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WO2013026626A1 - Quetschöldämpfer - Google Patents

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Publication number
WO2013026626A1
WO2013026626A1 PCT/EP2012/063984 EP2012063984W WO2013026626A1 WO 2013026626 A1 WO2013026626 A1 WO 2013026626A1 EP 2012063984 W EP2012063984 W EP 2012063984W WO 2013026626 A1 WO2013026626 A1 WO 2013026626A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing cartridge
housing
gap
bearing
oil damper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/063984
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heiko Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to US14/240,147 priority Critical patent/US8956048B2/en
Priority to CN201280041158.2A priority patent/CN103842668A/zh
Publication of WO2013026626A1 publication Critical patent/WO2013026626A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • F16C27/045Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping
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    • F16C33/586Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines
    • F16C2360/24Turbochargers

Definitions

  • the invention relates to a squeeze oil damper according to the preamble of claim 1 and a bearing assembly according to claim 10.
  • Quetschöldämpfer find in bearing arrangements with Wälzlägern or plain bearings for damping radial forces application, which are caused for example by transmitted from the Wälzlägern or plain bearings imbalances.
  • squish oil dampers are used in the storage of rapidly rotating shafts, for example of exhaust gas turbochargers.
  • a crimping oil damper of the type mentioned is known for example from the document DE 26 33 481 A1.
  • a shaft is mounted via a rolling bearing.
  • the bearing cartridge absorbs a radial exciter force that extends around a bearing center axis to the outside. Without further fixing means, the bearing cartridge would radially reorient itself with rotating shaft of the excitation force. Therefore, the bearing cartridge is received radially in a housing, wherein between the bearing cartridge and the housing in a gap, a pinch film is formed. If the bearing cartridge moves radially outward due to the imbalance, it is necessary to displace oil from the gap, which leads to a damping force that is directed counter to the movement.
  • the bearing cartridge When the shaft rotates, the bearing cartridge is centered in the squeeze oil damper.
  • the circulating exciter force acts to the outside and reduces the gap height in the squeeze film. Smaller gap heights provide the movement with a higher resistance or a higher damping force than larger gap heights.
  • a constant gap between the bearing cartridge and the housing averages over the circumference, and the bearing cartridge is centered in the housing.
  • the invention is based on the consideration of weakening the damping force caused by the squeezing film along the circumference of the bearing cartridge in regions and thus in a position dependent on the position of the circumference.
  • the invention assumes that during operation over the circumference a constant gap in Quetschöldämpfer between bearing cartridge and housing only adjusts, if no other disturbing forces, such as the gravity of the bearing cartridge, a supporting force from a rotation and / or a radial force due the oil pressure distribution in the gap of Quetschöldämpfers act on the bearing cartridge.
  • These intrinsically present disturbing forces result in an additional directed radial force and can prevent the bearing cartridge from concentrically aligning in the housing. There is thus the danger that no residual oil gap will remain in the squeezing oil damper and the walls bounding the squeeze film will abut one another. This could be proven on in-service storage cartridges, which were used as inner, a squeeze film bounding wall.
  • the invention proposes to counteract the ability of the squeeze film to oppose a radial movement of the bearing cartridge, circumferentially dependent on the bearing cartridge regions and especially at the opposite with respect to the direction of the disturbing force points.
  • This weakening can be realized for each disturbance force individually or for all vectorially added disturbance forces at a common circumferential position in the Quetschöldämpfer around the bearing cartridge.
  • the invention therefore provides a crimping oil damper comprising a bearing cartridge, a housing in which the bearing cartridge is received, and a squeezing film in a gap between the housing and the bearing cartridge for generating a circumferential radial excitation force from that in the bearing cartridge held unbalance generated, directed damping force includes.
  • a crimping oil damper comprising a bearing cartridge, a housing in which the bearing cartridge is received, and a squeezing film in a gap between the housing and the bearing cartridge for generating a circumferential radial excitation force from that in the bearing cartridge held unbalance generated, directed damping force includes.
  • means are provided for the area-wise circumferential position-dependent weaknesses of the damping force around the bearing cartridge in the quenching oil damper specified.
  • the circumferential position-dependent weakening can in principle be brought about by any technical means. This can be, for example, spring elements at specific locations in the gap of the Quetschöldämpers that center the bearing cartridge in the housing. Alternatively, the stock cartouche could be changed in its moment of inertia by targeted material imperfections at certain circumferential positions.
  • the circumferential position-dependent weakening is particularly preferably to be brought about with a zone-wise and circumferential position-dependent change in the gap width in the squeeze oil damper, which will be discussed in more detail later.
  • the gap is delimited by a guide ring arranged between the bearing cartridge and the housing.
  • the gap defining the squeeze film can be pre-assembled separately from the mounting of the bearing cartridge or the housing receiving the bearing cartridge. In this way, the gap can be set with smaller tolerance dimensions, which in turn allow a significant increase in efficiency of Quetschöldämpfers.
  • the gap in a concentric position of the bearing cartridge and the housing is extended to each other depending on the circumference.
  • the bearing cartridge only concentrates concentrically with the housing during operation or with a rotating shaft.
  • a gap extension for the partial weakening of the damping force or of a movement opposite resistance of the squeeze film is not only process technology easy to introduce into the Quetschöldämpfer, but also allows a damping of the damping force set relatively accurately.
  • the gap is limited by the housing and by a partial enlargement of the internal diameter. extended diameter of the housing. If the gap is limited to the outside by a guide ring, then the internal diameter of the guide ring is to expand in regions. In a preferred embodiment of the invention, the gap is limited by the bearing cartridge and extended by a regional tapering of the outer diameter of the bearing cartridge. If the gap is bounded inwardly by a guide ring, then the outer diameter of the guide ring is to be tapered accordingly. This embodiment makes reference to the fact that the bearing cartridge or the guide ring are secured against rotation as a rule in the housing, so that the area-wise gap change remains essentially unchanged in its position.
  • the area-wise narrowing of the outer diameter of the bearing cartridge is given by a flattening of a circumferential contour of the bearing cartridge.
  • a flattening can be realized by known cutting or non-chipping manufacturing processes such as milling, grinding or embossing with high accuracy and low cycle times.
  • the quenched caliper mentioned comprises a further means for areawise circumferential position-dependent weaknesses of the damping force at a circumferential position about the bearing cartridge, which is different from the circumferential position of the means for circumferential position-dependent weaknesses of the damping force.
