DE10331348B4

DE10331348B4 - Lagereinheit

Info

Publication number: DE10331348B4
Application number: DE10331348A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. Nied (FH); Wolfgang Oetken; Ulrich Scholz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Nied Hartmut Dipl-Ing (fh) De; Oetken Wolfgang De; Scholz Ulrich De
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2023-07-12
Also published as: US7651276B2; DE10331348A1; US20060133709A1; WO2005008089A1; JP2009513887A; JP4705025B2

Abstract

Lagereinheit (2) für ein Zahnradgetriebe mit mindestens einer Getriebewelle (3), die über zumindest ein Wälzlager (2a) und eine das Wälzlager (2a) aufnehmende Lagerbuchse (2.1) innerhalb eines Getriebegehäuses (1) angeordnet ist, wobei die Lagerbuchse (2.1) mehrere Lagerflächen (2.1a, 2.1b) für alle Wälzlager (2a, 2b) der Getriebewelle (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2.1) über eine weitere Lagerfläche (2.3) und ein Außengewinde (5) in axialer Richtung zur Drehachse (4) in einem Lagerteil (2.2) gelagert ist und mittelbar über zumindest das Lagerteil (2.2) in axialer Richtung zur Drehachse (4) mit dem Getriebegehäuse (1) verbunden ist, wobei das Getriebegehäuse (1) und die Lagerbuchse (2.1) aus einer Leichtmetalllegierung und das Lagerteil (2.2) aus einem Eisenwerkstoff gebildet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinheit für ein Zahnradgetriebe mit mindestens einer Getriebewelle, die über zumindest ein Wälzlager und eine das Wälzlager aufnehmende Lagerbuchse innerhalb eines Getriebegehäuses angeordnet ist, wobei die Lagerbuchse in axialer Richtung zu einer Drehachse über eine axiale Lagerfläche am Getriebegehäuse gelagert ist.
Es ist bereits eine Antriebswelle eines Achsgetriebes eines Kraftfahrzeuges in einem Achsgehäuse mit zwei unter O-Anordnung in den Richtungen der Lagerachse gegeneinander versetzten Kegelrollenlagern aus der DE 198 08 566 C1 bekannt. Eines der beiden Kegelrollenlager ist über einen vom Achsgehäuse getrennten Gehäuseeinsatz im Achsgehäuse gelagert. Das Achsgehäuse ist aus Leichtmetall und der Gehäuseeinsatz aus Stahl oder Eisenguss gebildet.
Die gattungsgemäße DE 35 22 600 A1 beschreibt eine Lagereinheit für ein Achsgetriebe. Eine Getriebewelle ist mittels zwei Wälzlagern in einer Lagerbuchse mit zwei Lagerflächen innerhalb eines Getriebegehäuses drehbar angeordnet. Die Lagerbuchse weist einen Flansch auf, der unter Zwischenfügung einer Distanzscheibe mit dem Getriebegehäuse verschraubt ist. Die DE 35 22 600 A1 sagt nichts darüber aus, welche Materialien verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerbuchse derart auszubilden und anzuordnen, dass die gesamte Lageranordnung einer Welle einfach zu montieren ist und eine Verschiebung der Welle in axialer Richtung aufgrund von Wärmeausdehnung kompensiert wird.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Lagerbuchse mehrere Lagerflächen für alle Wälzlager der Getriebewelle aufweist. Hierdurch wird der erfindungswesentliche Vorteil erreicht, dass bei Erwärmung der Lagerbuchse die gesamte Getriebewelle entsprechend der Ausdehnung der Lagerbuchse verschoben wird. Da die Lagerbuchse in axialer Richtung über nur eine axiale Lagerfläche gelagert ist, erfolgt die Ausdehnung zumindest eines Teils der Lagerbuchse in axialer Richtung entsprechend der Positionierung der axialen Lagerfläche nur in eine Richtung.
