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EP2013498A1 - Radial anti friction bearing, in particular a single-row spherical roller bearing - Google Patents

Radial anti friction bearing, in particular a single-row spherical roller bearing

Info

Publication number
EP2013498A1
EP2013498A1 EP07722221A EP07722221A EP2013498A1 EP 2013498 A1 EP2013498 A1 EP 2013498A1 EP 07722221 A EP07722221 A EP 07722221A EP 07722221 A EP07722221 A EP 07722221A EP 2013498 A1 EP2013498 A1 EP 2013498A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
ball
raceways
width
rollers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP07722221A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinrich Hofmann
Horst DÖPPLING
Rainer Eidloth
Georg Goppelt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of EP2013498A1 publication Critical patent/EP2013498A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34—Rollers; Needles
    • F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
    • F16C43/06—Placing rolling bodies in cages or bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/30—Angles, e.g. inclinations
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/30—Angles, e.g. inclinations
    • F16C2240/34—Contact angles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts

Definitions

  • the invention relates to a suitable for high axial loads radial roller bearing according to the preamble of forming features of claim 1, and it is particularly advantageous to single-row Kugelrollenlagem imple-sible, for example, as a fixed bearing for the input and output shafts of a motor-vehicle gearbox used.
  • the width of these ball rollers between their side surfaces is less than the distance between the radially opposite axial ribs of the raceways formed in the bearing rings, so that the filling of the bearing can be done with the ball rollers in the so-called Axialmontageclar, in which the ball rollers can be axially inserted through the distance between the inner ring and outer ring in the camp. If the center of the ball rollers is then at the level of the track axis, the ball rollers are rotated once vertically and once horizontally by 90 °, so that they can roll with their running surfaces in the raceways of the bearing rings.
  • the invention is therefore based on the object to design a radial rolling bearing, in particular single row ball roller bearing, which is suitable in addition to a high radial load capacity for variable axial loads under high operating pressure angles on both sides of the bearing longitudinal axis.
  • this object is achieved in a radial roller bearing according to the preamble of claim 1 such that on the one hand the raceways are formed in both bearing rings with an increased depth and width and on the other hand, the ball rollers have a tuned to an operating pressure angle of 20 ° width between their side surfaces ,
  • the depth of the raceways in the inside of the outer bearing ring and in the outer side of the inner bearing ring is about 20% of the diameter of the ball base of the ball rollers, while the width of the raceways in the bearing rings is about 80% of the diameter of the ball basic shape of the ball rollers.
  • the formation of the raceways of such dimensions is even slightly over the raceway dimensions of conventional deep groove ball bearings and ensures that the ball rollers depending on the radial bearing air even at operating pressure angles up to 25 ° to a high Schmiegungsgrad have their careers and thus the bearing reserves the full radial and axial load capacity even with mixed axial and radial load.
  • the radial rolling bearing according to the invention finally has the feature that the width of the ball rollers between their side surfaces about 55% and the distance between the radially opposite axial edges of the raceways is about 60% of the diameter of the ball basic shape of the ball rollers.
  • the width of the ball rollers of 55% of their basic shape of the ball represents an optimum in that the ball rollers with this width for a light by the dimensioned with 60% of the ball base distance between the rims of the raceways are mounted.
  • this width is matched to an operating pressure angle of 20 ° to the effect that the ball rollers can axially align even at high axial forces on such an operating pressure angle and even then with their treads to 100% contact with the raceways in the bearing rings without the to affect full radial and axial load capacity of the ball roller bearing.
  • the inventively embodied ball roller bearing thus has the advantage over the known from the prior art ball roller bearings, that it now by training with very deep and very wide tracks for the ball rollers in combination with the formation of ball rollers with a wide operating pressure angle matched width now a high radial load capacity is also suitable for variable axial loads under high operating pressure angles on both sides of the bearing longitudinal axis.
  • Figure 1 is a side view of an inventively designed ball roller bearing
  • Figure 2 shows a cross section through an inventively designed ball roller bearing under axial load
  • FIG. 3 shows an enlarged view of one half of the cross section through the ball roller bearing according to the invention designed according to detail X in FIG. 2.
