FR2681112A1

FR2681112A1 - Cage for a roller bearing, the cage being guided by the rollers

Info

Publication number: FR2681112A1
Application number: FR9210600A
Authority: FR
Inventors: Weidinger Alfred
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1991-09-07
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1993-03-12
Anticipated expiration: 2012-09-04
Also published as: JPH05202942A; JP3030673B2; FR2681112B1; DE9111111U1

Abstract

The invention relates to a bearing cage guided by the rollers including lateral rings and, joining the latter, short rods. The short rods exhibit an axial concave guide surface and, in the region of the openings for fitting the rollers, projections for retaining the rollers. The peripheral surfaces of the short rods (2) situated radially towards the outside are provided with a radial groove (7), the bottom (16) of which occupies most of the length of the said short rods (2) and to which are connected, on each side, projections (9). The projections which are active when the cage is off-centred come into contact via their sliding surfaces (12) on the ends of the peripheral surfaces of the corresponding rollers (3). Sufficient space (17) is provided in the region of the groove (7) over the whole of the bottom of the groove (16) between at least one radial part of the guide surface (10) and the peripheral surface of the rollers (3).

Description

Cage de roulement à rouleaux guidée par les rouleaux
L'invention concerne une cage de roulement à rouleaux guidée par les rouleaux, laquelle cage comporte des bagues latérales et, reliant celles-ci, des barrettes qui présentent une surface de guidage concave continue dans la direction axiale ainsi que, dans la région des ouvertures de montage des rouleaux, des saillies de retenue des rouleaux qui sont disposées à distance des bagues latérales et sont obtenues par usinage de gorges radiales circulaires, les surfaces de retenue des saillies et la surface de guidage se raccordant suivant une courbe d'usinage commune
Le document DE-GM- 1786 249 divulgue une cage de roulement de ce type. Dans celui-ci, une cage massive, sensiblement tubulaire, comporte des logements de rouleaux fermés. Les faces latérales des barrettes sont pourvues de surfaces de guidage concaves adaptées aux rouleaux qui s'étendent avec un profil régulier sur l'ensemble de la longueur axiale des barrettes. On obtient ainsi un guidage des rouleaux et un graissage particulièrement efficaces. Des gorges périphériques sont usinées dans le côté correspondant afin de pouvoir monter les rouleaux dans les logements de manière simple et sans blesser leur surface, les logements agissant aussi radialement par conjugaison de forme.Roller bearing cage guided by the rollers
The invention relates to a roller bearing cage guided by the rollers, which cage has lateral rings and, connecting these, bars which have a continuous concave guide surface in the axial direction as well as in the region of the openings. for mounting the rollers, the retaining projections of the rollers which are arranged at a distance from the lateral rings and are obtained by machining circular radial grooves, the retaining surfaces of the projections and the guide surface joining according to a common machining curve
Document DE-GM-1786 249 discloses a bearing cage of this type. In it, a massive cage, substantially tubular, has closed roller housings. The lateral faces of the bars are provided with concave guide surfaces adapted to the rollers which extend with a regular profile over the entire axial length of the bars. Particularly effective roller guidance and lubrication are thus obtained. Peripheral grooves are machined in the corresponding side in order to be able to mount the rollers in the housings in a simple manner and without injuring their surface, the housings also acting radially by conjugation of form.

I1 subsiste ainsi deux nervures réparties dans la direction radiale qui servent de saillies de retenue et empêchent la chute des rouleaux. Celles-ci s'écartent légèrement, de manière élastique, dans la direction tangentielle lorsqu'on introduit les rouleaux dans les logements. There thus remain two ribs distributed in the radial direction which serve as retaining projections and prevent the rollers from falling. These deviate slightly, elastically, in the tangential direction when the rollers are introduced into the housings.