  • the damping force can be selectively weakened with respect to individual disturbance forces. In this way it can be avoided that by dominant disturbing forces, such as the gravity of the bearing cartridge, less dominant disturbing forces remain unconsidered.
  • dominant disturbing forces such as the gravity of the bearing cartridge
  • the total attenuated damping force caused by both means for circumferentially dependent weaknesses of the damping force is equal to an interfering force acting on the bearing cartridge, in particular the force of gravity acting on the bearing cartridge.
  • the bearing cartridge can not be tapered as desired, since it has a limited wall thickness. If the bearing cartridge is tapered at two angle-different circumferential positions, then the sum of the two induced weakenings can be sufficiently high, for example, to sufficiently counteract the force of gravity.
  • the bearing cartridge has a ⁇ llaysnut, in which the means for circumferential position-dependent weaknesses of the damping force is arranged. In this way, the ⁇ llaysnut contribute to the attenuation of the damping force.
  • the invention also provides a bearing assembly comprising a specified squeeze oil steamer and a shaft received in the bearing cartridge.
  • Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a bearing assembly
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the outer ring of a bearing cartridge according to a first embodiment
  • Fig. 3 is a cross-sectional view of the outer ring of Fig. 2; 4 is a perspective view of an outer ring according to a second embodiment;
  • FIG. 5 is a perspective view of an outer ring according to a third embodiment
  • FIG. 6 is a perspective view of an outer ring according to a fourth embodiment
  • 7 is a perspective view of an outer ring according to a fifth embodiment
  • FIG. 8 is a perspective view of an outer ring according to a sixth embodiment
  • FIG. 9 is a perspective view of an outer ring according to a seventh embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of an outer ring according to an eighth embodiment.
  • Fig. 1 1 is a longitudinal sectional view of two embodiments of a
  • a bearing assembly 2 is shown in a longitudinal sectional view.
  • the bearing arrangement 2 has a housing 4 with a chamber 5, for example in the form of a bore, in which a bearing cartridge 6 is accommodated axially and concentrically about a bearing center axis 8.
  • the housing 4 can, for example, be a turbocharger housing.
  • the bearing assembly 2 is used in this case to support the shaft of the turbocharger.
  • the bearing cartridge 6 is executed in the present example in a non-limiting manner as a rolling bearing.
  • the bearing cartridge can also be made with other types of bearings, such as a plain bearing.
  • the bearing cartridge 6 has an outer ring 7 which supports two axially separate inner rings 12 concentric with the bearing center axis 8 via rolling elements 10.
  • the rolling elements 10 may be held in a cage, not shown.
  • the inner rings 12 can be connected to each other against rotation by a spring, not shown. They are designed solely for manufacturing reasons separated from each other.
  • a shaft not shown, can be fixed, which can be rotated via the rolling elements 10 against the outer ring 7.
  • the outer ring 7 and thus the bearing cartridge 6 can be fixed against rotation in the housing 4.
  • the chamber 5 of the housing 4 may have at one axial end a taper 14, on which the bearing cartridge 6 is counteracted via the outer ring 7.
  • oil supply channels 16 5 oil can be introduced into the chamber.
  • the introduced oil can be used on the one hand for lubricating the roller bearing or for feeding a Quetschöldämpfers still to be described.
  • the oil fed in can be discharged from inside the chamber 5.
  • the fed oil can be displaced axially outward into the housing 4 and drain there.
  • the introduced oil which is used for lubrication of the rolling bearing, is forwarded via lubricating oil supply channels 20 into the bearing cartridge 6 between the outer ring 7 and the inner rings 12. In this way, the friction and the wear of the rolling elements can be reduced. Also, a cooling of the circumscribed components is effected via the oil flow through the bearing cartridge 6.
  • the introduced oil which is used for feeding the Quetschöldämpfers is pressed into an oil gap 22 between the bearing cartridge 6 and housing 4 and forms there a squeeze film. So that enough oil is pressed for the squeeze film in the oil gap 22, the oil supply channels 16 have a larger cross section than the lubricating oil supply channels 20.
  • the necessary oil pressure is provided, for example, by an oil pump, as is present in a motor vehicle.
  • the squeeze film in the oil gap 22 dampens radial movements of the bearing cartridge 6, which can be caused, for example, by an imbalance of a shaft fixed and rotating in the inner rings 12.
  • the attenuation is greater, the thinner the oil gap 22 and the closer so that the bearing cartridge 6 is on the wall of the housing 4.
  • the squeeze film inhibits a movement of the bearing cartridge 6 against the housing 4, so that the bearing cartridge 6 is centered in the housing 4 when the shaft rotates.
  • the lubricating oil supply channels 20 are arranged, for example, on an upper side of the bearing cartridge 6, while the lubricating oil outflow channel 24 is arranged on an underside of the bearing cartridge 6.
  • Oil from the squeeze film in the gap 22 is displaced in the circumferential direction and axially with the shaft running on the loaded side.
  • the displaced inward oil flows through the oil drain channel 18.
  • Radially outwardly displaced oil flows over the housing 4.
  • the gravity of the bearing cartridge 6 attacks.
  • the gravity of the bearing cartridge 6 counteracts the radial movement of the bearing cartridge 6 in the direction of its top. In other words, gravity weakens the effects of imbalance on the upper side of the bearing cartridge 6 and thus the radial movement of the bearing cartridge 6 in the direction of its upper side.
  • extensions 28 of the oil gap 22 are formed by flattening the outer contour of the bearing cartridge 6 on the upper side of the bearing cartridge 6 in certain regions.
  • the extensions 28 of the oil gap 22 weaken the damping of the radial movement of the bearing cartridge 6 in the same way as the radial movement of the bearing cartridge 6 is weakened by gravity.
  • the two inner extensions 28 are introduced on the upper side of the bearing cartridge 6 as a partially axial enlargement of a ⁇ labpoundnut 32, as can be seen for example in Fig. 4. In this way, a disturbance of the centering of the bearing cartridge 6 in the housing 4 is counteracted.
  • similar extensions 28 of the oil gap 22 can be provided for other disturbance forces.
  • a common resultant force can be determined from all disturbance forces and a corresponding common extension 28 of the oil gap 22 can be provided.