  • the width b ⁇ ⁇ of the ball rollers 5 between their side surfaces 6, 7 is, as can be seen from Figure 3, less than the distance a B between the radially opposite axial edges 13, 15 and 14, 16th the raceways 11, 12 in the bearing rings 2, 3, so that the ball rollers 5 are inserted through this distance a B in Axialmontage vide in the radial rolling bearing 1.
  • the depth t ⁇ _A, tu of the raceways 11, 12 in the inner side 9 of the outer bearing ring 2 and in the outer side 10 of the inner bearing ring 3 is about 20% of the diameter dK of the ball basic shape of the ball rollers 5, while the Width b ⁇ _ A , b L ⁇ the raceways 11, 12 is about 80% of the diameter d K of the ball basic shape of the ball rollers 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

The invention relates to a radial anti friction bearing (1) which is configured as a single-row spherical roller bearing, which comprises an outer bearing ring (2), an inner bearing ring (3) and a plurality of spherical rollers (5) that are arranged between said bearing rings (2, 3). Said spherical rollers have respectively two side faces (6, 7) which are flattened symmetrically from a spherical base shape, are retained with uniform spacing to each other by means of a bearing cage (4) and roll with their running faces (8) in two groove-shaped raceways (11, 12) which are defined, respectively, by two axial rims (13, 14 and 15, 16). The width (bΚ) of the spherical rollers (5) between their side faces (6, 7) is smaller than the distance (aB) between the radially opposite axial rims (13, 15 and 14, 16), such that the spherical rollers (5) can be used at said distance (aΒ) in the axial mounting method in the radial anti friction bearing. According to the invention, the radial anti friction bearing (1) has an increased axial load capacity suitable for variable axial loads at a operational pressure angle (α) of up to 20° on both sides of the bearing longitudinal axis (17), in which the raceways (11, 12) in both bearing grooves (2, 3) are formed with an increased depth (tLA, tLΙ) and width (bLA, bLΙ) and the spherical rollers (5) have a width (bΚ) between their side surfaces (6, 7) which is harmonised to the operational pressure angle (α) at 20°.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Radialwälzlager, insbesondere einreihiges KugelrollenlagerRadial rolling bearing, in particular single row ball roller bearing
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein für hohe Axialbelastungen geeignetes Radialwälzlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 , und sie ist insbesondere vorteilhaft an einreihigen Kugelrollenlagem reali- sierbar, die beispielsweise als Festlager für die An- und Abtriebswellen eines Kfz-Schaltgetriebes zur Anwendung kommen.The invention relates to a suitable for high axial loads radial roller bearing according to the preamble of forming features of claim 1, and it is particularly advantageous to single-row Kugelrollenlagem imple-sible, for example, as a fixed bearing for the input and output shafts of a motor-vehicle gearbox used.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Als Radialwälzlager, die auch mit hohen Axialkräften belastbar sind, werden in der Praxis vor allem einreihige Rillenkugellager eingesetzt, da diese eine gleichermaßen hohe radiale und axiale Tragfähigkeit, eine geringe Reibung und die höchsten Drehzahlgrenzen aller Lagerarten aufweisen. Diese Rillen- kugellager bestehen in bekannter Weise aus einem äußeren Lagerring und einem inneren Lagerring sowie aus einer Anzahl zwischen den Lagerringen angeordneter Lagerkugeln als Wälzkörpern. Dabei sind in die Innenseite des äußeren Lagerrings und in die Außenseite des inneren Lagerrings jeweils rillenförmige Laufbahnen eingearbeitet, welche durch jeweils zwei axiale Borde begrenzt sind und in denen die Lagerkugeln durch einen Lagerkäfig in gleichmäßigen Abständen zueinander geführt werden. Das Einsetzten der Lagerkugeln in das Rillenkugellager erfolgt dabei zumeist durch das mit der DE 168 499 bekannt gewordene Exzentermontageverfahren, bei dem die beiden Lagerringe exzentrisch zueinander angeordnet werden und der dadurch entstehende freie Raum zwischen den Lagerringen mit den Lagerkugeln befüllt wird. Danach wird der innere Lagerring unter Ausnutzung der Elastizität beider Lagerringe in die zum äußeren Lagerring konzentrische Stellung gebracht, so dass die Lagerkugeln abschließend in den Laufbahnen der Lagerringe gleichmäßig verteilt werden können und der Lagerkäfig eingesetzt werden kann.As a radial roller bearing, which can also be loaded with high axial forces, single-row deep groove ball bearings are used in practice, since they have an equally high radial and axial load capacity, low friction and the highest speed limits of all types of bearings. These grooved ball bearings consist in a known manner of an outer bearing ring and an inner bearing ring and a number between the bearing rings arranged bearing balls as rolling elements. In this case, in the inside of the outer bearing ring and in the outer side of the inner bearing ring respectively groove-shaped raceways incorporated, which are bounded by two respective axial rims and in which the bearing balls are guided by a bearing cage at equal intervals to each other. The insertion of the bearing balls in the deep groove ball bearing is usually done by the well-known with DE 168 499 Exzentermontageverfahren in which the two bearing rings are arranged eccentrically to each other and the resulting free space between the bearing rings is filled with the bearing balls. Thereafter, taking advantage of the elasticity of both bearing rings, the inner bearing ring is brought into the concentric position relative to the outer bearing ring, so that the bearing balls can finally be distributed uniformly in the raceways of the bearing rings and the bearing cage can be used.
