WO2025016989A1 - Bearing assembly comprising hydrodynamic plain bearings - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a bearing arrangement with hydrodynamic plain bearings, as well as a rotor arrangement.
- the object of the present invention is in particular to improve the efficiency of a bearing arrangement and, furthermore, to reduce power loss, in particular in an application with hydrodynamic plain bearings.
- a bearing arrangement has at least one first, in particular hydrodynamic, plain bearing. In one embodiment, the bearing arrangement has at least one second, in particular hydrodynamic, plain bearing. In one embodiment, the, in particular radial parts, of the plain bearings have a different ratio of recess to supporting surface of the (inner) bearing surface. In one embodiment, the, in particular radial parts, of the first hydrodynamic plain bearing and the second hydrodynamic plain bearing have a different ratio of recess to supporting surface of the (respective) bearing surface.
- ratio or the parts from which the ratio is formed, as used herein, in particular do not refer to a (circumferential) chamfer of the plain bearing or a chamfer that may be present is not included in the, in particular absolute, ratio of recess to supporting surface. In one embodiment, the ratio is an absolute ratio of recess to supporting surface.
- the bearing arrangement can be operated more efficiently, in particular the power loss of the bearing arrangement can be reduced.
- the term "recess" as used herein is to be understood in particular as a radial and/or axial recess, in particular in sections, of the (sliding) surface of the plain bearing, in particular at least (on) one bearing shell of the plain bearing.
- the recess is used to drain lubricant and/or oil, in particular warm lubricant, from the plain bearing.
- shear forces in the gap between the plain bearing and the rotor can advantageously be reduced with the aid of the recess(es).
- the recess(es) which in particular also reduce the load-bearing sliding surface, can be used to reduce power losses, in particular in the plain bearing, or to increase the efficiency of the bearing.
- plain bearing is to be understood in particular as the radial part of a plain bearing, further in particular as the radial part of an axial-radial plain bearing, in particular without restriction of generality.
- the first plain bearing has a smaller ratio of recess to supporting surface, in particular compared to the second plain bearing.
- the recess in the first plain bearing is smaller (in terms of area) than the recess in the second plain bearing, in particular the supporting surface of the first plain bearing is larger (in terms of area) than in the second plain bearing.
- the ratio of the recess to the supporting surface of the (inner) bearing surface of the first plain bearing is smaller than the ratio of the recess to the supporting surface of the second plain bearing.
- this can advantageously reduce power loss in the bearing arrangement.
- the ratio of the recess to the support surface in the first plain bearing is at least 5%P (percentage points), at least 10%P, at least 15%P, at least 20%P, at least 25%P or at least 30%P smaller than the ratio of the recess to the support surface in the second plain bearing and/or at most 40%P, at most 35%P or at most 30%P smaller than the ratio of the recess to the support surface in the second plain bearing.
- the ratio of the recess to the support surface in the second plain bearing is at least 10%P, at least 15%P, at least 20%P, at least 25%P or at least 30%P greater than the ratio of the recess to the supporting surface in the first plain bearing and/or at most 40%P, at most 35%P or at most 30%P greater than the ratio of the recess to the supporting surface in the first plain bearing.
- the recess on the supporting surface in the first plain bearing is at least 5%P, at least 10%P, at least 15%P, at least 20%P, at least 30%P smaller than in the second plain bearing and/or at most 40%P, at most 30%P smaller than in the second plain bearing.
- this makes it possible to advantageously reduce the power loss, in particular the ratio of recess to supporting surface of the first and second plain bearings can be adjusted to the dynamic forces to be absorbed by the bearing arrangement.
- the first plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement that has a larger static overhang, in particular compared to the other side of the bearing arrangement.
- the second plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement that has a smaller static overhang, in particular compared to the other side of the bearing arrangement, further in particular compared to the side of the bearing arrangement on which the first plain bearing is arranged.
- the first plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement that has a larger static overhang moment, in particular compared to the other side of the bearing arrangement.
- the second plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement that has a smaller static overhang moment, in particular compared to the other side of the bearing arrangement, further in particular compared to the side of the bearing arrangement on which the first plain bearing is arranged.
- the first plain bearing is arranged such that it absorbs a larger static overhang moment or is used for this purpose, in particular compared to an arrangement of the second plain bearing that in particular absorbs a smaller static overhang moment or is used for this purpose.
- this can reduce power loss, in particular of the bearing arrangement, and in particular the bearing arrangement can be used more efficiently.
- a reduction in the amount of oil in the plain bearing or the bearing arrangement can be achieved because the removal of the warm oil or warm lubricant using the recess(es) means that the average temperature in the, in particular the entire, bearing gap is lower and as a result, in particular, an (additional) increase in the oil requirement is not necessary or cannot be necessary in order to reduce the average gap temperature in the bearing.
- an overhang or overhang moment should preferably be understood to mean the overhang of a rotor or the like supported by means of the bearing arrangement.
- an overhang or overhang moment includes, in particular in addition to the actual rotor overhang, a component or components connected to the rotor, such as in particular hub(s), flange(s), coupling(s) or the like.
- an overhang or overhang moment can increase or is greater if, in particular, two rotors (or the like) are coupled or (actively) connected via a coupling, wherein the mass(es) of the (individual) coupling elements, in particular their effective distances, act on the two coupled or (actively) connected rotors (or the like), so that in particular their static overhang or their static overhang moment is or is increased.
- less damping effect is required by the plain bearing on the side of the smaller static overhang in order to suppress self-excited subsynchronous vibrations. This can be advantageously achieved in one embodiment by at least one recess in the (second) plain bearing - as described herein.
- the second plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement facing away from the clutch.
- the second plain bearing is arranged on a non-drive side.
- the bearing surface or support surface of the second plain bearing can advantageously be reduced, in particular in a targeted manner, so that a power loss of the bearing arrangement can be reduced, in particular compared to a bearing arrangement with identical plain bearings or conditions.
- the recess is arranged in sections on a bearing shell that is at least substantially unloaded (during operation).
- the recess has several, in particular connected and/or separate, sections, in particular on an (unloaded) bearing shell of the, in particular first and/or second, plain bearing.
- a (sufficient) damping characteristic especially when operating with low (radial) loads, can advantageously be achieved with the help of the lubricating film within the wings and power loss can be reduced.
- the recess is formed, in particular in sections, on an unloaded bearing shell and/or at least in sections on a loaded bearing shell, in particular in a second plain bearing, in particular in the first and second plain bearings.
- the ratio between recess and supporting surface is smaller in the first plain bearing than in the second plain bearing.
- the recess of a plain bearing is designed such that it occupies at least one axial section of the bearing surface, in particular in sections at most 100% of the bearing surface, at most 75%, at most 50% or at most 30% of the bearing surface and/or in sections at least 1%, at least 2%, at least 3%, at least 5%, at least 10%, at least 20% or at least 25% of the bearing surface, in particular, in one embodiment, in sections 0% of the bearing surface.
