DE1045737B

DE1045737B - Vereinigtes Radialnadel- und Schraegkugellager mit nebeneinander auf einem gemeinsamen Lagerring laufenden Nadeln und Kugeln

Info

Publication number: DE1045737B
Application number: DEI8515A
Authority: DE
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1954-04-13
Filing date: 1954-04-13
Publication date: 1958-12-04

Description

Vereinigtes Radialnadel- und Schrägkugellager mit nebeneinander auf einem gemeinsamen Lagerring laufenden Nadeln und Kugeln Die Erfindung bezieht sich auf ein Radialnadel- und Schrägkugellager mit nebeneinander auf einem gemeinsamen Lagerring laufenden Nadeln und Kugeln, bei dem nach Patent 968 432 die Nadellaufbahnen sowohl des äußeren als auch des inneren Lagerringes in die ebenfalls unmittelbar in diese Ringe eingearbeiteten Kugellaufbahnen übergehen und zumindest die einer gemeinsamen Reihe angehörenden Wälzkörper in einem Käfig geführt sind.
Wenn bei einem solchen Lager die innere Nadellaufbahn einstöckig mit der inneren Laufbahn der Kugeln ist, dann liegen beim Umlaufen die Laufbahnen der Nadeln und diejenigen der Kugeln konzentrisch zueinander. Ist dabei die äußere Laufbahn der Nadeln um das radiale Spiel und den radialen elastischen Verformungsweg exzentrisch zum Zentrum des inneren Ringes, dann liegt bei einstöckigem Innenring die äußere Kugellaufbahn ebenfalls exzentrisch zur Innenkugellaufbahn.
Da nun spielfreie Laufbahnen des Axiallagers zentrisch zueinander ablaufen sollen, so muß erreicht werden, daß die eine Kugellaufbahn, beispielsweise die innere, sich zentrisch zur anderen, bei dem Beispiel also der äußeren, einstellen kann. Diese Bedingung soll erfüllt werden, obgleich die Nadellaufbahnen um das radiale Spiel, vermehrt um die elastischen Verformungswege und etwaige durch Rundlauffehler bedingte Abweichungen exzentrisch zueinander sein können.
Das Radialspiel läßt sich durch Verwendung von käfiggeführten Nadeln klein halten. Dabei ergeben sich zwangläufig nur geringe elastische Verformungswege, weil die Nadeln klein im Durchmesser sind und auf größerer Länge tragen. Bei einer de artigen Lagerausbildung wird erreicht, daß die Exzentrizität der inneren zur äußeren Nadellaufbahn klein ist, so daß bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen auf die Einstellmöglichkeit der Laufbahnen zueinander verzichtet werden kann.
Um nun dort, wo es erforderlich ist, die Kugeln und ihre Laufbahnen vor Überlastung zu schützen und um das Abrollen der Kugeln möglichst günstig zu gestalten, geht die Erfindung dahin, bei einem vereinigten Radialnadel- und Schrägkugellager mit nebeneinander auf gemeinsamen Lagerringen laufenden Nadeln und Kugeln, bei welchen nach Patent 968 432 die Nadellaufbahnen sowohl des äußeren als auch des inneren Lagerringes in die ebenfalls unmittelbar in diese Ringe eingearbeiteten Kugellaufbahnen übergehen und zumindest die einer gemeinsamen Reihe an- ; gehörenden Wälzkörper in einem Käfig geführt sind, schädliche Radialdrücke auf die Wälzkörper, vorzugsweise Kugeln des Lagers und die nachteiligen Rollgeschwindigkeitsunterschiede der Kugeln auszugleichen, indem für diese Kugeln der eine Ring eine im Abstand von seiner Längsmittelachse gleichbleibende Rollbahn, der andere Ring dagegen eine im Abstand von der gleichen Achse in geringen Grenzen nachgiebige Rollbahn aufweist.
Günstigerweise ist das Lager so ausgebildet, daß von einem Ring ein die Kugellaufbahn aufweisendes Ringstück abgeteilt und dieses in seiner der Rollbahn abgekehrten Fläche in Radialrichtung ungestützt ist.
Der Ausgleich kann jedoch nach einem anderen Merkmal der Erfindung auch dadurch erreicht werden, daß für zurückstellendes Nachgeben der einen Kugellaufbahn in radialer Richtung gesorgt wird, indem beispielsweise die eine Kugellaufbahn in radialer Richtung federnd wirksam gestaltet wird. Die ausgleichende Wirkung kann dabei noch dadurch erhöht werden, daß der die Kugeln nachgehend aufnehmende Innen- oder Außenring im Bereich der Kugellaufbahn radial ungestützt ist.