DE1942638A1

DE1942638A1 - Shaft bearing

Info

Publication number: DE1942638A1
Application number: DE19691942638
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl-Ing Redemann; Erhard Schimka; Hans-Helmut Dipl-Ing Schmitz
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1969-08-21
Filing date: 1969-08-21
Publication date: 1971-05-19
Also published as: GB1296280A; JPS49685B1; CH520281A

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFTLINDE AKTIENGESELLSCHAFT

!!" (S 318) S 69/060 !! "(S 318) S 69/060

Ulb/KpUlb / Kp

20.August 1969August 20, 1969

Il WellenlagerungIl shaft bearing

: Die Erfindung betrifft eine Wellenlagerung mit einem in: The invention relates to a shaft bearing with an in

J] einem Lagersitzkörper, wie einem Gehäuseteil oder dergleichen, ';' eingepaßten mindestens eine zylindrische Lagerlauffläche aufi^! weisenden Lagerkörper. Sie betrifft vornehmlich solche Lagerungen, bei denen das Lagerlaufspiel, also der Spalt zwischen der Lagerlauffläche und der Lauffläche am Wellenzapfen in radialer Richtung, sowohl in der Herstellung als auch während des Betriebes innerhalb enger Toleranzen auf einen bestimmten Wert gehalten werden muß. Sie betrifft ferner bevorzugt die Fälle, bei denen zwischen dem Lagersitzkörper und dem Wellen-J] a bearing seat body, such as a housing part or the like, ';' fitted at least one cylindrical bearing surface ^! pointing bearing body. It mainly concerns those bearings in which the bearing running play, i.e. the gap between the bearing running surface and the running surface on the shaft journal in the radial direction, must be kept at a certain value within narrow tolerances both during manufacture and during operation. It also preferably relates to the cases in which between the bearing seat body and the shaft

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zapfen betriebsbedingte größere Temperaturunterschiede eintreten können.tap operation-related larger temperature differences can occur.

Es ist bekannt, daß sich die .Durchmesser der Lagerbohrung einer ganz einfachen Lagerbüchse, als einfachster Form eines Lagerkörpers, an verschiedenen Stellen gemessen, beim Einbau in eine Aufnahmebohrung des Lagersitzkörpers in Abhängigkeit von der. Passung der Lagerbüchse in dem Lagersitzkörper verändern. Bei komplizierten Bauformen treten diese Änderungen natürlich auch auf, nur ist die Erkennung der Abhängigkeitsverhältnisse viel schwieriger, oder auch gar nicht mehr möglich. Die Erfindung geht auf die Festetellungen und erkenntnisreichen Gedanken zurück, daß Veränderungen der Durchmesserwerte auch nach vollzogenem Einbau auftreten können, wenn zwischen den die Lagerlauffläche umgebenden Teilen des Lagerkörpers und dem Lagersitzkörper eine Änderung des Temperaturunterschiedes eintritt. Derartige Temperaturunterschiede können z.B. entstehen, wenn sich die die Lagerlauffläche umgebenden Teile des Lagerkörpers infolge der Reibungswärme im Lager stärker erwärmen als der Lagersitzkörper oder wenn z.B. der Lagersitzkörper als Teil- eines Gehäuses einer in der Kältetechnik verwendeten Maschine im Betrieb stark abgekühlt wird, während die Abkühlung an der Lagerlauffläche wegen der Reibungswärme nicht oder nur in geringem Maße zustandekommt. Da für fortschrittlichIt is known that the diameter of the bearing bore a very simple bearing bush, as the simplest form of a bearing body, measured at different points during installation in a receiving bore of the bearing seat body depending on the. Change the fit of the bearing bush in the bearing seat body. These changes occur with complex designs Of course, too, but the recognition of the dependency relationships is much more difficult, or not at all possible. The invention goes back to the Festetellungen and insightful thoughts that changes in the diameter values can occur even after installation has been completed, if between the parts of the bearing body surrounding the bearing running surface and a change in temperature difference occurs in the bearing seat body. Such temperature differences can arise, for example, when the parts of the bearing body surrounding the bearing surface heat up more as a result of the frictional heat in the bearing as the bearing seat body or if, for example, the bearing seat body is used as part of a housing in refrigeration technology Machine is strongly cooled during operation, while cooling on the bearing running surface is not due to the frictional heat or only to a small extent. As for progressive