Lorsqu'on utilise la cage décrite comme cage guidée par les rouleaux, il faut s'attendre à un décentrement de celle-ci, au moins dans les cas où le roulement est utilisé en liaison avec par exemple un arbre horizontal sollicité verticalement vers le bas. Dans ces cas, seuls les rouleaux inférieurs sont chargés. Les rouleaux supérieurs peuvent se centrer hors charge dans certaines limites. La cage peut alors se déplacer légèrement vers le bas, entraînant un contact avec le rouleau concerné sur la totalité de la longueur de l'arête de la surface de guidage. 1l s'ensuit que le lubrifiant nécessaire au graissage de la surface de glissement rouleau-cage dans la zone chargée au moins est raclé et il faut s'attendre à une défaillance rapide du roulement. When using the cage described as a cage guided by the rollers, it is to be expected that the latter will shift, at least in cases where the bearing is used in connection with, for example, a horizontal shaft stressed vertically downwards. . In these cases, only the lower rollers are loaded. The upper rollers can center without load within certain limits. The cage can then move slightly downward, causing contact with the roller concerned over the entire length of the edge of the guide surface. It follows that the lubricant necessary for the lubrication of the roller-cage sliding surface in at least the loaded area is scraped off and a rapid bearing failure is to be expected.

La présente invention a pour objectif de proposer une cage de roulement guidée par les rouleaux du type indiqué en introduction qui permette d'obtenir un graissage suffisant des surfaces de glissement entre le rouleau et la barrette dans la zone chargée. The object of the present invention is to provide a rolling cage guided by the rollers of the type indicated in the introduction which makes it possible to obtain sufficient lubrication of the sliding surfaces between the roller and the bar in the loaded area.

Le problème est résolu selon l'invention par le fait qu'il est prévu, sur les surfaces périphériques des barrettes situées radialement vers l'extérieur, une gorge radiale dont le fond occupe la majeure partie de la longueur desdites barrettes et à laquelle se raccordent, de chaque côté, des saillies parmi lesquelles les saillies qui sont actives lorsque la cage est décentrée viennent en contact par leurs surfaces de glissement sur les extrémités des surfaces périphériques des rouleaux correspondants et par le fait qu'il est prévu dans la région de la gorge, sur l'ensemble du fond de gorge, un espace suffisant entre au moins une partie radiale de la surface de guidage et la surface extérieure des rouleaux. The problem is solved according to the invention by the fact that there is provided, on the peripheral surfaces of the bars located radially outward, a radial groove whose bottom occupies most of the length of said bars and to which are connected , on each side, protrusions among which the protrusions which are active when the cage is off-center come into contact by their sliding surfaces on the ends of the peripheral surfaces of the corresponding rollers and by the fact that it is provided in the region of the groove, over the entire groove bottom, a sufficient space between at least one radial part of the guide surface and the outer surface of the rollers.

Dans des conditions normales, les saillies formées au niveau des raccordements des barrettes avec les bagues latérales et, par suite, au niveau des extrémités des rouleaux ne sont pas en contact avec ces derniers. Elles n'assurent le guidage de la cage que lorsque celle-ci se déplace par rapport au centre. 1l se forme ainsi, dans la direction axiale, entre les saillies, sur toute la longueur restante de la barrette concernée, un espace par l'intermédiaire duquel une quantité suffisante de lubrifiant parvient aux surfaces de guidage. Chaque rouleau reçoit par cet espace, à chaque rotation, la quantité de lubrifiant qui est nécessaire dans chaque position de fonctionnement pour éviter l'usure dans la zone chargée Suivant la géométrie des surfaces de guidage des barrettes, l'espace peut s'étendre radialement sur la totalité de la surface de guidage lorsque la cage est guidée par les saillies ou n'affecter que des zones partielles radiales dans le cas d'un jeu réduit. Un jeu suffisant est toujours assuré dans les zones périphériques "surface de guidage-surfaces périphériques de la barrette". Under normal conditions, the projections formed at the connections of the bars with the lateral rings and, consequently, at the ends of the rollers are not in contact with the latter. They only guide the cage when it moves relative to the center. 11 thus forms, in the axial direction, between the projections, over the entire remaining length of the bar concerned, a space through which a sufficient quantity of lubricant reaches the guide surfaces. Each roller receives through this space, at each rotation, the quantity of lubricant which is necessary in each operating position to avoid wear in the loaded area. Depending on the geometry of the guide surfaces of the bars, the space can extend radially. over the entire guide surface when the cage is guided by the projections or affect only radial partial areas in the case of reduced play. Sufficient play is always ensured in the peripheral areas "guide surface-peripheral surfaces of the bar".