- a recess boundary and/or recess edge spaced from an axial side surface of the plain bearing runs at least substantially parallel to the axial side surface of the plain bearing or is designed such that, in particular in sections, an axial distance of the recess boundary and/or the recess edge to the axial side surface of the plain bearing changes, in particular continuously or discontinuously.
- the recess boundary and/or the recess edge is designed as a, in particular continuous, curve in the bearing surface.
- the recess is rectangular, triangular, circular and/or circular segment-like in a plan view of the unrolled bearing surface of the plain bearing; in particular, in one embodiment, the recess is designed as a combination of several geometric figures, such as polygons, circles or the like, in particular as a free form, in a plan view of the unrolled bearing surface of the plain bearing.
- the recess in a rolled bearing surface is cuboid-like, cylinder-(segment-)like, cone-(segment-)like and/or spherical, in particular as a combination of one or more spatial geometric figures.
- a particularly advantageous oil (discharge) can be achieved, in particular the oil quantity can be guided (more specifically) and/or an average gap temperature and/or (gap) shear forces in the area of the recess(es) can be reduced.
- the transition between the support surface or bearing surface and the recess is sharp-edged. In one design, the transition between the support surface or bearing surface and the recess is continuous and/or rounded.
- the radial depth of the recesses in particular on both sides, in particular in the edge areas of the bearing surface, is several millimeters, whereby, in one embodiment, a complete radial penetration of the bearing shell can also be formed.
- the recess is arranged or provided, in particular for the most part, in the unloaded bearing surface of the plain bearing.
- the first plain bearing and/or the second plain bearing has a fixed-shell plain bearing or is designed as such.
- the first plain bearing and/or the second plain bearing does not have a tilting segment plain bearing, in particular with tiltable radial segments, or is not designed as such. In one embodiment, this can advantageously reduce the power loss of the bearing arrangement.
- a rotor arrangement is provided.
- the rotor arrangement has at least one rotor or at least one shaft or the like.
- the rotor arrangement has a bearing arrangement described herein.
- the at least one rotor is supported by means of a bearing arrangement described herein.
- the two conical oil film modes that typically occur in conjunction with fixed shell plain bearings during operation with low bearing loads can be differentiated by means of their vibration shapes in such a way that the mode that forms its largest orbit along the theoretical rotor axis in the direction of the larger rotor overhang usually has lower damping.
- the mode which forms its largest orbit along the theoretical rotor axis in the direction of the smaller rotor overhang generally has a higher damping.
- the damping of a conical mode can (advantageously) be influenced almost independently of the properties of another conical mode, for example by introducing recesses within a single plain bearing, in one design.
- the damping of the rigid body modes can usually be assessed as a measure of safety against the occurrence of oil film instabilities, the power loss can be reduced in particular by specifically reducing the support surface or sliding surface of a, in particular a second, plain bearing (as described herein), and in particular advantageously the rotor application can be made more efficient as a result, furthermore in particular with (design) values that are still sufficient for safety.
- the inventor has recognized in measurements that the power loss of the bearing is reduced or, in particular, can be reduced significantly by using a bearing arrangement described herein with, at least substantially, constant operating parameters such as, in particular, rotor speed, power or torque and oil data.
- Fig. 1 a bearing arrangement according to an embodiment of the present invention
- Fig. 2 a rotor arrangement in a perspective and a side view according to an embodiment of the present invention.
- Fig. 3 Recesses according to embodiments of the present invention.
- Fig. 1 shows a bearing arrangement, in particular for a rotor.
- the rotor in Fig. 1 has a smaller overhang on the left side of the schematic representation than on the right side.
- a plain bearing described here in particular as a second plain bearing 2
- the bearing surface of which has a support surface and lateral recesses A, whereby their ratio to one another (recess A to support surface) is greater in the plain bearing on the left side than in the schematically shown plain bearings 1, T on the right side, which are described in the above description in particular as first plain bearings 1, T.
- the recesses A shown are each, in particular predominantly, formed in the unloaded bearing shell of the plain bearings, but in one embodiment can also be formed, in particular at least partially, in the loaded bearing shell (in particular during operation), whereby
- a further (first) plain bearing T is shown in dashed lines, which, in a design without recesses, alternatively (to plain bearing 1) supports the right-hand side of the rotor (radially) in the illustration.
- Fig. 2 shows a further schematic rotor arrangement in a perspective view and a schematic side view, in which the rotors or shafts, in particular gear units (parts), are mounted using bearing arrangements, as described herein.
- the arrangement shown as an example has a gear unit with bearing arrangement G1, G2, G'1 and G'2.
- the second plain bearings 2, as described herein, are, particularly advantageously, arranged at G2 and G'2 in the schematic representation of Figure 2, the remaining plain bearings corresponding to first plain bearings 1, as described herein.
- These bearing arrangement(s) each have second plain bearings 2, as described herein, on the side of the rotors or shafts to be supported radially with the comparatively smaller static overhang or comparatively smaller static overhang moment. It is particularly evident from this that couplings, flanges and/or hubs contribute to the overhang/overhang moment, in particular their masses. From the side view in Fig. 2 it is particularly evident that a recess or recesses are or can be arranged differently in the plain bearing 1, 2 depending on the direction of rotation and/or drive side.
- An arrangement of the recess(es) is thus, in one embodiment, dependent on a (nominal) load vector F and the recess(es) is/are, at least substantially, arranged in the surface section of the plain bearing which is, at least substantially, opposite to the (nominal) load vector F, in particular in the, at least substantially, unloaded surface section of the plain bearing 1, 2, further in particular in the sliding surface section of the plain bearing usually referred to as the unloaded segment (“non-load segment”).
- the (nominal) load vector F changes in the case of an opposite direction of rotation, in particular, in one embodiment, the arrangement or position of the recess(es).
- Fig. 3 shows, in the sub-figures A to F, schematically recesses A1 to A6 of the bearing surfaces 3 in different embodiments in a top view.
- the upper row of exemplary embodiments shows symmetrical recesses in relation to a theoretical center line (theoretical axial bearing center of the radial part) of the plain bearing.
- the bottom row shows asymmetrically arranged recesses A1-A6 in relation to the theoretical axial bearing center.
- the recesses A1-A5 can, in particular in relation to the bearing surface 3, have a rectangular (see A), triangular (see B) or circular (segment)-like (not shown) recess A1-A5 in a rolled-out representation, which is designed symmetrically in particular to the axial bearing center, as shown in particular in sub-figures A, B and C of Figure 3.
- the recesses A1-A6 can alternatively or additionally be designed asymmetrically in one embodiment, as shown schematically in particular in sub-figures D to F of Figure 3.
- sub-figure D two rectangular recesses A1, A2 are combined asymmetrically to the axial bearing center (dotted line) or, as shown in sub-figure E, with a triangular and a circular segment-like recess A3, A4.
- a recess A5 with a radius-like edge and a free-form recess A6 are shown.
- further or other combinations of geometric figures are formed as recesses.
- the arrows in Fig. 3 indicate a possible direction of rotation 5 of a shaft or a rotor on the bearing surface.