Durch die alle Wälzlager aufnehmende Lagerbuchse kann die gesamte Getriebewelle mit einer entsprechenden Kanalgeometrie über zwei Wälzlager in der Lagerbuchse gelagert werden, sodass sich die gesamte Lagereinheit als Einheit bestehend aus Getriebewelle, Wälzlager und Lagerbuchse einfach in das Getriebegehäuse einbauen lässt. Die Lagereinheit wird von einer Seite in das Getriebegehäuse eingebaut. Das Getriebegehäuse ist entsprechend an nur einer Stelle abzudichten.
Die Lagerbuchse ist über eine weitere Lagerfläche und ein Außengewinde in axialer Richtung zur Drehachse in einem Lagerteil gelagert und zumindest in axialer Richtung zur Drehachse mittelbar über zumindest ein Lagerteil mit dem Getriebegehäuse verbunden. Der Einsatz eines Lagerteils ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Beeinflussung der temperaturbedingten axialen Verschiebung der Getriebewelle. Durch das Lagerteil lässt sich die Wärmeausdehnung in axialer Richtung insoweit einstellen, als das Lagerteil einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als die Lagerbuchse oder das Getriebegehäuse. Das Getriebegehäuse und die Lagerbuchse sind aus einer Leichtmetalllegierung und das Lagerteil aus einem Eisenwerkstoff gebildet.
Diese Ausbildungsweise der Lagerbuchse ist vor allem bei Getriebewellen vorteilhaft, die als Kegelradwellen ausgebildet sind und in ein Tellerrad eingreifen. Es wird ein Ausgleich der wärmebedingten Ausdehnung in axialer Richtung erreicht, der eine Verschiebung in der Verzahnung zwischen Kegel- und Tellerrad auf ein Mindestmaß reduziert. In Abhängigkeit der Materialwahl von Getriebegehäuse, Lagerteil und Lagerbuchse und anteilig der jeweiligen Baulängen lässt sich das Verhältnis der jeweiligen Längenausdehnungen festlegen und das Maß der Verschiebung in der Verzahnung auf ein Minimum reduzieren.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, dass die Lagerbuchse derart im Getriebegehäuse gelagert ist, dass bei betriebsbedingter Erwärmung die Lagerflächen in axialer Richtung relativ zum Getriebegehäuse in das Getriebegehäuse verschoben werden. Dadurch wird erreicht, dass die temperaturbedingte Ausdehnung des Getriebegehäuses in die entgegengesetzte Richtung kompensiert wird. Das Getriebegehäuse dehnt sich bei Erwärmung auch in axialer Richtung nach außen aus. Damit verschiebt sich die im Getriebegehäuse gelagerte Lagerbuchse ebenfalls nach außen. Gleichzeitig dehnt sich die Lagerbuchse aber nach innen aus, sodass hier eine Kompensation der Ausdehnungen in axialer Richtung erreicht wird.
Die zum Ermitteln des Verhältnisses notwendigen Werte lassen sich durch Versuche ermitteln. Mit einem solchen Verhältnis lässt sich die bei Betriebstemperatur einstellende Verschiebung in der Verzahnung sehr gut berechnen. Der Wirkungsgrad und die Geräuschentwicklung werden deutlich optimiert.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass bezüglich eines auf der Drehachse innerhalb des Getriebegehäuses fiktiven Fixpunkts ein Abstand zwischen der Lagerbuchse und dem Fixpunkt in Abhängigkeit einer bestimmten Betriebstemperatur mit einer konkreten Werkstoffauswahl für zumindest das Getriebegehäuse, das Lagerteil und die Lagerbuchse festlegbar ist. Die vorstehend beschriebene absolute Verschiebung der Lagerbuchse mit dem Getriebegehäuse nach außen und die relative Verschiebung der Lagerbuchse zum Getriebegehäuse entgegengesetzt nach innen bewirkt erfindungsgemäß einen konstanten Abstand. Durch entsprechende Werkstoffauswahl bei gegebener Geometrie lässt sich ebenso wie im umgekehrten Fall, dass die Werkstoffauswahl festgelegt ist, ein bestimmter Abstand einstellen, der bei Betriebstemperatur die bestmögliche Position im Zahneingriff bewirkt.
