DE2624849A1

DE2624849A1 - Selbstdruckerzeugendes radialgleitlager

Info

Publication number: DE2624849A1
Application number: DE19762624849
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Dr Hueber
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1976-06-03
Filing date: 1976-06-03
Publication date: 1977-12-15
Also published as: US4120544A; DE2624849C3; IT1114790B; FR2353749B1; FR2353749A1; JPS52148748A; NL7705920A; DE2624849B2; GB1559440A

Description

SKF KIKELIAGERFABRIKE2N GMBH Ύ Schweinfurt, 26.5.1976

dt 76 024 no

Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager

Die vorliegende Erfindung betrifft ein selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager für beide Drehrichtungen einer Welle mit schräg zur Umfangsrichtung geneigten, mit ihrem einen Ende zu einem schmiermittelbevorrateten Raum kommunizierenden Rillen, die in einer der aufeinander gleitenden Gleitflächen eingearbeitet sind.

Es ist ein selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager der angegebenen Gattung bekannt, bei dem abwechselnd schräg zur Umfangsrichtung geneigte Rillen am Umfang des Gleitlagers angeordnet sind, welche mittels in Umfangsriehtung verlaufender Verbindungsrillen miteinander kommunizieren (US-PS 2 598 476). Dieses Radialgleitlager hat den Nachteil, daß die dynamische Pumpwirkung der schräg zur umfangsrichtung geneigten Rillen durch die Verbindungsrillen gestört wird, so daß eine relativ kleine und für viele Fälle ungenügende Lagertragfählgkeit vorhanden ist.

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

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit Rillen versehene Gleitfläche in Umfangsrichtung in mehrere Teilfläehen unterteilt ist, wobei jede Teilfläche eine vom sehmiermittelbevorrateten Raum ausgehende, axial verlaufende Nut und zu beiden Seiten dieser Nut entgegengesetzt zueinander, schräg zur Umfangsrichtung geneigte, druckaufbauende Rillen auf-

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weist. Bei Drehung der Welle in der einen oder in der anderen Richtung wirken also die auf der einen Seite Jeder axialen Nut befindlichen Rillen dynamisch druckerzeugend, während die auf der gegenüberliegenden Seite derselben Nut befindlichen Rillen nur einen kleine Unterdruck erzeugen, der die dynamische Tragfähigkeit des Radialgleitlagers nicht beeinträchtigt.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die einzelnen Teilflächen in Umfangsrichtung durch Drosselflächen voneinander getrennt. Dadurch wird von den druckerzeugenden Rillen auf der einen Seite jeder axialen Nut des Schmiermittel dynamisch gegen die zugehörige Drosselfläche gepumpt, so daß sich in vorteilhafter Weise eine große Lagertragfähigkeit ergibt.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung schließt der schmiermittelbevorratete Raum unmittelbar an mindestens einem der beiden seitlichen Enden des Radialgleitlagers an oder ist dieser durch eine Ringnut in der mit Rillen versehenen Gleitfläche gebildet.

Nach einem erfindungsgemäßen Merkmal sind die Rillen in zwei, durch eine Radialebene bzw. durch die Ringnut getrennte Gruppen mit zu dieser Radialebene bzw. Ringnut spiegelbildlicher Schräge unterteilt.

Dabei können erfindungsgemäß die Rillen beider Gruppen von der zugehörigen axialen Nut aus zur Radialebene hin konvergieren. Das Schmiermittel, Gas oder Flüssigkeit, wird dann bei Drehung der Welle in der einen oder in der anderen Richtung vom schmiermittelbevorrateten Raum auf beiden Seiten axial in das Lagerinnere gepumpt, so daß eine hohe Tragfähigkeit des Radialgleitlagers gegeben ist.

Erfindungsgemäß können die Rillen beider Gruppen aber auch von der zugehörigen axialen Nut aus von der Ringnut weg divergieren. In diesem Fall wird das gasförmige oder flüssige Schmiermittel bei Drehung der Welle in der einen oder in der anderen Richtung von der sohmiennittelbevorrateten Ringnut zu den seitlichen Enden des Radialgleitlagers dynamisch gepumpt.

Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung sind die Rillen am seitlichen Ende des Radialgleitlagers durch eine Droseelfläche begrenzt.

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Die aufeinander gleitenden Gleitflächen können erfindungsgemäß zylindrisch, kegelig, doppelkegelig oder kugelig gewölbt sein.

Auch können die Rillen erfindungsgemäß zum Erzielen einer hohen dynamischen Lagertragfähigkeit schraubenlinienförmig verlaufen.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Radialgleitlager,

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A durch das in Figur 1 dargestellte Radialgleitlager,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein abgeändertes erfindungsgemäßes Radialgleitlager, und

Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie B-B durch das in Figur 3 gezeigte Radialgleitlager.

In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 ein erfindungsgemäßes Radialgleitlager bezeichnet, welches als axial geteilte, zum Beispiel in der Bohrung eines Gehäuses (nicht gezeigt) gehaltene Hülse ausgebildet ist und somit aus dem oberen Lagerteil 2 und dem unteren Lagerteil 35 besteht. Durch Wegnahme des oberen Lagerteils 2 läßt sich der gesamte Rotor mit der Welle 5 aus dem unteren Lagerteil JJ heben, wodurch die Montage des Radialgleitlagers erleichert wird. Außerdem können die Lagerteile 2 und 3> im Vergleich 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 Figur 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 Drosselflächen 7 voneinander getrennt sind. Jede Teilfläche

besitzt

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eine axial verlaufende Nut 8, welche an beiden seitlichen Enden des Radialgleitlagers 1 unmittelbar in den schmiermittelbevorrateten Raum 9 mündet. Zu beiden Seiten dieser Nut 8 sind fischgräten-artig entgegengesetzt zueinander, schräg zur Umfangsrichtung geneigte, druckaufbauende Rillen 10, 11,12 und 13 in der Teilfläche 6 eingearbeitet. Die Rillen 10,11,12 und 13 jeder Teilfiäche 6 sind in zwei, durch die Radialebene 23 getrennte Gruppen mit zu dieser Radialebene spiegelbildlicher Schräge unterteilt, und zwar derart, daß die Rillen 10,11,12 und 13 beider Gruppen von der zugehörigen axialen Nut 8 aus zur Radialebene hin konvergieren.

Bei Drehung der zylindrischen Welle 5 in der in Figur 1 mit Z bezeichneten Drehrichtung wirken die Rillen 10 und 11 des Radialgleitlagers dynamisch und pumpen das Schmiermittel vom schmiermittelbevorrateten Raum 9 direkt oder über die Nut 8 axial in das Innere des Radialgleitlagers 1 und gegen die Drosselflächen 7* so daß ein dynamischer Druck des Schmiermittels entsteht, der einen tragfähigen Schmierfilm zwischen der Bohrungsfläehe ²S- und der Welle 5 aufrechthält. In den entgegengesetzt schräg zur Umfangsrichtung gerichteten Rillen 12,13 wird dabei ein kleiner 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 Figur 1 bezeichneten Drehrichtung gedreht, dann werden die Rillen 12 und 13 dynamisch 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 Bohrungsfläehe \ und der Welle 5 erzeugt wird, während durch die Rillen 10 und 11 nur ein kleiner Unterdruck entsteht.

In den Figuren 3 und 4 ist ein abgeändertes erfindungsgemäßes Radialgleitlager l4 demonstriert, welches als einteilige Hülse ausgebildet ist, deren Bohrungsfläehe 4, wie bei der vorherbeschriebenen Ausführung, eine zylindrische Welle 5 (strichpunktiert in Figur 3 eingezeichnet) aufnimmt. Die Bohrungsfläehe 4 ist ebenfalls in vier Teilflächen 6 unterteilt, welche durch Drosselflächen 7 in Umfangsriehtung voneinander getrennt sind. Jede Teilfläche 6 besitzt eine axial verlaufende Nut 15, sowie zu beiden Seiten dieser Nut 15 fischgrätenartig entgegengesetzt zueinander schräg zur Umfangsriehtung geneigte, druckaufbauende Rillen 16,17,18 und 19. In der Mitte zwischen den