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\ konstruierte Maschinen, insbesondere für Schnell- und Schnellstläufer der Lagerspalt in möglichst engen zulässigen Toleranzen gehalten werden muß, können die durch die Temperaturunterschiede hervorgerufenen Unterschiede in der Wärmedehnung der miteinander in Beziehung stehenden Bauteile wie Wellenzapfen, Lagerkörper und Lagersitzkörper zu einer über- bzw. Unterschreitung der zulässigen Toleranz für das Lagerspiel und damit zu Punktionsstörungen des Lagers führen. Dies soll bei ! einer Wellenlagerung der vorbeschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch verhindert werden, daß der Lagersitzkörper und/oder der Lagerkörper in Nähe des Lagersitzes eine radial gerichtete erhöhte elastische Verformbarkeit aufweist, die mindestens gleich groß der durch die Temperaturunterschiede auftretenden Wärmedehnungsunterschiede zwischen Wellenzapfen, Lagerkörper und Lagersitzkörper ist. Dabei sind die der elastischen Verformung entgegenwirkenden Kräfte ins Oleichgewicht mit den von der Wärmedehnung hervorgerufenen KrSften gebracht. Dieser Vor-Ij schlag geht von der Erkenntnis aus, daß sich die von den Lagerbetriebsbedingungen abhängigen Lagerspalttemperaturen auf die der Lagerlauffläche und der ZapfenlaufflMche benachbarten Teile des Lagerkörpers bzw. der Welle den örtlich vorliegenden bzw. einstellenden Wärmeltitverhältnissen entsprechend mitteilen und dementsprechend unterschiedliche Wärmedehnungen und Spannungen, - also Unterschiede in der körperlichen Veränderung - in den Teilen hervorrufen. Bei einem besonders zweck- \ constructed machines, especially for high-speed and high-speed runners, the bearing gap must be kept within the tightest permissible tolerances, the differences in the thermal expansion of the related components such as shaft journals, bearing bodies and bearing seat bodies caused by the temperature differences can be exceeded or undershot the permissible tolerance for the bearing play and thus lead to puncture faults in the bearing. This should be at! a shaft bearing of the type described above can be prevented according to the invention in that the bearing seat body and / or the bearing body in the vicinity of the bearing seat has a radially directed increased elastic deformability which is at least equal to the thermal expansion differences between the shaft journal, bearing body and bearing seat body due to the temperature differences. The forces counteracting the elastic deformation are brought into equilibrium with the forces caused by the thermal expansion. This proposal is based on the knowledge that the bearing gap temperatures depending on the bearing operating conditions on the parts of the bearing body or the shaft adjacent to the bearing surface and the journal bearing surface correspond to the locally existing or setting thermal conditions and correspondingly different thermal expansions and stresses, - thus causing differences in the physical change - in the parts. In the case of a particularly

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mäßigen Lösungsvorschlag können in dem Lagersitzkörper und/oder in dem Lagerkörper ringförmige,sich hauptsächlich senkrecht zur radialen Richtung erstreckende Nuten ausgebildet sein, und zwar bevorzugt in Nachbarschaft der Einpaßfläche zwischen Lagerkörper und Lagersitzkörper. In vorteilhafter Weise können dabei die ringförmigen Nuten ,in gleichem und in verschiedenem radialen Abstand und axial versetzt zueinander angeordnet sein. Auch kann es zweckmäßig sein, daß sich die radial benachbarten Nuten in axialer Richtung teilweise überschneiden. Durch diese Maßnahme kann die radial gerichtete elastische Verformbarkeit verbessert werden. Dem gleichen Zwecke kann eine Ausführung dienen, bei der die Summe dermoderate proposed solution can be in the bearing seat body and / or in the bearing body annular, mainly perpendicular be formed to the radial direction extending grooves, preferably in the vicinity of the fitting surface between Bearing body and bearing seat body. Advantageously, the ring-shaped grooves, in the same and in different radial spacing and axially offset from one another. It can also be useful that the partially overlap radially adjacent grooves in the axial direction. The radially directed elastic deformability can be improved by this measure. The same Purposes can be an execution in which the sum of the

Längen des Querschnittes der ringförmigen Nuten mindestens gleich der Lagersitzlänge ist. Die ringförmigen Nuten könnenLengths of the cross section of the annular grooves at least is equal to the length of the bearing seat. The annular grooves can

nach einem weiteren erfinderischen Gedanken zumindest teilweise in das Kanalsystem des Shhmiermittelflusses eingeschaltet sein, wodurch ein perlpherer Temperaturausgleich und eine bauliche Vereinfachung der Wellenlagerung erzielbar ist. Auch die zumindest; teilweise Ausbildung von ringförmigen Kutenaccording to a further inventive idea, at least partially switched into the channel system of the shampoo flow be, whereby a pearl-spherical temperature compensation and a structural simplification of the shaft bearing can be achieved. Even the at least; partial formation of ring-shaped flutes

als Pührungakanäle für ein klimatisierendes Medium stellt eine zweckmäßige Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Wellenlagerung dar.as guiding channels for an air-conditioning medium represents a useful further development of the shaft bearings described above.