Ebenso wie die temperaturbedingten Ausdehnungen der Lagereinheit und des Getriebegehäuses lässt sich beispielsweise bei einer Kombination von Kegelrad und Tellerrad hinsichtlich des Zahneingriffspunktes die Ausdehnung des Tellerrades in axialer Richtung ebenfalls berücksichtigen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Lagerbuchse wird die den jeweiligen Bauteilen zuzurechnende Wärmeausdehnung in axialer Richtung baulich beziehungsweise konstruktiv getrennt, sodass die Verschiebung des Zahneingriffs einfacher berechenbar ist.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es vorteilhaft, dass die Getriebewelle fliegend in der Lagereinheit gelagert ist und alle Wälzlager in axialer Richtung mit Bezug zur axialen Lagerfläche der Lagerbuchse auf einer Seite angeordnet sind. Durch die einseitige Lagerung der Lagerbuchse in axialer Richtung stellt sich die erfindungsgemäße entgegengesetzte Längenausdehnung von Getriebegehäuse und Lagerbuchse ein. In dem Bereich, in dem die Lagerbuchse in axialer Richtung beweglich gelagert ist, ist sie in radialer Richtung unmittelbar im Getriebegehäuse und beim Einsatz eines Lagerteils mittelbar über dieses im Getriebegehäuse fixiert.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Lagerbuchse ein Außengewinde aufweist und über ein korrespondierendes Innengewinde am Lagerteil mit dem Getriebegehäuse öldicht verschraubt ist. Dadurch wird eine einfach montierbare Verbindung geschaffen, bei der die Kräfte von der Lagerbuchse auf das Lagerteil übertragen werden. Die Lagerbuchse liegt hierzu in axialer Richtung mit einer Stirnfläche an dem Lagerteil an. Über die Stirnfläche wird die Kraft auf das Lagerteil übertragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass die Lagerbuchse eine in radialer Richtung ausgerichtete äußere Passfläche aufweist und die Passfläche über den Umfang verteilt mindestens in einem Teilbereich eine Ausnehmung aufweist, die sich über eine gesamte axiale Länge der Passfläche erstreckt. Dadurch ist gewährleistet, dass die einseitige Lageranordnung der Getriebewelle die nötige Schmiermittelversorgung erfährt. Die Reduzierung des Durchmessers in Teilbereichen bildet eine Art Schmiermittelkanal in axialer Richtung zwischen der Lagerbuchse und dem Getriebegehäuse. Ferner ist beim Einsatz von zwei Wälzlagern innerhalb einer Lagerbuchse dafür gesorgt, dass das zwischen dem ersten Wälzlager und dem Lagerteil angeordnete Wälzlager mit Schmiermittel versorgt werden kann. Die Größe des Teilbereichs und die Differenz zum Außendurchmesser der Passfläche ist an die jeweiligen Parameter anzupassen.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Lagerbuchse über den Umfang verteilt mindestens ein Paar Ölbohrungen oder Ölkanäle aufweist, die in radialer Richtung verlaufen, wobei die Ölbohrungen jeweils vor und hinter der Lagerfläche angeordnet sind, die dem als Ritzelflanschlager ausgebildeten Wälzlager zugeordnet ist. Dadurch wird das durch den Teilbereich in axialer Richtung geförderte Schmiermittel zum Wälzlager hin nach innen gefördert. Die Lagerfläche des Wälzlagers wird in vorteilhafter Weise durch die Ölbohrungen nicht unterbrochen.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Lagerbuchse im Bereich der Ölbohrungen zumindest eine Ausnehmung aufweist, wobei die Ausnehmung zwischen dem Getriebegehäuse oder dem Lagerteil und der Lagerbuchse ein Volumen zur Aufnahme von Öl bildet, das zumindest mit einer Ölbohrung in Durchflussverbindung steht. Hierdurch wird in axialer Richtung an den Teilbereich anschließend ein Ölreservoir gebildet. Durch dieses Ölreservoir werden Öldruckdifferenzen gepuffert und die Schmierung der Wälzlager von allen Seiten gewährleistet.