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seitlichen Endes des Radialgleitlagers 14 ist eine Ringnut 20 in der Bohrungsfläche 4 eingearbeitet. Die Rillen l6,17,l8 und 19 jeder Teilfläche 6 sind in zwei, durch die Ringut 20 getrennte Gruppen mit zu dieser Ringnut spiegelbildlicher Schräge unterteilt. Dabei divergieren die Rillen l6,17,l8 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 Zuführungskanal 21 mit Schmiermittel bevorratet. Im übrigen werden die Rillen 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 Z in Figur 3 bezeichneten Drehrichtung pumpen die Rillen l6,17 das Schmiermittel von der schmiermittelbevorrateten Ringnut 20 direkt oder über die Nut 15 axial zu den ringförmigen Drosselflächen 22 und in ttnfangsrichtung zu den zwischen den Teilflächen 6 befindlichen Drosselflächen 7. Dadurch wird ein dynamisch tragender Schmierfilm zwischen der Bohrungsfläche 4 und der Welle 5 geschaffen.

Bei Drehung der Welle 5 entgegen der mit Z in Figur 3 bezeichneten Drehrichtung werden die Rillen 18,19 wirksam und erzeugen einen dynamisch tragenden Schmierfilm im Radialgleitlager 14.

Die 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 Oleitflächen nicht nur zylindrisch, sondern auch kegelig, doppelkegelig oder kugelig gewölbt ausgebildet sein. Weiterhin müssen die Rillen nicht in der Bohrungsfläche eingearbeitet sein, sondern können stattdessen auf der Welle vorgesehen sein. Dabei kann der schmiermittelbevorratete Raum, zum Beispiel Ringnut in der Welle, durch axiale und radiale Bohrungen in der Welle mit Schmiermittel versorgt werden.

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Claims

SKP KÜGELLAGERPABRIKEN GMBH Schweinfurt, 26.5.1976 TPA/vEt/gh Patentansprüehe

1. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager für beide Drehrichtungen einer Welle mit schräg zur Umfangsrichtung geneigten, mit ihrem einen Ende zu einem schmiermittelbevorrateten Raum kommunizierenden Rillen, die in einer der aufeinander gleitenden Gleitfläehen eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Rillen versehene Gleitfläche (4) in Umfangsrichtung in mehrere Teilflächen (6) unterteilt ist, wobei jede Teilfläche (6) eine vom schmiermittelbevorrateten Raum (9*20) ausgehende axial verlaufende Nut (8,15) und zu beiden Seiten dieser Nut (8,15) fischgrätenartig entgegengesetzt zueinander, schräg zur Umfangsrichtung geneigte, druckaufbauende Rillen (10,11,12,13,16,17,18,19) aufweist.

2. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teilflächen (6) in umfangsrichtung durch Drosselflächen (7) voneinander getrennt sind.

3. Selbstdruokerzeugendes Radialgleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schmiermittelbevorratete Raum (9) an mindestens einem der beiden seitlichen Enden des Radialgleitlagers unmittelbar anschließt.

4. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schmiermittelbevorratete Raum durch eine Ringnut (20) in der mit Rillen (16,17,18,19) versehenen Gleitfläche (4) gebildet ist.

5. Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (10,11,12,13,16,17,18,19) jeder Teilflache (6) in zwei, durch eine Radialebene (23) bzw. durch die Ring-

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nut (20) getrennte Gruppen mit zu dieser Radialebene (25) bzw. Ringnut (20) spiegelbildlicher Schräge unterteilt sind.

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

7. Selbstdruekerzeugendes Radialgleitlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (16,17*18,19) beider Gruppen von der zugehörigen axialen Nut (15) aus von der Ringnut (20) weg divergieren.

8. Selbstdruekerzeugendes Radialgleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (16,17,18,19) am seitlichen Ende des Radialgleitlagers durch eine Drosselfläche (22) begrenzt sind.

9. Selbstdruekerzeugendes Radialgleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander gleitenden Gleitflächen zylindrisch, kegelig, doppelkegelig oder kugelig gewölbt sind.

10. Selbstdruekerzeugendes Radialgleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (10,11,12,13,16,17,18,19) schraubenlinienförmig verlaufen.

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