- Figure 3 does not show a division into loaded and unloaded bearing shells, with the recesses preferably being formed, in embodiments, on the unloaded bearing shell and/or the unloaded segment (“non-load segment”) of the plain bearing 1.
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Abstract
Description
Beschreibung Description
Lageranordnung mit hydrodynamischen Gleitlagern bearing arrangement with hydrodynamic plain bearings
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit hydrodynamischen Gleitlagern, sowie eine Rotoranordnung. The present invention relates to a bearing arrangement with hydrodynamic plain bearings, as well as a rotor arrangement.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere eine Effizienz einer Lageranordnung zu verbessern, weiter insbesondere eine Verlustleistung, insbesondere bei einer Anwendung mit hydrodynamischen Gleitlagern, zu reduzieren. The object of the present invention is in particular to improve the efficiency of a bearing arrangement and, furthermore, to reduce power loss, in particular in an application with hydrodynamic plain bearings.
Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. This object is achieved by a bearing arrangement having the features of claim 1. The subclaims relate to advantageous further developments.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eine Lageranordnung bereitgestellt. In einer Ausführung weist die Lageranordnung wenigstens ein erstes, insbesondere hydrodynamisches, Gleitlager auf. In einer Ausführung weist die Lageranordnung wenigstens ein zweites, insbesondere hydrodynamisches, Gleitlager auf. In einer Ausführung weisen die, insbesondere Radialteile, der Gleitlager ein unterschiedliches Verhältnis von Aussparung zu Tragfläche der (inneren) Lagerfläche auf. In einer Ausführung weisen die, insbesondere Radialteile, des ersten hydrodynamischen Gleitlagers und des zweiten hydrodynamischen Gleitlagers ein unterschiedliches Verhältnis von Aussparung zu Tragfläche der (jeweiligen) Lagerfläche auf. Der Begriff „Verhältnis“ bzw. die Teile aus denen das Verhältnis gebildet wird, wie hierin verwendet, bezieht/beziehen sich insbesondere nicht auf eine (umlaufende) Fase des Gleitlagers bzw. eine gegebenenfalls vorhandene Fase wird nicht in das, insbesondere absolute, Verhältnis von Aussparung zu Tragfläche mit einbezogen. In einer Ausführung ist das Verhältnis ein absolutes Verhältnis von Aussparung zu Tragfläche. According to one embodiment of the present invention, a bearing arrangement is provided. In one embodiment, the bearing arrangement has at least one first, in particular hydrodynamic, plain bearing. In one embodiment, the bearing arrangement has at least one second, in particular hydrodynamic, plain bearing. In one embodiment, the, in particular radial parts, of the plain bearings have a different ratio of recess to supporting surface of the (inner) bearing surface. In one embodiment, the, in particular radial parts, of the first hydrodynamic plain bearing and the second hydrodynamic plain bearing have a different ratio of recess to supporting surface of the (respective) bearing surface. The term "ratio" or the parts from which the ratio is formed, as used herein, in particular do not refer to a (circumferential) chamfer of the plain bearing or a chamfer that may be present is not included in the, in particular absolute, ratio of recess to supporting surface. In one embodiment, the ratio is an absolute ratio of recess to supporting surface.
Vorteilhafterweise kann hierdurch in einer Ausführung die Lageranordnung effizienter betrieben werden, insbesondere eine Verlustleistung der Lageranordnung reduziert werden. Unter dem Begriff „Aussparung“, wie hierin verwendet, soll insbesondere eine, insbesondere abschnittsweise, radiale und/oder axiale Zurücksetzung der (Gleit)Fläche des Gleitlagers, insbesondere wenigstens (auf) einer Lagerschale des Gleitlagers, verstanden werden. Die Aussparung wird, in einer Ausführung, zum Abführen von, insbesondere warmem, Schmiermittel und/oder Öl aus dem Gleitlager verwendet. Vorteilhafterweise können, in einer Ausführung, mithilfe der Aussparung(en) Scherkräfte im Spalt zwischen Gleitlager und Rotor reduziert werden, weiter insbesondere kann mithilfe der Aussparung(en), die insbesondere auch die tragende Gleitfläche reduziert/en, eine Verlustleistung, insbesondere im Gleitlager, reduziert werden bzw. eine Effizienz der Lagerung gesteigert werden. Advantageously, in one embodiment, the bearing arrangement can be operated more efficiently, in particular the power loss of the bearing arrangement can be reduced. The term "recess" as used herein is to be understood in particular as a radial and/or axial recess, in particular in sections, of the (sliding) surface of the plain bearing, in particular at least (on) one bearing shell of the plain bearing. In one embodiment, the recess is used to drain lubricant and/or oil, in particular warm lubricant, from the plain bearing. In one embodiment, shear forces in the gap between the plain bearing and the rotor can advantageously be reduced with the aid of the recess(es). In addition, in particular, the recess(es), which in particular also reduce the load-bearing sliding surface, can be used to reduce power losses, in particular in the plain bearing, or to increase the efficiency of the bearing.
Der Begriff „Gleitlager“, wie hierin verwendet, soll insbesondere als der Radialteil eines Gleitlagers verstanden werden, weiter insbesondere als der Radialteil eines Axial-Radialgleitlagers, insbesondere ohne Einschränkung der Allgemeinheit. The term “plain bearing”, as used herein, is to be understood in particular as the radial part of a plain bearing, further in particular as the radial part of an axial-radial plain bearing, in particular without restriction of generality.
In einer Ausführung weist das erste Gleitlager ein kleineres Verhältnis von Aussparung zu Tragfläche auf, insbesondere verglichen mit dem zweiten Gleitlager. In einer Ausführung ist die Aussparung beim ersten Gleitlager (flächenmäßig) kleiner als die Aussparung des zweiten Gleitlagers, insbesondere ist die Tragfläche des ersten Gleitlagers (flächenmäßig) größer als beim zweiten Gleitlager. In einer Ausführung ist das Verhältnis der Aussparung zur Tragfläche der (inneren) Lagerfläche des ersten Gleitlagers kleiner als das Verhältnis der Aussparung zur T ragfläche des zweiten Gleitlagers. In one embodiment, the first plain bearing has a smaller ratio of recess to supporting surface, in particular compared to the second plain bearing. In one embodiment, the recess in the first plain bearing is smaller (in terms of area) than the recess in the second plain bearing, in particular the supporting surface of the first plain bearing is larger (in terms of area) than in the second plain bearing. In one embodiment, the ratio of the recess to the supporting surface of the (inner) bearing surface of the first plain bearing is smaller than the ratio of the recess to the supporting surface of the second plain bearing.
In einer Ausführung kann hierdurch vorteilhafterweise eine Verlustleistung in der Lageranordnung reduziert werden. In one embodiment, this can advantageously reduce power loss in the bearing arrangement.