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass die Lagerbuchse eine als Axiallager ausgebildete Lagerschulter für das Wälzlager aufweist und die Lagerschulter über den Innenumfang verteilt mindestens einen in axialer Richtung verlaufenden Durchbruch aufweist. Durch den Durchbruch ist gewährleistet, dass das Wälzlager über die Ölbohrung mit Öl oder Schmierstoff versorgt wird und dass das Öl vom äußeren Wälzlager zum inneren Wälzlager gelangt.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die Wälzlager auf zwei benachbarten Lagerflächen der Getriebewelle gelagert sind und die Lagerflächen oder die Wälzlager einen Abstand von 3 bis 30 mm, im Besonderen 7 mm aufweisen. Dadurch wird der Bauraum der Lagerung der Getriebewelle auf ein Minimum reduziert. Die Kräfte in radialer Richtung werden über die Passfläche und die Kräfte in axialer Richtung über das Lagerteil auf das Getriebegehäuse übertragen. Durch den geringen Abstand zwischen den Wälzlagern und die geringe Länge der Getriebewelle zwischen den Wälzlagern ist die thermisch bedingte Ausdehnung in axialer Richtung entsprechend gering.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass das Getriebegehäuse und die Lagerbuchse aus einer Leichtmetalllegierung und das Lagerteil aus einem Eisenwerkstoff gebildet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Passung zwischen der Lagerbuchse und dem Getriebegehäuse aufgrund der gleichen temperaturbedingten Ausdehnung der Lagerbuchse und des Getriebegehäuses nur innerhalb der für die Passung zulässigen Toleranzen variiert und entsprechend sicher und fest sitzt. Die Einstellung der Passung wird dadurch vereinfacht, dass keine oder nur geringe unterschiedliche werkstoffbezogene Parameter zu berücksichtigen sind.
Die Verwendung von Eisenwerkstoff für das Lagerteil hat Vorteile für die vom Wärmeausdehnungskoeffizienten abhängige Justierung des Zahneingriffspunktes.
Die nur in zulässigen Grenzen von der Temperatur abhängige Passung gleicher Werkstoffe erlaubt höhere, über die Passung zu übertragende Lagerkräfte. Es besteht die Möglichkeit, eine Passung zu wählen, mit der sich die Lagerbuchse einfach in das Getriebegehäuse einführen lässt. Durch die prinzipbedingte stärkere Erwärmung der Lagereinheit gegenüber dem Getriebegehäuse wird das Passungsspiel verringert und die radiale Abstützung der Lagerung des Antriebskegelrades verbessert.
Die Ausführung zweier auf Passung gefügter Bauteile aus Werkstoffen mit sehr unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten führt bei engen Passungen je nach Temperaturbereich zu Toleranzen, die nicht mehr im Zulässigkeitsbereich liegen. Auf Dauer führt dies im Zusammenhang mit der an den Passflächen erzeugten Reibung zu einem Spiel innerhalb der Passung und zu einem frühzeitigen Verschleiß der Lagerflächen und der Verzahnungen.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Wälzlager als Kegelrollenlager in X- oder in O-Anordnung angeordnet sind und die Getriebewelle ein Antriebskegelrad aufnimmt oder als Kegelradwelle ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Lagerbuchse lässt sich mit den Wälzlagern und der Kegelradwelle vormontieren und schnell und einfach einbauen. Die über die materialidentische Passung gelagerte Lagerbuchse weist mit dem darauf aufbauenden Vorteil, größere Kräfte zu übertragen und zwei Wälzlager aufzunehmen, und mit den entsprechenden Maßnahmen zur Ölförderung Vorteile auf, die für den Einsatz einer Kegelradwelle hervorragend geeignet sind.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
Dabei zeigen:
1 eine Schnittansicht einer Lagereinheit mit einer Lagerbuchse innerhalb eines Getriebegehäuses;
2 eine Schnittansicht einer Lagerbuchse;
3 eine Draufsicht einer Lagerbuchse gemäß 2.
