NL8003921A

NL8003921A - Kogellager.

Info

Publication number: NL8003921A
Application number: NL8003921A
Authority: NL
Original assignee: Skf Ind Trading & Dev
Priority date: 1980-07-07
Filing date: 1980-07-07
Publication date: 1982-02-01
Also published as: EP0043621B1; US4386811A; JPS5779326A; EP0043621A1; DE3167596D1; JPH0266720U; CA1169903A

Description

* « JJ.O. 28485

Kogellager

De uitvinding betreft een kogellager met een kooi, die, met een kleine radiale speling binnen de buitenloopring is gelegen en die wordt gevormd door een ringvormig lichaam waarin op gelijke afstanden van elkaar een aantal openingen zijn aangebracht, die in hoofdzaak elk worden 5 begrensd door een cirkel-cilindrische wand, waarvan de langsas naar het midden van de kooi is gericht, in welke openingen de kogels van het lager met een kleine speling zijn opgenomen.

Bij een kogellager van dit type moet, bij het in werking zijn, de kooi excentrisch meelopen, d.w.z. dat de kooi, meegenomen door de kogels 10 bij een en hetzelfde punt in aanraking met de buitenloopring langs deze ring roteert. Bij zeer hoge rotatieshelheden bijvoorbeeld in de orde van grootte van 10 - 10 omw./min. treedt echter dikwijls een onstabiliteit van de kooi op, dat wil zeggen dat het aanrakingspunt van de kooi met de buitenloopring plotseling verandert, door welk verschijnsel het kogellager ' 15 kan bezwijken als gevolg van de daardoor optredende stootbelastingen tussen kogels en kooi.

Om zo'n onstabiliteit te voorkomen is reeds volgens het Britse octrooischrift 1Λ81.888 voorgesteld de kooi zodanig uit te voeren, dat deze, ten opzichte van het middelpunt van het lager excentrisch gelegen , 20 zwaartepunt heeft. Bij zeer hoge rotatiesnelheden worden hierdoor echter ongewenste dynamische belastingen van het lager verkregen.

Het doel van de uitvinding is om een kogellager van het genoemde type te verschaffen, waarbij dit nadeel niet kan optreden.

Dit doel wordt bereikt doordat bij het kogellager volgens de uit-25 vinding in elke opening van de kooi nabij de binnenomtrek daarvan en ten minste nabij de doorsnijding van de wand van de opening met het vlak loodrecht op de rotatieas en door het midden van de kooi, éên of meer zodanig van de wand naar binnen gerichte uitsteeksels zijn gevormd, dat wanneer de kooi in aanraking met de buitenloopring is, de kogels nabij dit 30 aanrakingspunt met de uitsteeksels in aandrukking staan.

Op deze wijze zal, nadat de kooi in aanraking met de buitenloopring is gekomen, ten minste de het dichtst bij dit aanrakingspunt gelegen kogel met de uitsteeksels in aanraking komen, waardoor de resultante van de druk-kracht tussen kogel en uitsteeksels en de daardoor opgewekte wrijvings-35 kracht in hoofdzaak in de omtreksrichting van de kooi is gericht, terwijl indien de kooi door een uitwendige kracht van het aanrakingspunt wordt verwijderd de kogel niet meer in aanraking is met de uitsteeksels, waardoor de resultante van de dan optredende krachten in hoofdzaak radiaal 800392 f * · * - 2 - c<" * naar buiten is gericht, waardoor de kooi weer bij hetzelfde punt tot in aanraking met de buitenloopring wordt gedreven.

De uitsteeksels kunnen worden gevormd door een naar binnen uitstekende trap in de cilindrische wand van elke opening.

5 Het is gunstig wanneer de trap langs de gehele cilindrische wand rond loopt met uitzondering van twee diametraal tegenover elkaar gelegen segmenten van de wand door het midden waarvan het symmetrievlak loodrecht op de rotatieas van de kooi loopt. Op deze wijze wordt tevens een axiale geleiding voor de kooi verkregen.

1Ó Bij voorkeur is de trap langs de binnenrand van elke opening ge vormd.

De uitvinding wordt nader beschreven onder verwijzing naar de tekening, waarin:

Figuur 1 een aanzicht van een kogellager in werking volgens de uit-15 vinding met weggebroken delen en duidelijkheidshalve overdreven spelingen toont,

Figuur 2 een aanzicht volgens, de pijlen II in figuur 1 is, en

Figuur 3 de bovenste kogel van figuur 1 toont, bij het eventueel optreden van een op de kooi werkende uitwendige kracht.

20 Zoals getoond omvat het lager volgens de uitvinding een buiten loopring 1 en een binnenloopring 2 met een aantal tussen deze ringen gelegen kogels 3 die in een kooi 4 t.o.v. elkaar zijn gescheiden, welke kooi met een, in de figuur overdreven getoonde speling binnen de buitenloopring 1 ligt. De kooi 4 bestaat uit een ringvormig lichaam, waarin 25 openingen 5 zijn gevormd met een cirkel-cilindrische wand 4b. In elke opening 5 is met een, in de figuur overdreven voorgestelde, speling een kogel 3 opgenomen.

