematik und die Kontaktspan nungen der Schrägkugellageranordnung 1 auf unterschiedliche Lastprofile hin optimiert werden, z. B. für einen möglichst schlupffreien Lauf oder eine hohe Kraftübertragung oder beides.
Die Schrägkugellageranordnung 1 kann als zweireihiges Schrägkugellager in O- Anordnung (Fig. 5) oder in X-Anordnung (Fig. 6) verwendet werden. Bei der O- Anordnung schneiden sich die Rotationsachsen AR der Kugeln 6 radial innerhalb in Rich tung der Lagerrotationsachse AL und in dem Fall der X-Anordnung schneiden sich die Ro tationsachsen AR der Kugeln 6 radial außerhalb. In dem Fall eines solchen zweireihigen Schrägkugellagers können die Innen -oder Außen ringe 2, 4 als geteilte Ringe ausgestaltet sein. Im Fall der O-Anordnung von Fig. 5 ist der Innenring 2 als geteilter Ring ausgestaltet. Im Fall der X-Anordnung von Fig. 6 ist der Au ßenring 4 als geteilter Ring ausgestaltet. In diesem Fall kann ein Vorspannmechanismus, beispielsweise eine Schraubverbindung, verwendet werden, um die Kontaktpunkte P-I, P- II, P-III, P-IV bzw. Kontaktzonen 10 zwischen der Kugel 6 und den Laufbahnen 8 zu kon trollieren. Durch das Vorspannen des jeweiligen Rings 2, 4 kann die Vorspannung der Kontaktpunkte P-I, P-II, P-III, P-IV durch ein Anpassen des Spiels zwischen den Teilen des geteilten Rings 2, 4 angepasst werden.
Die Schrägkugellageranordnung 1 kann auch als ein Linearlager verwendet werden, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Hier wird die Schrägkugellageranordnung 1 durch zwei doppelrei hige Schrägkugellageranordnungen G und 1" gebildet.
Für die Schrägkugellageranordnung G wird das erste Laufbahnelement 2 durch eine Schie ne mit Laufbahnen für beide Reihen von Kugeln 6 und das zweite Laufbahnelement durch einen Schlitten 12 und ein davon getrenntes Element 4' gebildet, d.h. als geteiltes Laufbah nelement 4. Für die Schrägkugellageranordnung 1" wird das erste Laufbahnelement 2 ebenfalls durch die Schiene und zusätzlich durch ein davon getrenntes Element 2" gebildet, d.h. als geteiltes Laufbahnelement 2, und das zweite Laufbahnelement wird durch den Schlitten 12 mit Laufbahnen für beide Reihen von Kugeln 6 gebildet.
Auch in diesem Fall können die geteilten Laufbahnelemente 2" und 4' durch eine Vorspan nelement 14 in ihrer Vorspannung oder ihrem Spiel angepasst werden, um entsprechend die Kontaktpunkte P-I, P-II, P-III, P-IV bzw. die Kontaktzonen 10-1, 10-11, 10-III, 10-IV anzupassen.
Durch das hier beschriebene Schrägkugellager können eine gute radiale und axiale Last- steifigkeit und ein geringes Abnutzungsverhalten aufgrund einer geringeren Reibung er reicht werden. Bezugszeichenliste
1 Schrägkugellageranordnung
2 erstes Laufbahnelement
4 zweites Laufbahnelement
6 Kugeln
8 Laufbahnen
10 Kontaktzonen
12 Schlitten
14 Vorspannmechanismus
I, II, III, IV Quadranten AL Lagerrotationsachse
AR Kugelrotationsachse
As Achse senkrecht zur Kugelrotationsachse
Lva Verbindungslinie der Kontaktpunkte
Lvi Verbindungslinie der Kontaktpunkte
M Mittelpunkt des Krümmungsradius
P Kontaktpunkte
R Krümmungsradius
5 Schnittpunkt
X Schnittpunkt

