WO2019001965A1 - Verfahren zum herstellen von bauteilen eines kippsegmentlagers und kippsegmentlager - Google Patents

Verfahren zum herstellen von bauteilen eines kippsegmentlagers und kippsegmentlager Download PDF

Info

Publication number
WO2019001965A1
WO2019001965A1 PCT/EP2018/065641 EP2018065641W WO2019001965A1 WO 2019001965 A1 WO2019001965 A1 WO 2019001965A1 EP 2018065641 W EP2018065641 W EP 2018065641W WO 2019001965 A1 WO2019001965 A1 WO 2019001965A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tilting
blank
outer ring
pad bearing
cylinder portion
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/065641
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Vogt
Jochen Doehring
Michael Mayer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to KR1020207002158A priority Critical patent/KR20200020891A/ko
Priority to CN201880043312.7A priority patent/CN110809677B/zh
Priority to JP2019569298A priority patent/JP7075423B2/ja
Priority to US16/627,401 priority patent/US11306779B2/en
Publication of WO2019001965A1 publication Critical patent/WO2019001965A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/03Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/02Sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14Special methods of manufacture; Running-in
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/02Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00Assembling bearings
    • F16C43/02Assembling sliding-contact bearings

Definitions

  • Kippsegmentlager consisting of an outer ring and radially disposed within the outer ring tilting segments for supporting the shaft consists of a monolithic (raw) body, in which the
  • Tilting segments by recesses or the like are released from the body or formed and are connected in particular web-shaped connections tiltable with the outer ring (in one piece).
  • the second type consists of an outer ring and tilting segments, which are each made separately from each other.
  • the Kippsegmente are also arranged radially within the outer ring in the second type and are characterized in that they have on the outer ring radially facing side a greater curvature than the corresponding, with the Kippsegmenten
  • Kippsegmentlagers this means either the outer ring or the tilting segments of the Kippsegmentlagers, with which features of claim 1 has the advantage that it is a relatively simple and thus cost-effective
  • Training specific geometries on the tilting segments or on the cooperating with the tilting segments geometry on the outer ring can be dispensed with, and instead relevant geometries can be generated by a simple drilling or grinding process in which only round contours or surfaces must be generated.
  • the invention is based on the idea of serving for the production or production of an outer ring or the tilting segments blank in front of a
  • an outer ring of Kippsegmentlagers can serve.
  • the method according to the invention makes it possible, depending on whether from the blank, an outer ring or tilting segments be generated for the tilting pads or the outer ring as complementary components to use parts that simple round treads or
  • the method according to the invention proposes that a blank having a constant wall thickness in the form of a cylinder section be used for producing tilting segments of a tilting segment ring or an outer ring, that the cylinder section in the region of its outer circumference at a plurality of points each with one in the direction of the longitudinal axis Blank acting radial force is applied, the radial forces cause an elastic deformation of the cylinder portion, that subsequent to the
  • Cylinder portion in the elastically deformed state on an inner surface of a circular cross-section having an inner bore is produced, and that subsequently the radial clamping of the cylinder portion is released.
  • the number of locations where the blank is subjected to the radial forces corresponds to the number of tilting segments mounted in the outer ring.
  • the number of points at which the blank is subjected to the radial forces corresponds, which are formed by radially separating the blank from the blank. This makes it possible to use the entire blank to form tilting segments.
  • the points where the blank with the radial forces is subjected to force are arranged at equal angular intervals about a longitudinal axis of the cylindrical blank.
  • Tilting pad bearing is used, the wall thickness of the blank in the region of the rolling lines, in which the tilting pads are arranged in contact with the outer ring is reduced.
  • Such a reduction of the wall thickness of the outer ring or the blank is produced in a particularly simple manner by forming flats on the outer circumference of the blank.
  • the invention also includes a tilting pad bearing, comprising an outer ring and tilting segments, wherein the outer ring or the tilting segments are produced by a method according to the invention described so far.
  • the outer ring is produced by a method according to the invention, it is particularly preferred that the tilting segments have a constant wall thickness. In this case, for the