Gemäß 1 ist eine Getriebewelle 3 als Kegelradwelle mit einem Antriebskegelrad 3.1 ausgebildet und rotiert innerhalb einer Lagereinheit 2 um eine Drehachse 4. Das Antriebskegelrad 3.1 kämmt ein Tellerrad 11, das über eine Tellerradaufnahme 11.1 um eine Tellerradachse 12 rotiert. Die Tellerradachse schneidet die Drehachse 4 in einem Winkel α von weniger als 90°.
Die Kegelradwelle 3 ist über zwei als Kegelrollenlager ausgebildete Wälzlager 2a, 2b in einer Lagerbuchse 2.1 gelagert. Das Wälzlager 2b wird als Ritzelflanschlager bezeichnet. Zur Wellenlagerung weist die Lagerbuchse 2.1 zwei radiale Lagerflächen 2.1a, 2.1b und zwei als Lagerschulter ausgebildete Axiallager 2.4, 2.6 auf. Die Wälzlager 2a, 2b weisen einen Abstand von 7 mm auf. In nicht dargestellten Ausführungsformen beträgt der Abstand der Wälzlager 2a, 2b zwischen 3 und 30 mm.
Die Lagerbuchse 2.1 ist in radialer Richtung über eine Passfläche 7 in einem Getriebegehäuse 1 und in einem Lagerteil 2.2 gelagert. Zum Getriebegehäuse 1 hin ist die Lagerbuchse 2.1 über eine axiale Lagerfläche 2.3 abgestützt. Zudem ist die Lagerbuchse 2.1 in axialer Richtung über ein Außengewinde 5 mit einem Lagerteil 2.2 verschraubt. Das Lagerteil 2.2 ist als Lagerdeckel ausgebildet und weist ein entsprechendes Innengewinde 6 auf. Der Lagerdeckel 2.2 ist über mehrere Bolzen 13 am Getriebegehäuse 1 befestigt. Ein Bolzen 13 ist beispielhaft dargestellt.
Die Position des Antriebskegelrads 3.1 zum Tellerrad 11 wird in kaltem Temperaturzustand in axialer Richtung über eine Distanzscheibe 1.1 festgelegt. Neben der Distanzscheibe 1.1 ist zwischen dem Getriebegehäuse 1 und dem Lagerdeckel 2.2 um die Distanzscheibe 1.1 herum ein Dichtmittel 14 in Form einer Scheibendichtung vorgesehen. Eine weitere Justierung der Lagereinheit 2 erfolgt über einen Distanzring 3.2, der die Position des Ritzelflanschlagers 2b zur Getriebewelle 3 einstellt.
Nach dem Aufpressen des Lagerinnenrings des Ritzelflanschlagers 2b auf den Schaft der Getriebewelle 3 wird das Antriebskegelrad in die vormontierte Lagereinheit 2 geführt, der Distanzring 3.2 mit dem Lagerinnenring des Ritzelflanschlagers 2b aufgepresst und nach der Montage des Dichtmittels 14 der Lagerdeckel 2.2 am Getriebegehäuse 1 verschraubt.
Bei Erwärmung des Getriebegehäuses 1 und der gesamten Lagereinheit 2 im Betriebszustand dehnt sich das Getriebegehäuse 1 und das Lagerteil 2.2 in axialer Richtung entgegengesetzt zum Tellerrad 11 aus. Die Lagerbuchse 2.1 dagegen dehnt sich durch die einseitige axiale Lagerung in Richtung Tellerrad 11 aus. Ein axialer Abstand 16 zwischen einem auf der Drehachse 4 innerhalb des Getriebegehäuses 1 fiktiven Fixpunkt 15 und der Lagerbuchse 2.1 nimmt mit zunehmender Betriebstemperatur ab.
An der axialen Lagerfläche 2.3 anliegend werden die Lagerbuchse 2.1, die Wälzlager 2a, 2b, die Getriebewelle 3 und somit auch das Antriebskegelrad 3.1 in Richtung Tellerrad 11 bewegt. Somit wird in axialer Richtung ein Ausgleich der in die entgegengesetzte Richtung orientierten Gehäusedehnung geschaffen. Dadurch verkleinert sich die Verschiebung in der Verzahnung vom Antriebskegelrad 3.1 zum Tellerrad 11. Die Geräuschbildung wird gemindert, der Verschleiß reduziert und der Wirkungsgrad erhöht.