  • FIGS. 2 and 3 respectively show a longitudinal section and a cross section of the outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • FIG. 2 The sectional profile 30 of the cross section of FIG. 3 is shown in FIG. 2. It can clearly be seen how the extensions 28 of the oil gap 22 are formed as a region-wise flattening of the outer contour on the upper side of the bearing cartridge 6.
  • FIG. 4 shows a spatial representation of an exemplary outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • the ⁇ labhnenut 32 is circumferentially well visible around the outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • the oil can collect from the oil gap 22 and escape from the chamber 5 via the oil drainage channel 18.
  • the ⁇ labhnenut 32 is built in the oil gap 22 is a constant and uniform oil pressure, which further supports the centering of the bearing cartridge 6 in the housing 4. Oil from the oil gap 22 is also pressed axially outward. There it flows via the housing 4.
  • the inner flats 28 are introduced directly to the ⁇ lab kgnut 32.
  • FIG. 5 shows a spatial representation of another exemplary outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • the extensions 28 of the oil gap 22 which are formed as a flattening of the outer contour of the bearing cartridge 6, arranged at different circumferential positions.
  • the extensions 28 of the oil gap 22 located at different circumferential positions can more greatly attenuate the damping of the radial movement of the bearing cartridge 6 caused by the oil gap 22 compared to a single extension 28 of the oil gap 22 at a single circumferential position on the outer ring 7 ,
  • FIG. 6 shows a three-dimensional representation of another exemplary outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • the extensions 28 are not formed as flattening of the outer contour of the bearing cartridge 6 but as a broadening of ⁇ labpoundnut 32.
  • the widened oil drainage groove 32 makes it possible to weaken the damping of the radial movement of the bearing cartridge 6 more strongly than the flattening according to FIGS. 1 to 4 with a single widening 28, which is arranged on a single circumferential section on the outer ring 7.
  • FIG. 7 shows a three-dimensional representation of another exemplary outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • the extensions 28 are formed independently of a ⁇ labpoundnut 32 as a substantially rectangular, rounded recesses in the outer ring 7. In this way, the necessary to weaken the damping of the radial movement of the bearing cartridge 6 oil in the depression and collect do not drain. The associated reduced oil flow can save oil.
  • FIG. 8 shows a three-dimensional representation of a further exemplary outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • the extensions 28, analogous to FIG. 7, are designed as recesses in the outer ring 7, round or oval, independently of an oil flow groove 32.
  • the round or oval design of the recess has the advantage that it can be manufactured with a milling cutter in a single work step, while the substantially rectangular recess of FIG. 7 has to be manufactured in several milling steps.
  • FIG. 9 shows a three-dimensional representation of a further exemplary outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • FIG. 9 shows a three-dimensional representation of another exemplary outer ring 7 of the bearing cartridge 6.
  • the extensions 28 are formed analogous to FIG. 9 as depressions in the outer ring 7 in the ⁇ l machinessnut 26, which are milled, stamped or pressed.
  • the bearing arrangement 2 comprises a housing 4, in which recesses are provided as gap extensions 28 for widening the area of the squeeze film gap in regions at a circumferential position.
  • Fig. 1 1 b) is in the nip film gap between the outer ring 7 and the housing 4 with the outer ring rotatably connected guide ring 33 is inserted.
  • the damping force of the Quetschfilnns is reduced at a circumferential position of the guide ring 33 whose outer periphery.
  • the resulting gap extension 28 is shown.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Es wird ein Quetschöldämpfer angegeben, der eine Lagerkartusche (6), ein Gehäuse (4), in dem die Lagerkartusche (6) aufgenommen ist und einen Quetschfilm in einem Spalt (22) zwischen dem Gehäuse (4) und der Lagerkartusche (6) zum Erzeugen einer gegen eine umlaufende radiale Erregerkraft, die von einer in der Lagerkartusche (6) gehaltenen Unwucht generiert ist, gerichteten Dämpfungs kraft umfasst. Dabei sind in dem Quetschöldämpfer Mittel (28) zum umfangspositionsabhängigen Schwächen der Dämpfungskraft um die Lagerkartusche (6) vorgesehen.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Quetschöldämpfer Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Quetschöldämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Lageranordnung gemäß Anspruch 10.
Hintergrund der Erfindung
Quetschöldämpfer finden in Lageranordnungen mit Wälzlägern oder Gleitlagern zur Dämpfung von radialen Kräften Anwendung, die beispielsweise durch von den Wälzlägern oder Gleitlagern übertragenen Unwuchten hervorgerufen werden. Insbesondere werden Quetschöldämpfer bei der Lagerung von schnell rotierenden Wellen, beispielsweise von Abgasturboladern eingesetzt.
Ein Quetschöldämpfer der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 26 33 481 A1 bekannt. In der Lagerkartusche ist eine Welle über ein Wälzlager gelagert. Im Falle einer von der Welle übertragenen Un- wucht nimmt die Lagerkartusche eine um eine Lagermittelachse umlaufende radiale Erregerkraft nach außen auf. Ohne weitere fixierende Mittel würde sich die Lagerkartusche bei drehender Welle der Erregerkraft radial nachorientieren. Daher ist die Lagerkartusche in einem Gehäuse radial aufgenommen, wobei zwischen der Lagerkartusche und dem Gehäuse in einem Spalt ein Quetschfilm ausgebildet ist. Bei einer durch die Unwucht bedingten Bewegung der Lagerkartusche radial nach außen muss aus dem Spalt Öl verdrängt werden, was zu einer der Bewegung entgegengerichteten Dämpfungskraft führt. Bei drehender Welle zentriert sich die Lagerkartusche im Quetschöldämpfer. Die umlaufende Erregerkraft wirkt nach außen und verringert die Spalthöhe im Quetschfilm. Kleinere Spalthöhen setzen dabei der Bewegung einen höheren Widerstand oder eine höhere Dämpfungs kraft entgegen als größere Spalthö- hen. Somit stellt sich über den Umfang im Mittel ein konstanter Spalt zwischen der Lagerkartusche und dem Gehäuse ein, und die Lagerkartusche zentriert sich im Gehäuse.
Aufgabe der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, den bekannten Quetschöldämpfer hinsichtlich seiner Zentrierwirkung weiter zu verbessern.
Lösung der Aufgabe
Die Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, die durch den Quetschfilm her- vorgerufene Dämpfungskraft entlang des Umfangs der Lagerkartusche bereichsweise und somit umfangspositionsabhängig zu schwächen.