Eine Wellenlagerung nach den vorstehenden Merkmalen soll nicht nur dazu dienen, das Lagerepiel bei verschiedenen Temperatur*A shaft bearing according to the above features should not only serve to reduce the bearing clearance at different temperatures *

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differenzen konstant zu halten, sondern sie kann ebensogut noch dazu dienen, das Lagersplel bei gewissen Temperaturdifferenzen nach einer ganz bestimmten Gesetzmäßigkeit zu ändern. Für die beschriebene Wellenanordnung sind grundsätzlich alle Schmierstoffe verwendbar.keep differences constant, but they can just as well nor serve the bearing plel at certain temperature differences to change according to a very specific law. For the shaft arrangement described are basically all lubricants can be used.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Wellenlagerung im Schnitt dargestellt.In the figures, exemplary embodiments of the shaft bearing according to the invention are shown in section.

Fig. 1 zeigt eine Wellenlagerung mit einem kombinierten Radial-Axiallager. Dabei ist die Welle 1 zur Bildung einer Planfläche 2 für das Axiallager und einer zylindrischen Lagerlauffläche 3 für das Radiallager abgesetzt ausgeführt. Die Gegenlaufflächen 4 bzw. 5 des Axial- bzw. Radiallagers befinden sich an einer Lagerbüchse 6. Diese ist-in einem zylindrischen Lagersitz 7 in einem Gehäuseteil 8 eingepaßt; ihre Befestigung erfolgt dabei mittels Flanschschrauben 9. Zwischen der Planfläche 2 an der Welle 1 und der Planfläche an der Lagerbüchse 6 1st ein Lagerspiel 10 und zwischen der Lauffläche 3 des Wellenzapfens 1 und der Lagerlauffläche 5 der Lagerbüchse 6 ist ein Lagersplel 11 vorgesehen. Da sich bei den bisherigen Ausführungen das Lagerspiel H mit der Art der Passung der Lagerbüchse 6 im Lagersitz 7 verändert, .wobei diese Änderungen in der Art der Passung nicht nur von den Herstellungswertön der Einzelteile, sondern auchFig. 1 shows a shaft bearing with a combined radial-axial bearing. The shaft 1 is used to form a Flat surface 2 for the axial bearing and a cylindrical bearing running surface 3 for the radial bearing carried out offset. The mating surfaces 4 and 5 of the axial or radial bearing are located on a bearing bush 6. This is-in one cylindrical bearing seat 7 fitted in a housing part 8; they are fastened by means of flange screws 9. Between the plane surface 2 on the shaft 1 and the plane surface on the bearing bush 6 1st a bearing clearance 10 and between the Running surface 3 of the shaft journal 1 and the bearing running surface 5 the bearing bush 6 is provided with a bearing plate 11. That I in the previous versions, the bearing play H changed with the type of fit of the bearing bush 6 in the bearing seat 7, .wherein these changes in the type of fit not only of the manufacturing value of the individual parts, but also

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von deren jeweiligen Temperatur abhängig sind, ist zur erfindungsgemäßen Abwendung dieser Erscheinung die Lagerbüchse 6· in der Nähe des Lagersitzes 7 mit einer radial gerichteten erhöhten elastischen Verformbarkeit, ausgestattet, die dadurch erreicht ist, daß Nuten 12, 13, 14, 15, 16 angeordnet sind. Die Nuten 14 und 15 sind hier in das Kanalsystem für das Schmiermittel einbezogen, zu dem auch die Bohrungen 17 und 18 gehören. Durch die Anordnung der Nuten 12 bis 16 können sich bei Temperaturunterschieden der Lagerlaufflächen und die Lagersitzfläche ¹J weitgehend unabhängig voneinander verformen, wobei die Temperatur und damit die Wärmedehnung an den laufflächennahen Teilen von Welle und Lagerbüchse gleich sind, so daß das Lagerspiel in seiner exakten Größe erhalten bleibt.are dependent on their respective temperature, the bearing bush 6 in the vicinity of the bearing seat 7 is equipped with a radially directed increased elastic deformability, which is achieved in that grooves 12, 13, 14, 15, 16 are arranged to prevent this phenomenon according to the invention are. The grooves 14 and 15 are included here in the channel system for the lubricant, to which the bores 17 and 18 also belong. Due to the arrangement of the grooves 12 to 16, the bearing running surfaces and the bearing seat surface ¹ J can deform largely independently of one another in the event of temperature differences, the temperature and thus the thermal expansion on the parts of the shaft and bearing bush near the running surface being the same, so that the bearing clearance is exactly the same preserved.