  • Tilting segments cylinder tube sections are used with a constant inner diameter and outer diameter, which are relatively inexpensive to produce or available and manufacturing due to high accuracy.
  • the tilting pads are manufactured by a method according to the invention, it is provided that a cylindrical portion with a constant inner diameter and outer diameter is used as the outer ring.
  • the outer ring is particularly inexpensive or
  • Fig. 2 is an illustration of the production of tilting segments for the
  • Kippsegmentlager according to FIG. 1 serving blank at a
  • FIG. 3 shows the blank according to FIG. 2 after reduction of the radial forces
  • Fig. 4 is a comparison with FIG 1 modified Kippsegmentlager for supporting a shaft in a simplified representation
  • FIG. 5 shows a blank which is suitable for an outer ring of the tilting pad bearing according to FIG.
  • a tilting pad bearing 10 is shown for the radial mounting of a shaft 1, wherein the shaft 1 is rotatable about a rotation axis 2 in the tilting pad bearing 10.
  • Wave 1 is preferred but not
  • the tilting pad bearing 10 has an outer ring 12 formed by way of example of steel, wherein the outer ring 12 is preferably formed by cutting to length from a standard tube with standard dimensions or the like and extending perpendicularly to the drawing plane of FIG.
  • the outer ring 12 is a cylinder section 14 with a longitudinal axis 3 which, in the installed state of the shaft 1, is aligned with the axis of rotation 2 of the shaft 1.
  • the outer ring 12 has a constant view in the circumferential direction
  • Inner diameter D and a constant outer diameter D a on.
  • An inner surface 16 of the outer ring 12 forms a contact area for in
  • Embodiment crescent-shaped tilting segments 18 from. In the illustration of FIG. 1, only a single tilting segment 18 is shown for reasons of clarity. Usually found in such
  • Tilting pad bearings 10 however, a plurality of such tilting segments 18,
  • the tilting segment 18 also made of steel by way of example, has, starting from the longitudinal axis 3, on the side facing the inner surface 16 an outer surface 20 with a radius R a , wherein the radius R a is smaller than Di 12. Furthermore, the tilting segment 18 that of the shaft 1
  • the shaft 1 lies in a direction perpendicular to the
  • Both the outer ring 12 and the tilting segments 18 of the tilting pad bearing 10 constitute components of the tilting pad bearing 10.
  • the production of tilting segments 18 from an annular blank 30 will first be discussed. Reference is first made to FIG. 2, in which the blank 30 is shown, which at its outer periphery 32 in the region of three
  • Clamping points 33 to 35 which are arranged at equal angular intervals about a longitudinal axis 37 of the blank 30, is clamped in a clamping device, not shown. This affects the area of
  • a (circular) inner bore 38 is produced in the blank 30.
  • the inner bore 38 is ground to produce the desired dimensional tolerance.
  • the blank 30 is removed from the clamping tool (not shown), that is to say that subsequently no radial forces FR at the clamping points 33 to 35 act on the blank 30. This has the consequence that the outer periphery 32 of the blank 30 assumes its original round shape again and at the same time
  • Area in which the inner bore 38 has been formed now has three circular arc-shaped sections 40 whose wall thickness w changes in the circumferential direction, and each having the radius R, with respect to a longitudinal axis 41 of the blank 30, have.
  • the blank 30 forms a tilting segment ring 42, from which three tilting segments 18 can be produced by radial separation in the region of separating points 44, 45 by way of example.
  • FIG. 4 shows another tilting pad bearing 10a, which differs from the tilting pad bearing 10 in that the tilting segments 18a each have a constant thickness d and a constant inner radius R, and a constant outer radius R a for forming outer surfaces 20a.
  • the outer ring 12a in analogy to the outer ring 12, a circular outer periphery.
  • the inner surface 16a of the outer ring 12a has three sections 47 to 49, each having a radius R, which, viewed in the circumferential direction, adjoin one another at three transition points 50, forming kinks on the inner side.
  • Wall thickness w of the outer ring 12a changes along the sections 47 to 49. Furthermore, it can be seen from FIG. 6 that such an outer ring 12a in FIG.
  • Flats 54 are provided, in the region of the wall thickness w of
  • Outer ring 12a is reduced, with a minimum of the wall thickness w in the range the rolling lines 26a is present. As a result, in each case a gap 56 for compensating thermal deformations of the outer ring 12a is formed between the flats 54 and the receiving bore 52.
  • the production of the outer ring 12a described so far corresponds at least substantially to the formation of the Kippsegmentrings 42 described in connection with FIGS. 2 and 3 for forming the Kippsegmente 18 at Kippsegmentlager 10. This means that here according to the
  • annular blank 30a in the region of three
