DD239026A1

DD239026A1 - KAEFIG FOR WAFER STORAGE

Info

Publication number: DD239026A1
Application number: DD85278242A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Schiefer
Original assignee: Waelzlager Normteile Veb
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1986-09-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kaefig fuer Waelzlager, vorzugsweise einen Massivkaefig aus Metall oder Plaststoff, dessen Fuehrungsflaechen in der Bohrung oder am Mantel in der Art eines Mehrgleitflaechenlagers von der Kreisform abweichen. Die dadurch entstehenden in etwa keilfoermigen Schmierspalte bewirken eine besonders gute hydrodynamische Schmierwirkung mit hohen Schmierstoffdruecken bereits in niedrigen Drehzahlbereichen der Lager, wodurch hohe Rundlaufgenauigkeit und Schwingungsdaempfung des Kaefigs erreicht wird. Fig. 1The invention relates to a Kaefig for rolling bearings, preferably a Massivkaefig of metal or plastic, the Fuehrungsflaechen deviate in the bore or on the jacket in the manner of a Mehrgleitflaechenlagers of the circular shape. The resulting approximately wedge-like lubrication gaps cause a particularly good hydrodynamic lubricating effect with high lubricant pressures even in low speed ranges of the bearing, whereby high concentricity and vibration damping of Kaefigs is achieved. Fig. 1

Description

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Field of application of the invention

Der erfindungsgemäße Käfig wird in Wälzlagern angewendet, vorzugsweise für Lager, die Forderungen an hohe Genauigkeit erfüllen müssen; Maschinenbau; Gerätebau.The cage according to the invention is used in rolling bearings, preferably for bearings, which must meet requirements for high accuracy; Mechanical engineering; Equipment construction.

Characteristic of the known technical solutions

Bekanntlich hat der Käfig im Wälzlager die Aufgabe, die Wälzkörper auf Distanz zu halten und sie bei einigen Bauarten zu führen und auch zu halten. Der Käfig selbst (insbesondere ein Massivkäfig aus Metall oder Plaststoff) kann entweder auf Führungsflächen oder Wälzkörpern geführt sein. Zur Führung des Käfigsauf einer oder zwei Führungsflächen gleiten ein oder mehrere zylindrische Bereiche des Käfigs auf zylindrischen Flächen der Ringe, zwischen denen ein kleines Spiel vorhanden ist, um dem Schmierstoff Zutritt zu gewähren und um Wärmedehnungen aufnehmen zu können. An dieser Gleitpaarung entsteht Reibung und Verschleiß. Um beides in Grenzen zu halten, werden die Gleitpaarungen mit Fett oder Öl geschmiert, je nach Art der Lagerschmierung.As is known, the cage in the rolling bearing has the task of keeping the rolling elements at a distance and to guide them in some types and also to keep. The cage itself (in particular a solid cage made of metal or plastic) can either be guided on guide surfaces or rolling elements. To guide the cage on one or two guide surfaces slide one or more cylindrical portions of the cage on cylindrical surfaces of the rings, between which a small clearance is present to allow the lubricant access and to accommodate thermal expansion can. Friction and wear arise at this sliding pair. In order to limit both, the pairings are lubricated with grease or oil, depending on the type of bearing lubrication.

Bei genauer Beobachtung der Käfigbewegung ist festzustellen, daß der Käfig nicht nur eine Rotationsbewegung, sondern auch radiale oder Taumelbewegungen ausführt. Diese Bewegungen können durch Spielverengungen und geringere Unwucht des Käfigs nicht verhindert, sondern nur reduziert werden. Diese Bewegungen des Käfigs äußern sich als Laufgeräusch und sind im Frequenzspektrum des Laufgeräusches für die Käfigfrequenz als vergrößerte Amplitude sichtbar, mitunter auch als Käfiggeräusch akustisch wahrnehmbar.Upon close observation of the cage movement, it should be noted that the cage performs not only rotational motion but also radial or wobble motions. These movements can not be prevented by game constrictions and less imbalance of the cage, but only reduced. These movements of the cage express themselves as running noise and are visible in the frequency spectrum of the running noise for the cage frequency as increased amplitude, sometimes acoustically perceptible as cage noise.

Der Käfig wird auch durch die Wälzkörper angeregt, die sich beim Abrollen in radialer und tangentialer Richtung in Abhängigkeit vom Ein-oder Austritt in die oder auch der Lastzone bewegen.The cage is also excited by the rolling elements, which move when rolling in the radial and tangential direction depending on the entry or exit in the or the load zone.

Die Käfige schwingen weniger in der Eigenfrequenz, sondern führen vor allem fremderregte Schwingungen unterhalb der Eigenfrequenz aus.The cages oscillate less in the natural frequency, but mainly carry out externally excited vibrations below the natural frequency.

