NL1006971C2 - Wentellager met verbeterde wenteloppervlakken. - Google Patents

Description

Wentellager met verbeterde wentelcontactoppervlakken

De uitvinding betreft het gebied van wentellagers omvattende een binnenring, een buitenring en een reeks wentelelementen waarvan een 5 oppervlak in aanraking is met een oppervlak van beide ringen, waarbij tenminste één van deze oppervlakken is voorzien van een topografie met uitsparingen die in wezen van elkaar zijn geïsoleerd door gebieden en die een smeermiddel kunnen bevatten.

Een dergelijke lager is bekend uit JP-A-0524025^. Dat bekende 10 lager verschaft een beter vermogen tot het vormen van een smeermiddelfilm, hetgeen waarschijnlijk het resultaat is van olie die gevangen is in oppervlakte-uitsparingen. Die uitsparingen, waarvan vermeld wordt dat zij kleiner zijn dan het oppervlaktegebied waar het rollende contact plaatsvindt, bezitten een diameterafmeting van 15 ongeveer I65 ym. Verder leiden de putjes ertoe dat het effectieve contactgebied kleiner is, dan bij "gladde" oppervlakken.

Dientengevolge is de slijtage in dergelijke lagers kleiner.

Het doel van de uitvinding is het verkrijgen van een beter vermogen tot het vormen van een smeermiddelfilm op de loopbanen. Dat 20 doel wordt bereikt doordat de uitsparingen een maximale afmeting van 100 ym bezitten in een richting evenwijdig aan het betreffende oppervlak.

Uitsparingen met een dergelijke maximale opmeting blijken zich te gedragen als holten die afgeplat worden tijdens het overrollen, 25 hetgeen ertoe leidt dat een extra hoeveelheid smeermiddel wordt uitgedreven en in het contact wordt gevoerd in de vorm van een elasto-hydrodynamische smeermiddelfilm {EHL, elasto-hydrodynamic lubrication). Daardoor zullen de rollende oppervlakken reeds bij lagere snelheid worden gescheiden.

30 Bij voorkeur is de gemiddelde afmeting van de uitsparingen in een richting evenwijdig aan het oppervlak 50 ym. Verder kunnen de uitsparingen een maximale diepte van 2 ym bezitten. Bij voorkeur bezitten de uitsparingen een gemiddelde diepte van 1 ym. De diepte 'waaraan de voorkeur wordt gegeven is ongeveer 0,2 ym.

35 Afgezien van de afmeting van de uitsparingen, blijkt dat de geometrie daarvan ook belangrijk is ter verkrijging van een goede smeermiddelfilm bij lage snelheden. In het bijzonder blijkt het voordelig te zijn in geval, in een dwarsdoorsnede, de gemiddelde hoek 1006971 2 bepaald door de doorsnijding van de wand van een uitsparing en het aangrenzende oppervlak kleiner dan 2* is.

In dit verband wordt er verder de voorkeur aan gegeven dat de uitsparingen een bolvorm bezitten. Een bolvormige geometrie verschaft 5 een goed bepaalde uitsparing, met de vereiste capaciteit voor het vasthouden van smeermiddel terwijl deze bovendien de mogelijkheid verschaft om de uitsparingen dicht bij elkaar te plaatsen op niet-overlappende wijze, waardoor gebieden behouden blijven door middel waarvan de uitsparingen van elkaar gescheiden zijn. Dergelijke 10 uitsparingen kunnen worden verkregen door een straalbehandeling.

Volgens een eerste mogelijkheid kan de topografie met uitsparingen worden aangebracht op tenminste een van de roloppervlakken van de wentelelementen en/of tenminste een van de loopbanen van de ringen.

15 In een richting die dwa-s is met betrekking tot de rolrichting, kan de topografie variëren. Zo kan bijvoorbeeld de diepte en/of de dichtheid van de uitsparingen (aantal uitsparingen per eenheid oppervlaktegebied) variëren. Deze uitvoering van het wentellager volgens de uitvinding is in het bijzonder gunstig in het geval van 20 variërende smeervereisten.

Volgens een tweede mogelijkheid kan de topografie met uitsparingen worden aangebracht in een wentellager waarbij tenminste glaskorrels worden gebruikt in de straalbehandeling.

De uitvinding betreft verder een werkwijze voor het vervaardigen 25 van een wentelelement of een ring voor een lager zoals hiervoor beschreven, waarbij tenminste een van de wenteloppervlakken en de loopbanen is voorzien van een topografie met uitsparingen die in wezen van elkaar gescheiden zijn door gebieden en die een smeermiddel kunnen bevatten, welke topografie in een richting die dwars gericht is met 30 betrekking tot rolrichting varieert. Bij voorkeur worden glaskorrels gebruikt in de straalbehandeling. De diameter van de glaskorrels moet ongeveer 200 pm zijn.

De uitvinding zal nu verder beschreven worden onder verwijzing naar de figuren.

35 Figuur 1 toont een dwarsdoorsnede door een enkelrijig cilindrisch rollager.

Figuur 2 toont een detail van het oppervlak van het lager volgens figuur 1.

10ÜO971 3

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede door dat oppervlak.