  • tilting pad bearing 10, 10a described so far can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bauteilen eines Kippsegmentlagers (10; 10a), wobei das Kippsegmentlager (10; 10a) einen Außenring (12; 12a) und mehrere, vorzugsweise in gleichgroßen Winkelabständen um eine Längsachse (3; 46) des Außenrings (12; 12a) angeordnete Kippsegmente (18; 18a) aufweist, wobei die Kippsegmente (18; 8a) mit einer Außenfläche (20; 20a) um eine Wälzlinie (26; 26a) an einer Innenfläche (16; 16a) des Außenrings (12; 12a) schwenkbar angeordnet sind, wobei zum Herstellen der Kippsegmente (18) aus einem Kippsegmentring (42) oder des Außenrings (12a) ein eine konstante Wandstärke aufweisendes Rohteil (30; 30a) in Form eines Zylinderabschnitts (14) verwendet wird, dass der Zylinderabschnitt (14) im Bereich seines Außenumfangs (32; 32a) an mehreren Einspannstellen (33; 33a, 34; 34a, 35; 35a) mit jeweils einer in Richtung der Längsachse (3; 46) wirkenden Radialkraft (FR) beaufschlagt wird, wobei die Radialkräfte (FR) eine elastische Deformation des Zylinderabschnitts (14) bewirken, dass anschließend an dem Zylinderabschnitt (14) in dem elastisch deformierten Zustand an der Innenfläche (16; 16a) eine einen runden Querschnitt aufweisende Innenbohrung (38; 38a) erzeugt wird, und dass anschließend die radiale Einspannung des Zylinderabschnitts (14) aufgehoben wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen von Bauteilen eines Kippsegmentlagers und
Kippsegmentlager
Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bauteilen eines
Kippsegmentlagers nach Anspruch 1 sowie ein Kippsegmentlager, bei dem ein Außenring oder Kippsegmente nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind. Kippsegmentlager zur Lagerung von insbesondere schnelldrehenden Wellen
(gemeint sind dabei Wellen, die beispielsweise mit einer Drehzahl von mehr als 100000min"1 drehen) lassen sich in zwei grundsätzliche Bauarten einteilen: Bei der ersten Bauart ist das Kippsegmentlager, das aus einem Außenring und radial innerhalb des Außenrings angeordneten Kippsegmenten zur Lagerung der Welle besteht, aus einem monolithischen (Roh-) Körper ausgebildet, bei dem die
Kippsegmente durch Aussparungen oder ähnliches aus dem Körper freigestellt bzw. ausgebildet werden und über insbesondere stegförmige Verbindungen kippbar mit dem Außenring (einstückig) verbunden sind. Die zweite Bauart besteht aus einem Außenring sowie Kippsegmenten, die jeweils separat voneinander gefertigt werden. Die Kippsegmente sind bei der zweiten Bauart ebenfalls radial innerhalb des Außenrings angeordnet und zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf der dem Außenring radial zugewandten Seite eine stärkere Krümmung aufweisen als die entsprechende, mit den Kippsegmenten
zusammenwirkende Innenfläche des Außenrings. Dadurch ist ein Abwälzen der Kippsegmente um Wälzlinien am Außenring möglich. Weiterhin weist die mit der
Welle zusammenwirkende Lauffläche des Kippsegments eine geringere
Krümmung auf als der Radius der zu lagernden Welle. Zusammengefasst ist es bei der zweiten Bauart somit wesentlich, dass auf der der Welle bzw. dem Außenring zugewandten Seite des Kippsegments dieses an die (Innen-)Kontur des Außenrings bzw. dem Radius der Welle angepasste Krümmungen bzw.
Radien aufweist. Die Herstellung derartig angepasster Geometrien der Kippsegmente bzw. des Außenrings wird in der Praxis durch Konturschleifen erzeugt. Dies ist jedoch relativ aufwendig bzw. mit relativ hohen Kosten verbunden.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Bauteilen eines
Kippsegmentlagers, gemeint sind hierbei entweder der Außenring oder aber die Kippsegmente des Kippsegmentlagers, mit denen Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es eine relativ einfache und somit kostengünstige
Herstellung der Bauteile ermöglicht. Dies wird dadurch ermöglicht, dass auf das beim Stand der Technik üblicherweise verwendete Konturschleifen zur
Ausbildung spezieller Geometrien an den Kippsegmenten bzw. an der mit den Kippsegmenten zusammenwirkenden Geometrie am Außenring verzichtet werden kann, und stattdessen relevante Geometrien durch einen einfachen Bohr- bzw. Schleifprozeß erzeugt werden können, bei denen lediglich runde Konturen bzw. Oberflächen erzeugt werden müssen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein zur Herstellung bzw. Erzeugung eines Außenrings oder der Kippsegmente dienendes Rohteil vor einer
Formgebung bzw. Bearbeitung an mehreren Stellen am Außenumfang einzuspannen, derart, dass an den Einspannstellen auf das (ringförmige) Rohteil Radialkräfte erzeugt werden, die eine elastische Deformation des Rohteils bewirken. In dem elastisch verformten Zustand des Rohteils wird anschließend eine kreisrunde Bohrung bzw. Kontur erzeugt. Anschließend wird die radiale Einspannung des Rohteils aufgehoben, was bewirkt, dass das Rohteil an seinem Außenumfang wieder seine ursprüngliche, runde Kontur einnimmt, während die zunächst kreisrund erzeugte (Innen-)Kontur eine neue Kontur einnimmt, die von der ursprünglichen (kreisrunden) Kontur abweicht. Ein derartig hergestelltes bzw. bearbeitetes Rohteil ermöglicht es, dieses entweder als Außenring für das Kippsegmentlager zu verwenden, oder aber, durch radiales Auftrennen des Rohteils, aus dem Rohteil mehrere Kippsegmente zu erzeugen, die zur