Wenn sich der Käfig auch bei hohen Drehzahlen mehr und mehr zentriert, so ist doch auch bei niedrigeren und mittleren Drehzahlen ein gutes Laufverhalten erforderlich.If the cage centers more and more even at high speeds, then good running behavior is required even at low and medium speeds.

Besonders hoch beansprucht ist die Führung des Käfigs, wenn das Lager Schwingungsbeanspruchungen ausgesetzt ist.Particularly stressed is the leadership of the cage when the camp is exposed to vibration stresses.

Bekannt sind verschiedene Methoden zur Vermeidung von Käfigschwingungen wie z.B. eine ungleichmäßige Verteilung der Taschen über den Umfang des Käfigs/DE-PA 2525104/, Käfige mit radial zueinander versetzten inneren und äußeren Durchmessern, um eine Massenexzentrizität gegenüber der Drehachse zu erzeugen /DE-PA 2525104/, mit einer Massenexzentrizität senkrecht zur Fliehkraft, um eine Kippung zu erzeugen, damit sich die Kugeln in vorgegebenen, im wesentlichen konstanten Positionen in den Taschen befinden und den Käfig halten, erzeugt durch Stufen in entgegengesetzten Stirnflächen oder durch einen größeren Innendurchmesser des Käfigs benachbartzu einer Stirnseite/DE-PA 2525104/. Nach /DE-PA 2343749/ kann der Käfig auch so ausgebildet sein, daß über Lippen am Käfig ein Teil der Wälzkörper den Käfig gegen den einen Lagerring und ein anderer Teil der Wälzkörper ihn gegen den anderen Lagerring drückt oder Lippen des Käfigs gegen die Wälzkörper drücken, Lippen des Käfigs an aufeinanderfolgenden Taschen jeweils in unterschiedlicher Richtung drücken oder Lippen des Käfigs keilförmige Schmierspalte mit den Wälzkörpern bilden. Bekannt sind auch schräggestellte Taschen, die auch nach außen konisch geöffnet sein können/DE-AS 2263223, DE-PA 1450057/oder auch Käfige mit Taschen, die im Grund eine Kante aufweisen, die bei Verlagerung anläuft und den Käfig zentriert/EP-PA 0043621/. Vom Zylinder abweichende, radial gerichtete Taschenformen, wiez. B. in Umfangsrichtung ovale Taschen oder Taschen mit Schmiernuten, sind hauptsächlich zur Verminderung der Reibung vorgesehen.Various methods are known for avoiding cage vibrations, e.g. a non-uniform distribution of the pockets around the circumference of the cage / DE-PA 2525104 /, cages with radially offset inner and outer diameters to create a mass eccentricity with respect to the axis of rotation / DE-PA 2525104 /, with a mass eccentricity perpendicular to the centrifugal force create a tilt so that the balls are in predetermined, substantially constant positions in the pockets and hold the cage, created by steps in opposite faces or by a larger inner diameter of the cage adjacent to a face / DE-PA 2525104 /. According to / DE-PA 2343749 / the cage can also be designed so that on lips on the cage part of the rolling elements presses the cage against the one bearing ring and another part of the rolling elements against the other bearing ring or press lips of the cage against the rolling elements , Press lips of the cage at successive pockets in each case in different directions or lips of the cage form wedge-shaped lubrication gaps with the rolling elements. Also known are inclined pockets, which may be open conically to the outside / DE-AS 2263223, DE-PA 1450057 / or cages with pockets that have an edge in the base, which starts at relocation and the cage centered / EP-PA 0043621 /. From the cylinder deviating, radially directed bag shapes, such. As in the circumferential direction oval pockets or pockets with lubrication, are mainly intended to reduce friction.

Bekannt sind auch vom Zylinder abweichende Formen der Käfigbohrung, bei der Schmiernuten in der Führungsfläche des Käfigs eingebracht sind, daber die Käfigbohrung ansonsten eine zylindrische Form hat /US-PA 3832023/ und im Querschnitt runde oder eckige umlaufende Nuten in der Bohrung oder auf dem Mantel des Käfigs /US-PA 3647269, US-PA 3639017/ vorgesehenAre also known from the cylinder different forms of cage bore, are introduced in the lubrication grooves in the guide surface of the cage, daber the cage bore otherwise has a cylindrical shape / US-PA 3832023 / and round or rectangular in cross-section circumferential grooves in the bore or on the mantle the cage / US-PA 3647269, US-PA 3639017 / provided

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Führungseigenschaften der Käfige für Wälzlager im gesamten Drehzahlbereich, um die Nachteile der üblichen technischen Lösungen auszuschalten und eine Gebrauchswerterhöhung zu erreichen.The object of the invention is to improve the guiding properties of the roller bearing cages over the whole speed range in order to eliminate the disadvantages of the usual technical solutions and to achieve an increase in utility.

