DE10361863A1 - Device for fastening a roller bearing - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zur Befestigung eines Wälzlagers (33) an einem Maschinenteil (10) vorgeschlagen, wobei das Wälzlager (33) vorzugsweise in einer Nabe (22) eines Gehäuseteils untergebracht ist. Das Wälzlager (33) ist mittels eines Lagerrings an dem Maschinenteil (10) befestigt, welcher mittels einem Anschlagteil (40) einseitig in seiner Lage bestimmt ist. Das Anschlagteil (40) ist mit zumindest einem Bolzenelement (43) am Maschinenteil (10) gehalten, wobei das Bolzenelement (43) einen Hinterschnitt bildenden und haltenden Bolzenkopf (58) hat, der mittels einer zum Anschlagteil (40) gerichteten Fläche an diesem anliegt. Es ist vorgesehen, dass der Bolzenkopf (58) eine Fläche (86) hat, die kugelmantelförmig ist.A device for fastening a rolling bearing (33) to a machine part (10) is proposed, wherein the rolling bearing (33) is preferably accommodated in a hub (22) of a housing part. The rolling bearing (33) is fastened by means of a bearing ring on the machine part (10), which is determined by means of a stop member (40) on one side in its position. The stop member (40) is held by at least one bolt element (43) on the machine part (10), wherein the bolt member (43) has an undercut forming and retaining bolt head (58) which abuts against the latter by means of a surface facing the stop member (40) , It is envisaged that the bolt head (58) has a surface (86) which is ball-shaped.
Description
Stand der TechnikState of technology
Aus
der deutschen Gebrauchsmusterschrift
Die Halteplatte weist um eine zentrale Öffnung, die für den Durchtritt der Rotorwelle vorgesehen ist, mehrere angesenkte Bohrungen auf, die eine Befestigung der Halteplatte mittels sogenannter Senkkopfschrauben am Gehäuseteil ermöglichen. Diese angesenkten Bohrungen sind. wie auch die entsprechenden Schraubenköpfe, kegelförmig. Bei dieser Ausführung ist nachteilig, dass die in Bolzenrichtung der Schraube wirkenden Haltekräfte nicht nur die Halteplatte verbiegen, sondern gleichzeitig durch eine eindeutig definierte Lage zwischen Schraubenkopf und konischer Senkung in der Halteplatte, der Schraubenkopf gemäß der Lageänderung der gesenkten Bohrung in der Halteplatte nachgeführt wird. Dies führt dazu, dass in dem ohnehin bereits schwachen bzw. geschwächten Bereich im Übergang vom Schraubenkopf zum Schraubenschaft nicht nur Zugkräfte wirken, sondern zugleich Biegekräfte. Diese Aggregation zweier verschiedener Belastungen führt zu einem komplexen mechanischen Spannungszustand im Übergangsbereich vom Schraubenkopf zum Schraubenschaft und somit zu einer schwer zu definierenden Belastung, die zudem besonders hoch ist.The Holding plate points around a central opening, which is responsible for the passage the rotor shaft is provided, several countersunk holes, the attachment of the holding plate by means of so-called countersunk screws on the housing part enable. These Countersunk holes are. as well as the corresponding screw heads, cone-shaped. At this execution is disadvantageous that acting in the bolt direction of the screw holding forces not only bend the retaining plate, but at the same time through a clearly defined position between the screw head and conical Countersink in the holding plate, the screw head according to the change in position lowered bore is tracked in the holding plate. This leads to, that in the already weak or weakened area in transition from the screw head to the screw shaft not only tensile forces act but at the same time bending forces. This aggregation of two different loads leads to one complex mechanical stress state in the transition region from the screw head to the screw shaft and thus to a hard-to-define load, which is also very high.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung eines Wälzlagers mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass durch die Formgebung des Bolzenkopfs bzw. dessen Fläche, die am Anschlagteil anliegt, die Biegebelastung der Schraube bzw. des Bolzens erheblich reduziert werden kann. Beim Anziehen bzw. Befestigen des Bolzenelements biegt sich das Anschlagteil entsprechend einer Schraubenklemmkraft, wobei sich die Gegenfläche im Anschlagteil neigt. Durch das Kugelgelenkprinzip kann der Bolzenkopf im Anschlagteil gleiten, so dass der Bolzenkopf nicht der Neigung des Anschlagteils folgt. Da somit bei einem komplexen Spannungszustand aus Zugkraft und Biegemoment die Komponente des Biegemoments erheblich abnimmt, kann der Querschnitt des Bolzens bzw. Bolzenelements in Bolzenrichtung deutlich höher beansprucht werden. Dies hat den praktischen Vorteil, dass hinsichtlich des Bolzendurchmessers Bolzenelemente mit kleinerem Durchmesser verwendet werden können. Abgesehen davon, dass die Bolzenelemente in der Herstellung billiger werden, hat die Verkeinerung des Bolzenelements den Vorteil, dass bei einer Nabe als aufnehmendes Gehäuseteil diese und auch die Halteplatte in ihrem Außendurchmesser verringert werden können. Da gleichzeitig auch die Halteplatte geringer belastet wird, kann diese in ihrer Materialstärke verringert werden. Ebenso kann die axiale Erstreckung des Bolzenkopfs verkleinert werden, so dass sich insgesamt eine in axialer Richtung kleiner bauende Befestigungsvorrichtung ergibt.The inventive device for mounting a rolling bearing with the features of the main claim has the advantage that by the shape of the bolt head or its surface, which bears against the abutment part, significantly reduces the bending load on the screw or bolt can be. When tightening