Het cilindrische wentellager volgens figuur 1 omvat een buitenring 1, en binnenring 2 bestaande uit twee helften 3. 4. alsmede een reeks cilindrische rollen 5· 5 Zowel de buitenring 1 als de binnenring 2 bezitten twee integrale flenzen 6 respectievelijk 7· Tussen deze flenzen zijn loopbanen 8 respectievelijk 9 bepaald,

De cilindrische rollen bezitten platte eindvlakken 10, die verschuifbaar in aanraking zijn met de daarnaar toegekeerde 10 oppervlakken 11 respectievelijk 12 van de integrale flenzen 6 respectievelijk 7·

Volgens de uitvinding kan tenminste één van de oppervlakken van de wentelelementen 5 en/of de ringen 1, 2 voorzien zijn van een oppervlaktetopografie zoals weergegeven in figuur 2. Het betreffende 15 oppervlak kan het roloppervlak zijn van de cilindrische rollen 5, hun eindvlakken 10, of de loopbanen 8, 9 en/of de daar naar toegekeerde oppervlakken 11, 12 van de integrale flenzen 6, 7·

Zoals weergegeven in figuur 2 omvat die topografie van bijvoorbeeld loopbaan 8 een aantal bolvormige uitsparingen 13. die 20 variërende afmetingen kunnen bezitten. Deze bolvormige uitsparingen 13 worden bijvoorbeeld verkregen door middel van stralen met behulp vein glaskorrels. De uitsparingen 13 zijn in wezen van elkaar gescheiden door middel van gebieden 14 die onderdeel uitmaken van de betreffende loopbaan. De uitsparingen 13 vormen kleine holtes waarin olie gevangen 25 kan worden. Zodra over de uitsparingen 13 een wentelelement rolt, worden de uitsparingen wat samengedrukt, waardoor de olie wordt uitgedreven en een betere smering wordt verkregen.

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede van een uitsparing 13. Volgens de uitvinding is hun maximale afmeting in een richting evenwijdig aan 30 de loopbaan 8 100 pm. Verder is hun maximale diepte 4 pm. De gemiddelde diepte van de uitsparingen is bij voorkeur 0,2 pm.

Teneinde te garanderen dat de wentelelementen regelmatig over de uitsparingen 13 rollen, is de gemiddelde hoek α bepaald door de doorsnijding van de wand van de uitsparing 13 en het aangrenzende 35 gebied 14 2°.

1006971

Claims (15)

1. Wentellager, omvattende een binnenring (2), een buitenring (1) en een reeks wentelelementen (5) waarvan een oppervlak (10) in 5 aanraking is met een oppervlak (8, 9. 11, 12) van beide ringen, waarbij tenminste één van deze oppervlakken (8-12) is voorzien van een topografie met uitsparingen (13) die in wezen van elkaar zijn geïsoleerd door gebieden (14) en die een smeermiddel kunnen bevatten, met het kenmerk dat de uitsparingen (13) een maximale afmeting van 100 10 ym bezitten in een richting evenwijdig aan het betreffende oppervlak (8-12).

2. Wentellager volgens conclusie 1, waarbij de gemiddelde afmeting van de uitsparingen (13) in een richting evenwijdig aan het 15 oppervlak (8-12) 50 ym is.

3. Wentellager volgens conclusie 1 of 2, waarbij de uitsparingen (13) een maximale diepte van 4 ym bezitten.

4. Wentellager volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de uitsparingen (13) een gemiddelde diepte van 0,2 ym bezitten.

5. Wentellager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij, in een dwarsdoorsnede, de gemiddelde hoek α bepaald door de 25 doorsnijding van de wand van een uitsparing (13) en het aangrenzende oppervlak (8) kleiner is dan 2’.

6. Wentellager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de uitsparingen (13) bolvormig zijn. 30

7. Wentellager volgens conclusie 6, waarbij de uitsparingen (13) zijn verkregen door middel van een straalbehandeling.

8. Wentellager volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij 35 tenminste een van de wenteloppervlakken van de wentelelementen (5) en/of een van de loopbanen (8, 9) van de ringen (1, 2) is voorzien van een topografie met uitsparingen die in wezen van elkaar zijn geïsoleerd door gebieden (l1*) en die een smeermiddel kunnen bevatten. 1006971

- 9· Wentellager volgens conclusie 8, waarbij de topografie in een richting dwars met betrekking tot de rolrichting varieert.

10. Wentellager volgens conclusie 9. waarbij de diepte en/of de 5 dichtheid van de uitsparingen (13) (aantal uitsparingen per eenheid oppervlaktegebied) varieert.

11. Wentellager volgens conclusie 8, 9. 10 of 11, waarbij het aantal uitsparingen niet meer dan 200 per mm2 bedraagt. 10

12. Wentellager volgens een der conclusies 1-11, waarbij tenminste één van de ringen (8, 9) een integrale flens (6, 7) bezit, en de rollen (50) een eindvlak (10) bezitten dat verschuifbaar in aanraking is met het tegenover liggende eindoppervlak (11, 12) van die 15 flenzen (6, 7). en tenminste een van het eindoppervlak (11,12) van die flenzen (6, 7) en de eindvlakken (10) van de rollen (5) zijn voorzien van een topografie met uitsparingen (13) die in wezen van elkaar zijn geïsoleerd door gebieden (14) en die een smeermiddel kunnen bevatten. « 20

13· Werkwijze voor het vervaardigen van een wentelelement (5) of een ring (8, 9) voor een lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het oppervlak van een wentelelement (5) respectievelijk een ring (8, 9) is behandeld door middel van een z ands traalbehandeling. 25

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij in de zandstraalbehandeling glaskorrels worden gebruikt.

15· Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de diameter van de 30 glaskorrels ongeveer 200 pm bedraagt. 10069 / 1