In der Praxis hat es sich jedoch erwiesen, dass derartigen Rillenkugellagern aufgrund der geringen maximal einbaubaren Anzahl von Kugeln, die von den Abmessungen des inneren und des äußeren Lagerrings sowie dem Kugeldurchmesser abhängig ist, vor allem in Bezug auf die radiale Tragfähigkeit des Lagers dennoch Grenzen gesetzt sind. In der Vergangenheit wurden daher eine Vielzahl von Lösungen, wie beispielsweise eine in den sich gegenüber- liegenden Borden der Laufbahnen des äußeren und des inneren Lagerrings angeordnete unverschlossene Einfüllöffnung gemäß DE 151 483 oder eine ähnlich ausgebildete verschließbare Einfüllöffnung gemäß DE 24 07 477 A1 , vorgeschlagen, mit denen durch eine Erhöhung der Anzahl der Kugeln eine Erhöhung der radialen Tragfähigkeit von Rillenkugellagern erreicht werden sollte, die sich aber aufgrund zahlreicher Nachteile in der Praxis nicht durchsetzen konnten.In practice, however, has proven that such deep groove ball bearings due to the small maximum mountable number of balls, which is dependent on the dimensions of the inner and outer bearing ring and the ball diameter, especially with respect to the radial load capacity of the bearing limits are. In the past, therefore, a large number of solutions have been proposed, such as, for example, an unlocked filling opening according to DE 151 483 arranged in the opposite ribs of the raceways of the outer and inner bearing rings, or a similarly designed closable filling opening according to DE 24 07 477 A1, with which by increasing the number of balls an increase in the radial load capacity of deep groove ball bearings should be achieved, but which could not prevail because of numerous disadvantages in practice.
Eine andere Möglichkeit, die Anzahl der Wälzkörper an einem Radialwälzlager zu erhöhen, ist darüber hinaus durch die DE 311 317 erstmals bekannt geworden und wurde durch die DE 43 34 195 A1 weiterentwickelt. Bei diesen, an sich als einreihige Rillenkugellager ausgebildeten Radialwälzlagern werden die Wälzkörper jedoch nicht durch Kugeln sondern durch so genann- te Kugelrollen gebildet, die mit zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen ausgebildet sind. Die Breite dieser Kugelrollen zwischen deren Seitenflächen ist dabei geringer ist als der Abstand zwischen den sich radial gegenüberlie- genden axialen Borden der Laufbahnen in den Lagerringen ausgebildet, so dass das Befüllen des Lagers mit den Kugelrollen im so genannten Axialmontageverfahren erfolgen kann, bei dem die Kugelrollen axial durch den Abstand zwischen Innenring und Außenring in das Lager eingeführt werden können. Wenn sich der Mittelpunkt der Kugelrollen dann auf der Höhe der Laufbahnachse befindet, werden die Kugelrollen einmal vertikal und einmal horizontal um 90° gedreht, so dass sie mit ihren Laufflächen in den Laufbahnen der Lagerringe abrollen können.Another possibility to increase the number of rolling elements on a radial rolling bearing is also known for the first time by DE 311 317 and has been further developed by DE 43 34 195 A1. In these radial roller bearings, which are designed as single-row deep groove ball bearings, however, the rolling bodies are not driven by balls but by so-called te ball rollers formed, which are formed with two symmetrically flattened by a spherical base shape and arranged parallel to each other side surfaces. The width of these ball rollers between their side surfaces is less than the distance between the radially opposite axial ribs of the raceways formed in the bearing rings, so that the filling of the bearing can be done with the ball rollers in the so-called Axialmontageverfahren, in which the ball rollers can be axially inserted through the distance between the inner ring and outer ring in the camp. If the center of the ball rollers is then at the level of the track axis, the ball rollers are rotated once vertically and once horizontally by 90 °, so that they can roll with their running surfaces in the raceways of the bearing rings.