Claims

P a t e n t a n s p rü c h e Schrägkugellageranordnung
1. Schrägkugellageranordnung (1) mit einem ersten Laufbahnelement (2) und einem zweiten Laufbahnelement (4), wobei zwischen den Laufbahnelementen (2, 4) Kugeln (6) angeordnet sind, wobei die Kugeln (6) auf Laufbahnen (8), die an den Laufbahn elementen (2, 4) angeordnet sind, abrollen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägkugellageranordnung (1) im Querschnitt durch die Rotationsachse (AR) einer Kugel (6) und eine Achse (As) senkrecht zu der Rotationsachse (AR) der Kugel (6) gedanklich in vier Quadranten (I, II, III, IV) ge teilt ist, die im Uhrzeigersinn angeordnet sind, wobei die Kugel (6) vier Kontakt punkte (P-I, P-II, P-III, P-IV) mit den Laufbahnen (8) aufweist und wobei jeder Kon taktpunkt (P-I, P-II, P-III, P-IV) in einem der vier Quadranten (I, II, III, IV) liegt, wobei die Laufbahn (8) des zweiten Laufbahnelements (4) im ersten und im zweiten Quadranten (I, II) und die Laufbahn (8) des ersten Laufbahnelements (2) im dritten und im vierten Quadranten (III, IV) liegt, wobei der Mittelpunkt (M-I) des Krüm mungsradius (R-I) der Laufbahn (8-1) des ersten Quadranten (I) im dritten Quadran ten (III) liegt, wobei der Mittelpunkt (M-II) des Krümmungsradius (R-II) der Lauf bahn (8-II) des zweiten Quadranten (II) im vierten Quadranten (IV) liegt, wobei der Mittelpunkt (M-III) des Krümmungsradius (R-III) der Laufbahn (8-III) des dritten Quadranten (III) im ersten Quadranten (I) liegt, und wobei der Mittelpunkt (M-IV) des Krümmungsradius (R-IV) der Laufbahn (8-IV) des vierten Quadranten (IV) im zweiten Quadranten (II) liegt.
2. Schrägkugellageranordnung nach Anspruch 1, wobei der Schnittpunkt der beiden Krümmungsradien (R-III, R-IV) der Laufbahn (8-III, 8-IV) des ersten Laufbahnele ments (2) auf einer Achse senkrecht zu der Rotationsachse (AR) der Kugel (6) liegt und wobei der Schnittpunkt der beiden Krümmungsradien (R-I, R-II) der Laufbahn (8-1, 8-II) des zweiten Laufbahnelements (4) auf einer Achse senkrecht zu der Rota tionsachse (AR) der Kugel (6) liegt.
3. Schrägkugellageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Krümmungsradien (R-I, R-II, R-III, R-IV) identisch sind.
4. Schrägkugellageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktpunkte (P-I, P-II, P-III, P-IV) versetzt zu der Achse (As) senkrecht zu der Rotationsachse (AR) der Kugel (6) angeordnet sind.
5. Schrägkugellageranordnung nach Anspruch 4, wobei die Kontaktpunkte (P-I, P-II, P- III, P-IV) der Kugel (6) mit den Laufbahnen (8) in einem Bereich von ± 20°, vor zugsweise ±10°, um die Achse (As) angeordnet sind, die senkrecht zu der Rotations achse (AR) der Kugel (6) ist.
6. Schrägkugellageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Krümmungsradius (R-I, R-II, R-III, R-IV) der Laufbahnen (8) ein variabler Radius ist.
7. Schrägkugellageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schrägkugellageranordnung eine doppelreihige Schrägkugellageranordnung (1) mit einer ersten und einer zweiten Reihe von Kugeln (6) ist.
8. Schrägkugellageranordnung nach Anspruch 7, wobei das erste Laufbahnelement (2) oder das zweite Laufbahnelement (4) der doppelreihigen Schrägkugellageranordnung (1) als geteiltes Laufbahnelement für jeweils die erste und die zweite Reihe von Ku geln (6) ausgebildet ist, und wobei das zweite Laufbahnelement (4) oder das erste Laufbahnelement (2) der doppelreihigen Schrägkugellageranordnung (1) als gemein sames Laufbahnelement für die erste und die zweite Reihe von Kugeln (6) ausgebil det ist.
9. Schrägkugellageranordnung nach Anspruch 8, wobei ein Vorspannmechanismus vorgesehen ist, um die Kontaktpunkte (P-I, P-II, P-III, P-IV) zwischen der Kugel (6) und den Laufbahnen (8) des geteilten Laufbahnelements zu kontrollieren.
10. Schrägkugellageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schrägkugellageranordnung (1) ein Linearlager ist, wobei das erste Laufbahnelement (2) eine Schiene ist und wobei das zweite Laufbahnelement (4‘, 12) ein Schlitten ist.
EP22741763.1A 2021-07-16 2022-07-11 Schrägkugellageranordnung Pending EP4370808A1 (de)

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