WO2014183755A1 - Zweireihiges schrägkugellager und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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Alessandro BARBOSA
Maria Claudia COSTA
Fabiano Miguel SOARES
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a double-row angular contact ball bearing, with an outer ring, a two-part inner ring and balls arranged therebetween in two rows.
  • Double row angular contact ball bearings are designed to accommodate combined radial and axial loads. They usually have a massive outer ring and a solid inner ring, which are produced by machining as turned parts. The production of such conventional angular contact ball bearings is therefore relatively expensive.
  • the invention has for its object to provide a double-row angular contact ball bearings, which can be made easier.
  • the invention is based on the recognition that a simpler and more cost-effective production of an angular contact ball bearing is possible by the commonly used se produced manufactured outer and inner rings by stamping and deep drawing. In this way, there are both advantages in terms of production time and in terms of production costs.
  • the angular contact ball bearing according to the invention can be dimensioned so that it can accommodate the same loads as a conventional double-row angular contact ball bearings.
  • the outer ring may be made of a pipe section or of a deep-drawn cylinder sleeve. Accordingly, a blank can be produced by cutting a suitable pipe to length, this blank formed as a pipe section is then deformed, so that on the inside of the raceways for the balls are generated.
  • the outer ring on raceways produced by rolling. When rolling a rotating pipe section or a deep-drawn cylinder sleeve is pressed with great force against a roller burnishing tool, whereby the desired contour of the outer ring is formed.
  • both parts of the split inner ring of the angular contact ball bearing each have a folding section. This folding section is produced by forming and allows on the outer side of the inner ring forming raceways for the balls.
  • seals may be arranged between the inner ring and the outer ring.
  • the seals may be provided with a grease filling.
  • the two parts of the split inner ring can optionally be connected to each other by a retaining ring.
  • the retaining ring engages in corresponding grooves which are formed on both sides of the parting plane of the split inner ring and seals this area.
  • the invention relates to a method for producing a double-row angular contact ball bearing with an outer ring, a two-part inner ring and da between balls arranged in two rows.
  • the outer ring and the inner ring are produced by stamping and deep drawing.
  • Figure 1 is a perspective broken view of an inventive angular contact ball bearing
  • Figure 2 shows different steps in the manufacture of an outer ring
  • FIG. 3 shows various manufacturing steps in the manufacture of an inner ring
  • Figure 4 is a sectional view of an angular contact ball bearing according to the invention
  • Figure 5 is a sectional view of another embodiment of a cut angular contact ball bearing.
  • the angular contact ball bearing 1 shown in FIG. 1 comprises an outer ring 2, an inner ring 3 and balls 4 arranged therebetween.
  • the balls 4 are arranged in two rows arranged axially next to one another.
  • the outer ring 2 is substantially annular and has on its outer side a circumferential groove 5, accordingly, tracks 6 for the balls 4 are formed on the inside.
  • the inner ring 3 extends on the one hand in the axial direction and at both end sections radially outward.
  • FIG. 2 shows the various steps in the manufacture of an outer ring.
  • the outer ring is formed as a punched drawing part, a stamped blank 7 is set in a Rolliernnaschine in rotation and pushed by roller burnishing tools 8, 9, 10, which move in the direction indicated by the arrows 1 1, 12, 13 directions in a fixed shape.
  • roller burnishing tools 8, 9, 10 which move in the direction indicated by the arrows 1 1, 12, 13 directions in a fixed shape.
  • the blank 7 is processed to the outer ring 2 having on the inside raceways 14, 15 for the balls.
  • rolling tool 10 the circumferential groove 5 is formed.
  • FIG. 3 shows the various processing steps in the production of an inner ring.
  • a blank 16 having a recess 17 is punched from a sheet.
  • the blank 16 is cup-shaped deformed, the recess 17 having the end is then separated.
  • the blank 16 has an angled collar 18.
  • a folding section 19 is produced by a further forming process.
  • the folding section 19 is then widened so far that an approximately constant inner diameter is formed, whereby an inner ring section 20 is formed. Two such inner ring portions 20 together form an inner ring.
  • Figure 4 is a sectional view of the angular contact ball bearing 1 with the outer ring 2, the inner ring 3 and arranged therebetween balls 4. Between the outer ring 2 and the inner ring 3, a sealing means of a seal 21 is formed gap.
  • Figure 5 shows a modified embodiment of an angular contact ball bearing 22, in which the two-part inner ring 23 in the region of the circumferential parting plane 24 parallel grooves 25, 26, in which a retaining ring 27 engages.
