DE102017127733A1 - Tapered roller bearings - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schrägrollenlager, umfassend einen inneren Lagerring (2) mit einer an dessen äußerer Mantelfläche (3) schräg zur Lagerrotationsachse (A) angeordneten inneren Laufbahn (4) und einen diese Laufbahn (4) an ihrem kleinsten Durchmesser begrenzenden Bord (5), einen äußeren Lagerring (6) mit einer an dessen innerer Mantelfläche (7) ebenfalls schräg zur Lagermittelachse (A) angeordneten äußeren Laufbahn (8) und einem diese Laufbahn (8) an ihrem größten Durchmesser begrenzenden Bord (9) sowie eine Vielzahl zwischen den Lagerringen (2, 6) angeordneter und auf deren Laufbahnen (4, 8) abrollender Rollenwälzkörper (10), die in Umfangsrichtung durch einen Lagerkäfig (11) in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden, wobei die äußere Mantelfläche (3) des inneren Lagerrings (2) und die innere Mantelfläche (7) des äußeren Lagerrings (6) jeweils außerhalb der Laufbahnen (4, 8) entweder gegensinnig schräg oder koaxial zylindrisch zur Lagerrotationsachse (A) verlaufend ausgebildet und die Laufbahnen (4, 8) beider Lagerringe (2, 6) jeweils kegelförmig in diese Mantelflächen (3, 7) eingearbeitet sind, so dass die dabei entstehenden und die Laufbahnen (4, 8) jeweils einseitig begrenzenden Borde (5, 9) dadurch jeweils einteilig mit den Lagerringen (2, 6) ausgebildet sind.Erfindungsgemäß ist der Lagerkäfig (11) als aus zwei axial miteinander verbindbaren Käfighälften (12, 13) bestehender Blechkäfig ausgebildet, der entweder auf den Rollenwälzkörpern (10) oder einerseits am Bord (5) des inneren Lagerrings (2) und andererseits am Bord (9) des äußeren Lagerrings (6) geführt ist.The invention relates to a tapered roller bearing, comprising an inner bearing ring (2) with an inner raceway (4) arranged at an outer circumferential surface (3) at an angle to the bearing rotation axis (A) and a rim (5) delimiting this raceway (4) at its smallest diameter. , an outer bearing ring (6) with an inner raceway (8) also at its inner lateral surface (7) also inclined to the bearing center axis (A) and a track (9) bounding this raceway (8) at its largest diameter, and a plurality between them Bearing rings (2, 6) arranged and on the raceways (4, 8) rolling rolling roller (10) which are held in the circumferential direction by a bearing cage (11) at regular intervals, wherein the outer circumferential surface (3) of the inner bearing ring (2 ) and the inner circumferential surface (7) of the outer bearing ring (6) in each case outside the raceways (4, 8) either in opposite directions obliquely or coaxially cylindrical to Lagerrot Ationsachse (A) extending trained and the raceways (4, 8) of both bearing rings (2, 6) each tapered in these lateral surfaces (3, 7) are incorporated, so that the resulting and the raceways (4, 8) each bounding one side According to the invention, the bearing cage (11) is designed as a sheet-metal cage consisting of two cage halves (12, 13) which can be connected axially to one another, which can either be mounted on the roller rolling elements (10th) ) or on the one hand on the board (5) of the inner bearing ring (2) and on the other hand on the board (9) of the outer bearing ring (6) is guided.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein einreihiges Schrägrollenlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, welches insbesondere vorteilhaft für Anwendungen geeignet ist, bei denen die Tragfähigkeit eines bauraumgleichen Kugellagers nicht mehr ausreichend und die Verwendung eines bauraumgleichen Zylinderrollenlagers nicht wirtschaftlich ist, beispielsweise bei der Lagerung der Kurbelwelle in einem Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor oder bei der Lagerung der Hauptwelle in einem Kraftfahrzeug-Getriebe.The invention relates to a cage for a single-row tapered roller bearing according to the preamble forming features of
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus den Druckschriften
Nachteilig bei derart ausgeführten Schrägrollenlagern ist jedoch, dass die Käfigstege der Kammkäfige an ihren freien Enden relativ elastisch verformbar sind, so dass es bei hoher Lagerbelastung zu einer Schiefstellung der Käfigstege und zu einem kinematisch unsauberen Abrollen der Rollenwälzkörper mit der Folge von Käfig- oder Laufbahnbeschädigungen kommen kann.A disadvantage of tapered roller bearings designed in this manner, however, is that the cage webs of the comb cages are deformed relatively elastically at their free ends, so that at high bearing load to a misalignment of the cage webs and a kinematically unclean rolling the roller rolling come with the result of cage or track damage can.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Schrägrollenlager zu konzipieren, welches einen Lagerkäfig aufweist, mit dem eine Schiefstellung der Rollenwälzkörper bei hoher Lagerbelastung und die daraus resultierenden negativen Folgen wirksam vermeidbar sind.Based on the stated disadvantages of the known prior art, the invention is therefore based on the object to design a tapered roller bearing, which has a bearing cage with which a misalignment of Rollenwälzkörper at high bearing load and the resulting negative consequences are effectively avoidable.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Schrägrollenlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass der Lagerkäfig als aus zwei axial miteinander verbindbaren Käfighälften bestehender Blechkäfig ausgebildet ist, der entweder auf den Rollenwälzkörpern oder einerseits am Bord des inneren Lagerrings und andererseits am Bord des äußeren Lagerrings geführt ist. According to the invention this object is achieved in a tapered roller bearing according to the preamble of
Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlagers werden in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments and advantageous developments of the inventively designed tapered roller bearing are described in the subclaims.
Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlager vorgesehen, dass die Rollenwälzkörper bevorzugt als Kegelrollen ausgebildet sind, die entweder einen Kegelwinkel im Bereich von 1° bis 4° oder im Bereich von 2° bis 6° aufweisen. Der Bereich von 1° bis 4° bezieht sich dabei auf die bevorzugte Anwendung des Schrägrollenlagers als Lagerung der Kurbelwelle eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors, während der Bereich von 2° bis 6° sich auf die bevorzugte Anwendung des Schrägrollenlagers als Festlager zur Lagerung der Hauptwelle in einem Kraftfahrzeug-Getriebe bezieht.Thereafter, it is provided according to
Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlagers, dass die Käfighälften asymmetrisch ausgebildet sind und jeweils aus einer Blechscheibe mit mehreren eingezogenen Taschenabschnitten und mit mehreren die Taschenabschnitte miteinander verbindenden Stegabschnitten bestehen. Gemäß Anspruch 4 sind dabei die Taschenabschnitte in der auf der Seite des kleinen Durchmessers der Rollenwälzkörper angeordneten Käfighälfte derart eingezogen, dass deren Seitenwände parallel zur Mantelfläche der Rollenwälzkörper angeordnet sind. In Draufsicht gesehen weist jeder Taschenabschnitt in dieser Käfighälfte somit eine einseitig offene Trapezform auf. Die Taschenabschnitte in der auf der Seite des großen Durchmessers der Rollenwälzkörper angeordneten Käfighälfte sind gemäß Anspruch 5 dagegen derart eingezogen, dass deren Seitenwände parallel zur Rotationsachse der Rollenwälzkörper angeordnet sind. In dieser Käfighälfte weisen die Taschenabschnitte somit in Draufsicht gesehen eine einseitig offene Viereck- oder Rechteckform auf.According to
Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlagers ist es nach Anspruch 6 des Weiteren, dass die Tiefe der Taschenabschnitte in der einen Käfighälfte gegenüber der Tiefe der Taschenabschnitte in der anderen Käfighälfte in einem Verhältnis innerhalb des Bereiches von 20:80 bis 50:50 in Bezug auf die Länge der Rollenwälzkörper zueinander stehen. Als besonders bevorzugt hat sich dabei eine Ausbildung der Käfighälften in einem Verhältnis erwiesen, bei dem die Tiefe der Taschenabschnitte in der auf der Seite des kleinen Durchmessers der Rollenwälzkörper angeordneten Käfighälfte etwa zwei Drittel und die Tiefe der Taschenabschnitte in der auf der Seite des großen Durchmessers der Rollenwälzkörper angeordneten Käfighälfte etwa ein Drittel der Länge der Rollenwälzkörper beträgt.An expedient development of the tapered roller bearing according to the invention is further characterized in that the depth of the pocket portions in the one half of the cage relative to the depth of the pocket portions in the other half of the cage in a ratio within the range of 20:80 to 50:50 with respect to the length of the roller rolling bodies to each other. In a particularly preferred embodiment, the cage halves have been formed in a ratio in which the depth of the pocket sections in the cage half arranged on the side of the small diameter of the roller rolling bodies is about two-thirds and the depth of the pocket sections in the side on the large diameter side Roller rolling body arranged cage half is about one third of the length of the roller rolling elements.
Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlagers durch Anspruch 7 noch vorgeschlagen, dass die Verbindung der beiden Käfighälften durch ein Befestigungsverfahren aus der Gruppe Nieten, Bördeln, Clipsen, Clinchen, Schweißen oder Kleben erfolgt. Im Hinblick auf den Fertigungs- und Montageaufwand hat sich dabei das Vernieten der Käfighälften als am günstigsten erwiesen. Die Montage des Schrägrollenlagers erfolgt dann in bekannter Weise nach einem an sich als Montageverfahren für Rillenkugellager bekannten Exzentermontageverfahren, bei dem am Ende die beiden Käfighälften zwischen die zuvor gleichmäßig umfangsverteilten Rollenwälzkörper jeweils von deren Stirnseiten her in das Lager eingeführt und im Lager an ihren aneinander anliegenden Stegabschnitten miteinander verbunden werden.Finally, it is proposed as an advantageous embodiment of the inventively designed tapered roller bearing by
Das erfindungsgemäß ausgebildete Schrägrollenlager weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Schrägrollenlagern den Vorteil auf, dass es dadurch, dass es mit einem die Rollenwälzkörper vollständig umschließenden zweiteiligen Lagerkäfig ausgebildet ist, eine Schiefstellung der Rollenwälzkörper bei hoher Lagerbelastung und die daraus resultierenden negativen Folgen wirksam vermieden werden.The tapered roller bearing according to the invention thus has the advantage over the tapered roller bearings known from the prior art that it is skewed by high rolling bearing loads and the resulting negative consequences by being formed with a two-part bearing cage completely enclosing the roller rolling elements be avoided.
Figurenlistelist of figures
Das erfindungsgemäß ausgebildete Schrägrollenlager wird nachfolgend in zwei bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnittes durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlagers; -
2 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnittes durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlagers; -
3 eine vergrößerte räumliche Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Lagerkäfigs eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlagers; -
4 eine vergrößerte räumliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Lagerkäfigs eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrollenlagers.
-
1 an enlarged view of a cross section through a first embodiment of an inventively designed tapered roller bearing; -
2 an enlarged view of a cross section through a second embodiment of an inventively designed tapered roller bearing; -
3 an enlarged spatial side view of a first embodiment of the bearing cage of an inventively designed tapered roller bearing; -
4 an enlarged spatial representation of a second embodiment of the bearing cage of an inventively designed tapered roller bearing.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
In den
Aus den
Weiterhin ist aus den
Schließlich ist in den
Die Verbindung der beiden Käfighälften
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SchrägrollenlagerTapered roller bearings
- 22
- innerer Lagerringinner bearing ring
- 33
-
äußere Mantelfläche von
2 outer surface of2 - 44
-
innere Laufbahn in
3 inner career in3 - 55
-
Bord an
4 Board 4 - 66
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 77
-
innere Mantelfläche von
6 inner lateral surface of6 - 88th
-
äußere Laufbahn in
7 outer raceway in7 - 99
-
Bord an
8 Board8th - 1010
- Rollenwälzkörperroller rolling
- 1111
- Lagerkäfigbearing cage
- 1212
-
Käfighälfte von
11 Cage half of11 - 1313
-
Käfighälfte von
11 Cage half of11 - 1414
-
Taschenabschnitte in
12 Pocket sections in12 - 1515
-
Taschenabschnitte in
13 Pocket sections in13 - 1616
-
Stegabschnitte an
12 Bridge sections on12 - 1717
-
Stegabschnitte an
13 Bridge sections on13 - 1818
-
Seitenwand von
14 Sidewall of14 - 1919
-
Seitenwand von
14 Sidewall of14 - 2020
-
Mantelfläche von
10 Lateral surface of10 - 2121
-
Seitenwand von
15 Sidewall of15 - 2222
-
Seitenwand von
15 Sidewall of15 - AL A L
- LagerrotationsachseBearing axis of rotation
- AR A R
-
Rotationsachse von
10 Rotation axis of10 - δδ
-
Kegelwinkel von
10 Cone angle of10
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102016214353 A1 [0002]DE 102016214353 A1 [0002]
- DE 102016214355 A1 [0002]DE 102016214355 A1 [0002]
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DE102017127733.1A DE102017127733A1 (en) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | Tapered roller bearings |
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DE102017127733.1A DE102017127733A1 (en) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | Tapered roller bearings |
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