Trotz der Möglichkeit, diese speziell ausgebildeten Kugelrollen axial in das Lager einzusetzen und das Radialwälzlager damit nahezu vollständig mit einer hohen Anzahl an Wälzkörpern ausfüllen und für hohe Radiallasten nutzen zu können, stellt ein solches Kugelrollenlager jedoch im Hinblick auf die axiale Tragfähigkeit des Lagers allenfalls nur einen Kompromiss dar. Dies ist in der Tatsache begründet, dass die Kugelrollen wegen ihrer axialen Einführbarkeit in das Lager nur mit einer kleinen Breite zwischen ihren Seitenflächen und die Laufbahnen der Kugelrollen in den Lagerringen nur relativ flach ausgebildet werden können, um das Drehen der Wälzkörper in ihre Betriebslage ermöglichen zu können, ohne dass ein zu hohes Radialspiel im gesamten Lager entsteht. Die relativ flachen Laufbahnen der Kugelrollen bewirken jedoch einen relativ geringen Spielraum zur Axialverkippung der Kugelrollen innerhalb ihrer Laufbahnen, so dass vor allem die axiale Tragfähigkeit eines solchen Kugelrollenlagers vergleichsweise gering ist und derartige Kugelrollenlager somit für variable Axiallasten unter hohen Betriebsdruckwinkeln ungeeignet sind. Aufgabe der ErfindungDespite the ability to use these specially trained ball rollers axially in the camp and fill the radial roller bearings so almost completely with a high number of rolling elements and to be able to use for high radial loads, but such a ball roller bearing with regard to the axial load capacity of the bearing only one This is due to the fact that the ball rollers can only be formed relatively flat because of their axial insertion into the bearing with only a small width between their side surfaces and the raceways of the ball rollers in the bearing rings to rotate the rolling elements in their To enable operating position without too much radial play in the entire camp arises. However, the relatively flat raceways of the ball rollers cause a relatively small margin for Axialverkippung the ball rollers within their careers, so that especially the axial load capacity of such a ball roller bearing is comparatively low and such ball roller bearings are thus unsuitable for variable axial loads under high operating pressure angles. Object of the invention
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Radialwälzlager, insbesondere einreihiges Kugelrollenlager, zu konzipieren, welches neben einer hohen radialen Tragfähigkeit auch für variable Axiallasten unter hohen Betriebsdruckwinkeln beidseitig der Lagerlängsachse geeignet ist.Based on the stated disadvantages of the solutions of the known prior art, the invention is therefore based on the object to design a radial rolling bearing, in particular single row ball roller bearing, which is suitable in addition to a high radial load capacity for variable axial loads under high operating pressure angles on both sides of the bearing longitudinal axis.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Radialwälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass zum einen die Laufbahnen in beiden Lagerringen mit einer erhöhten Tiefe und Breite ausgebildet sind und zum anderen die Kugelrollen eine auf einen Betriebsdruckwinkel von 20° abgestimmte Breite zwischen ihren Seitenflächen aufweisen.According to the invention this object is achieved in a radial roller bearing according to the preamble of claim 1 such that on the one hand the raceways are formed in both bearing rings with an increased depth and width and on the other hand, the ball rollers have a tuned to an operating pressure angle of 20 ° width between their side surfaces ,
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialwälzlagers werden in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments and further developments of the inventively embodied radial roller bearing are described in the subclaims.