Verwendung bzw. Anordnung in einem Außenring des Kippsegmentlagers dienen können. Insbesondere ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, in Abhängigkeit davon, ob aus dem Rohteil ein Außenring oder aber Kippsegmente erzeugt werden, für die Kippsegmente bzw. den Außenring als komplementäre Bauteile Teile verwenden zu können, die einfache runde Laufflächen bzw.
Geometrien aufweisen können. Dabei ist vorzugsweise an Bauteile gedacht, die aus zylindrischen Rohteilen bestehen, welche wiederum Standardbauteile darstellen, welche in unterschiedlichsten Geometrien bzw. Durchmessern preiswert verfügbar sind.
Konkret schlägt es das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass zum Herstellen von Kippsegmenten aus einem Kippsegmentring oder eines Außenrings ein eine konstante Wanddicke aufweisendes Rohteil in Form eines Zylinderabschnitts verwendet wird, dass der Zylinderabschnitt im Bereich seines Außenumfangs an mehreren Stellen mit jeweils einer in Richtung der Längsachse des Rohteils wirkenden Radialkraft beaufschlagt wird, wobei die Radialkräfte eine elastische Deformation des Zylinderabschnitts bewirken, dass anschließend an dem
Zylinderabschnitt im elastisch deformierten Zustand an einer Innenfläche eine einen runden Querschnitt aufweisende Innenbohrung erzeugt wird, und dass anschließend die radiale Einspannung des Zylinderabschnitt aufgehoben wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von Bauteilen eines Kippsegmentlagers sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Für den Fall, dass das Rohteil als Außenring für ein Kippsegmentlager verwendet wird, ist es vorgesehen, dass die Anzahl der Stellen, an denen das Rohteil mit den Radialkräften beaufschlagt wird, der Zahl der in dem Außenring gelagerten Kippsegmente entspricht.
Weiterhin ist für den Fall, dass das Rohteil der Ausbildung von Kippsegmenten dient, die Anzahl der Stellen, an denen das Rohteil mit den Radialkräften beaufschlagt wird, der Zahl der Kippsegmente entspricht, die durch radiales Auftrennen des Rohteils aus dem Rohteil ausgebildet werden. Dadurch ist es möglich, das gesamte Rohteil zur Ausbildung von Kippsegmenten zu nutzen.
Um eine symmetrische Anordnung bzw. Ausbildung der Bauteile des
Kippsegmentlagers in Bezug zur gelagerten Welle zu ermöglichen, ist es darüber hinaus vorgesehen, dass die Stellen, an denen das Rohteil mit den Radialkräften kraftbeaufschlagt wird, in gleichmäßigen Winkelabständen um eine Längsachse des zylindrischen Rohteils angeordnet sind.
Um beim Betrieb bzw. Einsatz des Kippsegmentlagers thermische
Ausdehnungen, die von einer Drehung der Welle in den Kippsegmenten und daraus resultierender Reibwärme hervorgerufen werden, zu kompensieren bzw. ein Klemmen zwischen den Kippsegmenten und der Welle im in einer Bohrung eingebauten Zustand des Außenrings zu vermeiden, ist es darüber hinaus vorgesehen, dass für den Fall, dass das Rohteil als Außenring des
Kippsegmentlagers verwendet wird, die Wandstärke des Rohteils in dem Bereich der Wälzlinien, in denen die Kippsegmente in Kontakt mit dem Außenring angeordnet sind, reduziert wird. Eine derartige Reduktion der Wandstärke des Außenrings bzw. des Rohteils wird in besonders einfacher Art und Weise durch Ausbildung von Abflachungen am Außenumfang des Rohteils erzeugt.
Die Erfindung umfasst auch ein Kippsegmentlager, aufweisend einen Außenring und Kippsegmente, wobei der Außenring oder die Kippsegmente nach einem soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind. Für den Fall, dass der Außenring nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Kippsegmente eine konstante Wanddicke aufweisen. In diesem Fall können für die
Kippsegmente Zylinderrohrabschnitte mit konstantem Innendurchmesser und Außendurchmesser verwendet werden, die relativ preiswert herstellbar bzw. verfügbar sind und fertigungsbedingt eine hohe Genauigkeit aufweisen.
Demgegenüber ist es für den Fall, dass die Kippsegmente nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind vorgesehen, dass als Außenring ein Zylinderabschnitt mit konstantem Innendurchmesser und Außendurchmesser verwendet wird. In diesem Fall ist der Außenring besonders preiswert bzw.
einfach herstellbar und weist eine hohe Genauigkeit auf.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in: Fig. 1 ein Kippsegmentlager zur Lagerung einer Welle in vereinfachter Darstellung,
Fig. 2 eine Darstellung eines der Herstellung von Kippsegmenten für das
Kippsegmentlager gemäß Fig. 1 dienenden Rohteils bei einer
Radialkraftbeaufschlagung,
Fig. 3 das Rohteil gemäß Fig. 2 nach Reduktion der Radialkräfte,
Fig. 4 ein gegenüber Fig. 1 modifiziertes Kippsegmentlager zur Lagerung einer Welle in einer vereinfachten Darstellung und
Fig. 5 ein Rohteil, das für einen Außenring des Kippsegmentlagers gemäß Fig.
4 verwendet wird, nach der Reduktion von Radialkräften.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der Fig. 1 ist ein Kippsegmentlager 10 zur radialen Lagerung einer Welle 1 dargestellt, wobei die Welle 1 in dem Kippsegmentlager 10 um eine Drehachse 2 drehbar ist. Bei der Welle 1 handelt es sich bevorzugt, jedoch nicht
