Einrichtung zur Aufnahme eines einseitig wirkenden Axialschubes bei
einer Radialwälzlagerung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme eines
einseitig wirkenden Axialschubes bei einer Radialwälzlagerung zweier gegeneinander
rotierender, axial festgelegter Bauteile.Device for absorbing a unidirectional axial thrust
a radial roller bearing The invention relates to a device for receiving a
unidirectional axial thrust with a radial roller bearing arrangement of two against each other
rotating, axially fixed components.
Ein einseitig wirkender Axialschub entsteht beispielsweise bei der
Lagerung eines sogenannten Losrades mit Schrägverzahnung in Schaltgetrieben. Bei
derartigen bekannten Radialwälzlagerungen wird der durch die Schrägverzahnung verursachte
Axialschub durch den seitlichen Anlauf des Zahnrades an einen Wellenbund oder an
besonderen Anlaufscheiben aufgenommen. Der Axialschub läßt eine starke Reibung zwischen
den beiden Teilen entstehen, die sich in einem entsprechend großen Verschleiß auswirkt.
Auch die bekannte Maßnahme, die Anlaufscheiben mit einem verschleißmindernden Kunststoffüberzug
zu versehen, kann trotz der gesteigerten Lebensdauer nicht befriedigen, da nach
wie vor der volle Axialschub wirksam wird und eine entsprechende Reibung verursacht.
Die Möglichkeit, zur Aufnahme des Axialschubes ein besonderes Axialwälzlager vorzusehen,
ist in vielen Fällen zu aufwendig, insbesondere dann, wenn die Größe des Axialschubes
nur einen Teil der zu übertragenden Rediallast beträgt.A unidirectional axial thrust occurs, for example, in the
Storage of a so-called idler gear with helical teeth in manual transmissions. at
Such known radial roller bearings is caused by the helical gearing
Axial thrust due to the side run-up of the gear on a shaft collar or on
special thrust washers added. The axial thrust leaves a lot of friction between
the two parts arise, which results in a correspondingly large amount of wear.
Also the known measure, the thrust washers with a wear-reducing plastic coating
to provide, can not be satisfactory despite the increased service life, since after
how before the full axial thrust becomes effective and causes a corresponding friction.
The possibility of providing a special axial roller bearing to absorb the axial thrust,
is too expensive in many cases, especially when the size of the axial thrust
is only part of the redial load to be transferred.
Es ist zwar in der Technik weiterhin an sich bekannt, den Axialschub
eines umlaufenden Maschinenteiles mittels schräg angestellter Rollen aufzunehmen.
Beispielsweise ordnet man bei Drehtrommeln mit zur Horizontalen geneigter Achse
die diese Trommeln an ihren beiden Enden und gegebenenfalls in der Mitte unterstützenden
Rollenpaare schräg im Winkel zur Achse der Drehtrommel an, damit sich die Drehtrommel
bei ihrer Drehung nicht infolge ihrer Schwere in axialer Richtung nach unten bewegen
kann. Dabei drehen sich jedoch die Stützrollen ausschließlich um ihre eigene Achse,
während sie bei einem Wälzlager in einem besonderen Käfig angeordnet sind, der beim
Umlauf selbst eine Drehbewegung ausführt. Außerdem müssen bei der Lagerung einer
Drehtrommel die Stützrollen im Winkel einstellbar sein, damit sich bei der wechselnden
Beschickung der Trommel weder eine Aufwärts- noch eine Abwärtsbewegung ergibt.Although it is still known per se in the art, the axial thrust
a rotating machine part by means of inclined rollers.
For example, rotating drums are arranged with an axis inclined to the horizontal
which support these drums at both ends and, if necessary, in the middle
Pairs of rollers inclined at an angle to the axis of the rotary drum, so that the rotary drum
Do not move axially downwards when rotating because of their gravity
can. However, the support rollers only rotate around their own axis,
while they are arranged in a roller bearing in a special cage, the
Circulation itself performs a rotary movement. In addition, when storing a
Rotary drum the angle of the support rollers can be adjusted, so that when changing
Loading the drum results in neither an upward nor a downward movement.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur
Aufnahme eines einseitig wirkenden Axialschubes bei einer Radialwälzlagerung zweier
gegeneinander rotierender, axial festgelegter Bauteile zu schaffen, bei der dieser
Axialschub durch Erzeugung einer ihm entgegengerichteten Axialkraft aufgehoben wird,
die beim Umlauf des rotierenden Bauteiles entsteht.The invention is therefore based on the object of providing a device for
Absorption of a unidirectional axial thrust with a radial roller bearing arrangement of two
to create mutually rotating, axially fixed components, in which this
Axial thrust is canceled by generating an axial force in the opposite direction,
which occurs when the rotating component rotates.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Anwendung eines
Käfigs für zylindrische Wälzkörper, die in Taschen eingebracht sind, deren Mittellinien
windschief zur Käfigachse gerichtet sind.According to the invention, this object is achieved by using a
Cage for cylindrical rolling elements that are placed in pockets, the center lines of which
are directed obliquely to the cage axis.
