DE2624849B2

DE2624849B2 - Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager

Info

Publication number: DE2624849B2
Application number: DE2624849A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Dr. 8720 Schweinfurt Hueber
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1976-06-03
Filing date: 1976-06-03
Publication date: 1980-01-31
Also published as: FR2353749B1; US4120544A; NL7705920A; FR2353749A1; DE2624849A1; IT1114790B; GB1559440A; JPS52148748A; DE2624849C3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein selbstdruckerzejgendes Radialgleitlager für beide Drehrichtungen einer Welle mit schräg zur Umfangsrichtung geneigten, mit ihrem einen Ende zu einem Schmiermittelvorratsraum offenen Pumprillen, die in einer der aufeinandergleitenden Gleitflächen eingearbeitet sind.

Es ist ein seibstdruckerzeugendes Radialgleitlager der angegebenen Gattung bekannt, bei dem abwechselnd schräg zur Umfangsrichtung geneigte Rillen am Umfang des Gleitlagers angeordnet sind, welche mittels in Umfangsrichtung verlaufender Verbindungsrillen miteinander kommunizieren (US-PS 25 98 476). Dieses Radialgleitlager hat den Nachteil, daß die dynamische Pumpwirkung der schräg zur Umfangsrichtung geneigten Pumprillen durch die Verbindungsrilleri gestört wird, so daß eine relativ kleine und für viele Fälle ungenügende Lagertragfähigkeit vorhanden ist
Weiterhin wurde bereits ein seibstdruckerzeugendes Axialgleitlager vorgeschlagen, bei dem in einer der aufeinander gleitenden Flächen einzelne Gruppen von Pumprillen eingearbeitet sind, die von einer radial bzw. in Projektion auf eine achsnormale Ebene radial

to verlaufenden Nut hydrodynamisch oder aerodynamisch mit Schmiermittel versorgt werden (DE-OS 25 04 204). Dieses Axialgleitlager kann jedoch keine bzw. sehr geringe Radialkräfte aufnehmen.

Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die

Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Radialgleitlager der angegebenen Gattung zu schaffen, welches insbesondere eine große dynamische Tragfähigkeit für beide Drehrichtungen aufweist und dabei wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe mittels der in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale.

Mk der Anordnung nach der Erfindung wird erreicht, daß bei Drehung der Welle in der einen oder in der anderen Richtung die auf der einen Seite jeder axialen Nut befindlichen Pumprillen dynamisch druckerzeugend wirken, während die auf der gegenüberliegenden Seite derselben Nut befindlichen Pumprillen nur einen kleinen Unterdruck erzeugen, der die dynamische Tragfähigkeit des Radiallagers nicht beeinträchtigt.

Da die einzelnen Teilflächen der mit Pumprillen versehenen Gleitfläche in Umfangsrichtung durch Drosselflächen voneinander getrennt sind, wird von den druckerzeugenden Pumprillen auf der einen Seite jeder axialen Nut das Schmiermittel dynamisch gegen die zugehörige Drosselfläche gepumpt, so daß sich in vorteilhafter Weise eine große Lagertragfähigkeit ergibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 und 3 ist ein Schmiermittelvorratsraum geschaffen, der wenig Bauraum beansprucht und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Die Ausgestaltungen nach Anspruch 4,5 und 6 haben zur Folge, daß das Radialgleitlager auf seiner gesamten Breite Lagerbelastung trägt.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 7 wird der Vorteil erzielt, daß im Radialgleitlager ein hoher, die Lagerbelastung aufnehmender Druck des Schmiermittels aufrechterhalten wird, weil die seitliche Abströmung des Schmiermittels aus dem Radialgleitlager durch die Drosselflächen an den seitlichen Enden des Radialgleitlagers gedrosselt ist.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele mit den Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. I einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Radialgleitlager,
F i g. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie AA durch

μ das in F i g. 1 dargestellte Radialgleitlager,

F i g. 3 einen Querschnitt durch ein abgeändertes erfindungsgemäßes Radialgleitlager, und

F i g. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie BB durch das in F i g. 3 gezeigte Radialgleitlager.