Danach ist es gemäß den Ansprüchen 2 und 3 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Radialwälzlager vorgesehen, dass die Tiefe der Laufbahnen in der Innenseite des äußeren Lagerrings und in der Außenseite des inneren Lagerrings etwa 20% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt, während die Breite der Laufbahnen in den Lagerringen etwa 80% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt. Die Ausbildung der Laufbahnen mit derartigen Abmessungen geht dabei sogar gering- fügig über die Laufbahnabmessungen herkömmlicher Rillenkugellagern hinaus und gewährleistet, dass die Kugelrollen abhängig von der Radiallagerluft auch bei Betriebsdruckwinkeln bis zu 25° einen hohen Schmiegungsgrad zu ihren Laufbahnen aufweisen und das Lager somit auch bei gemischt axialer und radialer Belastung die volle radiale und axiale Tragfähigkeit behält.Thereafter, it is provided according to claims 2 and 3 in the inventively embodied radial roller bearing, that the depth of the raceways in the inside of the outer bearing ring and in the outer side of the inner bearing ring is about 20% of the diameter of the ball base of the ball rollers, while the width of the raceways in the bearing rings is about 80% of the diameter of the ball basic shape of the ball rollers. The formation of the raceways of such dimensions is even slightly over the raceway dimensions of conventional deep groove ball bearings and ensures that the ball rollers depending on the radial bearing air even at operating pressure angles up to 25 ° to a high Schmiegungsgrad have their careers and thus the bearing reserves the full radial and axial load capacity even with mixed axial and radial load.
Nach Anspruch 4 weist das erfindungsgemäß ausgebildete Radialwälzlagers schließlich noch das Merkmal auf, dass die Breite der Kugelrollen zwischen ihren Seitenflächen etwa 55% und der Abstand zwischen den sich radial gegenüberliegenden axialen Borden der Laufbahnen etwa 60% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt. Die Breite der Kugelrollen von 55 % ihrer Kugelgrundform stellt dabei insofern ein Optimum dar, dass die Kugelrollen mit dieser Breite zum einen leicht durch den mit 60 % der Kugelgrundform bemessenen Abstand zwischen den Borden der Laufbahnen hindurch montierbar sind. Zum anderen ist diese Breite auf einem Betriebsdruckwinkel von 20° dahingehend abgestimmt, dass die Kugelrollen auch bei hohen Axialkräften sich auf einen solchen Betriebsdruckwinkel axial ausrichten können und auch dann noch mit ihren Laufflächen zu 100% Kontakt mit den Laufbahnen in den Lagerringen aufweisen, ohne die volle radiale und axiale Tragfähigkeit des Kugelrollenlagers zu beeinträchtigen.According to claim 4, the radial rolling bearing according to the invention finally has the feature that the width of the ball rollers between their side surfaces about 55% and the distance between the radially opposite axial edges of the raceways is about 60% of the diameter of the ball basic shape of the ball rollers. The width of the ball rollers of 55% of their basic shape of the ball represents an optimum in that the ball rollers with this width for a light by the dimensioned with 60% of the ball base distance between the rims of the raceways are mounted. On the other hand, this width is matched to an operating pressure angle of 20 ° to the effect that the ball rollers can axially align even at high axial forces on such an operating pressure angle and even then with their treads to 100% contact with the raceways in the bearing rings without the to affect full radial and axial load capacity of the ball roller bearing.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Kugelrollenlager weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kugelrollenlagern den Vorteil auf, dass es durch die Ausbildung mit sehr tiefen und sehr breiten Laufbahnen für die Kugelrollen in Kombination mit der Ausbildung der Kugelrollen mit einer auf große Betriebsdruckwinkel abgestimmten Breite nunmehr neben einer hohen radialen Tragfähigkeit auch für variable Axiallasten unter hohen Betriebsdruckwinkeln beidseitig der Lagerlängsachse geeignet ist. Kurze Beschreibung der ZeichnungenThe inventively embodied ball roller bearing thus has the advantage over the known from the prior art ball roller bearings, that it now by training with very deep and very wide tracks for the ball rollers in combination with the formation of ball rollers with a wide operating pressure angle matched width now a high radial load capacity is also suitable for variable axial loads under high operating pressure angles on both sides of the bearing longitudinal axis. Brief description of the drawings
Eine bevorzugte Ausfϋhrungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialwälzlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:A preferred embodiment of the radial roller bearing designed according to the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Showing:
Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers;Figure 1 is a side view of an inventively designed ball roller bearing;
Figur 2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Kugelrollenlager unter Axiallast;Figure 2 shows a cross section through an inventively designed ball roller bearing under axial load;
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung einer Hälfte des Querschnitts durch das erfindungsgemäß ausgebildete Kugelrollenlager gemäß Einzelheit X in Figur 2.3 shows an enlarged view of one half of the cross section through the ball roller bearing according to the invention designed according to detail X in FIG. 2.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Aus den Figuren 1 und 2 geht deutlich ein als einreihiges Kugelrollenlager ausgebildetes Radialwälzlager 1 hervor, welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring 2 und einem inneren Lagerring 3 sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen 2, 3 angeordneter Kugelrollen 5 besteht, die jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Seitenflächen 6, 7 aufweisen. Diese Kugelrollen 4 werden deutlich sichtbar durch einen Lagerkäfig 4 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten und rollen mit ihren Laufflächen 8 in zwei in die Innenseite 9 des äußeren Lagerrings 2 und in die Außenseite 10 des inneren Lagerrings 3 eingearbeitete rillenförmigen Laufbahnen 11 , 12 ab, welche durch jeweils zwei axiale Borde 13, 14 und 15, 16 begrenzt sind. Die Breite bι< der Kugelrollen 5 zwischen ihren Seitenflächen 6, 7 ist dabei, wie aus Figur 3 hervorgeht, geringer als der Abstand aB zwischen den sich radial gegenüberliegenden axialen Borden 13, 15 und 14, 16 der Laufbahnen 11 , 12 in den Lagerringen 2, 3, so dass die Kugelrollen 5 durch diesen Abstand aB hindurch im Axialmontageverfahren in das Radialwälzlager 1 einsetzbar sind.From Figures 1 and 2 is clearly a trained as a single-row ball roller bearing radial roller bearing 1, which essentially consists of an outer bearing ring 2 and an inner bearing ring 3 and a plurality between these bearing rings 2, 3 arranged ball rollers 5, each two symmetrical Having a spherical base flattened, mutually parallel side surfaces 6, 7 have. These ball rollers 4 are held clearly visible by a bearing cage 4 in the circumferential direction at regular intervals and roll with their treads 8 in two in the inside 9 of the outer bearing ring 2 and in the outer side 10 of the inner bearing ring 3 incorporated groove-shaped tracks 11, 12, which are bounded by two respective axial rims 13, 14 and 15, 16. The width bι <of the ball rollers 5 between their side surfaces 6, 7 is, as can be seen from Figure 3, less than the distance a B between the radially opposite axial edges 13, 15 and 14, 16th the raceways 11, 12 in the bearing rings 2, 3, so that the ball rollers 5 are inserted through this distance a B in Axialmontageverfahren in the radial rolling bearing 1.
Um ein derart ausgebildetes Radialwälzlager 1 mit einer für variable Axiallasten unter einem Betriebsdruckwinkel α von bis zu 20° beidseitig der Lagerlängsachse 17 geeigneten, erhöhten axiale Belastbarkeit auszubilden, wird es erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zum einen die Laufbahnen 11 , 12 in beiden Lagerringen 2, 3 mit einer erhöhten Tiefe tu, tu und Breite bι_A, bι_ι ausgebildet sind und zum anderen die Kugelrollen 5 eine auf einen Betriebsdruckwinkel α von 20° abgestimmte Breite bK zwischen ihren Seitenflächen 6, 7 aufweisen.In order to form such a trained radial roller bearing 1 with a variable axial loads at an operating pressure angle α of up to 20 ° on both sides of the bearing longitudinal axis 17 suitable, increased axial load capacity, it is proposed according to the invention that on the one hand, the raceways 11, 12 in both bearing rings 2, 3rd having an increased depth tu, tu and width bι_A, bι_ι are formed and on the other hand, the ball rollers 5 a matched to an operating pressure angle α of 20 ° width b K between their side surfaces 6, 7 have.
Durch Figur 3 wird dabei deutlich, dass die Tiefe tι_A, tu der Laufbahnen 11 , 12 in der Innenseite 9 des äußeren Lagerrings 2 und in der Außenseite 10 des inneren Lagerrings 3 etwa 20% des Durchmessers dK der Kugelgrundform der Kugelrollen 5 beträgt, während die Breite bι_A, bLι der Laufbahnen 11 , 12 etwa 80% des Durchmessers dK der Kugelgrundform der Kugelrollen 5 beträgt.It is clear from FIG. 3 that the depth tι_A, tu of the raceways 11, 12 in the inner side 9 of the outer bearing ring 2 and in the outer side 10 of the inner bearing ring 3 is about 20% of the diameter dK of the ball basic shape of the ball rollers 5, while the Width bι_ A , b L ι the raceways 11, 12 is about 80% of the diameter d K of the ball basic shape of the ball rollers 5.