Die Lagerbuchse 2.1 ist über ein in 2 dargestelltes Außengewinde 5 mit dem Lagerdeckel 2.2 öldicht verschraubt. In axialer Richtung liegt der Lagerdeckel 2.2 an einer zum Außengewinde 5 benachbarten axialen Lagerfläche 2.3 der Lagerbuchse 2.1 an. Über die axiale Lagerfläche 2.3 werden die Lagerkräfte in axialer Richtung auf den Lagerdeckel 2.2 übertragen. Zudem stützt sich die Lagerbuchse 2.1 bei Erwärmung und axialer Ausdehnung über die axiale Lagerfläche 2.3 am Lagerteil 2.2 ab. Dadurch wird der erfindungsgemäße Vorteil erreicht, dass der Zahneingriffspunkt zwischen dem Tellerrad 11 und dem Antriebskegelrad 3.1 konstant bleibt.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, weist die Lagerbuchse 2.1 über den Umfang verteilt in Abständen von 120° Ausnehmungen 8, 8', 8'' auf, die gegenüber einem Außendurchmesser 7.1 der Passfläche 7 einen reduzierten Durchmesser 8.1 aufweisen. Durch die Ausnehmungen 8, 8', 8'' wird über eine gesamte axiale Länge 7.2 der Passfläche 7 zwischen der Lagerbuchse 2.1 und dem Getriebegehäuse 1 eine Art Schmiermittelkanal gebildet, damit das Getriebeöl in Richtung Lagerdeckel 2.2 in die Lagereinheit 2 eindringt.
An die Ausnehmungen 8, 8', 8'' schließt jeweils eine Ausnehmung 10 an, die ein gewisses Ölvolumen aufnimmt. Das Öl wird von der Ausnehmung 10 jeweils über ein Paar Ölbohrungen 9a, 9b vor und hinter das Kegelrollenlager 2b geführt. Die Ölbohrung 9a verläuft direkt im Bereich der Ausnehmung 10. Die Ölbohrung 9b verläuft in einem an die Ausnehmung 10 anschließenden Bereich der Lagerbuchse 2.1, benachbart zur axialen Lagerfläche 2.3.
Zwischen den Ölbohrungen 9a, 9b ist die Lagerfläche 2.1b für das Kegelrollenlager 2b vorgesehen. Das durch die Ölbohrungen 9a, 9b fließende Öl wird von beiden Seiten an das Kegelrollenlager 2b geführt.
Damit das Öl besser dem Kegelrollenlager 2a zugeführt werden kann, weist das Axiallager 2.4 im Bereich der Ausnehmungen 8, 8', 8'' jeweils einen Durchbruch 2.5, 2.5', 2.5'' auf, in dem das Axiallager 2.4 unterbrochen ist. Zum besseren Fördern von Öl ist ein Innenradius 2.4a des Axiallagers 2.4 im Bereich der Durchbrüche 2.5, 2.5', 2.5'' größer als der Durchmesser der Lagerfläche 2.1b.
Um die beiden Kegelrollenlager 2a, 2b herum entsteht somit ein stetig fließender Ölstrom, der durch das rotierende Antriebskegelrad 3.1 gefördert wird. Der stetig fließende Ölstrom wird dadurch verbessert, dass der Abstand der beiden Kegelrollenlager 2a, 2b und beider entsprechender Lagerflächen 3a, 3b auf der Kegelradwelle 3 erfindungsgemäß sehr reduziert ausgebildet ist.
Die materialidentische Passung zwischen Getriebegehäuse 1 und Lagerbuchse 2.1 bleibt bei Erwärmung des Getriebes erhalten, da die Wärmeausdehnungskoeffizienten identisch sind. Es ist eine so enge Passung zu wählen, dass sich die Lagerbuchse 2.1 zur Montage problemlos in das Getriebegehäuse 1 einführen lässt. Durch die prinzipbedingte sich stärker erwärmende Lagerbuchse 2.1 beziehungsweise Lagereinheit 2 wird das Passspiel weiter verringert und die radiale Abstützung des Antriebskegelrads 3.1 weiter verbessert.