Die Erfindung geht dabei davon aus, dass sich während des Betriebs über den Umfang ein konstanter Spalt im Quetschöldämpfer zwischen Lagerkartusche und Gehäuse nur dann einstellt, wenn keine weiteren Störkräfte, wie die Schwerkraft der Lagerkartusche, eine Abstützkraft aus einer Verdrehsicherung und/oder eine Radialkraft aufgrund der Öldruckverteilung im Spalt des Quetschöldämpfers auf die Lagerkartusche wirken. Diese intrinsisch vorhandenen Störkräfte führen zu einer zusätzlichen gerichteten Radialkraft und können verhindern, dass sich die Lagerkartusche im Gehäuse konzentrisch ausrichtet. Damit besteht die Gefahr, dass im Quetschöldämpfer kein Restölspalt bestehen bleibt und die den Quetschfilm begrenzenden Wandungen aneinander stoßen. Dies konnte an in Betrieb befindlichen Lagerkartuschen nachgewiesen werden, die als innere, einen Quetschfilm begrenzende Wandung eingesetzt wurden. An ihnen konnten umfangsseitige Kontaktspuren in einer Vorzugsrichtung beobachtet werden. Da die Störkraft zusätzlich zur Dämpfungs kraft wirkt, schlägt die Erfindung vor, die Fähigkeit des Quetschfilms, sich einer radialen Bewegung der Lagerkartusche entgegenzusetzen, umfangspositionsabhängig um die Lagerkartusche bereichsweise und insbesondere an den bezüglich der Richtung der Störkraft gegenüberliegenden Stellen zu schwächen. Diese Schwächung kann für jede Störkraft einzeln oder für alle vektoriell aufaddierten Störkräfte an einer gemeinsamen Umfangsposition im Quetschöldämpfer um die Lagerkartusche realisiert werden. Durch eine solche gezielte Schwächung wird die Lagerkartusche während des Betriebs aufgrund der umlaufenden Erregerkraft an der Stelle der Schwächung radial nach außen wandern, was jedoch im Mittel die durch die Störkraft verursachte entgegengesetzte Bewegung kompensiert.
Die Erfindung gibt daher einen Quetschöldämpfer an, der eine Lagerkartusche, ein Gehäuse, in dem die Lagerkartusche aufgenommen ist und einen Quetschfilm in einem Spalt zwischen dem Gehäuse und der Lagerkartusche zum Er- zeugen einer gegen eine umlaufende radiale Erregerkraft, die von einer in der Lagerkartusche gehaltenen Unwucht generiert ist, gerichteten Dämpfungskraft umfasst. Erfindungsgemäß sind im angegebenen Quetschöldämpfer Mittel zum bereichsweisen umfangspositionsabhängigen Schwächen der Dämpfungskraft um die Lagerkartusche vorhanden.
Die umfangspositionsabhängige Schwächung kann grundsätzlich mit jedem beliebigen technischen Mittel herbeigeführt werden. Dies können beispielsweise Federelemente an speziellen Stellen im Spalt des Quetschöldämpfers sein, die die Lagerkartusche im Gehäuse zentrieren. Alternativ könnte die Lagerkartu- sehe durch gezielte materielle Störstellen an bestimmten Umfangspositionen in ihrem Trägheitsmoment verändert werden. Besonders bevorzugt soll die umfangspositionsabhängige Schwächung jedoch mit einer bereichsweisen und umfangspositionsabhangigen Veränderung der Spaltbreite im Quetschöldämpfer herbeigeführt werden, worauf an späterer Stelle näher eingegangen wird.
Durch die umfangspositionsabhängige Schwächung der Dämpfungskraft kann den einzelnen Störkräften entgegengewirkt und eine konzentrische Lage der Lagerkartusche im Gehäuse gesichert werden. Dies vermeidet, dass die den Quetschfilm begrenzenden Wandungen aneinanderstoßen, wodurch eine deut- liehe Reduktion der Lagerbelastungen erzielt werden kann. In der Folge wird die Lebensdauer des Lagers gesteigert. Zudem lassen sich negative akustische Effekte reduzieren.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Spalt durch einen zwischen der Lagerkartusche und dem Gehäuse angeordneten Führungsring begrenzt. Durch den Einsatz wenigstens eines Führungsrings kann der den Quetschfilm definierende Spalt getrennt von der Montage der Lagerkartusche oder des die Lagerkartusche aufnehmenden Gehäuses vormontiert werden. Auf diese Weise lässt sich der Spalt mit geringeren Toleranzmaßen einstellen, die wiederum eine deutliche Effizienzsteigerung des Quetschöldämpfers erlauben.