In einer Ausführung ist das Verhältnis der Aussparung zur Tragfläche beim ersten Gleitlager wenigstens 5%P (Prozentpunkte), wenigstens 10 %P, wenigstens 15 %P, wenigstens 20 %P, wenigstens 25 %P oder wenigstens 30 %P kleiner als das Verhältnis der Aussparung zur Tragfläche beim zweiten Gleitlager und/oder höchstens 40 %P, höchstens 35 %P oder höchstens 30 %P kleiner als das Verhältnis der Aussparung zur Tragfläche beim zweiten Gleitlager. In einer Ausführung ist das Verhältnis der Aussparung zur Tragfläche beim zweiten Gleitlager wenigstens 10 %P, wenigstens 15 %P, wenigstens 20 %P, wenigstens 25 %P oder wenigstens 30 %P größer als das Verhältnis der Aussparung zur Tragfläche beim ersten Gleitlager und/oder höchstens 40 %P, höchstens 35 %P oder höchstens 30 %P größer als das Verhältnis der Aussparung zu Tragfläche beim ersten Gleitlager. In einer Ausführung ist die Aussparung an der Tragfläche beim ersten Gleitlager wenigstens 5%P, wenigstens 10 %P, wenigstens 15 %P, wenigstens 20 %P, wenigstens 30 %P kleiner als beim zweiten Gleitlager und/oder höchstens 40 %P, höchstens 30 %P kleiner als beim zweiten Gleitlager. In one embodiment, the ratio of the recess to the support surface in the first plain bearing is at least 5%P (percentage points), at least 10%P, at least 15%P, at least 20%P, at least 25%P or at least 30%P smaller than the ratio of the recess to the support surface in the second plain bearing and/or at most 40%P, at most 35%P or at most 30%P smaller than the ratio of the recess to the support surface in the second plain bearing. In one embodiment, the ratio of the recess to the support surface in the second plain bearing is at least 10%P, at least 15%P, at least 20%P, at least 25%P or at least 30%P greater than the ratio of the recess to the supporting surface in the first plain bearing and/or at most 40%P, at most 35%P or at most 30%P greater than the ratio of the recess to the supporting surface in the first plain bearing. In one embodiment, the recess on the supporting surface in the first plain bearing is at least 5%P, at least 10%P, at least 15%P, at least 20%P, at least 30%P smaller than in the second plain bearing and/or at most 40%P, at most 30%P smaller than in the second plain bearing.
Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhafterweise die Verlustleistung reduziert werden, insbesondere das Verhältnis von Aussparung zu Tragfläche des ersten und des zweiten Gleitlagers auf die von der Lageranordnung aufzunehmenden dynamischen Kräfte, abgestimmt sein, bzw. werden. In one embodiment, this makes it possible to advantageously reduce the power loss, in particular the ratio of recess to supporting surface of the first and second plain bearings can be adjusted to the dynamic forces to be absorbed by the bearing arrangement.
In einer Ausführung ist das erste Gleitlager an einer Seite der Lageranordnung angeordnet, die einen größeren statischen Überhang aufweist, insbesondere verglichen mit der anderen Seite der Lageranordnung. In einer Ausführung ist das zweite Gleitlager an einer Seite der Lageranordnung angeordnet, die einen kleineren statischen Überhang aufweist, insbesondere verglichen mit der anderen Seite der Lageranordnung, weiter insbesondere verglichen mit der Seite der Lageranordnung, an der das erste Gleitlager angeordnet ist. In einer Ausführung ist das erste Gleitlager an einer Seite der Lageranordnung angeordnet, die ein größeres statisches Überhangmoment aufweist, insbesondere verglichen mit der anderen Seite der Lageranordnung. In einer Ausführung ist das zweite Gleitlager einer Seite der Lageranordnung angeordnet, die ein kleineres statisches Überhangmoment aufweist, insbesondere verglichen mit der anderen Seite der Lageranordnung, weiter insbesondere verglichen mit der Seite der Lageranordnung, an der das erste Gleitlager angeordnet ist. In einer Ausführung ist das erste Gleitlager derart angeordnet, dass es ein größeres statisches Überhangmoment aufnimmt bzw. hierzu verwendet wird, insbesondere verglichen mit einer Anordnung des zweiten Gleitlagers, dass insbesondere ein kleineres statisches Überhangmoment aufnimmt bzw. hierzu verwendet wird. In one embodiment, the first plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement that has a larger static overhang, in particular compared to the other side of the bearing arrangement. In one embodiment, the second plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement that has a smaller static overhang, in particular compared to the other side of the bearing arrangement, further in particular compared to the side of the bearing arrangement on which the first plain bearing is arranged. In one embodiment, the first plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement that has a larger static overhang moment, in particular compared to the other side of the bearing arrangement. In one embodiment, the second plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement that has a smaller static overhang moment, in particular compared to the other side of the bearing arrangement, further in particular compared to the side of the bearing arrangement on which the first plain bearing is arranged. In one embodiment, the first plain bearing is arranged such that it absorbs a larger static overhang moment or is used for this purpose, in particular compared to an arrangement of the second plain bearing that in particular absorbs a smaller static overhang moment or is used for this purpose.
Vorteilhafterweise kann hierdurch eine Verlustleistung, insbesondere der Lageranordnung, reduziert werden, weiter insbesondere die Lageranordnung effizienter verwendet werden. Vorteilhafterweise kann, in einer Ausführung, insbesondere indirekt, eine Ölmengenreduktion im Gleitlager bzw. der Lageranordnung erreicht werden, weil durch das Abführen des Warmöls bzw. warmen Schmiermittels mithilfe der Aussparung(en) die mittlere Temperatur im, insbesondere gesamten, Lagerspalt gering(er) ist und hierdurch insbesondere eine (zusätzliche) Erhöhung des Ölbedarfes nicht notwendig ist bzw. sein kann, um insbesondere die mittlere Spalttemperatur im Lager zu senken. Advantageously, this can reduce power loss, in particular of the bearing arrangement, and in particular the bearing arrangement can be used more efficiently. Advantageously, in one embodiment, In particular, indirectly, a reduction in the amount of oil in the plain bearing or the bearing arrangement can be achieved because the removal of the warm oil or warm lubricant using the recess(es) means that the average temperature in the, in particular the entire, bearing gap is lower and as a result, in particular, an (additional) increase in the oil requirement is not necessary or cannot be necessary in order to reduce the average gap temperature in the bearing.