Selon un agencement particulièrement avantageux, la paire de surfaces de glissement des saillies qui coopérent avec une extrémité des galets forme un angle oc inférieur à 130 degrés par rapport à l'axe de rotation des galets. According to a particularly advantageous arrangement, the pair of sliding surfaces of the projections which cooperate with one end of the rollers forms an angle oc less than 130 degrees relative to the axis of rotation of the rollers.

Pour obtenir un espace de grande longueur axiale, les surfaces de glissement doivent avoir une étendue axiale relativement faible, ce qui entraîne des pressions superficielles relativement élevées pressions qui sont encore renforcées par la rotation des rouleaux et les forces de frottement résultant de l'effet de coin. Pour éviter cela, les saillies sont agencées avec un angle relativement faible par rapport à l'axe des rouleaux. To obtain a space of great axial length, the sliding surfaces must have a relatively small axial extent, which results in relatively high surface pressures pressures which are further reinforced by the rotation of the rollers and the frictional forces resulting from the effect of corner. To avoid this, the projections are arranged at a relatively small angle relative to the axis of the rollers.

L'invention est décrite ci-après de manière détaillée à l'aide d'un exemple représenté sur les dessins. The invention is described below in detail using an example shown in the drawings.

Ceux-ci montrent:
Figure 1, la coupe longitudinale partielle d'une cage guidée par les rouleaux comportant des saillies situées radialement et axialement à l'extérieur,
Figure 2, la vue de dessus partielle d'un logement de rouleau de la cage selon la figure 1,
Figure 3, la coupe transversale partielle suivant la ligne A-A de la figure 1.These show:
FIG. 1, the partial longitudinal section of a cage guided by the rollers comprising projections located radially and axially on the outside,
FIG. 2, the partial top view of a roll housing of the cage according to FIG. 1,
Figure 3, the partial cross section along line AA of Figure 1.

Figure 4, la représentation partiellement agrandie de la figure 3. Figure 4, the partially enlarged representation of Figure 3.

La cage représentée sur les figure 1 à 4 a une forme essentiellement tubulaire. Elle est constituée par deux bagues latérales 1 et des barrettes 2 qui relient entre elles lesdites bagues. Des rouleaux 3 cylindriques sont placés dans les logements. Des gorges 6, 7 sont usinées dans la surface périphérique intérieure 4 et dans la surface périphérique extérieure 5 définissant ainsi des saillies de retenue intérieures 8 et extérieures 9. Les faces latérales des barrettes 2 sont concaves et sont subdivisées chacune en une surface 10 de guidage des rouleaux 3 cylindriques continue dans la direction axiale, en surfaces de retenue 11 à action renforcée au niveau des saillies de retenue 8 et en surfaces de glissement 12 au niveau des saillies 9. The cage shown in Figures 1 to 4 has an essentially tubular shape. It consists of two side rings 1 and bars 2 which connect said rings together. 3 cylindrical rollers are placed in the housings. Grooves 6, 7 are machined in the inner peripheral surface 4 and in the outer peripheral surface 5, thus defining internal retaining projections 8 and external 9. The lateral faces of the bars 2 are concave and are each subdivided into a guide surface 10 cylindrical rollers 3 continues in the axial direction, in retaining surfaces 11 with reinforced action at the level of the retaining projections 8 and in sliding surfaces 12 at the level of the projections 9.

La gorge 7 située radialement vers l'extérieur s'étend avec son fond de gorge 16 approximativement sur l'ensemble de la longueur des barrettes 2 et se termine dans le matériau des bagues latérales 1 par des surfaces latérales 13 inclinées radialement et axialement vers l'ex térieur. On obtient ainsi des saillies 9 qui agissent sur les extrémités des rouleaux 3 cylindriques. Les surfaces latérales 13 inclinées se prolongent dans la direction périphérique, dans la région des logements, par un rétrécissement du bord 15. Les surfaces latérales 13 inclinées se raccordent au fond de gorge 16 dans la région des barrettes 2. La surface de glissement 12 se termine ainsi à cet endroit et se raccorde à la surface de guidage 10 qui est optimisée du point de vue du graissage entre le rouleau cylindrique 3 et la cage. The groove 7 located radially outwards extends with its groove bottom 16 approximately over the entire length of the bars 2 and ends in the material of the side rings 1 by side surfaces 13 inclined radially and axially towards the 'exterior. There are thus obtained projections 9 which act on the ends of the cylindrical rollers 3. The inclined side surfaces 13 extend in the peripheral direction, in the region of the housings, by a narrowing of the edge 15. The inclined side surfaces 13 are connected to the groove bottom 16 in the region of the bars 2. The sliding surface 12 is Thus ends at this location and is connected to the guide surface 10 which is optimized from the point of view of lubrication between the cylindrical roller 3 and the cage.

