DE10054759B4

DE10054759B4 - Lageranordnung

Info

Publication number: DE10054759B4
Application number: DE10054759A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. Baur; Walter Dipl.-Ing. Fischer; Roland Dipl.-Ing. Fischer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-11-04
Filing date: 2000-11-04
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2020-11-05
Also published as: DE10054759A1

Abstract

Lageranordnung, bei welcher mindestens ein rotierendes Bauteil (7, 8) über zwei Kegelrollenlager (9, 10) auf einer Welle (1) gelagert ist, wobei die Außenringe (19) im rotierenden Bauteil (7, 8) gehaltert sind und dieses in axialer Richtung fixieren, indem zwischen den Außenringen (19) ein Abstandselement (20) angeordnet ist, welches mit dem rotierenden Bauteil (7, 8) ortsfest verbunden ist und die Innenringe (16, 17) auf der Welle (1) angeordnet sind und die Welle (1) über zwei Kegelrollenlager (2, 3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringe (16, 17) der Kegelrollenlager (9, 10), welche das rotierende Bauteil (7, 8) lagern, über ein Abstandselement (11, 12) distanziert sind, wobei ein Innenring (17) unmittelbar benachbart zu einem Anlageelement (18), welches ortsfest mit der Welle (1) verbunden ist, und der andere Innenring (16) unmittelbar benachbart zu einem Innenring (15) des Kegelrollenlagers (2, 3), welches die Welle (1) lagert, angeordnet ist, wobei ein Abstandselement (11, 12), welches...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Lageranordnungen, insbesondere mit Kegelrollenlager, werden häufig zur kompakten Lagerung von rotierenden Bauteilen verwendet, auf welche kombinierte Kräfte, wie Axial- und Radialkräfte, wirken. Kegelrollenlager haben hierbei aufgrund der Berührungsverhältnisse zwischen Wälzkörper und Laufbahnen eine größere Steifigkeit als Kugellager. Durch Vorspannen kann diese Steifigkeit erhöht werden. Kegelrollenlager werden im allgemeinen stets zusammen mit einem zweiten Lager der gleichen Art in O- oder X-Anordnung eingebaut. Bei einer Lagerung aus zwei Kegelrollenlager in O- oder X-Anordnung nehmen die beiden Lager wechselseitig die Kräfte auf, wodurch sich von selbst eine Lastverteilung einstellt. Hierbei entsteht, je nach Steigungswinkel des Kegelrollenlagers, eine induzierte Kraft, welche in Axialrichtung des Kegelrollenlagers wirkt.
Die DE 198 30 951 A1 offenbart eine Doppelkupplung, welche wechselweise jeweils ein Zahnrad mit einer Welle verbindet, wobei jedes Zahnrad über zwei Kegelrollenlager auf einer Welle gelagert ist. Die axiale Abstützung der Kegelrollenlager, um die axialen Kräfte aus der Verzahnung sowie die induzierten Kräfte des Kegelrollenlagers aufzunehmen, und die Lagerung der Welle ist der DE 198 30 951 A1 nicht zu entnehmen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung, bei welcher mindestens ein Bauteil über zwei Kegelrollenlager auf einer Welle und die Welle über zwei Kegelrollenlager gelagert ist, zu schaffen, welche sich durch kompakte Bauweise und einen guten Wirkungsgrad auszeichnet.
Die Aufgabe wird mit einer, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Lageranordnung gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein rotierendes Bauteil, auf welches Axial- und Radialkräfte wirken können, über zwei Kegelrollenlager auf einer Welle gelagert. Die Welle ist über zwei Kegelrollenlager gelagert. Um die Lagerung kompakt aufzubauen, ist ein Kegelrollenlager, welches das rotierende Bauteil lagert, unmittelbar benachbart zu einem Kegelrollenlager, welches die Welle lagert, angeordnet. Bei dem rotierenden Bauteil kann es sich z. B. um ein Zahnrad mit Gerad- oder Schrägverzahnung oder andere rotierende Bauteile, wie z. B. Riemenscheiben, handeln. Um den Wirkungsgrad der Lageranordnung zu verbessern, stehen die Innenringe der Kegelrollenlager direkt miteinander in Verbindung, wobei zwischen den zwei Kegelrollenlagern, welche das rotierende Bauteil lagern, ein Abstandselement, wie z. B. eine Buchse, angeordnet ist, und die Innenringe der Lageranordnung über Anlageelemente, welche mit der Welle verbunden sind, wie z. B. Seegerringe oder ein angedrehter Bund der Welle, auf der Welle ortsfest angeordnet sind. Somit wirkt die induzierte Kraft der Kegelrollenlagerung, welche die Welle lagert, nicht