einschränkend, um einen Bestandteil einer schnelllaufenden Maschine, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Welle 1 im Bereich des Kippsegmentlagers 10 bzw. der Lagerung beispielhaft, und ebenfalls nicht einschränkend, mehr als 100m/s oder aber die Umdrehungszahl der Welle 1 mehr als 100000min"1 betragen kann.
Das Kippsegmentlager 10 weist einen beispielhaft aus Stahl ausgebildeten Außenring 12 auf, wobei der Außenring 12 vorzugsweise durch Ablängen von einem Standardrohr mit Normmaßen oder ähnliches ausgebildet ist und sich senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 erstreckt. Insbesondere handelt es sich bei dem Außenring 12 um einen Zylinderabschnitt 14 mit einer Längsachse 3, die im Einbauzustand der Welle 1 mit der Drehachse 2 der Welle 1 fluchtet.
Der Außenring 12 weist in Umfangsrichtung betrachtet einen konstanten
Innendurchmesser D, sowie einen konstanten Außendurchmesser Da auf. Eine Innenfläche 16 des Außenrings 12 bildet einen Anlagebereich für im
Ausführungsbeispiel sichelförmige Kippsegmente 18 aus. In der Darstellung der Fig. 1 ist aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit lediglich ein einziges Kippsegment 18 dargestellt. Üblicherweise finden bei derartigen
Kippsegmentlagern 10 jedoch mehrere derartige Kippsegmente 18,
beispielsweise drei oder vier identisch ausgebildete Kippsegmente 18
Verwendung, die in Umfangsrichtung des Außenrings 12 betrachtet
vorzugsweise in gleichmäßigen Winkelabständen um die Längsachse 3 angeordnet sind.
Das beispielhaft ebenfalls aus Stahl bestehende Kippsegment 18 weist, ausgehend von der Längsachse 3, auf der der Innenfläche 16 zugewandten Seite eine Außenfläche 20 mit einem Radius Ra auf, wobei der Radius Ra kleiner ist als Di 12. Weiterhin weist das Kippsegment 18 auf der der Welle 1
zugewandten Seite eine Lauffläche 22 auf, die als runde Lauffläche 22 mit einem Radius R, ausgebildet ist. Auch ist anhand der Fig. 1 erkennbar, dass der Radius r der Welle 1 kleiner ist als der Radius R, der Lauffläche 22. Aufgrund der beschriebenen Geometrien liegt die Welle 1 in einer senkrecht zur
Zeichenebene der Fig. 1 verlaufenden Richtung entlang einer Linie 24 an dem Kippsegment 18 an, während wiederum das Kippsegment 18 entlang einer Wälzlinie 26 an der Innenfläche 16 des Außenrings 12 anliegt, und wobei das Kippsegment 18 um die Wälzlinie 26 kippbar ist.
Sowohl der Außenring 12 als auch die Kippsegmente 18 des Kippsegmentlagers 10 stellen Bauteile des Kippsegmentlagers 10 dar. Im Nachfolgenden wird zunächst auf die Herstellung von Kippsegmenten 18 aus einem ringförmigen Rohteil 30 eingegangen. Hierzu wird zunächst auf die Fig. 2 verwiesen, in der das Rohteil 30 dargestellt ist, das an seinem Außenumfang 32 im Bereich dreier
Einspannstellen 33 bis 35, die in gleichmäßigen Winkelabständen um eine Längsachse 37 des Rohteils 30 angeordnet sind, in einer nicht dargestellten Spanneinrichtung eingespannt ist. Dadurch wirken im Bereich der
Einspannstellen 33 bis 35 radial in Richtung der Längsachse 37 wirkende Kräfte FR, die eine elastische Verformung des Rohteils 30 bewirken, indem die zwischen den Einspannstellen 33 bis 35 angeordneten Bereiche des Rohteils 30, in Bezug zur Längsachse 37 radial nach außen deformiert werden. In diesem Zustand des Rohteils 30 wird in dem Rohteil 30 eine (kreisrunde) Innenbohrung 38 erzeugt. Bevorzugt wird die Innenbohrung 38 zur Erzeugung der gewünschten Maßtoleranz geschliffen.
Nach dem Ausbilden der Innenbohrung 38 wird entsprechend der Darstellung der Fig. 3 das Rohteil 30 aus dem nicht dargestellten Spannwerkzeug entnommen, d.h., dass anschließend keine Radialkräfte FR an den Einspannstellen 33 bis 35 auf das Rohteil 30 wirken. Dies hat zur Folge, dass der Außenumfang 32 des Rohteils 30 wieder seine ursprüngliche runde Form einnimmt und gleichzeitig der
Bereich, in dem die Innenbohrung 38 ausgebildet wurde, nunmehr drei kreisbogenförmig ausgebildete Abschnitte 40 aufweist, deren Wandstärke w in Umfangsrichtung sich ändert, und die jeweils den Radius R,, bezogen auf eine Längsachse 41 des Rohteils 30, haben. Das Rohteil 30 bildet in diesem Zustand einen Kippsegmentring 42 aus, aus dem durch radiales Auftrennen im Bereich von Trennstellen 44, 45 beispielhaft drei Kippsegmente 18 erzeugt werden können.
In der Fig. 4 ist ein weiteres Kippsegmentlager 10a dargestellt, das sich von dem Kippsegmentlager 10 dadurch unterscheidet, dass die Kippsegmente 18a jeweils eine konstante Dicke d sowie einen konstanten Innenradius R, und einen konstanten Außenradius Ra zur Ausbildung von Außenflächen 20a aufweisen. Weiterhin weist der Außenring 12a, in Analogie zum Außenring 12, einen kreisrunden Außenumfang auf. Die Innenfläche 16a des Außenrings 12a weist demgegenüber drei, jeweils einen Radius R aufweisende Abschnitte 47 bis 49 auf, die in Umfangsrichtung betrachtet an drei Übergangsstellen 50 unter Ausbildung von Knicken an der Innenseite aneinander anschließen. Die
Wandstärke w des Außenrings 12a ändert sich entlang der Abschnitte 47 bis 49. Weiterhin ist anhand der Fig. 6 erkennbar, dass ein derartiger Außenring 12a im
Bereich einer kreisrunden Aufnahmebohrung 52 eingesetzt bzw. unter
Ausbildung einer Presspassung angeordnet ist, und dass zwischen der
Aufnahmebohrung 52 und der Außenfläche 20a des Außenrings 12a drei, in gleichmäßigen Winkelabständen um ein Längsachse 46 angeordnete