Fig. 2 zeigt den Schnitt durch eine Wellenlagerung mit einem kombinierten Radial- Axiallager für eine Welle 21 in einer Lagerbüchse 22, die in einem Lagersitzkörper 23 angeordnet 1st. Im Gegensatz zur Fig. 1 ist hier der Lagersitzkörper 23 mit einer radial gerichteten erhöhten elastischen Verformbarkeit ausgestattet, indem in Nähe des Lagersitzes 24 ringförmige Nuten 25, 26,.27, 28, 29 ausgebildet sind, <Üe sich in axialer Richtung teilweise überschneiden und fm gleichem 25, 28 bzw. 26, 27 und verschiedenem 25, 26 bzw. 28, 2? radialem Abstand angeordnet sind. Auch hier sind die Nuten 26, 27 Teile des Kanalsystems f(|_r ein Schmiermedium, au dem auch die Bohrungen 30* 31 gehören.2 shows the section through a shaft bearing with a combined radial / axial bearing for a shaft 21 in a bearing bush 22 which is arranged in a bearing seat body 23. In contrast to FIG. 1, here the bearing seat body 23 is equipped with a radially directed increased elastic deformability, in that annular grooves 25, 26, .27, 28, 29 are formed in the vicinity of the bearing seat 24 and partially overlap in the axial direction fm same 25, 28 or 26, 27 and different 25, 26 or 28, 2? are arranged radial distance. Again, the grooves 26, 27 parts of the channel system f (| _r a lubricating medium au which also includes bores 30 * 31.

7 Patentansprüche y _Q . . _ 1 Bi.fcfc S.iohaui^⁹⁸² 7 claims y _Q. . _ 1 bi.fcfc S.iohaui ^ ⁹⁸²

Claims

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August 20, 1969

, Claims

(1.) Shaft bearing with one in a bearing seat body, such as a housing part or the like, having fitted at least one cylindrical bearing running surface Bearing body, characterized in that the bearing seat body (8, 2j5) and / or the bearing body (6, 22) in the vicinity of the bearing seat (7, 24) has a radially directed increased elastic deformability which at least as large as the differences in thermal expansion caused by the temperature differences between Shaft journal (1, 21), bearing body (6, 22) and bearing seat body (6, 23), the elastic deformation counteracting forces into equilibrium with those of the forces caused by thermal expansion are brought.

OftenlGINAL INSPECTED

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2. Shaft bearing according to claim 1, characterized in that that in the bearing seat body (8, 23) and / or in the bearing body (6, 22) annular, mainly Grooves (12, 13, 14, 15, 16:? 5, 26, 27, 28, 29) extending perpendicular to the radial direction are formed.

3. Shaft bearing according to claim 1 and 2, characterized in that that the annular grooves (12 - 16: 25 - 29) in the same (12/13, 14/15; 25/28, 26/27) and in different (12/15/16, 13/14; 25/26, 27/28) radial Are arranged spaced and axially offset from one another.

4. Shaft bearing according to claim 1 to 3 j characterized in that that the radially adjacent grooves (12/15, 13/14: 25/26, 27/28) partially overlap in the axial direction.

5. Shaft bearing according to claim 1 to 4, characterized in that that the sum of the lengths of the cross-section of the annular grooves is at least equal to the length of the bearing seat is.

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6. Shaft bearing according to claim 1 to 5 * characterized in that that the annular grooves (14, 15: 26, 27) at least partially in the canal system (17/18: 30/31) of the Lubricant flow are switched on.

7. Shaft bearing according to claim 1 to 5 *, characterized in that that the annular grooves at least partially guide channels for an air-conditioning medium are.

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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