Trois gorges 6 sont usinées dans les surfaces périphériques 4 situées radialement vers l'intérieur et définissent sur les barrettes 2 deux saillies de retenue 8 qui sont réparties dans la direction axiale. Le rouleau cylindrique 3 est encliqueté dans le logement par application d'une pression radiale. Les saillies de retenue 8 intérieures s'écartent dans la direction tangentielle grâce à l'élasticité des barrettes 2. Three grooves 6 are machined in the peripheral surfaces 4 located radially inwards and define on the bars 2 two retaining projections 8 which are distributed in the axial direction. The cylindrical roller 3 is snapped into the housing by application of radial pressure. The interior retaining projections 8 deviate in the tangential direction thanks to the elasticity of the bars 2.

Toutes les saillies de retenue 8, 9 sont représentées sur la figure 2 avec une longueur exagérée dans la direction tangentielle pour une meilleure compréhension. All the retaining projections 8, 9 are shown in Figure 2 with an exaggerated length in the tangential direction for better understanding.

Les figures 3 et 4 montrent la cage décalée par rapport au centre. Les surfaces de glissement 12 des saillies 9 extérieures servent d'appui sur la surface périphérique au niveau des extrémités du rouleau 3 cylindrique. ll subsiste ainsi un espace 17 entre le rouleau 3 cylindrique et la surface de guidage 10, lequel espace permet l'entrée de lubrifiant amené par la rotation des rouleaux 3 cylindriques. L'espace 17 s'étend dans la direction axiale sur la majeure partie de la surface de guidage 10, comme le montre la figure 2. Afin d'éviter des forces de frottement élevées au niveau de surfaces de glissement 12, celles-ci forment entre elles un angle de 110 degrès environ par rapport à l'axe de rotation du rouleau cylindrique 3. Figures 3 and 4 show the cage offset from the center. The sliding surfaces 12 of the external projections 9 serve as a support on the peripheral surface at the ends of the cylindrical roller 3. There thus remains a space 17 between the cylindrical roller 3 and the guide surface 10, which space allows the entry of lubricant supplied by the rotation of the cylindrical rollers 3. The space 17 extends in the axial direction over the major part of the guide surface 10, as shown in FIG. 2. In order to avoid high friction forces at the sliding surfaces 12, these form between them an angle of about 110 degrees relative to the axis of rotation of the cylindrical roller 3.

L'exemple décrit et représenté montre les caractéristiques de l'invention appliquées à une cage de rouleaux cylindriques. Naturellement on peut aussi fabriquer des cages pour des rouleaux coniques ou des tonneaux qui présentent les mêmes caractéristiques. The example described and shown shows the characteristics of the invention applied to a cage of cylindrical rollers. Of course, it is also possible to manufacture cages for conical rollers or barrels which have the same characteristics.

Claims

1. Roller bearing cage guided by the rollers, which cage has lateral rings and, connecting these, bars which have a continuous concave guide surface in the axial direction as well as, in the region of the mounting openings of the rollers, roll retaining projections which are arranged at a distance from the lateral rings, characterized in that there is provided, on the peripheral surfaces of the bars (2) located radially outwards, a radial groove (7) of which the bottom (16) occupies most of the length of said bars (2) and to which are connected, on each side, protrusions (9) among which the active protrusions when the cage is off-center come into contact through their sliding surfaces (12) on the ends of the peripheral surfaces of the corresponding rollers (3) and by the fact that there is provided in the region of the groove (7), on the whole of the groove bottom (16), a sufficient space (17) between at least a radial part of the guide surface (10) and the peripheral surface of the rollers (3).

2. Cage according to claim 1, characterized in that, each time, a pair of sliding surfaces (12) of the projections (9) which cooperate with one end of the rollers (3) is arranged so as to form an angle Ct less than 130 degrees from the axis of rotation of the rollers (3).