Unter dem Begriff „statischer Überhang“ bzw. „statisches Überhangmoment“, wie hierin verwendet, soll vorzugsweise der Überhang eines mithilfe der Lageranordnung gelagerten Rotors oder dergleichen, verstanden werden. Zu einem Überhang bzw. Überhangmoment zählt, in einer Ausführung, insbesondere neben dem eigentlichen Rotorüberhang, eine bzw. die an den Rotor angebundene Komponente(n), wie insbesondere Nabe(n), Flansch(e), Kupplung(en) oder dergleichen. Insbesondere kann sich ein Überhang bzw. Überhangmoment, in einer Ausführung, vergrößern bzw. ist größer, wenn, insbesondere zwei, Rotoren (oder dergleichen) über eine Kupplung gekoppelt bzw. (wirk)verbunden sind, wobei die Masse(n) der (einzelnen) Kupplungselemente, insbesondere ihre Wirkabstände, auf die beiden gekoppelten bzw. (wirk)verbundenen Rotoren (oder dergleichen) wirken, sodass insbesondere deren statischer Überhang bzw. deren statisches Überhangmoment vergrößert wird bzw. ist. Insbesondere wird, in einer Ausführung, auf der Seite des kleineren statischen Überhangs wenig(er) dämpfende Wirkung durch das Gleitlager benötigt, um selbsterregte subsynchrone Schwingungen zu unterdrücken. Dies kann, in einer Ausführung, durch wenigstens eine Aussparung im (zweiten) Gleitlager - wie hierin beschrieben - vorteilhafterweise erreicht werden. The term "static overhang" or "static overhang moment", as used herein, should preferably be understood to mean the overhang of a rotor or the like supported by means of the bearing arrangement. In one embodiment, an overhang or overhang moment includes, in particular in addition to the actual rotor overhang, a component or components connected to the rotor, such as in particular hub(s), flange(s), coupling(s) or the like. In particular, in one embodiment, an overhang or overhang moment can increase or is greater if, in particular, two rotors (or the like) are coupled or (actively) connected via a coupling, wherein the mass(es) of the (individual) coupling elements, in particular their effective distances, act on the two coupled or (actively) connected rotors (or the like), so that in particular their static overhang or their static overhang moment is or is increased. In particular, in one embodiment, less damping effect is required by the plain bearing on the side of the smaller static overhang in order to suppress self-excited subsynchronous vibrations. This can be advantageously achieved in one embodiment by at least one recess in the (second) plain bearing - as described herein.
In einer Ausführung ist das zweite Gleitlager auf einer kupplungsabgewandten Seite der Lageranordnung angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Gleitlager auf einer Nichtantriebsseite angeordnet. In one embodiment, the second plain bearing is arranged on a side of the bearing arrangement facing away from the clutch. Alternatively or additionally, the second plain bearing is arranged on a non-drive side.
Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise die Lagerfläche bzw. Tragfläche des zweiten Gleitlagers, insbesondere gezielt, reduziert werden bzw. sein, so dass eine Verlustleistung der Lageranordnung reduziert werden kann bzw. ist, insbesondere verglichen mit einer Lageranordnung mit identischen Gleitlagern bzw. Verhältnissen. In einer Ausführung ist die Aussparung abschnittsweise auf einer (im Betrieb), zumindest im Wesentlichen, unbelasteten Lagerschale angeordnet. In einer Ausführung weist die Aussparung mehrere, insbesondere zusammenhängende und/oder getrennte, Abschnitte auf, insbesondere auf einer (unbelasteten) Lagerschale des, insbesondere ersten und/oder zweiten, Gleitlagers. As a result, in one embodiment, the bearing surface or support surface of the second plain bearing can advantageously be reduced, in particular in a targeted manner, so that a power loss of the bearing arrangement can be reduced, in particular compared to a bearing arrangement with identical plain bearings or conditions. In one embodiment, the recess is arranged in sections on a bearing shell that is at least substantially unloaded (during operation). In one embodiment, the recess has several, in particular connected and/or separate, sections, in particular on an (unloaded) bearing shell of the, in particular first and/or second, plain bearing.
Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhafterweise eine (ausreichende) Dämpfungscharakteristik, insbesondere im Betrieb mit geringen (Radial)Lasten, mithilfe des Schmierfilms innerhalb der Tragflächen erreicht werden und eine Verlustleistung reduziert werden. In this way, in one embodiment, a (sufficient) damping characteristic, especially when operating with low (radial) loads, can advantageously be achieved with the help of the lubricating film within the wings and power loss can be reduced.
In einer Ausführung ist die Aussparung, insbesondere abschnittsweise, jeweils auf einer unbelasteten Lagerschale und/oder jeweils wenigstens abschnittsweise auf einer belasteten Lagerschale ausgebildet, insbesondere bei einem zweiten Gleitlager, insbesondere beim ersten und zweiten Gleitlager. Wobei, in einer Ausführung, das Verhältnis zwischen Aussparung und Tragfläche beim ersten Gleitlager kleiner ist als beim zweiten Gleitlager. In one embodiment, the recess is formed, in particular in sections, on an unloaded bearing shell and/or at least in sections on a loaded bearing shell, in particular in a second plain bearing, in particular in the first and second plain bearings. In one embodiment, the ratio between recess and supporting surface is smaller in the first plain bearing than in the second plain bearing.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Verlustleistung vorteilhaft reduziert werden, insbesondere bei (ausreichend) bereitgestellter Sicherheit für die anfallenden dynamischen Lasten. In this way, the power loss can be advantageously reduced in one design, especially when (sufficient) safety is provided for the dynamic loads that arise.
In einer Ausführung ist die Aussparung eines Gleitlagers derart ausgebildet, dass diese wenigstens einen axialen Abschnitt der Lagerfläche einnimmt, insbesondere abschnittsweise höchstens 100% der Lagerfläche, höchstens 75%, höchstens 50% oder höchstens 30% der Lagerfläche und/oder abschnittsweise wenigstens 1 %, wenigstens 2%, wenigstens 3%, wenigstens 5%, wenigstens 10%, wenigstens 20% oder wenigstens 25% der Lagerfläche, insbesondere, in einer Ausführung, abschnittsweise 0% der Lagerfläche. In einer Ausführung verläuft eine von einer axialen Seitenfläche des Gleitlagers beabstandete Aussparungsgrenze und/oder Aussparungskante, zumindest im Wesentlichen, parallel zur axialen Seitenfläche des Gleitlagers oder ist derart ausgebildet, dass sich, insbesondere abschnittsweise, ein axialer Abstand der Aussparungsgrenze und/oder der Aussparungskante zur axialen Seitenfläche des Gleitlagers ändert, insbesondere stetig oder unstetig. In einer Ausführung ist die Aussparungsgrenze und/oder die Aussparungskante als, insbesondere stetige, Kurve in der Lagerfläche ausgebildet. In one embodiment, the recess of a plain bearing is designed such that it occupies at least one axial section of the bearing surface, in particular in sections at most 100% of the bearing surface, at most 75%, at most 50% or at most 30% of the bearing surface and/or in sections at least 1%, at least 2%, at least 3%, at least 5%, at least 10%, at least 20% or at least 25% of the bearing surface, in particular, in one embodiment, in sections 0% of the bearing surface. In one embodiment, a recess boundary and/or recess edge spaced from an axial side surface of the plain bearing runs at least substantially parallel to the axial side surface of the plain bearing or is designed such that, in particular in sections, an axial distance of the recess boundary and/or the recess edge to the axial side surface of the plain bearing changes, in particular continuously or discontinuously. In one In this embodiment, the recess boundary and/or the recess edge is designed as a, in particular continuous, curve in the bearing surface.