Abflachungen 54 vorgesehen sind, in deren Bereich die Wandstärke w des
Außenrings 12a reduziert ist, wobei ein Minimum der Wandstärke w im Bereich der Wälzlinien 26a vorhanden ist. Dadurch ist zwischen den Abflachungen 54 und der Aufnahmebohrung 52 jeweils ein Spalt 56 zum Ausgleich thermischer Verformungen des Außenrings 12a ausgebildet.
Die Herstellung des soweit beschriebenen Außenrings 12a entspricht zumindest im Wesentlichen der Ausbildung des im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 beschriebenen Kippsegmentrings 42 zur Ausbildung der Kippsegmente 18 beim Kippsegmentlager 10. Das bedeutet, dass auch hier entsprechend der
Darstellung der Fig. 5 ein ringförmiges Rohteil 30a im Bereich dreier
Einspannstellen 33a bis 35a eingespannt und durch Kräfte FR elastisch deformiert wird. Anschließend wird eine Innenbohrung 38a erzeugt und die Einspannung des Rohteils 30a gelöst. Gegebenenfalls werden anschließend die Abflachungen 54 hergestellt.
Das soweit beschriebene Kippsegmentlager 10, 10a kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen von Bauteilen eines Kippsegmentlagers (10; 10a), wobei das Kippsegmentlager (10; 10a) einen Außenring (12; 12a) und mehrere, vorzugsweise in gleichgroßen Winkelabständen um eine
Längsachse (3; 46) des Außenrings (12; 12a) angeordnete Kippsegmente (18; 18a) aufweist, wobei die Kippsegmente (18; 18a) mit einer Außenfläche (20; 20a) um eine Wälzlinie (26; 26a) an einer Innenfläche (16; 16a) des
Außenrings (12; 12a) schwenkbar angeordnet sind, wobei zum Herstellen der Kippsegmente (18) aus einem Kippsegmentring (42) oder des
Außenrings (12a) ein eine konstante Wandstärke aufweisendes Rohteil (30; 30a) in Form eines Zylinderabschnitts (14) verwendet wird, dass der Zylinderabschnitt (14) im Bereich seines Außenumfangs (32; 32a) an mehreren Einspannstellen (33; 33a, 34; 34a, 35; 35a) mit jeweils einer in Richtung der Längsachse (3; 46) wirkenden Radialkraft (FR) beaufschlagt wird, wobei die Radialkräfte (FR) eine elastische Deformation des
Zylinderabschnitts (14) bewirken, dass anschließend an dem
Zylinderabschnitt (14) in dem elastisch deformierten Zustand an der
Innenfläche (16; 16a) eine einen runden Querschnitt aufweisende
Innenbohrung (38; 38a) erzeugt wird, und dass anschließend die radiale Einspannung des Zylinderabschnitts (14) aufgehoben wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Fall, dass das Rohteil (30a) zur Herstellung des Außenrings (12a) verwendet wird, die Anzahl der Einspannstellen (33a, 34a, 35a), an denen das Rohteil (30a) mit den Radialkräften (FR) beaufschlagt wird, der Zahl der in dem Außenring (12a) gelagerten Kippsegmente (18a) entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Fall, dass das Rohteil (30) zur Herstellung von Kippsegmenten (18) verwendet wird, die Anzahl der Einspannstellen (33, 34, 35), an denen das Rohteil (30) mit den Radialkräften (FR) beaufschlagt wird, der Zahl der Kippsegmente (18) entspricht, die durch radiales Auftrennen des Rohteils (30) im Bereich von Trennstellen (44, 45) aus dem Rohteil (30) ausgebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einspannstellen (33; 33a, 34; 34a, 35; 35a), an denen das Rohteil 30; 30a) mit den Radialkräften (FR) kraftbeaufschlagt wird, in gleichmäßigen Winkelabständen um eine Längsachse (37) des Rohteils (30; 30a) angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Fall, dass das Rohteil (30a) als Außenring (12a) verwendet wird, die Wandstärke (w) des Rohteils (30a) in dem Bereich der Wälzlinien (26a) reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reduktion der Wandstärke (w) durch Ausbildung von Abflachungen (54) am Außenumfang (32a) des Rohteils (30a) erfolgt.
Kippsegmentlager (10; 10a), aufweisend einen Außenring (12a) und Kippsegmente (18), wobei der Außenring (12a) oder die Kippsegmente (18) nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt sind.
Kippsegmentlager nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außenring (12a) nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist, und dass die Kippsegmente (18a) eine konstante Wandstärke (w) aufweisen.
Kippsegmentlager nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kippsegmente (18) aus einem Zylinderrohrabschnitt mit konstantem Innendurchmesser (D,) und Außendurchmesser (Da) ausgebildet sind.
10. Kippsegmentlager nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kippsegmente (18) nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt sind, und dass als Außenring (12) als
Zylinderabschnitt (14) mit konstantem Innendurchmesser (D,) und Außendurchmesser (Da) ausgebildet ist.
PCT/EP2018/065641 2017-06-29 2018-06-13 Verfahren zum herstellen von bauteilen eines kippsegmentlagers und kippsegmentlager WO2019001965A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020207002158A KR20200020891A (ko) 2017-06-29 2018-06-13 틸팅 패드 베어링의 부품을 제조하기 위한 방법 및 틸팅 패드 베어링
CN201880043312.7A CN110809677B (zh) 2017-06-29 2018-06-13 用于制造可倾瓦轴承的构件的方法和可倾瓦轴承
JP2019569298A JP7075423B2 (ja) 2017-06-29 2018-06-13 ティルティングパッド軸受の構成部分を製造するための方法
US16/627,401 US11306779B2 (en) 2017-06-29 2018-06-13 Method for producing components of a tilting-pad bearing, and tilting-pad bearing