es In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Radialgleitlager bezeichnet, welches als axial geteilte, zum Beispiel in der Bohrung eines Genaues (nicht gezeigt) gehaltene Hülse ausgebildet ist und somit aus dem oberen Lagerteil 2

und dem unteren Lagerteil 3 besteht. Durch Wegnahme des oberen Lagerteils 2 läßt sich der gesamte Rotor mit der Welle 5 aus dem unteren Lagerteil 3 heben, wodurch die Montage des Radialgleitlagers erleichtert wird. Außerdem können die Lagerteile 2 und 3 im Vergleich s zu einer einteiligen Hülse leichter in ihrer Bohrungsfläche 4, zum Beispiel im elektrochemischen Bearbeitungsverfahren, bearbeitet werden, weil diese besser zugänglich sind. Die im wesentlichen zylindrische Bohrungsfläche 4 des Radialgleitlagers 1 steht einer zylindrischen Welle 5 (in F i g. 1 strichpunktiert eingezeichnet) radial gegenüber und wirkt mit dieser Welle 5 als Gleitfläche zusammen. Die Bohrungsfläche 4 weist in Umfangsrichtung vier Teilflächen 6 auf, welche durch sich axial erstreckende Drosselflachen 7 voneinander getrennt sind Jede Teilfläche 6 besitzt eine axial verlaufende Nut 8, welche an beiden seitlichen Enden des Radialgleitlagers 1 unmittelbar in den Schmiermittelvorratsraum 9 mündet Zu beiden Seiten dieser Nut 8 sind fischgrätenartig entgegengesetzt zueinander, schräg zur Umfangsrichtung geneigte, druckaufbauende Pumprillen 10, 11, !2 und 13 in der Teüfiäche 6 eingearbeitet. Die Pumprillen 10, 11, 12 und 13 jeder Teilfläcte 6 sind in zwei, durch die Radialebene 23 getrennte Gruppen mit zu dieser Radialebene spiegelbildlicher Schräge unterteilt, und zwar derart, daß die Pumprillen 10,11,12 und 13 beider Gruppen von der zugehörigen axialen Nut 8 aus zur Radialebene hin konvergieren und an den sich axial erstreckenden Drosselflachen 7 enden.

Bei Drehung der zylindrischen Welle 5 in der in Fig. 1 mit Z bezeichneten Drehrichtung wirken die Pumprillen 10 und 11 des Radialgleitlagers hydrodynamisch und pumpen das Schmiermittel vom Schmiermittelvorratsraum 9 direkt oder über die Nut 8 axial in das Innere des Radialgleitlagers 1 und gegen die Drosselflächen 7, so daß ein hydrodynamischer Druck des Schmiermittels entsteht, der einen tragfähigen Schmierfilm zwischen der Bohrungsfläche 4 und der Welle 5 aufrechthält. In den entgegengesetzt schräg zur Umfangsrichtung gerichteten Pumprillen 12, 13 wird dabei ein kl.iner Unterdruck erzeugt, der nicht kleiner sein kann als der Dampfdruck des Schmiermittels, zum Beispiel Öl.

Wird nun die Welle 5 entgegen der mit Z in F i g. 1 bezeichneten Drehrichtung gedreht, dann werden die Pumprillen 12 und 13 hydrodynamisch wirksam, indem sie das Schmiermittel axial in das Innere des Radialgleitlagers und gegen die Drosselflächen 7 pumpen, so daß wiederum ein tragfähiger Schmierfilm zwischen der Bohrungsfläche 4 und der Welle 5 erzeugt wird, während durch die Pumprillen 10 und U nur ein kleiner Unterdruck entsteht.

In den F i g. 3 und 4 ist ein abgeändertes erfindungsgemäßes Radialgleitlager 14 demonstriert, welches als einteilige Hülse ausgebildet ist, deren Bohrungsfläche 4, wie bei der vorherbeschriebenen Ausführung, eine zylindrische Welle 5 (strichpunktiert in Fig.3 eingezeichnet) aufnimmt. Die Bohrungsfläche 4 ist ebenfalls in vier Teilflächen 6 unterteilt, welche durch sich axial erstreckende Drosselflachen 7 in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind. Jede Teilfläche 6 besitzt eine axial verlaufende Nut 15 sowie zu beiden Seiten dieser Nut 15 fischgrätenartig entgegengesetzt zueinander schräg zur Umfangsrichtung geneigte, druckaufbauende Pumprillen 16,17,18 und 19. In der Mitte zwischen den seitlichen Enden des Radialgleitlagers 14 ist eine Ringnut 20 als Schmiermittelvorratsraum in der Bohrungsfläche 4 eingearbeitet Die Pumprillen 16, 17, 18,19 jeder Teilfläche 6 sind in zwei, durch die Ringnut 20 getrennte Gruppen mit zu dieser Ringnut spiegelbildlicher Schräge unterteilt Dabei divergieren die Pumprillen 16, 17, 18 und 19 beider Gruppen von der zugehörigen axialen Nut 15 aus von der Ringnut 20 weg. Die Ringnut 20 wird durch einen radial in das Radialgleitlager 14 gebohrten ZufüVz-ungskanal 21 mit Schmiermittel bevorratet im übrige- werden die Pumprillen 16,17,18 und 19 an beiden seitlichen Enden des Radialgleitlagers 14 durch eine ringförmige Drosselfläche 22 begrenzt