In einer Ausführung ist die Aussparung in einer Draufsicht auf die abgerollte Lagerfläche des Gleitlagers rechteckartig, dreieckartig, kreisartig und/oder kreissegmentartig ausgebildet, insbesondere ist die Aussparung, in einer Ausführung in einer Draufsicht auf die abgerollte Lagerfläche des Gleitlagers, als Kombination mehrerer geometrischer Figuren, wie insbesondere Vielecke, Kreise oder dergleichen, insbesondere als Freiform, ausgebildet. In one embodiment, the recess is rectangular, triangular, circular and/or circular segment-like in a plan view of the unrolled bearing surface of the plain bearing; in particular, in one embodiment, the recess is designed as a combination of several geometric figures, such as polygons, circles or the like, in particular as a free form, in a plan view of the unrolled bearing surface of the plain bearing.
In einer Ausführung ist die Aussparung bei einer abgerollten Lagerfläche quaderartig, zylinder(segment)artig, kegel(segment)artig und/oder kugelartig ausgebildet, insbesondere als Kombination von einer oder mehreren räumlichen geometrischen Figuren. In one embodiment, the recess in a rolled bearing surface is cuboid-like, cylinder-(segment-)like, cone-(segment-)like and/or spherical, in particular as a combination of one or more spatial geometric figures.
Hierdurch kann, in einer Ausführung, eine besonders vorteilhafte Öl(ab)führung erreicht werden, insbesondere die Ölmenge (gezielt(er)) geführt werden und/oder eine mittlere Spalttemperatur und/oder (Spalt)Scherkräfte im Bereich der Aussparung(en) reduziert werden. In this way, in one embodiment, a particularly advantageous oil (discharge) can be achieved, in particular the oil quantity can be guided (more specifically) and/or an average gap temperature and/or (gap) shear forces in the area of the recess(es) can be reduced.
In einer Ausführung ist der Übergang zwischen Tragfläche bzw. Lagerfläche und Aussparung scharfkantig ausgebildet. In einer Ausführung ist der Übergang zwischen Tragfläche bzw. Lagerfläche und Aussparung stetig und/oder verrundet ausgebildet.In one design, the transition between the support surface or bearing surface and the recess is sharp-edged. In one design, the transition between the support surface or bearing surface and the recess is continuous and/or rounded.
In einer Ausführung beträgt die radiale Tiefe der, insbesondere beidseitigen, Aussparungen, insbesondere im Randbereiche der Tragfläche, mehrere Millimeter, wobei, in einer Ausführung, auch eine komplette radiale Durchdringung der Lagerschale zur Ausbildung kommen kann In einer Ausführung ist die Aussparung, insbesondere größtenteils, in der unbelasteten Lagerfläche des Gleitlagers angeordnet bzw. vorgesehen. In one embodiment, the radial depth of the recesses, in particular on both sides, in particular in the edge areas of the bearing surface, is several millimeters, whereby, in one embodiment, a complete radial penetration of the bearing shell can also be formed. In one embodiment, the recess is arranged or provided, in particular for the most part, in the unloaded bearing surface of the plain bearing.
In einer Ausführung weist das erste Gleitlager und/oder das zweite Gleitlager, wie hierin beschrieben, ein Festschalengleitlager auf bzw. ist als solches ausgebildet. In einer Ausführung weist das erste Gleitlager und/oder das zweite Gleitlager kein Kippsegmentgleitlager, mit insbesondere kippbeweglichen Radialsegmenten, auf bzw. ist nicht als solches ausgebildet. Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise die Verlustleistung der Lageranordnung reduziert werden. In one embodiment, the first plain bearing and/or the second plain bearing, as described herein, has a fixed-shell plain bearing or is designed as such. In one embodiment, the first plain bearing and/or the second plain bearing does not have a tilting segment plain bearing, in particular with tiltable radial segments, or is not designed as such. In one embodiment, this can advantageously reduce the power loss of the bearing arrangement.
Nach einer Ausführung der Erfindung wird eine Rotoranordnung bereitgestellt. In einer Ausführung weist die Rotoranordnung wenigstens einen Rotor bzw. wenigstens eine Welle oder dergleichen auf. In einer Ausführung weist die Rotoranordnung eine hierin beschriebene Lageranordnung auf. In einer Ausführung ist der wenigstens eine Rotor mithilfe einer hierin beschriebenen Lageranordnung gelagert. According to one embodiment of the invention, a rotor arrangement is provided. In one embodiment, the rotor arrangement has at least one rotor or at least one shaft or the like. In one embodiment, the rotor arrangement has a bearing arrangement described herein. In one embodiment, the at least one rotor is supported by means of a bearing arrangement described herein.
In der Rotordynamik führen geringere statische Rotorüberhänge bzw. statische Überhangmomente üblicherweise zu geringeren lateralen (bzw. radialen) Auslenkungen bzw. Orbits bzw. dynamischen Kräften innerhalb des Rotorüberhangs. Im Betrieb wirkt der Ölfilm eines Gleitlagers durch seine Steifigkeits- und Dämpfungscharakteristik üblicherweise den dynamischen Kräften entgegen. Die in Verbindung mit Festschalengleitlagern im Betrieb mit geringen Lagerlasten typischerweise zwei auftretende konische Ölfilmmoden (sogenannte Starrkörpermoden, bei denen der relativ zum Schmierfilm steife Rotor mit einer Taumelbewegung um seine Rotationsachse innerhalb der radialen Spiele der wenigstens zwei Gleitlager schwingt, ohne sich dabei nennenswert zu biegen) können mittels ihrer Schwingformen derart unterschieden werden, dass der Mode, welcher entlang der theoretischen Rotorachse seinen größten Orbit in Richtung des größeren Rotorüberhangs ausbildet, in der Regel eine geringere Dämpfung aufweist. Dagegen weist der Mode, welcher entlang der theoretischen Rotorachse seinen größten Orbit in Richtung des kleineren Rotorüberhangs ausbildet, in der Regel eine höhere Dämpfung auf. Dadurch dass sich die Schwingformen der beiden Moden derart unterscheiden, kann beispielsweise durch das Einbringen von Aussparungen innerhalb eines einzelnen Gleitlagers, in einer Ausführung, (vorteilhafterweise) die Dämpfung eines konischen Modes nahezu unabhängig von den Eigenschaften eines anderen konischen Modes beeinflusst werden. Da die Dämpfung der Starrkörpermoden üblicherweise als Maß für die Sicherheit gegenüber dem Eintreten von Ölfilminstabilitäten bewertet werden kann, kann insbesondere durch gezielte Reduzierung der Tragfläche bzw. Gleitfläche eines, insbesondere zweiten, Gleitlagers (wie hierin beschrieben) die Verlustleistung reduziert werden und insbesondere vorteilhafterweise dadurch die Rotoranwendung effizienter gestaltet werden, weiter insbesondere bei für die Sicherheit noch ausreichenden (Auslegungs-)Werten. Insbesondere hat der Erfinder in Messungen erkannt, dass die Verlustleistung der Lagerung unter Verwendung einer hierin beschriebenen Lageranordnung bei, zumindest im Wesentlichen, gleichbleibenden Betriebsparametern wie insbesondere Rotordrehzahl, Leistung bzw. Drehmoment und Öldaten, reduziert ist bzw., insbesondere signifikant, reduziert werden kann. In rotor dynamics, smaller static rotor overhangs or static overhang moments usually lead to smaller lateral (or radial) deflections or orbits or dynamic forces