Ebenso geht aus Figur 3 hervor, dass die Breite bK der Kugelrollen 5 zwischen ihren Seitenflächen 6, 7 etwa 55% und der Abstand aB zwischen den sich radial gegenüberliegenden axialen Borden 13, 15 und 14, 16 der Laufbahnen 11 , 12 etwa 60% des Durchmessers dK der Kugelgrundform der Ku- gelrollen 5 beträgt. Mit dieser Breite bK sind die Kugelrollen 5 zum einen leicht durch den Abstand aB zwischen den Borden 13, 14, 15, 16 der Laufbahnen 11 , 12 hindurch montierbar und zum anderen ist diese Breite auf einem Betriebsdruckwinkel α von 20° dahingehend abgestimmt, dass die Kugelrollen 5 sich auch bei hohen Axialkräften auf einen solchen Betriebs- druckwinkel α axial ausrichten können und auch dann noch mit ihren Laufflächen 8 zu 100% Kontakt mit den Laufbahnen 11 , 12 in den Lagerringen 2, 3 aufweisen. BezugszahlenlisteIt is also apparent from Figure 3, that the width b K of the ball rollers 5 between their side surfaces 6, 7 about 55% and the distance a B between the radially opposite axial edges 13, 15 and 14, 16 of the raceways 11, 12 about 60 % of the diameter d K of the ball basic shape of the ball rollers 5 is. With this width b K , the ball rollers 5 are easily mounted on the one hand by the distance a B between the rims 13, 14, 15, 16 of the raceways 11, 12 and on the other hand, this width is adjusted to an operating pressure angle α of 20 ° to that the ball rollers 5 can align axially even at high axial forces on such an operating pressure angle α and even then with their running surfaces 8 to 100% contact with the raceways 11, 12 in the bearing rings 2, 3 have. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Radialwälzlager1 radial rolling bearing
2 äußerer Lagerring2 outer bearing ring
3 innerer Lagerring3 inner bearing ring
4 Lagerkäfig4 bearing cage
5 Kugelrollen5 ballscrews
6 Seitenfläche von 56 side surface of 5
7 Seitenfläche von 57 side surface of 5
8 Lauffläche von 58 tread of 5
9 Innenseite von 29 inside of 2
10 Außenseite von 310 outside of 3
11 Laufbahn in 911 career in 9
12 Laufbahn in 1012 career in 10
13 Bord von 1113 board of 11
14 Bord von 1114 board of 11
15 Bord von 1215 board of 12
16 Bord von 1216 board of 12
17 Lagerlängsachse bκ Breite von 5 dκ Durchmesser der Kugelgrundform von 5 tu Tiefe von 11 tu Tiefe von 12 b|_A Breite von 11 bu Breite von 12 aB Abstand zwischen 13 und 15 bzw. 14 und 16 α Betriebsdruckwinkel 17 bearing longitudinal axis b κ width of 5 d κ diameter of the ball basic shape of 5 tu depth of 11 tu depth of 12 b | _A width of 11 bu width of 12 a B distance between 13 and 15 or 14 and 16 α operating pressure angle

Claims

Patentansprüche claims
1. Radialwälzlager, insbesondere einreihiges Kugelrollenlager, welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring (2) und einem inneren Lagerring (3) sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen (2, 3) angeordneter, durch einen Lagerkäfig (4) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Kugelrollen (5) besteht, die jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Seitenflächen (6, 7) aufweisen und mit ihren Laufflächen (8) in zwei in die Innenseite (9) des äußeren Lagerrings (2) und in die Außenseite (10) des inneren Lagerrings (3) eingearbeitete, rillenförmi- gen Laufbahnen (11 , 12) abrollen, welche durch jeweils zwei axiale Borde (13, 14 und 15, 16) begrenzt sind, wobei die Breite (bι<) der Kugelrollen (5) zwischen ihren Seitenflächen (6, 7) geringer ist als der Abstand (aB) zwischen den sich radial gegenüberliegenden axialen Borden (13, 15 und 14, 16) der Laufbahnen (11 , 12) in den Lagerringen (2, 3) und die Kugelrollen (5) somit durch diesen Abstand (ae) hindurch im Axialmontageverfahren in das Radialwälzlager (1) einsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialwälzlager (1) eine für variable Axiallasten unter einem Betriebsdruckwinkel (α) von bis zu 20° beidseitig der Lagerlängsachse (17) geeignete, erhöhte axiale Belastbarkeit aufweist, indem zum einen die Laufbahnen (11 , 12) in beiden Lagerringen (2, 3) mit einer erhöhten Tiefe (tι_A, tLι) und Breite (b[_A, bLι) ausgebildet sind und zum anderen die Kugelrollen (5) eine auf einen Betriebsdruckwinkel (α) von 20° abgestimmte Breite (bι<) zwischen ihren Seitenflächen (6, 7) aufweisen. 