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017211046.5A DE102017211046A1 (de) 2017-06-29 2017-06-29 Verfahren zum Herstellen von Bauteilen eines Kippsegmentlagers und Kippsegmentlager
DE102017211046.5 2017-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019001965A1 true WO2019001965A1 (de) 2019-01-03

Family

ID=62716041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/065641 WO2019001965A1 (de) 2017-06-29 2018-06-13 Verfahren zum herstellen von bauteilen eines kippsegmentlagers und kippsegmentlager

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11306779B2 (de)
JP (1) JP7075423B2 (de)
KR (1) KR20200020891A (de)
CN (1) CN110809677B (de)
DE (1) DE102017211046A1 (de)
WO (1) WO2019001965A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113090644A (zh) * 2021-05-13 2021-07-09 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种可倾瓦径向液态金属轴承
CN116038260B (zh) * 2023-02-16 2023-07-21 浙江彰贵轴承科技有限公司 一种高速径向可倾瓦支承轴承导瓦加工工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807814A (en) * 1971-06-24 1974-04-30 Glacier Metal Co Ltd Journal bearings
US20080267543A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Capstone Turbine Corporation Compliant Foil Fluid Film Radial Bearing Or Seal
EP2693017A1 (de) * 2011-03-29 2014-02-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbolader und verfahren zur herstellung einer schwimmenden buchse

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB376153A (en) * 1930-11-14 1932-07-07 Nomy Ab Improvements in bearings
US3830552A (en) * 1972-03-27 1974-08-20 Nasa Journal bearings
US3804472A (en) * 1972-03-27 1974-04-16 Nasa Journal bearings
JPS57195914A (en) 1981-05-27 1982-12-01 Hitachi Ltd Tilting pad bearing
JPS6060320A (ja) 1983-09-12 1985-04-06 Hitachi Zosen Corp ティルティングパッド軸受
CH665262A5 (de) * 1984-06-22 1988-04-29 Bbc Brown Boveri & Cie Kippsegmentradiallager.
DE3528121A1 (de) * 1985-08-06 1987-02-19 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Gleitlager fuer praezisionslauf
JPH0369713U (de) * 1989-11-13 1991-07-11
GB9400392D0 (en) * 1994-01-11 1994-03-09 Chester Keith I Improved bearing assembly
US6099271A (en) * 1999-04-02 2000-08-08 Baker Hughes Incorporated Downhole electrical submersible pump with dynamically stable bearing system
JP2002239815A (ja) 2001-02-08 2002-08-28 Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd 異形断面加工用バイトホルダ
US20070230843A1 (en) * 2006-01-06 2007-10-04 Tetsuya Kurimura Fluid lubricated bearing device
JP2004156690A (ja) * 2002-11-06 2004-06-03 Hitachi Ltd 横軸回転機用ティルティングパッド型摺動軸受装置及びそれを用いた蒸気タービン
US20060078239A1 (en) * 2004-09-01 2006-04-13 Florin Dimofte Wave bearings in high performance applications
US7625121B2 (en) 2005-09-28 2009-12-01 Elliott Company Bearing assembly and centering support structure therefor
DE102007008142B4 (de) 2006-08-25 2008-11-27 Minebea Co., Ltd. Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung eines Mehrflächengleitlagers
DE102007026882A1 (de) 2007-06-11 2008-12-24 Westfalia Separator Gmbh Zentrifuge mit federnd abgestützter Trommel
CN101625011B (zh) 2009-08-04 2011-06-01 西安交通大学 一种具有多重刚度的可倾瓦径向动压气体轴承
JP5370215B2 (ja) * 2010-03-02 2013-12-18 株式会社Ihi ティルティングパッドジャーナル軸受
CN201916362U (zh) * 2010-08-06 2011-08-03 黄浩杨 一种可倾式滑动轴承轴瓦
DE102010049493B4 (de) * 2010-10-27 2020-12-10 Voith Patent Gmbh Kippsegmentlager
WO2014014673A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Us Synthetic Corporation Tilting pad bearing assembly
EP2700831A1 (de) * 2012-08-21 2014-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Kippsegment-Radiallager
US9885384B2 (en) 2012-12-19 2018-02-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Floating bush bearing device and supercharger including the same
WO2015130490A1 (en) * 2014-02-26 2015-09-03 Borgwarner Inc. Tilting pad bearings for volume production
WO2015128978A1 (ja) * 2014-02-27 2015-09-03 三菱重工業株式会社 浮動ブッシュ軸受装置、及び、該軸受装置を備えるターボチャージャ
DE102014204571B4 (de) * 2014-03-12 2016-02-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebeanordnung mit einem Hülsenbauteil
JP6434321B2 (ja) * 2015-01-28 2018-12-05 株式会社神戸製鋼所 ティルティングパッドジャーナル軸受
KR102030174B1 (ko) * 2015-05-19 2019-10-08 리펑 뤄 혼합식 동압력 기체 저널 베어링
KR20190114087A (ko) * 2018-03-29 2019-10-10 한화파워시스템 주식회사 간극과 형상이 조절 가능한 베어링

