DE2537046A1 - Radiallager - Google Patents

Description

• Radiallager Gegenstand der Erfindung bildet ein vorzugsweise aus zwei Lagerschalenhälften zusammengesetztes Radiallager mit insbesondere im unbelasteten Bereich angebrachten Schmiernuten bzw. -taschen, deren Tiefe und Querschnitt zum Lagerschalenscheitelpunkt hin sich verkleinern.
• Bei Radiallagern soll möglichst wenig Reibung und Verschleiß auftreten. Diese Forderung wird durch Einbringung eines geeigneten Schmierstoffes zwischen die Gleitflächen erfüllt, wobei genügend hohe Drücke zur Aufnahme der Last zur dauernden Trennung der Gleitfläche auftreten müssen.
• Bei Radiallagern entstehen die Schmiermitteldrücke direkt im Lagerspalt durch naturgesetzliches Zusammenwirken von relativer Bewegung der Gleitflächen, Haftfähigkeit und absoluter Viskosität des Schmi er stoffs sowie einer verengenden Form des Schmierspaltes, also durch sinnvolles Zusammenspiel von Förderung (Gleitflächenbewegung) und Drosselung (Spaltverengung) des Schmierstoffs. Die notwendige Spaltverengung kommt beim Radrallagerdurch die exzentrische Wellenlage zustande. An den Gleitflächen, die den Schmierspalt bilden, haftet das Schmiermittel an.
• Durch den bewegten Zapfen wird das Schmiermittel in den Spalt hineingebracht. Es entstehen Stauungen und hierdurch der hydrodynamische Druck, der von der Stelle der maximalen Dicke des Schmierspaltes zunächst von Null bis zu einem Maximum hinter der Wirkungslinie der angreifenden Last ansteigt und dann am Ende des Gleitraumes beim engsten Schmierspalt wieder auf Null abfällt. In einem Radiallager sollten die gesamten Führungskräfte und -lasten während des Betriebes allein vom Schmierfilm übertragen werden, um eine ausreichende Betriebssicherheit mit genügend langer Lebensdauer und geringen Reibungsverlusten zu erzielen. Um die Trennung der Gleitflächen durch das Schmiermittel sicherzustellen, ist es erforderlich, daß dem Schmierspalt über die gesamte Lagerbreite ausreichend Schmiermittel angeboten wird.
• Die geeignetste Schmiermittelverteilung in einem Radiallager mit belasteter Welle geschieht in der Weise, daß das über eine im Scheitel angebrachte Bohrung zugefubrte Schmiermittel in eine Nutebzw. Tasche geführt wird, von wo aus es sich über die Oberfläche des zu lagernden Zapfens verteilt. Die Schmiernutenbzw.-taschen laufen keilförmig in die Gleitflächen aus. Da sich die Schmiermittelnutebzw. -tasche in Zapfendrehrichtung hinter ihrer engsten Stelle in die Gleitfläche hinein sowie durch Schwellbelastung erweitert, kann Unterdruck im Schmierfilm auftreten und/oder Luft von den Stirnseiten gegebenenfalls auch Fremdkörper in den Schmierspalt hineingezogen werden sowie im Schmierstoff gelöste Gase austreten, die Kavitations- und/oder Erosionsschäden hervorrufen. Gelangen die Luftblasen und die durch den Unterdruck entstandenen Gasblasen wieder in die Druckzone des Radiallagers, so vermindert sich die Tragfähigkeit des Lagers. Darüberhinaus kann der Verschleiß durch die im Schmiermittel enthaltenen Fremdkörper erhöht werden.
• Diese Einflüsse lassen sich nicht allein durch eine ausreichende Schmierstoffversorgung ausschalten, ebenso wichtig ist eine richtige Gestaltung der Schmiernuten in den Gleitflächen.
• Bekannt sind Radiallager mit einer Schmiernute, die einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt mit einem Flankenwinkel von etwa 600 zur Lauffläche aufweist, wobei sich der Auslauf der Schmiernute nach Art einer dreiseitigen Pyramide verjüngt, Abgesehen davon, daß die Herstellung einer derartigen Schmiernutenauslaufform mit einem beachtlichen Aufwand verbunden ist, wird durch eine solche Auslaufform eine schlechte Schmierstoffverteilung in axialer Richtung der Gleitfläche erzielt, da an der Auslaufspitze eine Schmierstoffkonzentration stattfindet, die zu Erosions- und Kavitationserscheinungen führen kann.