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Es zeigt Fig. 1 ein Lager mit unterteiltem Außenring, Fig. 2 ein Lager mit unterteiltem Innenring, Fig. 3 ein Lager mit nachgebender äußerer Kugellaufbahn, Fig. 4 ein Lager mit nachgebender innerer Kugellaufbahn, Fig. 5 eine Kugellaufbahn in vergrößertem Maßstab. Das in Fig. 1 dargestellte Lager hat einen Innenring 1 mit der Nadellaufbahn 2 und der Kugellaufbahn 3. Die Kugeln werden von einem beliebigen Käfig 4, und die Nadeln von einem Fensterkäfig 5 in ihrem gegenseitigen Abstand gehalten. Der Innenring sitzt fest auf der Welle 6. Der Außenring ist in ein Teilstück 7 und ein Ringstück 8 unterteilt. Das Ringstück 8 nimmt die gesamte Laufbahn 9 für die Kugeln 10 auf. Es ist in seinem äußeren Durchmesser kleiner gehalten als die Bohrung 11, in welche das Teilstück 7 eingebracht ist. Das Ringstück 8 kann deshalb bei einer irgendwie eintretenden radialen Verschiebung der Welle 6 gegenüber dem äußeren Ringteilstück 7 seine radiale Lage ändern. Bei einer Radialverschiebung der Welle 6 verändert sich der Abstand der Laufbahn 2 von der Mittellinie des Ringes 7. Der Abstand der Kugellaufbahn 9 von der gleichen Mittellinie ändert sich ebenfalls, und zwar um das der radialen Verschiebung der Welle 6 entsprechende Stück. Wenn die radiale Verstellung fortwährend erfolgt, dann ist es zweckmäßig, Gleitwerkstoffe und Schmiermittel zu verwenden.
Bei dem Lager nach Fig. 2 liegen die Verhältnisse ähnlich wie bei demjenigen nach Fig. 1. Hier ist der Innenring in das Teilstück T und das Ringstück 8' unterteilt, während der Außenring 1' einstückig ist. Das Ringstück 8' ist gegenüber der Welle ungestützt, weshalb sein Innendurchmesser größer gehalten ist als derjenige der Welle 6.
Bei dem Lager nach Fig. 3 ist sowohl der Innenring 1 als auch der Außenring 1' einstückig ausgebildet. Um auch hier eine radiale Verstellung der Welle 6 gegenüber dem Außenring 1' in geringen Grenzen zu ermöglichen, ist der Außenring 1' im Bereich der Kugellaufbahn federnd gestaltet. Er besteht daher aus federndem Werkstoff und ist an der der Kugellaufbahn 9' abgekehrten Seite ungestützt. Der Außenring 1' wird zweckmäßigerweise nach dem Zieh- ; verfahren hergestellt.
Da der Außenring 1' an der Kugellaufbahn federnd ausgebildet ist, so kann er bei radialem Verschieben der Welle 6 im Bereich der Kugeln in der Verschieberichtung nachgeben, wodurch die Radialdrücke auf die Kugeln 10 ausgleichbar sind.
Bei dem in Fig.4 wiedergegebenen Lager ist die Laufbahn des Innenringes nachgebend gestaltet. Auch in diesem Fall ist sowohl der Innen- als auch der Außenring einstückig. Die nachgebende Wirkung wird dabei noch durch die Ringnut 12 erhöht. Die Erhöhung der Nachgiebigkeit muß nicht mittels einer Ringnut erfolgen, sie kann vielmehr auch durch Rillen oder andere geeignete Querschnittsverminderungen erzielt werden; sie kann sogar zu den auftretenden Kräften ; abgestimmt werden.
Die Laufbahnen der Kugeln werden, soweit sie mit Schultern versehen sind, vorwiegend gemäß Fig.5 ausgebildet. Danach wird der Laufbahnradius R größer gewählt als der Kugelradius r. Außerdem kann die Kugellaufbahn in Richtung zur Wellenachse leicht geneigt sein, also um den Winkel a von der Parallelen zur Wellenachse abweichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vereinigtes Radialnadel- und Schrägkugellager mit nebeneinander auf einem gemeinsamen Lagerring laufenden Nadeln und Kugeln, bei dem nach Patent 968 432 die Nadellaufbahnen sowohl des äußeren als auch des inneren Lagerringes in die ebenfalls unmittelbar in diese Ringe eingearbeiteten Kugellaufbahnen übergehen und zumindest die einer gemeinsamen Reihe angehörenden Wälzkörper in einem Käfig geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß schädliche Radialdrücke auf die Wälzkörper, vorzugsweise Kugeln (10) des Lagers und die nachteiligen Rollgeschwindigkeitsunterschiede der Kugeln (10) ausgleichbar sind, indem für diese Kugeln der eine Ring (1, 1') eine im Abstand von seiner Längsmittelachse gleichbleibende Rollbahn, der andere Ring dagegen eine vom Abstand von der gleichen Achse in geringen Grenzen nachgiebige Rollbahn aufweist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Ring (7) ein die Kugellaufbahn aufweisendes Ringstück (8) abgeteilt und dieses an seiner der Rollbahn abgekehrten Fläche in radialer Richtung ungestützt ist.
3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleich durch zurückstellendes Nachgeben der einen Kugellaufbahn in radialer Richtung erzielbar ist.
4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zurückstellende Kugellaufbahn als radial federnde Kugellaufbahn (9') gestaltet ist.
5. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleich dadurch erfolgt, daß elastisch verformbare Kugeln eingebaut sind.
6. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kugeln nachgebend aufnehmende Innenring (1) im Bereich der Kugellaufbahn radial ungestützt ist (Fig. 4).
7. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kugeln nachgebend aufnehmende Außenring (1') im Bereich der Kugellaufbahn (9') radial ungestützt ist (Fig. 3). In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 430 359; französische Patentschrift Nr. 575 073.