In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Spalt in einer konzentrischen Lage der Lagerkartusche und des Gehäuses zueinander umfangspositi- onsabhängig erweitert. Wie bereits ausgeführt, richtet sich die Lagerkartusche nur im Betrieb bzw. mit einer drehenden Welle konzentrisch zum Gehäuse aus. Eine Spalterweiterung zur bereichsweisen Schwächung der Dämpfungskraft bzw. des einer Bewegung entgegengesetzten Widerstands des Quetschfilms ist nicht nur prozesstechnisch einfach in den Quetschöldämpfer einzubringen, sondern erlaubt es auch, eine Schwächung der Dämpfungs kraft relativ genau einzustellen.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist der Spalt durch das Gehäuse begrenzt und durch eine bereichsweise Vergrößerung des Innendurch- messers des Gehäuses erweitert. Wird der Spalt nach außen hin durch einen Führungsring begrenzt, so ist entsprechend der Innendurchmesser des Führungsringes bereichsweise zu erweitern. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Spalt durch die Lagerkartusche begrenzt und durch eine bereichsweise Verjüngung des Außendurchmessers der Lagerkartusche erweitert. Wird der Spalt nach innen hin durch einen Führungsring begrenzt, so ist entsprechend der Außendurchmesser des Führungsringes zu verjüngen. Diese Ausgestaltung nimmt Bezug dar- auf, dass die Lagerkartusche oder der Führungsring im Regelfall im Gehäuse drehgesichert sind, so dass die bereichsweise Spaltänderung in ihrer Lage im Wesentlichen unverändert bleibt.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die bereichs- weise Verjüngung des Außendurchmessers der Lagerkartusche durch eine Abflachung einer Umfangskontur der Lagerkartusche gegeben. Eine derartige Abflachung kann durch bekannte spanende oder nichtspanende Fertigungsprozesse wie Fräßen, Schleifen oder Prägen mit hoher Genauigkeit und geringen Taktzeiten realisiert werden.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst der angegebene Quetschöldämpfer ein weiteres Mittel zum bereichsweisen umfangspositions- abhängigen Schwächen der Dämpfungskraft an einer Umfangsposition um die Lagerkartusche, die von der Umfangsposition des Mittels zum umfangspositi- onsabhängigen Schwächen der Dämpfungskraft verschieden ist. Durch das weitere Mittel kann die Dämpfungskraft gezielt hinsichtlich einzelner Störkräfte geschwächt werden. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass durch dominante Störkräfte, wie die Schwerkraft der Lagerkartusche, weniger dominante Störkräfte unberücksichtigt bleiben. So wird die Lagerkartusche mit hoher Ge- nauigkeit im Gehäuse zentriert, da alle Störkräfte über den Umfang der Lagerkartusche berücksichtigt werden können. In einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung ist die durch beide Mittel zum umfangspositionsabhängigen Schwächen der Dämpfungskraft hervorgerufene gesamte geschwächte Dämpfungskraft gleich einer an die Lagerkartusche angreifenden Störkraft, insbesondere der an die Lagerkartusche angreifenden Schwerkraft. Das Bereitstellen zweier Mittel zum umfangspositionsabhängigen Schwächen einer einzigen Störkraft ermöglicht es, sehr hohe Schwächungen bereitzustellen. Beispielsweise kann die Lagerkartusche nicht beliebig verjüngt werden, da sie eine begrenzte Wandstärke aufweist. Wird die Lagerkartusche an zwei winklig verschiedenen Umfangspositionen verjüngt, so kann die Sum- me der beiden hervorgerufenen Schwächungen ausreichend hoch sein, um beispielsweise der Schwerkraft ausreichend entgegenzuwirken.
In einer noch anderen Weiterbildung der Erfindung weist die Lagerkartusche eine Ölversorgungsnut auf, in der das Mittel zum umfangspositionsabhängigen Schwächen der Dämpfungs kraft angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Ölversorgungsnut zur Schwächung der Dämpfungskraft beitragen.
Die Erfindung gibt auch eine Lageranordnung an, die einen angegebenen Quetschöldampfer und eine in der Lagerkartusche aufgenommene Welle um- fasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer Lageranordnung;
Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung des Außenrings einer Lagerkartusche gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine Querschnittdarstellung des Außenrings aus Fig. 2; Fig. 4: eine räumliche Darstellung eines Außenrings gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5: eine räumliche Darstellung eines Außenrings gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6: eine räumliche Darstellung eines Außenrings gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; Fig. 7: eine räumliche Darstellung eines Außenrings gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
Fig. 8: eine räumliche Darstellung eines Außenrings gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 9: eine räumliche Darstellung eines Außenrings gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
Fig. 10: eine räumliche Darstellung eines Außenrings gemäß einem ach- ten Ausführungsbeispiel und
Fig. 1 1 eine Längsschnittdarstellung zweier Ausführungsvarianten einer
Lageranordnung. Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In den Figuren werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und zur übersichtlicheren Darstellung nur einmal beschrieben. In Fig. 1 ist eine Lageranordnung 2 in einer Längsschnittdarstellung gezeigt. Die Lageranordnung 2 weist ein Gehäuse 4 mit einer Kammer 5 beispielsweise in Form einer Bohrung auf, in der eine Lagerkartusche 6 axial und konzentrisch um eine Lagermittelachse 8 aufgenommen ist. Das Gehäuse 4 kann beispiels- weise ein Turboladergehäuse sein. Die Lageranordnung 2 dient in diesem Fall zur Lagerung der Welle des Turboladers.
Die Lagerkartusche 6 ist im vorliegenden Beispiel in nicht einschränkender Weise als ein Wälzlager ausgeführt. Alternativ kann die Lagerkartusche auch mit anderen Lagerarten, wie beispielsweise einem Gleitlager, ausgeführt werden. Die Lagerkartusche 6 weist einen Außenring 7 auf, der über Wälzkörper 10 konzentrisch zur Lagermittelachse 8 zwei axial getrennte Innenringe 12 lagert. Die Wälzkörper 10 können in einem nicht gezeigten Käfig gehalten sein. Die Innenringe 12 können miteinander verdrehsicher über eine nicht gezeigte Feder miteinander verbunden sein. Sie sind lediglich fertigungsbedingt getrennt voneinander ausgeführt. In den Innenringen 12 kann eine nicht gezeigte Welle fixiert werden, die über die Wälzkörper 10 gegen den Außenring 7 verdreht werden kann.
Der Außenring 7 und damit die Lagerkartusche 6 können im Gehäuse 4 verdrehsicher fixiert sein. Die Kammer 5 des Gehäuses 4 kann an einem axialen Ende eine Verjüngung 14 aufweisen, an der die Lagerkartusche 6 über den Außenring 7 gegengelagert ist.
Über Ölzufuhrkanäle 16 kann in die Kammer 5 Öl eingeleitet werden. Das eingeleitete Öl kann einerseits zur Schmierung des Wälzlagers oder zur Speisung eines noch zu beschreibenden Quetschöldämpfers herangezogen werden. Ü- ber einen Ölabflusskanal 18 kann das eingespeiste Öl innen aus der Kammer 5 abgeführt werden. Ebenso kann das eingespeiste Öl axial nach außen in das Gehäuse 4 verdrängt werden und dort ablaufen.
Das eingeleitete Öl, das zur Schmierung des Wälzlagers herangezogen wird, wird über Schmierölzufuhrkanäle 20 in die Lagerkartusche 6 zwischen den Au- ßenring 7 und die Innenringe 12 weitergeleitet. Auf diese Weise kann die Reibung und der Verschleiß der Wälzkörper reduziert werden. Auch wird über den Ölfluss durch die Lagerkartusche 6 eine Kühlung der umflossenen Bauteile bewirkt. Das eingeleitete Öl, das zum Speisen des Quetschöldämpfers herangezogen wird, wird in einen Ölspalt 22 zwischen Lagerkartusche 6 und Gehäuse 4 gedrückt und bildet dort einen Quetschfilm aus. Damit genügend Öl für den Quetschfilm in den Ölspalt 22 gedrückt wird, weisen die Ölzufuhrkanäle 16 einen größeren Querschnitt auf als die Schmierölzufuhrkanäle 20. Bevor das Öl in den Ölspalt 22 zwischen Lagerkartusche 6 und Gehäuse 4 gedrückt wird, wird es in Ölversorgungsnuten 26 über den Außenumfang des Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 gleichmäßig verteilt. Der notwendige Öldruck wird bei- spielsweise durch eine Ölpumpe bereitgestellt, wie sie in einem Kraftfahrzeug vorhanden ist.