  • the angular contact ball bearing shown in Figures 1-5 is more compact and lighter than conventional angular contact ball bearings, also its manufacture is simplified.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Schrägkugellager (1, 22), mit einem Außenring (2), einem zweiteiligen Innenring (3, 23) und dazwischen in zwei Reihen angeordneten Kugeln (4). Erfindungsgemäß sind der Außenring (2) und der Innenring (3, 23) als Stanzziehteile hergestellt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Zweireihiges Schrägkugellager und Verfahren zu seiner Herstellung Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Schrägkugellager, mit einem Außenring, einem zweiteiligen Innenring und dazwischen in zwei Reihen angeordneten Kugeln.
Hintergrund der Erfindung Zweireihige Schrägkugellager sind für die Aufnahme kombinierter radialer und axialer Belastungen vorgesehen. Sie weisen zumeist einen massiven Außenring und einen massiven Innenring auf, die spanend als Drehteile hergestellt werden. Die Produktion derartiger herkömmlicher Schrägkugellager ist daher vergleichsweise aufwendig.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweireihiges Schrägkugellager anzugeben, das einfacher hergestellt werden kann.
Beschreibung der Erfindung
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem zweireihigen Schrägkugellager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Außenring und der Innenring als Stanzziehteile hergestellt sind.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine einfachere und kostengünstigere Herstellung eines Schrägkugellagers möglich ist, indem die üblicherwei- se spanend hergestellten Außen- und Innenringe durch Stanzen und Tiefziehen hergestellt werden. Auf diese Weise ergeben sich sowohl Vorteile hinsichtlich der Produktionszeit als auch hinsichtlich der Produktionskosten. Andererseits kann das erfindungsgemäße Schrägkugellager so dimensioniert werden, dass es dieselben Lasten wie ein herkömmliches zweireihiges Schrägkugellager aufnehmen kann.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schrägkugellagers kann der Außenring aus einem Rohrabschnitt oder aus einer tiefgezogenen Zylinderhülse hergestellt sein. Dementsprechend kann ein Rohling durch Ablängen eines passenden Rohres hergestellt werden, dieser als Rohrabschnitt ausgebildete Rohling wird anschließend verformt, so dass auf der Innenseite die Laufbahnen für die Kugeln erzeugt werden. Vorzugsweise weist der Außenring durch Rollieren hergestellte Laufbahnen auf. Beim Rollieren wird ein sich drehender Rohrabschnitt oder eine tiefgezogene Zylinderhülse mit großer Kraft gegen ein Rollierwerkzeug gedrückt, wodurch die gewünschte Kontur des Außenrings entsteht. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass beide Teile des geteilten Innenrings des Schrägkugel- lagers jeweils einen Falzabschnitt aufweisen. Dieser Falzabschnitt wird durch Umformen erzeugt und ermöglicht an der Außenseite des Innenrings das Ausbilden von Laufbahnen für die Kugeln.
Um eine lange Lebensdauer sicherzustellen, können zwischen dem Innenring und dem Außenring Dichtungen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Dichtungen mit einer Fettfüllung versehen sein. Zur Erhöhung der Dichtheit können die beiden Teile des geteilten Innenrings optional durch einen Haltering miteinander verbunden sein. Der Haltering greift in entsprechende Nuten ein, die beiderseits der Trennebene des geteilten Innenrings gebildet sind und dichtet diesen Bereich ab.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines zweireihigen Schrägkugellagers mit einem Außenring, einem zweiteiligen Innenring und da- zwischen in zwei Reihen angeordneten Kugeln. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass der Außenring und der Innenring durch Stanzen und Tiefziehen hergestellt werden.
In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung besch ben.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Das erfindungsgemäß ausgebildete Schräg-kugellager wird nachfolgend in mehreren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine perspektivische aufgebrochene Ansicht eines erfindungsge- mäßen Schrägkugellagers;
Figur 2 verschiedene Schritte bei der Herstellung eines Außenrings;
Figur 3 verschiedene Herstellungsschritte bei der Herstellung eines In- nenrings;
Figur 4 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Schrägkugellagers; Figur 5 eine geschnittene Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines geschnittenen Schrägkugellagers.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung Das in Figur 1 gezeigte Schrägkugellager 1 umfasst einen Außenring 2, einen Innenring 3 und dazwischen angeordnete Kugeln 4. Die Kugeln 4 sind in zwei axial nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet. In Figur 1 erkennt man, dass der Außenring 2 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und an seiner Außenseite eine umlaufende Nut 5 aufweist, dementsprechend sind an der Innenseite Laufbahnen 6 für die Kugeln 4 gebildet. Der Innenring 3 erstreckt sich einerseits in Axialrichtung sowie an beiden Endab- schnitten radial nach außen.