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807814A (en) * 1971-06-24 1974-04-30 Glacier Metal Co Ltd Journal bearings
US20080267543A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Capstone Turbine Corporation Compliant Foil Fluid Film Radial Bearing Or Seal
EP2693017A1 (de) * 2011-03-29 2014-02-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbolader und verfahren zur herstellung einer schwimmenden buchse

Also Published As

Publication number Publication date
CN110809677A (zh) 2020-02-18
CN110809677B (zh) 2022-04-01
JP7075423B2 (ja) 2022-05-25
US11306779B2 (en) 2022-04-19
US20210088077A1 (en) 2021-03-25
JP2020523539A (ja) 2020-08-06
KR20200020891A (ko) 2020-02-26
DE102017211046A1 (de) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009001535B4 (de) Zylinder-Rollenlager Anordnung
DE19749940C5 (de) Verfahren zur verwendungsfähigen Fertigbearbeitung von Kurbelwellen
WO2001043902A2 (de) Verfahren zur drallfreien spanenden bearbeitung von rotationssymmetrischen flächen
WO2019001965A1 (de) Verfahren zum herstellen von bauteilen eines kippsegmentlagers und kippsegmentlager
DE4119162C1 (de)
WO2019001959A1 (de) Kippsegmentlager und verfahren zum herstellen eines kippsegmentlagers
DE102015115293A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung einer Nabeneinheit
EP3269505B1 (de) Bearbeitungswerkzeug, insbesondere rollierwerkzeug, sowie verfahren zum bearbeiten einer zylinderlauffläche
EP2976174B1 (de) Reibelement, reibwerkzeug und verfahren zu dessen herstellung
DE202012013324U1 (de) Einrichtung zum Einbringen einer Lagerbuchse
DE202016100880U1 (de) Radlagerwerkzeugsatz zur Montage einer Radlagerungseinheit an einem Lagersitz
EP3246104B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines umformteils
EP3894105B1 (de) Verfahren zur herstellung einer kugellaufbahn an einer innenumfangsfläche eines werkstücks
DE102017212989A1 (de) Herstellung einer Hohlwelle durch Radialumformen eines kurzen Rohlings
DE102021002526B3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle, eine damit hergestellte Hohlwelle sowie ein diesbezügliches Formgebungswerkzeug
EP3869057B1 (de) Gangradeinheit sowie verfahren zur herstellung einer kupplungsscheibe für eine gangradeinheit
DE102010031607B3 (de) Gleitflächenbearbeitung einer elastisch verformten Gleitlagerschale
EP3551901B1 (de) Lamellenträger
DE102016204340A1 (de) Entgratwerkzeug
DE102016214450A1 (de) Seitenring eines mehrteiligen Käfigs, Verfahren zum Fertigen des Seitenrings sowie Käfig
DE202005015442U1 (de) Umformmaschine, insbesondere Drückwalzmaschine
DE102014223514A1 (de) Wälzlageraufnahme für eine Wellenlagerung
DE102020111631A1 (de) Lagervorrichtung
DE102022117175A1 (de) Axialpendelrollenlager mit einem Käfig und Verfahren zur Fertigung eines Käfigs für ein Axialpendelrollenlager
DE102021203607A1 (de) Schwingungstilger, Fertigungsverfahren sowie Feinschneidwerkzeug zur Fertigung einer Tilgermasse und/oder einer Trägerscheibe für einen Schwingungstilger

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18733809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019569298

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207002158

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18733809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1