auf die Kegelrollenlagerung, welche das rotierende Bauteil lagert, wie dies z. B. bei fehlendem Ab standselement zwischen den Innenringen der Lagerung, welche das rotierende Bauteil lagern, der Fall wäre und sich der Wirkungsgsrad verschlechtern würde. Auch würde bei fehlendem Abstandselement eine äußere Axialkraft, welche auf die Welle wirkt, ein Rollmoment in die Lageranordnung einbringen, welche den Wirkungsgrad verschlechtert. Indem die Innenringe der Lageranordnung sich auf dem gleichen Durchmesser befinden, ist die Welle einfach herzustellen, und die Lageranordnung weist eine kleine Anzahl von Einstichen bzw. Absätze auf, wodurch die Festigkeit der Welle nicht negativ beeinflußt wird. Durch die Minimierung der Axialflächen, welche die Lageranordnung aufweist, kann die Gefährdung durch Passungsrost minimiert werden. Indem das Abstandselement, welches zwischen den zwei Kegelrollenlagern, welche das rotierende Bauteil lagern, zwei Schmiermittelzuführungen aufweist, welche direkt an den Käfigen der Kegelrollenlager münden, ist eine einfache und sichere Schmierung und Kühlung der Lageranordnung gewährleistet. Vorzugsweise wird die Lageranordnung bei einer Doppelkupplung verwendet, bei welcher die Welle an ihren Enden über zwei Kegelrollenlager gelagert ist, an diesen Kegelrollenlagern direkt jeweils mit einem Abstandselement beabstandete Kegelrollenlager angeordnet sind, welche zwei rotierende Bauteile, wie z. B. Zahnrädern, lagern und die rotierenden Bauteile direkt mit Lamellenkupplungen verbunden sind, wobei die Innenlamellen der Lamellenkupplungen mit den rotierenden Bauteilen verbunden sind, und die Außenlamellen der Kupplungen mit einem Lamellenträger verbunden sind, wobei der Lamellenträger mit der Welle in Verbindung steht. Durch diese Anordnung wird eine Lageranordnung für eine Doppelkupplung geschaffen, welche einen guten Wirkungsgrad aufweist und kompakt ausgeführt werden kann.
Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen.
Die einzige Figur zeigt eine Doppelkupplung, bei welcher eine Welle 1 über ein erstes Kegelrollenlager 2 und ein zweites Kegelrollenlager 3 gelagert ist. Die Welle 1 steht mit einem Lamellenträger 4 in Verbindung, welcher die Außenlamellen von einer ersten Kupplung 5 und einer zweiten Kupplung 6 haltert. Die Innenlamellen der ersten Kupplung 5 sind mit einem ersten rotierenden Bauteil 7, welches als Zahnrad mit Schrägverzahnung ausgeführt ist, verbunden. Die Innenlamellen der zweiten Kupplung 6 sind mit einem zweiten rotierenden Bauteil 8, welches als Zahnrad mit Schrägverzahnung ausgeführt ist, verbunden. Das erste rotierende Bauteil 7 ist über eine Kegelrollenlagerung 9, welche aus zwei Kegelrollenlager in O-Anordnung besteht, auf der Welle 1 gelagert. Das zweite rotierende Bauteil 8 ist über eine Kegelrollenlagerung 10, welche aus zwei Kegelrollenlager in O-Anordnung besteht, auf der Welle 1 gelagert. Zwischen den beiden Kegelrollenlagern der Kegelrollenlagerung 9 ist ein Abstandselement 11 und zwischen den beiden Kegelrollenlagern der Kegelrollenlagerung 10 ist ein Abstandselement 12 angeordnet. Die Welle 1 sowie die Abstandselemente 11 und 12 weisen Schmiermittelzuführungen 13 und 14 auf, um die Lageranordnung zu schmieren. Der Innenring 15 des ersten Kegelrollenlagers 2 ist unmittelbar benachbart zum Innenring 16 der Kegelrollenlagerung 9 angeordnet. Der Innenring 17 stützt sich auf einem Anlageelement 18, welches ein Bund oder ein Seegerring sein kann und ortsfest mit der Welle 1 verbunden ist oder einstückig mit der Welle 1 ausgeführt sein kann, ab. Zwischen den Außenringen 19 ist ein Abstandselement 20 angeordnet, welches als Bund des ersten rotierenden Bauteils 7 oder als Bauteil mit Sicherungsring, welches im ersten rotierenden Bauteil 7 angeordnet ist, ausgeführt sein kann. Am ersten Kegelrollenlager ist ein Anlageelement 21 angeordnet, welches ortsfest auf der Welle 1 angeordnet ist, an welchem sich das erste Kegelrollenlager 2 abstützt. Indem die Innenringe 15, 16 und 17 entweder unmittelbar oder über das Abstandselement 11 benachbart angeordnet sind, wird eine kompakte Lageranordnung mit gutem Wirkungsgrad geschaffen, bei welcher die Kegelrollenlager sich nicht gegenseitig mit zusätzlich induzierten Axialkräften beeinflussen.