Der Quetschfilm im Ölspalt 22 dämpft radiale Bewegungen der Lagerkartusche 6, die beispielsweise durch eine Unwucht einer in den Innenringen 12 fi- xierten und drehenden Welle hervorgerufen werden können. Die Dämpfung ist umso größer, je dünner der Ölspalt 22 und je näher damit die Lagerkartusche 6 an der Wand des Gehäuses 4 ist. Mit anderen Worten hemmt der Quetschfilm eine Bewegung der Lagerkartusche 6 gegen das Gehäuse 4, so dass sich die Lagerkartusche 6 bei drehender Welle im Gehäuse 4 zentriert.
Die Schmierölzufuhrkanäle 20 sind beispielhaft an einer Oberseite der Lagerkartusche 6 angeordnet, während der Schmierölabflusskanal 24 an einer Unterseite der Lagerkartusche 6 angeordnet ist. Öl aus dem Quetschfilm im Spalt 22 wird bei laufender Welle auf der belasteten Seite in Umfangsrichtung und axial verdrängt. Das nach innen verdrängte Öl fließt über den Ölabflusskanal 18 ab. Radial nach außen verdrängtes Öl fließt über das Gehäuse 4 ab. An der Unterseite der Lagerkartusche 6 greift die Schwerkraft der Lagerkartusche 6 an. Die Schwerkraft der Lagerkartusche 6 wirkt der radialen Bewegung der Lagerkartusche 6 in Richtung ihrer Oberseite entgegen. Mit anderen Worten schwächt die Schwerkraft die Auswirkungen der Unwucht an der Oberseite der Lagerkartusche 6 und damit die radiale Bewegung der Lagerkartusche 6 in Richtung ihrer Oberseite. Dies kann die Zentrierung der Lagerkartusche 6 im Gehäuse 4 stören. Um der Schwächung der radialen Bewegung der Lagerkartusche 6 in Richtung ihrer Oberseite entgegenzuwirken, sind an der Oberseite der Lagerkartusche 6 bereichsweise umfangspositionsabhängig Erweiterungen 28 des Ölspaltes 22 durch eine Abflachung der Außenkontur der Lagerkartusche 6 ausgebildet. Die Erweiterungen 28 des Ölspaltes 22 schwächen die Dämpfung der radialen Bewegung der Lagerkartusche 6 in gleicher weise, wie die radiale Bewegung der Lagerkartusche 6 durch die Schwerkraft geschwächt wird. Die beiden inneren Erweiterungen 28 sind auf der Oberseite der Lagerkartusche 6 als eine be- reichsweise axiale Vergrößerung einer Ölabflussnut 32 eingebracht, wie dies beispielsweise auf Fig. 4 ersichtlich wird. Auf diese Weise wird einer Störung der Zentrierung der Lagerkartusche 6 im Gehäuse 4 entgegengewirkt.
In ähnlicher Weise können auch für andere Störkräfte ähnliche Erweiterun- gen 28 des Ölspaltes 22 vorgesehen werden. Alternativ kann aus allen Störkräften eine gemeinsame resultierende Kraft bestimmt und eine entsprechende gemeinsame Erweiterung 28 des Ölspaltes 22 vorgesehen werden.
Es wird auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, die entsprechend einen Längs- schnitt und einen Querschnitt des Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 zeigen.
Der Schnittverlauf 30 des Querschnitts der Fig. 3 ist in Fig. 2 eingezeichnet. Deutlich zu sehen ist, wie die Erweiterungen 28 des Ölspaltes 22 als bereichsweise Abflachung der Außenkontur an der Oberseite der Lagerkartusche 6 ausgebildet sind.
Es wird Bezug auf Fig. 4 genommen, die eine räumliche Darstellung eines beispielhaften Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 zeigt. In Fig. 4 ist die Ölabflussnut 32 umfänglich um den Außenring 7 der Lagerkartusche 6 gut sichtbar. In dieser Ölabflussnut 32 kann sich das Öl aus dem Öl- spalt 22 sammeln und über den Ölabflusskanal 18 aus der Kammer 5 entweichen. Durch die Ölabflussnut 32 baut sich im Ölspalt 22 ein konstanter und gleichmäßiger Öldruck auf, was die Zentrierung der Lagerkartusche 6 im Gehäuse 4 weiter unterstützt. Öl aus dem Ölspalt 22 wird auch axial nach außen gedrückt. Dort fließt es über das Gehäuse 4 ab. Die inneren Abflachungen 28 sind unmittelbar an der Ölabflussnut 32 eingebracht.
Es wird Bezug auf Fig. 5 genommen, die eine räumliche Darstellung eines weiteren beispielhaften Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 zeigt.
In Fig. 5 sind die Erweiterungen 28 des Ölspaltes 22, die als Abflachung der Außenkontur der Lagerkartusche 6 ausgebildet sind, an verschiedenen Um- fangspositionen angeordnet. In der Summe können die an verschiedenen Um- fangspositionen angeordneten Erweiterungen 28 des Ölspaltes 22 die durch den Ölspalt 22 hervorgerufene Dämpfung der radialen Bewegung der Lagerkartusche 6 stärker schwächen, im Vergleich zu einer einzigen Erweiterung 28 des Ölspaltes 22 an einer einzigen Umfangsposition auf dem Außenring 7.
Es wird Bezug auf Fig. 6 genommen, die eine räumliche Darstellung eines weiteren beispielhaften Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 zeigt. In Fig. 6 sind die Erweiterungen 28 nicht als Abflachungen der Außenkontur der Lagerkartusche 6 sondern als Verbreiterung der Ölabflussnut 32 ausgebildet. Die verbreiterte Ölabflussnut 32 erlaubt es, mit einer einzigen Erweiterung 28, die an einem einzigen Umfangsabschnitt auf dem Außenring 7 angeordnet ist, die Dämpfung der radialen Bewegung der Lagerkartusche 6 stärker zu schwä- chen, als die Abflachung gemäß den Fig. 1 bis 4.