within the rotor overhang. During operation, the oil film of a plain bearing usually counteracts the dynamic forces due to its stiffness and damping characteristics. The two conical oil film modes that typically occur in conjunction with fixed shell plain bearings during operation with low bearing loads (so-called rigid body modes, in which the rotor, which is stiff relative to the lubricating film, oscillates with a wobbling motion around its axis of rotation within the radial clearances of the at least two plain bearings without bending significantly) can be differentiated by means of their vibration shapes in such a way that the mode that forms its largest orbit along the theoretical rotor axis in the direction of the larger rotor overhang usually has lower damping. In contrast, the mode which forms its largest orbit along the theoretical rotor axis in the direction of the smaller rotor overhang generally has a higher damping. Because the vibration shapes of the two modes differ so much, the damping of a conical mode can (advantageously) be influenced almost independently of the properties of another conical mode, for example by introducing recesses within a single plain bearing, in one design. Since the damping of the rigid body modes can usually be assessed as a measure of safety against the occurrence of oil film instabilities, the power loss can be reduced in particular by specifically reducing the support surface or sliding surface of a, in particular a second, plain bearing (as described herein), and in particular advantageously the rotor application can be made more efficient as a result, furthermore in particular with (design) values that are still sufficient for safety. In particular, the inventor has recognized in measurements that the power loss of the bearing is reduced or, in particular, can be reduced significantly by using a bearing arrangement described herein with, at least substantially, constant operating parameters such as, in particular, rotor speed, power or torque and oil data.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert: Further advantages and features emerge from the subclaims and the embodiments. This shows, partly schematically:
Fig. 1 : eine Lageranordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; Fig. 1: a bearing arrangement according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2: eine Rotoranordnung in einer perspektivischen und einer Seitenansicht nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und Fig. 2: a rotor arrangement in a perspective and a side view according to an embodiment of the present invention; and
Fig. 3: Aussparungen nach Ausführungen der vorliegenden Erfindung. Fig. 3: Recesses according to embodiments of the present invention.
Fig. 1 zeigt eine Lageranordnung, insbesondere für einen Rotor. Der Rotor in Fig. 1 weist auf der linken Seite der schematischen Darstellung einen kleineren Überhang auf als auf der rechten Seite. Entsprechend ist auf der linken Seite ein, hierin insbesondere als zweites Gleitlager 2 beschriebenes, Gleitlager angeordnet, dessen Lagerfläche eine Tragfläche und seitliche Aussparungen A aufweist, wobei deren Verhältnis zueinander (Aussparung A zu Tragfläche) beim Gleitlager auf der linken Seite größer ist als bei den schematisch gezeigten Gleitlagern 1 , T auf der rechten Seite, die in der obigen Beschreibung insbesondere als erste Gleitlager 1 ,T beschrieben sind. Die gezeigten Aussparungen A sind jeweils, insbesondere vorwiegend, in der unbelasteten Lagerschale der Gleitlager ausgebildet, können in einer Ausführung aber auch, insbesondere wenigstens teilweise, in der (insbesondere im Betrieb) belasteten Lagerschale ausgebildet sein, wobei sich Fig. 1 shows a bearing arrangement, in particular for a rotor. The rotor in Fig. 1 has a smaller overhang on the left side of the schematic representation than on the right side. Accordingly, a plain bearing, described here in particular as a second plain bearing 2, is arranged on the left side, the bearing surface of which has a support surface and lateral recesses A, whereby their ratio to one another (recess A to support surface) is greater in the plain bearing on the left side than in the schematically shown plain bearings 1, T on the right side, which are described in the above description in particular as first plain bearings 1, T. The recesses A shown are each, in particular predominantly, formed in the unloaded bearing shell of the plain bearings, but in one embodiment can also be formed, in particular at least partially, in the loaded bearing shell (in particular during operation), whereby
„belastet“ insbesondere darauf bezieht, dass in dieser Lagerschale der (Nennlast)Vektor der Lagerkraft verortet ist. Gestrichelt ist ein weiteres (erstes) Gleitlager T dargestellt, das, in einer Ausführung ohne Aussparungen alternativ (zum Gleitlager 1) die in der Darstellung rechte Seite des Rotors (radial) abstützt. Fig. 2 zeigt eine weitere schematische Rotoranordnung in einer perspektivischen Ansicht und einer schematischen Seitenansicht, bei der die Rotoren bzw. Wellen, insbesondere Getriebe(teile), mithilfe von Lageranordnungen, wie hierin beschrieben, gelagert sind. Die beispielhaft gezeigte Anordnung weist ein Getriebe mit Lageranordnung G1 , G2, G‘1 und G‘2, auf. Die zweiten Gleitlager 2, wie hierin beschrieben, sind, insbesondere vorteilhafterweise, in der schematischen Darstellung der Figur 2 bei G2 und G‘2 angeordnet, die restlichen Gleitlager entsprechend ersten Gleitlagern 1 , wie hierin beschrieben. Diese Lageranordnung(en) weisen jeweils auf der radial abzustützenden Seite der Rotoren bzw. Wellen mit dem vergleichsweise kleineren statischen Überhang bzw. vergleichsweise kleineren statischen Überhangmoment, zweite Gleitlager 2, wie hierin beschrieben, auf. Hieraus wird insbesondere ersichtlich, dass Kupplungen, Flansche und/oder Naben zum Überhang/Überhangmoment beitragen, insbesondere deren Massen. Aus der Seitenansicht in Fig. 2 ist insbesondere ersichtlich, dass eine Aussparung bzw. Aussparungen je nach Drehrichtung und/oder Antriebsseite unterschiedlich im Gleitlager 1 ,2 angeordnet sind bzw. sein können. In der schematischen Seitenansicht der Fig. 2 wird am kleineren (linken) Rad in Pfeilrichtung angetrieben. Hierdurch stützt sich die Verzahnung beispielhaft derart ab, dass sich ein, zumindest im Wesentlichen, unbelasteter Flächenabschnitt der Gleitfläche der Gleitlagerung des kleinen Rads, zumindest im Wesentlichen, unten (bezogen auf das Figurenblatt) befindet, beim großen (rechten) Rad, zumindest im Wesentlichen, oben. Eine Anordnung der Aussparung(en) ist damit, in einer Ausführung, abhängig von einem (Nenn)Lastvektor F und die Aussparung(en) ist/sind, zumindest im Wesentlichen, im Flächenabschnitt des Gleitlagers angeordnet, der, zumindest im Wesentlichen, gegenüberliegend zum (Nenn)Lastvektor F ist, insbesondere im, zumindest im Wesentlichen, unbelasteten Flächenabschnitt des Gleitlagers 1 ,2, weiter insbesondere im üblicherweise als unbelasteten Segment (non-load segment“) bezeichneten Gleitflächenabschnitt des Gleitlagers. Entsprechend ändert sich der (Nenn)Lastvektor F bei einer entgegengesetzten Drehrichtung, insbesondere, in einer Ausführung, die Anordnung bzw. Lage der Aussparung(en). "loaded" refers in particular to the fact that the (nominal