Wälzlager. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Wälzlager mit gekrümmten Erzeugenden an den Wälzkörpern (Rollen oder Kugeln) und an wenigstens einer der Laufbahnen der Laufringe.
Die Tragfähigkeit und die Lebensdauer solcher Lager sind bekanntlich hauptsächlich von der Grösse der Berührungsflächen zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen und von den Höchstbeanspruchungen dieser Flä chen abhängig. Bei der Berechnung und Formgebung der Wälzkörper und Lauf bahnei wird mit Rücksicht auf die Möglich keit, die Wälzkörper ohne besondere Ein füllöffnungen einzufüllen und unter Berück sichtigung der während des Betriebes auf tretenden Beanspruchungen die Zusammen- drückbarkeit des Materials der Wälzkörper und Laufringe in Rechnung gestellt.
Bei allen Lagern kommen indessen Be anspruchungen vor, die die Elastizitätsgrenze :des Materials weit übersteigen, so dass in der Oberfläche des Materials kleine dauernde Formänderungen auftreten. Dadurch ent stehen sogenannte Flächenwunden, das heisst kleine Abschälungen, die das Lager schnell unbrauchbar machen.
Nach der Erfindung sollen die obigen Übelstände beseitigt und ein Wälzlager, das in Belastungsfähigkeit und Unempfindlich keit gegen Stösse alle bisherigen Lager über trifft, hergestellt werden.
Gemäss der Erfindung ist wenigstens der eine Laufring auf der seiner Laufbahn ent gegengesetzten Seite mit einer ringsum laufenden Aussparung versehen, wobei die Breite dieser Aussparung und das Verhält nis zwischen dem Krümmungsradius der Er zeugenden der Walzkörperlauffläche und dem Krümmungsradius der Erzeugenden der Lauf bahnlauffläche derart sind, dass bei Belastung die achsiale Ausdehnung der Berührungsfläche zwischen dem Wälzkörper und der Laufbahn wenigstens gleich gross wird, wie die Breite der AussparungimLaufring, ehe die Beanspruchung im Ringmaterial die Elastizitätsgrenze erreicht.
Auf der Zeichnung werden als beispiels weise Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes zwei einreihige Rollenlager ge zeigt. Pig. 1 zeigt einen Achsialschnitt eines Lagers gemäss der ersten Ausführungsform; Fig. 2 zeigt einen ähnlichen Schnitt der zweiten Ausführungsform, und Fig. 3 zeigt einen Achsialschnitt eines bekannten Rollenlagers.
In den Figuren ist 1 der Aussenring und 2 der Innenring, die mit rillenförmigen Lauf bahnen mit einer gekrümmten Erzeugenden zur Aufnahme von Rollen 3, ebenfalls mit gekrümmter Erzeugenden, versehen sind.
Die Laufringe 1 und 2, Fig. 1 und 2, sind auf der den Laufbahnen entgegenge setzten Seite mit ringsum laufenden Aus sparungen 6 bezw. 7 versehen, wobei die Breite dieser Aussparungen und das Ver hältnis zwischen dem Krümmungsradius der Erzeugenden der Lauffläche der Rollen 3 und dem Krümmungsradius der Erzeugenden der Lauffläche der Ringe 1 und 2 derartig sind, dass bei Belastung die achsiale Aus dehnung der Berührungsfläche zwischen den Rollen 3 und den Laufbahnen der Ringe 1 und 2 gleich oder grösser als die Breite der Aussparungen 6 und 7 in den Ringen 1 und \? wird,
ehe die Beanspruchung im Ring material die Elastizitätsgrenze erreicht.
Zwischen den erwähnten Flächen besteht in unbelastetem Zustand Punktberührung. Wird das Lager belastet, so findet die Berührung zwischen dein Wälzkörper und der Laufbahn längs einer Fläche statt, und zwar längs der in der Wälzlagertechnik all gemein bekannten sogenannten Kontaktellipse.