Die Wirkungsweise des abgeänderten Radialgleitlagers ist analog zu der des vorher beschriebenen erfindungsgemäßen Radialgleitlagers, das heißt, bei Drehung der Welle 5 in der mit Zin F i g. 3 bezeichneten Drehrichtung pumpen die PumprilJan 16, 17 das Schmiermittel von der schmiermittelbevorrateten Ringnut 20 direkt oder über die Nut 15 axial zu den ringförmigen Drosselflachen 22 und in Umfangsrichtung zu den zwischen den Teilflächen 6 befindlichen Drosselflächen 7. Dadurch wird ein hydrodynamisch tragender Schmierfilm zwischen der Bohrungsfläche 4 und der Welle 5 geschaffen.

Bei Drehung der Welle 5 entgegen der mit Zin F i g. 3 bezeichneten Drehrichtung werden die Pumpriüen 18, 19 wirksam und erzeugen einen hydrodynamisch tragenden Schmierfilm im Radialgleitlager 14.

Pie vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die zwei vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens weitgehend abgewandelt werden. So können die aufeinander gleitenden Gieitflächen nicht nur zylindrisch, sondern auch kegelig, doppelkegelig oder kugelig gewölbt ausgebildet sein. Weiterhin müssen die Pumprillen nicht in der Bohrungsfläche eingearbeitet sein, sondern können stattdessen auf der Welle vorgesehen sein. Dabei kann der Schmiermittelvorratsraum als Ringnut in der Welle ausgebildet sein, der durch axiale und radiale Bohrungen in der Welle mit Schmiermittel versorgt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager für beide Drehrichtungen einer Welle mit schräg zur Umfangsrichtung geneigten, mit ihrem einen Ende zu einem Schmiermittelvorratsraum offenen Pumprillen, die in einer der aufeinander gleitenden Flächen eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Pumprillen versehene Gleitfläche (4) in Umfangsrichtung in mehrere Teilflächen (6) unterteilt ist, wobei jede Teilfläche eine vom Schmiermittelvorratsraum (9, 20) ausgehende axial verlaufende Nut (8, 15) und zu beiden Seiten dieser Nut und symmetrisch zu ihr, von dieser Nut bzw. direkt vom Schmiermittelvorratsraum ausgehende, schräg zur Umfangsrichtung geneigte Pumprillen (10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19) aufweist, weiche an sich axial erstreckenden Drosselflächen (7) enden.

2. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach Anspruch \, dadurch gekennzeichnet, daß der SchmierTniitclvorratsraurn (3) an mindestens einem der beiden seitlichen Enden des Radialgleitlagers unmittelbar anschließt

3. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittelvorratsraum durch eine Ringnut (20) in der mit Pumprillen (16, 17, 18, 19) versehenen Gleitfläche (4) gebildet ist

4. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumprillen (10,11,12,13,16,17,18,19) jeder Teilfläche (6) in zwei, durch eine Radialebene (23) bzw. durch die Ringnut \M) getrennte Gruppen mit zu dieser Radialeber/e (23) bzw. Ringnut (20) spiegelbildlicher Schräge untep.wilt sind.

5. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumprillen (10, 11, 12, 13) beider Gruppen von der zugehörigen axialen Nut (8) aus zur Radialebene (23) hin konvergieren.

6. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumorillen (16, 17, 18, 19) beider Gruppen von der zugehörigen axialen Nut (15) aus von der Ringnut (20) weg divergieren.

7. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumprillen (16, 17, 18, 19) an den seitlichen Enden des Radialgleitlagers durch Drosselflächen (22) begrenzt sind.