load) vector of the bearing force is located in this bearing shell. A further (first) plain bearing T is shown in dashed lines, which, in a design without recesses, alternatively (to plain bearing 1) supports the right-hand side of the rotor (radially) in the illustration. Fig. 2 shows a further schematic rotor arrangement in a perspective view and a schematic side view, in which the rotors or shafts, in particular gear units (parts), are mounted using bearing arrangements, as described herein. The arrangement shown as an example has a gear unit with bearing arrangement G1, G2, G'1 and G'2. The second plain bearings 2, as described herein, are, particularly advantageously, arranged at G2 and G'2 in the schematic representation of Figure 2, the remaining plain bearings corresponding to first plain bearings 1, as described herein. These bearing arrangement(s) each have second plain bearings 2, as described herein, on the side of the rotors or shafts to be supported radially with the comparatively smaller static overhang or comparatively smaller static overhang moment. It is particularly evident from this that couplings, flanges and/or hubs contribute to the overhang/overhang moment, in particular their masses. From the side view in Fig. 2 it is particularly evident that a recess or recesses are or can be arranged differently in the plain bearing 1, 2 depending on the direction of rotation and/or drive side. In the schematic side view in Fig. 2, the smaller (left) wheel is driven in the direction of the arrow. As a result, the toothing is supported, for example, in such a way that an at least substantially unloaded surface section of the sliding surface of the plain bearing of the small wheel is at least substantially at the bottom (relative to the figure sheet), and for the large (right) wheel, at least substantially at the top. An arrangement of the recess(es) is thus, in one embodiment, dependent on a (nominal) load vector F and the recess(es) is/are, at least substantially, arranged in the surface section of the plain bearing which is, at least substantially, opposite to the (nominal) load vector F, in particular in the, at least substantially, unloaded surface section of the plain bearing 1, 2, further in particular in the sliding surface section of the plain bearing usually referred to as the unloaded segment (“non-load segment”). Accordingly, the (nominal) load vector F changes in the case of an opposite direction of rotation, in particular, in one embodiment, the arrangement or position of the recess(es).
Fig. 3 zeigt in den Teilfiguren A bis F schematisch Aussparungen A1 bis A6 der Lagerflächen 3 in unterschiedlichen Ausführungsformen in einer Draufsicht. Die obere Reihe an beispielhaften Ausführungen zeigt jeweils zu einer theoretischen Mittellinie (theoretische axiale Lagermitte des Radialteils) des Gleitlagers symmetrische Aussparungen A1-A3. Die untere Reihe zeigt asymmetrisch angeordnete Aussparungen A1-A6 in Bezug auf die theoretische axiale Lagermitte. Die Aussparungen A1-A5 können dabei, insbesondere bezogen auf die Lagerfläche 3, eine in einer abgerollten Darstellung rechteckartige (siehe A), dreieckartige (siehe B) oder kreis(segment)artige (nicht dargestellt) Aussparung A1-A5 aufweisen, die insbesondere zur axialen Lagermitte symmetrisch ausgebildet ist, wie insbesondere in den Teilfiguren A, B und C von Figur 3 dargestellt. Die Aussparungen A1-A6 können alternativ oder zusätzlich, in einer Ausführung, asymmetrisch ausgebildet sein, wie insbesondere in den Teilfiguren D bis F von Figur 3 schematisch dargestellt. Dort sind in Teilfigur D zwei rechteckartige Aussparungen A1 , A2 asymmetrisch zur axialen Lagermitte (Punktstrichlinie) kombiniert oder wie in Teilfigur E mit einer dreieckartigen und einer kreissegmentartigen Aussparung A3, A4 dargestellt. In Teilfigur F von Fig. 3 sind eine Aussparung A5 mit einer radiusartigen Kante und eine freiformartige Aussparung A6 dargestellt. In Ausführungen sind weitere bzw. andere Kombinationen von geometrischen Figuren als Aussparung ausgebildet. Die Pfeile in Fig. 3 deuten dabei eine mögliche Drehrichtung 5 einer Welle bzw. eines Rotors auf der Lagerfläche an. Figur 3 zeigt keine Aufteilung in belastete und unbelastete Lagerschale, wobei die Aussparungen vorzugsweise, in Ausführungen, auf der unbelasteten Lagerschale und/oder dem unbelasteten Segment („non-load segment“) des Gleitlagers 1 ausgebildet sind. Fig. 3 shows, in the sub-figures A to F, schematically recesses A1 to A6 of the bearing surfaces 3 in different embodiments in a top view. The upper row of exemplary embodiments shows symmetrical recesses in relation to a theoretical center line (theoretical axial bearing center of the radial part) of the plain bearing. Recesses A1-A3. The bottom row shows asymmetrically arranged recesses A1-A6 in relation to the theoretical axial bearing center. The recesses A1-A5 can, in particular in relation to the bearing surface 3, have a rectangular (see A), triangular (see B) or circular (segment)-like (not shown) recess A1-A5 in a rolled-out representation, which is designed symmetrically in particular to the axial bearing center, as shown in particular in sub-figures A, B and C of Figure 3. The recesses A1-A6 can alternatively or additionally be designed asymmetrically in one embodiment, as shown schematically in particular in sub-figures D to F of Figure 3. There, in sub-figure D, two rectangular recesses A1, A2 are combined asymmetrically to the axial bearing center (dotted line) or, as shown in sub-figure E, with a triangular and a circular segment-like recess A3, A4. In part figure F of Fig. 3, a recess A5 with a radius-like edge and a free-form recess A6 are shown. In embodiments, further or other combinations of geometric figures are formed as recesses. The arrows in Fig. 3 indicate a possible direction of rotation 5 of a shaft or a rotor on the bearing surface. Figure 3 does not show a division into loaded and unloaded bearing shells, with the recesses preferably being formed, in embodiments, on the unloaded bearing shell and/or the unloaded segment (“non-load segment”) of the plain bearing 1.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. BezuqszeichenlisteAlthough exemplary embodiments have been explained in the preceding description, it should be noted that a large number of modifications are possible. It should also be noted that the exemplary embodiments are merely examples that are not intended to limit the scope of protection, applications and structure in any way. Rather, the preceding description provides the person skilled in the art with a guide for implementing at least one exemplary embodiment, whereby various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without departing from the scope of protection as it results from the claims and combinations of features equivalent to these. list of reference symbols
1 , 1‘ erstes hydrodynamisches Gleitlager 1 , 1' first hydrodynamic plain bearing
2 zweites hydrodynamisches Gleitlager 3 Lagerfläche (innen) 2 second hydrodynamic plain bearing 3 bearing surface (inside)
4 Rotor 4 rotor
5 Drehrichtung des Rotors 5 Direction of rotation of the rotor
A, A1 ... A6 Aussparung(en) A, A1 ... A6 recess(es)
F Nennlastvektor F Nominal load vector
Claims
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