Die bei Betriebstemperatur spiel- und verschleißfreie Passung ist gegenüber einer nicht materialeinheitlichen Passung wesentlich belastbarer. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, zwei Kegelrollenlager 2a, 2b in der Lagerbuchse 2.1 zu lagern und den Abstand zwischen den Kegelrollenlagern 2a, 2b auf ein Minimum zu reduzieren und somit Bauraum sowie Gewicht einzusparen. Eine separate Ölförderung zum Schmieren der Kegelrollenlager 2a, 2b ist durch die erfindungsgemäße Ölführung nicht notwendig.

Claims

Lagereinheit (2) für ein Zahnradgetriebe mit mindestens einer Getriebewelle (3), die über zumindest ein Wälzlager (2a) und eine das Wälzlager (2a) aufnehmende Lagerbuchse (2.1) innerhalb eines Getriebegehäuses (1) angeordnet ist, wobei die Lagerbuchse (2.1) mehrere Lagerflächen (2.1a, 2.1b) für alle Wälzlager (2a, 2b) der Getriebewelle (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2.1) über eine weitere Lagerfläche (2.3) und ein Außengewinde (5) in axialer Richtung zur Drehachse (4) in einem Lagerteil (2.2) gelagert ist und mittelbar über zumindest das Lagerteil (2.2) in axialer Richtung zur Drehachse (4) mit dem Getriebegehäuse (1) verbunden ist, wobei das Getriebegehäuse (1) und die Lagerbuchse (2.1) aus einer Leichtmetalllegierung und das Lagerteil (2.2) aus einem Eisenwerkstoff gebildet sind.
Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2.1) derart im Getriebegehäuse (1) gelagert ist, dass bei betriebsbedingter Erwärmung die Lagerflächen (2.1a, 2.1b) in axialer Richtung relativ zum Getriebegehäuse (1) in das Getriebegehäuse (1) verschoben werden.
Lagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebewelle (3) fliegend in der Lagereinheit (2) gelagert ist und alle Wälzlager (2a, 2b) in axialer Richtung mit Bezug zur axialen Lagerfläche (2.3) der Lagerbuchse (2.1) auf einer Seite angeordnet sind.
Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2.1) mit dem Außengewinde (5) über ein korrespondierendes Innengewinde (6) am Lagerteil (2.2) mit dem Getriebegehäuse (1) öldicht verschraubt ist.
Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2.1) eine in radialer Richtung ausgerichtete äußere Passfläche (7) aufweist und die Passfläche (7) über den Umfang verteilt mindestens in einem Teilbereich eine Ausnehmung (8) aufweist, die sich über eine gesamte axiale Länge (7.2) der Passfläche (7) erstreckt.
Lagereinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2.1) über den Umfang verteilt mindestens ein Paar Ölbohrungen (9a, 9b) oder Ölkanäle aufweist, die in radialer Richtung verlaufen, wobei die Ölbohrungen (9a, 9b) jeweils vor und hinter der Lagerfläche (2.1b) angeordnet sind, die dem als Ritzelflanschlager ausgebildeten Wälzlager (2b) zugeordnet ist.
Lagereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2.1) im Bereich der Ölbohrungen (9a, 9b) zumindest eine Ausnehmung (10) aufweist, wobei die Ausnehmung (10) zwischen dem Getriebegehäuse (1) oder dem Lagerteil (2.2) und der Lagerbuchse (2.1) ein Volumen zur Aufnahme von Öl bildet, das zumindest mit einer Ölbohrung (9a, 9b) in Durchflussverbindung steht.
Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2.1) eine als Axiallager ausgebildete Lagerschulter (2.4) für das Wälzlager (2b) aufweist und die Lagerschulter (2.4) über den Innenumfang verteilt mindestens einen in axialer Richtung verlaufenden Durchbruch (2.5) aufweist.