• Die gleichen Nachteile besitzt auch ein Radiallager mit einer trapezförmigen Schmiernute, deren Auslauf nach Art einer löffelförmigen Mulde ausgebildet ist. Diese Mulde, die in nachteiliger Weise in einem zusätzlichen manuellen Arbeitsgang hergestellt werden muß, soll die durch die Schmiernute transportierte Schmierstoffmenge besser in axialer Richtung auf der Gleitfläche verteilen und einen weicheren Ubergang in Laufrichtung ergeben. Es lassen sich jedoch auch dabei Erosions-und Kavitationserscheinungen nicht vermeiden, da die durch die Schmiernute der Mulde zugeführte Schmierstoffmenge am Nutenauslauf innerhalb einer relativ kurzen Strecke frei wird. Darüberhinaus kann gegebenenfalls im Bereich der löffelförmigen Mulde eine Verkleinerung des tragenden Flächenanteils der Gleitfläche erfolgen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, bei einem vorzugsweise aus zwei Lagerschalenhälften zusammengesetzten Radiallager mit insbesondere im unbelasteten Bereich angebrachter Schmiernute bzw. -tasche, deren Tiefe und Querschnitt zum Lagerscheitelpunkt hin sich verkleinern, die Schmiernuten bzw0 -taschen so auszubilden, daß Erosions- und Kavitationserscheinungen in diesem Bereich vermieden werden und eine einfache Herstellung der Schmiernuten bzw. -taschen mit herkömmlichen Mitteln möglich ist.
• Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Schmiernute bzw. -tasche zylinderhufförmig gestaltet ist.
• Die Herstellung einer solchen Schmiernute bzw. -tasche erfolgt zweckmäßig mittels spanabhebender Werkzeuge oder durch Prägen vorzugsweise vor dem Formen der Lagerschale in dem ebenen Ausgangsformteil.
• Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Schmiernute bzw0 -tasche kann sich der Schmierstoff am Auslauf in axialer und radialer Richtung optimal verteilen, da sich der Schmiernuten- bzw. -taschenquerschnitt kontinuierlich in Umlaufrichtung verkleinert, wodurch die Ausbildung eines Unterdrucks vermieden und somit das Eindringen von LuSt und Fremdkörpern in den Schmierspalt verhindert und die volle Tragfähigkeit des Radiallagers gewährleistet ist.
• Die aus dem Stand der Technik bekannten Schmiernutenformen, insbesondere jedoch die Form des Auslaufs dieser Schmiernuten, werden in der Regel in die Gleitfläche der gebogenen Lagerschale mittels eines der Form des Auslaufs entsprechenden, besonders ausgebildeten Fräswerkzeugs angebracht. Dieser Arbeitsvorgang muß mit besonderer Sorgfalt durchgeführt werden, damit die Gleitfläche nicht verletzt wird. Nach der besonderen Ausgestaltung der Erfindung-können solche Maßnahmen dadurch unterbleiben, wenn die erfindungsgemäße Schmiernute bzw. -tasche mit Hilfe eines einfachen Schneidwerkzeugs oder durch Prägen in den vorzugsweise ebenen Ausgangsformteil angebracht wird, indem das Ausgangsformteil schräggestellt und der Maschinentisch waagerecht vorgeschoben wird0 Die Bearbeitungsstelle kann dadurch ungestört eingesehen werden und der Blick wird nicht, wie bei einer gebogenen Lagerschale, durch deren hergestellte Enden behindert.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine besondere Lagerhaltung für die Werkzeuge für die Herstellung der Schmiernute bzw. -tasche nach der Erfindung nicht notwendig ist.
• Die Erfindung ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
• Es zeigen: Fig, 1 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines ebenen Ausgangsformteils 1 mit einer von der Trennfläche 2 her in Umlaufrichtung der zu lagernden Welle angebrachten zylinderhufförmigen Schmiernute 3.
• Fig. 2 ein Längsschnitt entlang der Schnittlinie I - I der Fig. 1.
• Fig. 3 eine Stirnansicht des Ausgangsformteils an der Trennfläche.
• Fig. 4 in perspektivischer Darstellung die erfindungsgemäße Schmiernute 3 bei der aus dem ebenen Ausgangsformteil 1 gebogenen ausschnittsweise dargestellten Lager schale.
• Patentansprüche

Claims (3)

1. PATENTANSPR0GHE 9 Aus vorzugsweise zwei Lagerschalenhälften zusammengesetztes Radiallager mit insbesondere im unbelasteten Bereich angebrachter Schmiernute bzw. -tasche, deren Tiefe und Querschnitt zum Lagerschalenscheitelpunkt hin sich verkleinern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernute (3) bzw. -tasche zylinderhufförmig gestaltet ist.
2. 2) Radiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernute (3) bzw. -tasche an der Lagertrennfläche (2) beginnt.
3. 3) Verfahren zur Herstellung der Schmiernute bzw0 -tasche nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernute bzw. -tasche vorzugsweise vor dem Formen der Lagerschale in dem ebenen Ausgangsformteil mittels eines spanabhebenden Werkzeugs oder durch Prägen angebracht wird.