Explanation of the essence of the invention

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, ist die Schaffung eines Wälzlager-Massivkäfigs, der in allen Drehzahlbereichen stabiles Rundlaufverhalten aufweist.The technical problem to be solved by the invention is to provide a roller bearing massive cage, which has stable concentricity behavior in all speed ranges.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Käfigbohrung oder der Käfigmantel in Abhängigkeit davon, ob es sich um eine Innen- oder Außenbordführung handelt, nicht zylindrisch ausgeführt, sondern mit mehreren Gleitflächen wie bei einem Mehrgleitflächenlager versehen ist.According to the invention the object is achieved in that the cage hole or the cage shell, depending on whether it is an inboard or outboard leadership, not cylindrical, but is provided with a plurality of sliding surfaces as in a Mehrgleitflächenlager.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an zwei im Prinzip dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Fig. 1: Wälzlager mit einem auf der Führungsfläche des Innenringes geführten Käfig mit drei Gleitflächen undThe invention will be explained in more detail below on two exemplary embodiments shown in principle. Fig. 1: Rolling bearing with a guided on the guide surface of the inner ring cage with three sliding surfaces and

^rk> ^B" ^r k> ^B "

Fig. 2: Wälzlager mit einem auf der Führungsfläche des Außenringes geführten Käfig mit vier Gleitflächen und ^Ba T Fig. 2: Rolling bearing with a guided on the guide surface of the outer ring cage with four sliding surfaces and ^B a T

Fig. 3: Wälzlager mit einem auf der Führungsfläche des Innenringes geführten Käfig mit drei Gleitflächen undFig. 3: Rolling bearing with a guided on the guide surface of the inner ring cage with three sliding surfaces and

Fig.4: Wälzlager mit einem auf der Führungsfläche des Außenringes geführten Käfig mit vier Gleitflächen undFig.4: Rolling bearing with a guided on the guide surface of the outer ring cage with four sliding surfaces and

a T" a T "

Die Bohrung oder die Mantelfläche des Käfigs 1 ist unrund, und zwar derart, daß sich zwischen der zylindrischen Führungsfläche des Innen- 2 oder Außenringes 3 und der unrunden Bohrungs- 4 oder Mantelfläche 5 des Käfigs mehrere keilartige Zonen bilden. Wenn sich Schmierstoff zwischen diesen Führungsflächen befindet und sie sich durch Rotation relativ zueinander verschieben, dann bilden sich im Schmierstoff hydrodynamische Kräfte aus, die den Käfig 1 in einer stabilen Lage halten und durch Dämpfungskräfte Schwingbewegungen des Käfigs 1 reduzieren. Die Bohrungs- oder Mantelflächen ist so gestaltet, daß diese Wirkung gleichermaßen in beiden Drehrichtungen auftritt. Der Radius Rk des Käfigs 1 kann größer oder kleiner als der halbe Durchmesser der inneren 2 oder äußeren 3 Führungsfläche der Wälzlagerringe sein.The bore or the lateral surface of the cage 1 is non-circular, in such a way that form a plurality of wedge-like zones between the cylindrical guide surface of the inner 2 or outer ring 3 and the non-circular bore 4 or lateral surface 5 of the cage. If lubricant is between these guide surfaces and they move by rotation relative to each other, then hydrodynamic forces are formed in the lubricant, which hold the cage 1 in a stable position and reduce by damping forces swinging movements of the cage 1. The bore or lateral surfaces is designed so that this effect occurs equally in both directions of rotation. The radius Rk of the cage 1 may be larger or smaller than half the diameter of the inner 2 or outer 3 guide surface of the rolling bearing rings.

Claims

Invention claim:

1. Cage for rolling bearings, in particular an outside or inside of the roller bearing guided cage made of metal or plastic, characterized in that the bore surface (4) or the lateral surface (5) of the cage (1) are not cylindrical, but in the manner of Deviating from the circular shape that the radii R _{K of} the cage surfaces are greater or smaller than the radius of the guide surface of the inner ring (2) or the guide surface of the outer ring (3).

2. Cage for rolling bearing according to item 1, characterized in that the deviating from the circular bore surface (4) or lateral surface (5) of the cage (1) with the guide surface of the inner ring (2) or the guide surface of the outer ring (3) until the play of the cage guide h _{0 have} wedge-shaped gaps.

3. Cage for rolling bearings according to Pkt. 1 and 2, characterized in that at the furthest points of the gap surfaces between the guide surfaces (2) or (3) and the bore surface (4) or the lateral surface (5) additional lubrication pockets can be provided.