1: Welle
2: erstes Kegelrollenlager
3: zweites Kegelrollenlager
4: Lamellenträger
5: erste Kupplung
6: zweite Kupplung
7: erstes rotierendes Bauteil
8: zweites rotierendes Bauteil
9: Kegelrollenlagerung
10: Kegelrollenlagerung
11: Abstandselement
12: Abstandselement
13: Schmiermittelzuführung
14: Schmiermittelzuführung
15: Innenring
16: Innenring
17: Innenring
18: Anlageelement
19: Außenring
20: Abstandselement
21: Anlageelement

Claims

Lageranordnung, bei welcher mindestens ein rotierendes Bauteil (7, 8) über zwei Kegelrollenlager (9, 10) auf einer Welle (1) gelagert ist, wobei die Außenringe (19) im rotierenden Bauteil (7, 8) gehaltert sind und dieses in axialer Richtung fixieren, indem zwischen den Außenringen (19) ein Abstandselement (20) angeordnet ist, welches mit dem rotierenden Bauteil (7, 8) ortsfest verbunden ist und die Innenringe (16, 17) auf der Welle (1) angeordnet sind und die Welle (1) über zwei Kegelrollenlager (2, 3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringe (16, 17) der Kegelrollenlager (9, 10), welche das rotierende Bauteil (7, 8) lagern, über ein Abstandselement (11, 12) distanziert sind, wobei ein Innenring (17) unmittelbar benachbart zu einem Anlageelement (18), welches ortsfest mit der Welle (1) verbunden ist, und der andere Innenring (16) unmittelbar benachbart zu einem Innenring (15) des Kegelrollenlagers (2, 3), welches die Welle (1) lagert, angeordnet ist, wobei ein Abstandselement (11, 12), welches zwischen den Kegelrollenlagern (9, 10) angeordnet ist, welche das rotierende Bauteil (7, 8) lagern, Schmiermittelzuführungen am Ende (13, 14) aufweist, wobei die Schmiermittelzuführungen unter einem Käfig der Kegelrollenlager münden.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringe (15) der Kegelrollenlagerung (2, 3), welche die Welle (1) lagert, einerseits unmittelbar benachbart zu dem Innenring (16) des Kegelrollenlagers (9, 10), welches das rotierende Bau teil (7, 8) lagert, und andererseits unmittelbar benachbart zu einem Anlageelement (21), welches in axialer Richtung ortsfest mit der Welle (1) verbunden ist, angeordnet sind.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Bauteil (7, 8) ein Zahnrad ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits einer Doppelkupplung (5, 6) ein rotierendes Element (7, 8) angeordnet ist, welches über die Doppelkupplung (5, 6) mit der Welle (1) verbunden werden kann, wobei jedes rotierende Element (7, 8) über zwei Kegelrollenlager (9, 10) gelagert ist.