1. Radial rolling bearing, in particular single-row ball roller bearing, which consists essentially of an outer bearing ring (2) and an inner bearing ring (3) and a plurality between these bearing rings (2, 3), by a bearing cage (4) in the circumferential direction at regular intervals each held two spherical rollers (5) held to each other, each having two symmetrically flattened from a spherical base, mutually parallel side surfaces (6, 7) and with their running surfaces (8) in two in the inside (9) of the outer bearing ring (2) and in the outer side (10) of the inner bearing ring (3) incorporated, groove-shaped raceways (11, 12) roll, which are bounded by two respective axial rims (13, 14 and 15, 16), wherein the width (bι <) of Ball rollers (5) between their side surfaces (6, 7) is less than the distance (a B ) between the radially opposite axial ribs (13, 15 and 14, 16) of the raceways (11, 12) in the position (2, 3) and the ball rollers (5) can thus be inserted into the radial rolling bearing (1) through this distance (ae) in the axial mounting method, characterized in that the radial rolling bearing (1) has a bearing for variable axial loads under an operating pressure angle (α) of up to 20 ° on both sides of the longitudinal axis of the bearing (17) suitable, increased axial load capacity by, first, the raceways (11, 12) in both bearing rings (2, 3) with an increased depth (tι_ A , t L ι) and width (B [_A, b L ι) are formed and on the other hand, the ball rollers (5) to a working pressure angle (α) of 20 ° tuned width (bι <) between their side surfaces (6, 7).
2. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (tu, tLι) der Laufbahnen (11 , 12) in der Innenseite (9) des äußeren Lagerrings (2) und in der Außenseite (10) des inneren Lagerrings (3) etwa 20% des Durchmessers (d«) der Kugelgrundform der Kugelrollen (5) beträgt.2. Radial rolling bearing according to claim 1, characterized in that the depth (tu, t L ι) of the raceways (11, 12) in the inside (9) of the outer bearing ring (2) and in the outer side (10) of the inner bearing ring ( 3) is about 20% of the diameter (d ") of the ball basic shape of the ball rollers (5).
3. Radialwälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (bu\, bu) der Laufbahnen (11 , 12) in der Innenseite (9) des äußeren Lagerrings (2) und in der Außenseite (10) des inneren Lagerrings (3) etwa 80% des Durchmessers (d«) der Kugelgrundform der Kugelrollen (5) beträgt.3. Radial rolling bearing according to claim 2, characterized in that the width (bu \ , bu) of the raceways (11, 12) in the inner side (9) of the outer bearing ring (2) and in the outer side (10) of the inner bearing ring (3 ) is about 80% of the diameter (d ") of the ball basic shape of the ball rollers (5).
4. Radialwälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b«) der Kugelrollen (5) zwischen ihren Seitenflächen (6, 7) etwa4. Radial rolling bearing according to claim 3, characterized in that the width (b ") of the ball rollers (5) between their side surfaces (6, 7) approximately
55% und der Abstand (aB) zwischen den sich radial gegenüberliegenden axialen Borden (13, 15 und 14, 16) der Laufbahnen (11 , 12) etwa 60% des Durchmessers (dι<) der Kugelgrundform der Kugelrollen (5) beträgt. 55% and the distance (a B ) between the radially opposite axial ribs (13, 15 and 14, 16) of the raceways (11, 12) is about 60% of the diameter (dι <) of the ball basic shape of the ball rollers (5).
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