Figur 2 zeigt die verschiedenen Schritte bei der Herstellung eines Außenrings. Der Außenring ist als Stanzziehteil ausgebildet, ein ausgestanzter Rohling 7 wird in einer Rolliernnaschine in Drehung versetzt und durch Rollierwerkzeuge 8, 9, 10, die sich in der durch die Pfeile 1 1 , 12, 13 angegebenen Richtungen bewegen, in eine festgelegte Form gedrückt. Durch das Rollieren wird der Rohling 7 zu dem Außenring 2 verarbeitet, der an der Innenseite Laufbahnen 14, 15 für die Kugeln aufweist. Durch das Rollierwerkzeug 10 wird die umlaufende Nut 5 gebildet.
Figur 3 zeigt die verschiedenen Bearbeitungsschritte bei der Herstellung eines Innenrings. Ein Rohling 16, der eine Ausnehmung 17 aufweist, wird aus einem Blech gestanzt. Durch einen Umformprozess wird der Rohling 16 topfförmig verformt, das die Ausnehmung 17 aufweisende Ende wird anschließend abge- trennt. Nach einem weiteren Umformschritt weist der Rohling 16 einen abgewinkelten Bund 18 auf. Zwischen dem Bund 18 und dem axialen Abschnitt des Rohlings 16 wird durch einen weiteren Umformvorgang ein Falzabschnitt 19 hergestellt. Der Falzabschnitt 19 wird anschließend soweit aufgeweitet, dass ein näherungsweise konstanter Innendurchmesser entsteht, wodurch ein In- nenringabschnitt 20 gebildet wird. Zwei derartige Innenringabschnitte 20 bilden gemeinsam einen Innenring.
Figur 4 ist eine geschnittene Ansicht des Schrägkugellagers 1 mit dem Außenring 2, dem Innenring 3 und dazwischen angeordneten Kugeln 4. Zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 ist ein mittels einer Dichtung 21 abgedichteter Spalt gebildet. Figur 5 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Schrägkugellagers 22, bei dem der zweigeteilte Innenring 23 im Bereich der umlaufenden Trennebene 24 parallel verlaufende Nuten 25, 26 aufweist, in die ein Haltering 27 eingreift.
Das in den Figuren 1 - 5 gezeigte Schrägkugellager ist kompakter und leichter als herkömmliche Schrägkugellager, zudem ist seine Herstellung vereinfacht.
Bezugszahlenliste
Schrägkugellager
Außenring
Innenring
Kugel
Nut
Laufbahn
Rohling
Rollierwerkzeug
Rollierwerkzeug
Rollierwerkzeug
Pfeil
Pfeil
Pfeil
Laufbahn
Laufbahn
Rohling
Ausnehmung
Bund
Falzabschnitt
Innenringabschnitt
Dichtung
Schrägkugellager
Innenring
Trennebene
Nut
Nut
Haltering

Claims

Patentansprüche
1 . Zweireihiges Schrägkugellager (1 , 22), mit einem Außenring (2), einem zweiteiligen Innenring (3, 23) und dazwischen in zwei Reihen angeordne- ten Kugeln (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) und der Innenring (3, 23) als Stanzziehteile hergestellt sind.
2. Schrägkugellager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) aus einem Rohrabschnitt oder einer tiefgezogenen Zylinder- hülse hergestellt ist.
3. Schrägkugellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) durch Rollieren hergestellte Laufbahnen (6, 14, 15) aufweist.
4. Schrägkugellager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Innenringabschnitte (20) des geteilten Innenrings (3, 23) jeweils einen Falzabschnitt (19) aufweisen.
5. Schrägkugellager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenring (3, 23) und dem Außenring (2) Dichtungen (21 ) angeordnet sind.
6. Schrägkugellager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Innenringabschnitte (20) des geteilten Innenrings (3, 23) durch einen Haltering (27) miteinander verbunden sind.
7. Verfahren zur Herstellung eines zweireihigen Schrägkugellagers (1 , 22) mit einem Außenring (2), einem zweiteiligen Innenring (3, 23) und dazwischen in zwei Reihen angeordneten Kugeln (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) und der Innenring (3, 23) durch Stanzen und Tiefziehen hergestellt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) durch Rollieren mit Laufbahnen (6, 14, 15) versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Innenringabschnitten (20) des geteilten Innenrings (3, 23) ein Falzabschnitt (19) ausgebildet wird.
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