Es ist die Grösse dieser Ellipse und so mit auch deren achsiale Ausdehnung teils von der Lagerbelastung und teils von dem Verhältnis zwischen den obenerwähnten Krümmungsradien abhängig und zwar derart, dass die Länge der achsialen Ausdehnung grösser wird je grösser die Belastung und je grösser das erwähnte Verhältnis ist.
Bei einer gewissen Belastung ist die Länge der Grossachse der Kontaktellipse nur von dem Verhältnis zwischen den erwähnten Krümmungsradien abhängig, und, wenn die Laufringe auf der der Laufbahn entgegen gesetzten Seite mit einer ringsum laufenden Aussparung versehen werden, so ist es klar, dass die Breite dieser Aussparung und das Verhältnis zwischen dem Krümmungsradius der Erzeugenden der Wälzkörperlauffläche und dem Krümmungsradius der Erzeugenden der Laufbahnlauffläche derart bemessen wer den können, dass bei einer gewissen Be lastung die achsiale Ausdehnung der Be rührungsfläche (Kontaktellipse)
zwischen dein Wälzkörper und der Laufbahn wenigstens gleich gross wird, wie die Breite der Aus sparung 7 ehe die Beanspruchung im Ring material die Elastizitätsgrenze erreicht.
Das obenerwähnte Verhältnis zwischen den Krümmungsradien kann derart gewählt werden, dass die Berührung bei grösseren Belastungen den grösseren Teil der Rollen länge entlang, ohne die Elastizitätsgrenze zu überschreiten, und bei kleineren Be lastungen nur einen kleinen Teil der Rollen länge entlang stattfindet.
Die obenerwähnte mit der Belastung ver änderliche Grösse der Berührungsfläche zwischen den Wälzkörpern und den Lauf bahnen wird offenbar teils durch die Zu- sammendrückung des Materials und teils, infolge der Aussparung in den Laufringen, durch eine Durchbiegung des Querschnittes der Laufringe bewirkt.
Die Rollen 3, Fig. 1 und 2, sind mit einer achsialen Bohrung 4 solcher Grösse versehen, dass die Rollenwandung unter Be lastung sich elastisch ausbiegen und auch ihre Biegungselastizität während des Betriebes und auch beim Hineinlegen der Rollen zwischen die Ringe 1 und 2 ausgenutzt werden kann.
In den Seitenflächen der Rolle 3 sind ausserdem konzentrische Aussparungen 5, welche das Biegen der Rollenwandungen erleichtern, vorgesehen, während in der Aus führung nach Fig. 2 Rollen ohne derartige Endaussparungen vorgesehen sind.
Die Länge der Rollen 3 ist, wie ersicht lich, kleiner als der Durchmesser derselben. Die Rollen sind in einem Rollenhalter gehalten. Dieser weist zwei Ringe 8 und 9 auf, die je auf einer Seite der Rollen ange- bracht sind und die mittelst durchgehender Zapfen 10 von derartiger Form miteinander verbunden sind, dass die Rollen, unter Ein wirkung der während des Betriebes auf tretenden Kräfte ausschwingen können.
Die karierten Flächen, Fig. 2 und 3, zei gen die beanspruchten Molekularmassen; wie daraus hervorgeht, sind die .Massen, auf welche die Beanspruchung verteilt wird, beim neuen Lager grösser als beim alten Lager. Diese vorteilhafte Wirkung wird durch die gleichzeitige Ausnützung der Druck- und Biegungselastizität erreicht.
Die Erfindung kann auch bei andern Arten von Radial-Rollenlagern als den hier gezeigten, sowie bei Achsial-Rollenlagern und Kugellagern verwendet werden. Es kann auch nur die Laufbahn des einen Laufringes mit gekrümmter Erzeugenden versehen und die Laufbahn des andern Laufringes zylin drisch sein.