Es wird Bezug auf Fig. 7 genommen, die eine räumliche Darstellung eines weiteren beispielhaften Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 zeigt. In Fig. 7 sind die Erweiterungen 28 unabhängig von einer Ölabflussnut 32 als im Wesentlichen rechteckige, gerundete Vertiefungen im Außenring 7 ausgebildet. Auf diese Weise kann sich das zur Schwächung der Dämpfung der radialen Bewegung der Lagerkartusche 6 notwendige Öl in der Vertiefung sammeln und nicht abfließen. Durch den damit verbundenen reduzierten Ölfluss kann Öl gespart werden.
Es wird Bezug auf Fig. 8 genommen, die eine räumliche Darstellung eines wei- teren beispielhaften Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 zeigt.
In Fig. 8 sind die Erweiterungen 28 analog zu Fig. 7 unabhängig von einer Ö- labflussnut 32 als Vertiefungen im Außenring 7 rund oder oval ausgebildet. Die runde oder ovale Ausbildung der Vertiefung hat den Vorteil, dass diese mit ei- nem Fräser in einem einzigen Arbeitsschritt gefertigt werden kann, während die im Wesentlichen rechteckige Vertiefung der Fig. 7 in mehreren Frässchritten gefertigt werden muss.
Es wird Bezug auf Fig. 9 genommen, die eine räumliche Darstellung eines wei- teren beispielhaften Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 zeigt.
In Fig. 9 sind die Erweiterungen 28 analog zu Fig. 8 als ovale eingefräste Vertiefungen im Außenring 7 jedoch in der Ölversorgungsnut 26 ausgebildet. Es wird Bezug auf Fig. 10 genommen, die eine räumliche Darstellung eines weiteren beispielhaften Außenrings 7 der Lagerkartusche 6 zeigt.
In Fig. 10 sind die Erweiterungen 28 analog zu Fig. 9 als Vertiefungen im Außenring 7 in der Ölversorgungsnut 26 ausgebildet, die eingefräst, eingestempelt oder eingepresst sind.
In Fig.1 1 sind zwei Ausführungsvarianten einer Lageranordnung 2 in einer jeweils teilweisen Längsschnittdarstellung gezeigt. Gemäß Fig. 1 1 a) umfasst die Lageranordnung 2 ein Gehäuse 4, in welches zur bereichsweisen Erweiterung des Quetschfilmspaltes an einer Umfangsposition Ausnehmungen als Spalterweiterungen 28 eingebracht sind. Gemäß Fig. 1 1 b) ist im Quetschfilmspalt zwischen Außenring 7 und Gehäuse 4 ein mit dem Außenring drehfest verbundener Führungsring 33 eingesetzt. Zur umfangspositionsabhängigen Schwächung der Dämpfungskraft des Quetschfilnns ist an einer Umfangsposition des Führungsrings 33 dessen Außenumfang verringert. Die sich ergebende Spalterweiterung 28 ist eingezeichnet.
Liste der Bezugszahlen
Lageranordnung
Gehäuse
Kammer
Lagerkartusche
Außenring
Lagermittelachse
Wälzkörper
Innenring
Verjüngung
Ölzufuhrkanal
Ölabflusskanal
Schmierölzufuhrkanal
Ölspalt
Schmierölabflusskanal
Ölversorgungsnuten
Spalterweiterung
Schnittverlauf
Ölabflussnut
Führungsring

Claims

Patentansprüche
1 . Quetschöldämpfer, umfassend eine Lagerkartusche (6), ein Gehäuse (4), in dem die Lagerkartusche (6) aufgenommen ist und einen Quetschfilm in einem Spalt (22) zwischen dem Gehäuse (4) und der Lagerkartusche (6) zum Erzeugen einer gegen eine umlaufende radiale Erregerkraft, die von einer in der Lagerkartusche (6) gehaltenen Unwucht generiert ist, gerichteten Dämpfungskraft, gekennzeichnet durch Mittel (28) zum umfangspositi- onsabhängigen Schwächen der Dämpfungskraft um die Lagerkartusche (6).
2. Quetschöldämpfer nach Anspruch 1 , wobei der Spalt (22) durch einen zwischen der Lagerkartusche (6) und dem Gehäuse (4) angeordneten Führungsring (33) begrenzt ist.
3. Quetschöldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Spalt (22) in einer konzentrischen Lage der Lagerkartusche (6) und des Gehäuses (4) zueinander umfangspositionsabhängig erweitert ist.
4. Quetschöldämpfer nach Anspruch 3, wobei der Spalt (22) durch das Ge- häuse (4) begrenzt und durch eine bereichsweise Vergrößerung des Innendurchmessers des Gehäuses (4) erweitert ist.
5. Quetschöldämpfer nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Spalt (22) durch die Lagerkartusche (6) begrenzt und durch eine bereichsweise Verjüngung des Außendurchmessers der Lagerkartusche (6) erweitert ist. Quetschöldämpfer nach Anspruch 5, wobei die Verjüngung des Außen- durchmessers der Lagerkartusche (6) als eine bereichsweise Abflachung einer Umfangskontur der Lagerkartusche gegeben ist (6).
Quetschöldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend ein weiteres Mittel (28) zum umfangspositionsabhangigen Schwächen der Dämpfungskraft an einer Umfangsposition um die Lagerkartusche (6), die zur Umfangsposition des Mittels (28) zum umfangspositionsabhängigen Schwächen der Dämpfungskraft verschieden ist.
Quetschöldämpfer nach Anspruch 7, wobei die durch beide Mittel (28) zum umfangspositionsabhängigen Schwächen der Dämpfungskraft hervorgerufene gesamte geschwächte Dä mpfungs kraft gleich einer an die Lagerkartusche (6) angreifenden Störkraft, insbesondere der an die Lagerkartusche (6) angreifenden Schwerkraft, ist.
Quetschöldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lagerkartusche (6) eine Ölversorgungsnut (32) aufweist, in der das Mittel (28) zum umfangspositionsabhängigen Schwächen der Dämpfungskraft angeordnet ist.