or securing the bolt element bends the stop member according to a screw clamping force, wherein the counter surface in the stop part tends. Due to the ball joint principle, the bolt head slide in the stopper so that the bolt head does not tilt follows the stop part. As a result, in a complex state of stress From tensile force and bending moment, the component of the bending moment considerably decreases, the cross section of the bolt or bolt element in Pin direction significantly higher be claimed. This has the practical advantage that in terms of of bolt diameter Bolt elements of smaller diameter can be used. Apart from the fact that the bolt elements in the production cheaper be the constriction of the bolt element has the advantage that in a hub as receiving housing part this and the Retaining plate reduced in its outer diameter can be. Since at the same time the holding plate is loaded less, can these in their material thickness be reduced. Likewise, the axial extent of the bolt head be reduced, so that in total one smaller in the axial direction constructive fastening device results.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung zur Befestigung eines Wälzlagers nach dem Hauptanspruch möglich. Entsprechend der zum Anschlagteil gerichteten Fläche des Bolzenkopfs ist vorgesehen, dass die entsprechende Gegenfläche des Anschlagteils derartig ausgeformt ist, dass diese einen sich allgemein verjüngenden Hohlraum bildet. Die bolzenelementschonendere Ausgestaltung kommt besonders dann zum Tragen, wenn der Bolzenkopf mit einer entsprechend geformten Gegenfläche wechselwirkt. Ganz besonders ist dies der Fall, wenn die Gegenfläche des Anschlagteils kugelmantelförmig ist, so dass beide aufeinander liegenden Flächen insgesamt wie ein Kugelgelenk wirken. Wie von Kugelgelenken bekannt, können die gelenkbildenden Elemente gut gegeneinander gleiten, so dass die Belastung verringert ist.By in the subclaims listed activities are advantageous developments of the device for attachment a rolling bearing possible after the main claim. According to the stop part directed surface of the bolt head is provided that the corresponding mating surface the stop member is formed such that this is a generally tapered cavity forms. The bolzenelementschonendere design is particularly then when the bolt head with a correspondingly shaped counter surface interacts. This is particularly the case when the counterface of the Stop part is spherical shell-shaped, so that both surfaces lying on top of each other like a ball joint Act. As known from ball joints, the joint-forming elements can slide well against each other so that the load is reduced.
Zur Vermeidung unnötiger Querkräfte ist vorgesehen, dass die Gegenfläche im Anschlagteil einen größeren Radius, als die Fläche des Bolzenkopfs hat.to Avoid unnecessary transverse forces is provided that the mating surface in the stop part a larger radius, as the area of the bolt head has.
Von dem Prinzip, beide aneinander liegenden Flächen als Kugelmantelflächen auszubilden, kann abgewichen werden, so dass die Gegenfläche durchaus auch als Kegelmantelfläche ausgebildet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass entsprechende Bohrwerkzeuge verhältnismäßig einfach und in bekannter Art und Weise hergestellt werden können.From the principle of forming both adjacent surfaces as a spherical surface, can deviated, so that the counter surface are quite well designed as a conical surface can. This has the advantage that corresponding drilling tools relatively simple and can be prepared in a known manner.
Es hat sich herausgestellt, dass für die Belastung des Bolzenkopfs bestimmte Öffnungswinkel in der Gegenfläche wünschenswert sind. So wird bevorzugt, dass der Öffnungswinkel der Gegenfläche zwischen 100° und 140° hat, wobei ein Öffnungswinkel von etwa 120° besonders günstig ist. Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das Anschlagteil in unverspanntem Zustand frei über das Wälzlager kragt. Für diesen Fall ist eine besonders kurze Nabe vorgesehen, wodurch gewisse Gewichtsersparnis möglich ist. In diesem Fall kommt die Kugelgelenkwirkung besonders vorteilhaft zur Geltung, da gerade in diesem Fall besonders große Relativbewegungen zwischen Bolzenkopf und Anschlagteil möglich sind.It has been found that for the load of the bolt head certain opening angle in the mating surface are desirable. Thus, it is preferred that the opening angle of the mating surface between 100 ° and 140 °, with an opening angle of about 120 ° is particularly favorable. Advantageously, it is provided that the stop member cantilevered in the unstressed state on the roller bearing. In this case, a particularly short hub is provided, whereby certain weight savings is possible. In this case, the ball joint effect is particularly advantageous advantage, since especially in this case, particularly large relative movements between the bolt head and stop member are possible.
Zeichnungendrawings
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung eines Wälzlagers dargestellt. Es zeigen:In The drawings are exemplary embodiments a device according to the invention for mounting a rolling bearing shown. Show it:
Beschreibungdescription
In
Während das
Wälzlager
In
Die
entsprechende Gegenfläche
Es
ist somit insgesamt eine Vorrichtung zur Befestigung eines Wälzlagers
Des
weiteren ist vorgesehen, dass die Gegenfläche
Die
Gegenfläche
Es
ist vorgesehen, zwischen den reibenden Flächen von Bolzenkopf
Für das Loch
im Anschlagteil
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