Durch die Anwendung eines derartigen Käfigs bei einer Radiallagerung
wird erreicht, daß die von ihm geführten Wälzkörper imstande sind, bei ihrem Umlauf
um die Welle nicht nur rechtwinklig zu ihr wirkende Lasten zu übertragen, sondern
auch gleichzeitig eine axial gerichtete Kraft auszuüben, die imstande ist, einer
bereits vorhandenen, auf die Wälzlagerung wirkenden, axial gerichteten Kraftkomponente
entgegenzuwirken und sie zu kompensieren. Dies ist beispielsweise bei schräg verzahnten
Zahnrädern in Getrieben von Wichtigkeit, bei denen zumindest ein Zahnrad wälzgelagert
ist. Selbst wenn in der Praxis keine vollständige Kompensation des Axialschubes
erreicht werden sollte, so wird dieser immerhin so geschwächt, daß eine beachtliche
Erhöhung der Lebensdauer der Wälzlagerung erzielt wird.By using such a cage with a radial bearing
it is achieved that the rolling elements guided by it are able to rotate with them
in order to not only transmit loads acting at right angles to the shaft, but also
at the same time to exert an axially directed force that is capable of one
already existing, axially directed force component acting on the roller bearing
to counteract and compensate for them. This is for example with helical teeth
Gears in transmissions of importance in which at least one gear is roller-mounted
is. Even if in practice there is no complete compensation of the axial thrust
should be achieved, this is at least so weakened that a considerable
Increasing the life of the rolling bearing is achieved.
In der Zeichnung ist als Beispiel für die erfindungsgemäße Anwendung
eines Käfigs für zylindrische Wälzkörper, die in Taschen eingebracht sind, deren
Mittellinien windschief zur Käfigachse gerichtet sind, die Lagerung eines Losrades
mit Schrägverzahnung teils im Längsschnitt, teils in Ansicht dargestellt.In the drawing is an example of the application according to the invention
a cage for cylindrical rolling elements, which are placed in pockets, whose
Center lines are directed skewed to the cage axis, the storage of a loose wheel
with helical teeth partly in longitudinal section, partly shown in view.
Auf der Welle 1 ist ein Zahnrad 2 durch zwei mit einer Abstandshülse
3 distanzierte Nadelkäfige 4 radial gelagert. An beiden Seiten des Zahnrades 2 ist
je eine Anlaufscheibe 5 und 6 zur axialen Fixierung angeordnet. Das in der angegebenen
Drehrichtung als getriebener Teil umlaufende Zahnrad wird durch die Schrägverzahnung
radial mit der Kraft P, und axial mit der KraftP" beansprucht. Die axial wirkende
KraftkomponentePa erteilt dem Zahnrad einen Schub in Richtung auf die Anlaufscheibe
5. Da nun die für die radiale Lagerung des Zahnrades 2 eingesetzten Nadelkäfige
4 mit windschief zur Käfigachse verlaufenden Taschen 7 ausgeführt sind, haben die
in diesen Taschen geführten zylindrischen Wälzkörper 8 beim Umlauf um die Welle
1 das Bestreben, axial in Richtung auf die Anlaufscheibe 6 zu wandern. Dieses
Bestreben
kann sich jedoch durch den Anlauf der Nadelkuppen 9 an den Stirnseiten 14 der Taschen
7 nicht auswirken. Die Nadelkäfige stützen sich dabei lediglich mit geringfügigen
Kräften an der Anlaufscheibe 6 direkt oder indirekt ab. Die schräggestellten Wälzkörper
erteilen bei ihrem Umlauf dem Zahnrad einen Axialschub in Richtung der Anlaufscheibe
6 von solcher Größe, daß dadurch die in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraftkomponente
P" kompensiert wird. In der Zeichnung ist die windschiefe Lage der Taschen stark
übertrieben dargestellt. Den Anstellwinkel der Taschen wird man in der Praxis unter
Berücksichtigung der auf das Zahnrad wirkenden Kräfte, der Drehrichtung und der
Drehzahl bemessen.On the shaft 1 is a gear 2 through two with a spacer sleeve
3 distanced needle cages 4 mounted radially. On both sides of the gear 2 is
each a thrust washer 5 and 6 arranged for axial fixation. That in the specified
The direction of rotation as the driven part of the rotating gear is determined by the helical gearing
radially with the force P, and axially with the force P ". The axially acting
Force component Pa gives the gear a thrust in the direction of the thrust washer
5. Since now the needle cages used for the radial mounting of the gear 2
4 are designed with obliquely extending pockets 7 to the cage axis, have the
Cylindrical rolling elements 8 guided in these pockets as they rotate around the shaft
1 the effort to move axially in the direction of the thrust washer 6. This
Aspiration
can, however, by the approach of the needle tips 9 on the end faces 14 of the pockets
7 does not affect. The needle cages are supported only slightly
Forces on the thrust washer 6 directly or indirectly. The inclined rolling elements
give the gear an axial thrust in the direction of the thrust washer as it rotates
6 of such a size that thereby the force component acting in the opposite direction
P "is compensated. In the drawing, the crooked position of the pockets is strong
exaggerated. In practice, the angle of attack of the pockets is shown below
Consideration of the forces acting on the gear, the direction of rotation and the
Measure speed.