Lageranordnung (2) umfassend einen Quetschöldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche und eine in der Lagerkartusche (6) aufgenommene Welle.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6250923B2 (ja) * 2012-09-20 2017-12-20 株式会社ジェイテクト 軸受装置
EP3177840B1 (de) * 2014-08-08 2019-10-09 Johnson Controls Technology Company Rotierende schraubenverdichter mit viskoser dämpfung zur vibrationsreduzierung
US9841056B2 (en) * 2015-10-21 2017-12-12 General Electric Company Bearing with drained race and squeeze film damper
DE102015222987A1 (de) 2015-11-20 2017-05-24 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Abgasturbolader
DE102016211569A1 (de) 2016-06-28 2017-12-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung für einen Turbolader
JP6839565B2 (ja) * 2017-02-24 2021-03-10 本田技研工業株式会社 スクイズフィルムダンパベアリング装置
DE102017106478B4 (de) * 2017-03-27 2021-01-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageraußenring für ein Radialwälzlager sowie Radialwälzlager
US11131242B2 (en) 2017-11-24 2021-09-28 Brp-Rotax Gmbh & Co. Kg Turbocharger for an internal combustion engine
US10495144B1 (en) * 2018-05-25 2019-12-03 Borgwarner Inc. Single-row ball bearing with integrated squeeze-film damper
US11022174B2 (en) * 2018-09-28 2021-06-01 Rolls-Royce Corporation Drain arrangement for a squeeze film damper
CN111005937B (zh) 2018-10-04 2021-11-19 三菱重工业株式会社 挤压油膜阻尼器以及旋转机械
CN110617299A (zh) * 2019-09-25 2019-12-27 沈阳航空航天大学 一种增加端部供油槽的增阻式挤压油膜阻尼器
DE102020207102A1 (de) 2020-06-05 2021-12-09 Minebea Mitsumi Inc. Quetschölfilmgelagertes Wälzlager und Abgasturbinenlagerung mit einem solchen Wälzlager
CN112160988B (zh) * 2020-10-14 2021-12-24 湖南大学 一种挤压油膜阻尼器及利用该挤压油膜阻尼器的止推轴承和该止推轴承的使用方法
US11572825B1 (en) * 2021-12-29 2023-02-07 Garrett Transportation I Inc. Turbocharger flexible bearing cartridge assembly
DE202022103980U1 (de) 2022-07-14 2023-10-23 3W Turbo Gmbh Turbomaschine, insbesondere eine Mikro-Turbomaschine
DE102022117674A1 (de) 2022-07-14 2024-01-25 3W Turbo Gmbh Turbomaschine, insbesondere eine Mikro-Turbomaschine
US12392372B2 (en) * 2024-01-30 2025-08-19 Miba Industrial Bearings U.S. LLC Squeeze film damper and a rotating machinery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2633481A1 (de) 1976-07-26 1978-02-02 Kuehnle Kopp Kausch Ag Radialgleitlager fuer die welle schnell laufender maschinen, insbesondere fuer abgasturbolader
EP0976938A2 (de) * 1998-07-29 2000-02-02 Asea Brown Boveri AG Radiallager mit viskoser Dämpfung
US20070036477A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Mckeirnan Robert D Jr Turbocharger shaft bearing system
US20080292234A1 (en) * 2004-08-17 2008-11-27 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Bearing Vibration Damping Mechanism
US20090110572A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Walter Lee Meacham Anisotropic bearing supports for turbochargers

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE952756C (de) * 1953-02-24 1956-11-22 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Abgasturboaggregat mit nachgiebiger Lagerung der Laeuferwelle
WO1982000865A1 (en) * 1980-08-28 1982-03-18 F Keske Self-contained,damped ball bearing assembly
DE3825326A1 (de) * 1988-07-26 1990-02-01 Kugelfischer G Schaefer & Co Waelzlager fuer abgasturbolader
US5055009A (en) * 1989-12-12 1991-10-08 Allied-Signal Inc. Turbocharger with improved roller bearing shaft support
DE19781320B4 (de) * 1996-11-20 2006-03-23 Ina-Schaeffler Kg Wälzlager mit Geräuschdämpfung
US6135639A (en) * 1998-12-28 2000-10-24 General Electric Company Fixed arc squeeze film bearing damper
US6682219B2 (en) * 2002-04-03 2004-01-27 Honeywell International Inc. Anisotropic support damper for gas turbine bearing
US7214037B2 (en) * 2004-06-28 2007-05-08 Honeywell International, Inc. Retention of ball bearing cartridge for turbomachinery
US7104693B2 (en) * 2004-06-28 2006-09-12 Honeywell International, Inc. Multi-thickness film layer bearing cartridge and housing
CN2769611Y (zh) * 2004-11-04 2006-04-05 北京航空航天大学 带金属橡胶外环的自适应挤压油膜阻尼器
US7832938B2 (en) * 2006-07-19 2010-11-16 Mckeirnan Jr Robert D Floating bearing cartridge for a turbocharger shaft
JP2008298284A (ja) * 2007-05-01 2008-12-11 Jtekt Corp ターボチャージャ用軸受装置
US8888447B2 (en) * 2009-04-20 2014-11-18 Borgwarner Inc. Anti-rotation method for a rolling element bearing cartridge
JP2011017415A (ja) * 2009-07-10 2011-01-27 Nsk Ltd ターボチャージャー用転がり軸受及びその製造方法
WO2011009813A1 (de) * 2009-07-21 2011-01-27 Aktiebolaget Skf Lagereinheit
CN101672326B (zh) * 2009-09-08 2012-12-26 黄若 涡轮增压器混合陶瓷球轴承及其设计方法
US20110064340A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Loc Quang Duong Method and apparatus for stabilizing a squeeze film damper for a rotating machine
DE102009048511A1 (de) * 2009-10-09 2011-04-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lagereinheit
DE102010035665A1 (de) * 2010-08-27 2012-03-01 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lagerung
DE102010054905A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lagereinheit für einen Turbolader
DE102010054926A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lagereinheit für einen Turbolader

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2633481A1 (de) 1976-07-26 1978-02-02 Kuehnle Kopp Kausch Ag Radialgleitlager fuer die welle schnell laufender maschinen, insbesondere fuer abgasturbolader
EP0976938A2 (de) * 1998-07-29 2000-02-02 Asea Brown Boveri AG Radiallager mit viskoser Dämpfung
US20080292234A1 (en) * 2004-08-17 2008-11-27 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Bearing Vibration Damping Mechanism
US20070036477A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Mckeirnan Robert D Jr Turbocharger shaft bearing system
US20090110572A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Walter Lee Meacham Anisotropic bearing supports for turbochargers

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