In de cilindrische wand 4b van elke opening 5 is nabij de binnenrand van de opening 5 een trapvormig uitsteeksel 6 gevormd. Dit trapvormige 30 uitsteeksel loopt langs de gehele binnenomtrek van de cilindrische wand 4b met uitzondering van de segmenten 7 (zie figuur 2) waar de trap 6 is onderbroken. De segmenten 7 liggen diametraal tegenover elkaar, terwijl de doorsnijding 8 met het symmetrievlak loodrecht op de rotatieas van de kooi 4 door het midden van deze segmenten 7 loopt.

35 Bij het in werking zijn zal de kooi 4 bijvoorbeeld bij een punt 4c nabij de in figuur 1 getoonde bovenste kogel 3’ in aanraking komen met de buitenloopring 1, waardoor de kogel 3' in aandrukking komt met het uitsteeksel 6 en de reactiekracht F^ ontstaat, met de daarbij behorende wrijvings-kracht juF^, terwijl, in het geval dat de binnenloopring in verbinding met 40 een aangedreven orgaan staat, zoals aangegeven door de pijl 9, voornamelijk 8 0 0 3 9 2

τ ' "V

* - 3 - de kogel 3' de kooi zal meeslepen, aangezien het aanrakingspunt 4c tussen kooi 4 en de buitenloopring 1 nabij deze kogel ligt. De resultante van de kracht en de daardoor opgewekte wrijvingskracht jjF^ is hoofdzakelijk in de omtreksrichting van de kooi 4 gericht, en overwint de wrijvings-5 kracht tussen kooi 4 en buitenloopring 1.

Indien, door de een of andere uitwendige kracht, de kooi 4 zich van het aanrakingspunt 4c met de buitenloopring verwijdert, verliest kogel 3’ het contact met het uitsteeksel 6, en komt uitsluitend in aanraking met de cilindrische wand van de opening 5 (zie figuur 3) waardoor 10 de krachten F^ en jjFg ontstaan, waarvan de resultante hoofdzakelijk radiaal naar buiten is gericht, zodat de kooi 4 weer bij hetzelfde punt tot in aanraking met de buitenloopring wordt terugbewogen.

Op deze wijze zal de kooi op stabiele wijze excentrisch meeroteren. Slechts door een op de kooi werkende uitwendige kracht, die de resultante 15 van en uF^ kan overwinnen, zal het aanrakingspunt 4c van de kooi de buitenloopring blijvend loslaten en een ander aanrakingspunt krijgen, waarna door de dan bij de, nabij dit nieuwe aanrakingspunt gelegen kogel optredende krachten, dit nieuwe aanrakingspunt gehandhaafd blijft.

Door' de bij 7 ontbrekende delen van het trapvormige uitsteeksel 6 20 wordt de kooi 4 tevens tegen een verplaatsing in axiale richting geleid.

In figuur 1 is met de pijl 10 de rotatierichting van de‘ buitenloopring 1 aangegeven, indien deze ring met een aangedreven orgaan in verbinding staat, en de binnenloopring 2 stil staat, in welk geval de kooi een rotatiesnelheid heeft die kleiner is dan die van de buitenloopring, 25 zodat ook dan de krachten worden opgewekt zoals hierboven beschreven, waarbij echter de kooi tegen de kogels aandrukt.

800 3 9 2 f

Claims

1. Kogellager met een kooi, die, met een kleine radiale speling binnen de buitenloopring is gelegen en die wordt gevormd door een ringvormig lichaam, waarin op gelijke afstanden van elkaar een aantal opening-en zijn aangebracht, die in hoofdzaak elk worden begrensd door een cirkel- 5 cilindrische wand, waarvan de langsas naar het midden van de kooi is gericht, in welke openingen de' kogels van het lager met een kleine speling zijn opgenomen, met het kenmerk, dat in elke opening (5), nabij de binnenomtrek (ή-a) van de kooi (4) en ten minste nabij de doorsnijding (8) van de wand (4b) van de opening (5) met het « 10 vlak loodrecht op de rotatleas (11) en door het midden van de kooi (4) één of meer van de wand zodanig naar binnen gerichte uitsteeksels (6) zijn gevormd, dat wanneer de kooi (4) in aanraking met de buitenloopring (1) is, de kogels (3) nabij dit aanrakingspunt (4c) met de uitsteeksels (6) in aandrukking staan.

2. Kogellager volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de uitsteeksels (6) worden gevormd door een naar binnen uitstekende trap in de cilindrische wand (4b) van elke opening (5).

3. Kogellager volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de trap (6) langs de gehele cilindrische wand (4b) rond loopt met 20 uitzondering van twee diametraal tegenover elkaar gelegen segmenten (7) van de wand (4b) door het midden waarvan het symmetrievlak (8) loodrecht op de rotatieas van de kooi loopt.

4. Kogellager volgens conclusies 2 of 3, met het kenmerk, dat de trap (6) langs de binnenrand van elke opening (5) is 25 gevormd.

5. Kooi voor toepassing bij een kogellager volgens conclusies 1-4. * 80 0 3 92 f _ __________________ . »