DE1185899B

DE1185899B - Verfahren zum Herstellen duennwandiger Lagerringe von Nadel- und aehnlichen Lagern

Info

Publication number: DE1185899B
Application number: DEP19890A
Authority: DE
Original assignee: Roulements a Aiguilles SA
Current assignee: Roulements a Aiguilles SA
Priority date: 1956-12-28
Filing date: 1957-12-23
Publication date: 1965-01-21

Description

Verfahren zum Herstellen dünnwandiger Lagerringe von Nadel- und ähnlichen Lagern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen dünnwandiger Lagerringe von Nadel- und ähnlichen Lagern mit länglichen Wälzkörpern, welche auf der einen Seite eine konvexe Laufbahn und auf der anderen Seite eine zylindrische Sitzfläche aufweisen.
Bislang ist es üblich, die konvexe Laufbahn derartiger Lagerringe mit Hilfe verwickelter Werkzeuge oder Formen sowie komplizierter kinematischer Einrichtungen zur Führung dieser Werkzeuge entlang der Erzeugenden der zu bearbeitenden Fläche herzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem es auf äußerst leichte Weise möglich ist, eine konvexe oder auch konkave Oberfläche außerordentlich hoher Genauigkeit ohne komplizierte Werkzeuge zu erreichen.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Laufbahnkrümmung durch größeres Sitzübermaß mit dem Lagerträger (Welle oder Gehäusebohrung) im mittleren Teil des Lagerringes als an den Enden erzielt wird. Durch diese erfindungsgemäße Profilumkehr beim Aufziehen bzw. Einsetzen des Lagerringes auf die Welle bzw. in die Gehäusebohrung wird aus einer ursprünglich zylindrischen Fläche, die sich mit großer Genauigkeit leicht herstellen und anschließend auf übliche Weise härten läßt, eine gekrümmte Laufbahn höchster Präzision.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einer Reihe von Axialschnitten näher veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 ein zylindrisch-rohrförmiges Vorwerkstück, F i g. 2 das Vorwerkstück nach bleibender oder elastischer Verformung, F i g. 3 einen Ring mit unterschiedlicher Wandstärke, die durch Abnahme von Metall an der konkaven Fläche des Vorwerkstückes nach F i g. 2 hergestellt wurde, F i g. 4 diesen Ring nach Härtung seiner zylindrischen Außenfläche, F i g. 5 den Ring nach F i g. 4 nach seinem Aufziehen auf die zu seiner Aufnahme bestimmte Welle unter Umkehr der Profile, F i g. 6 den während der Metallabnahme elastisch verformt gehaltenen Ring nach F i g. 3 nach der Aufhebung der elastischen Verformung unter Umkehr der Profile, F i g. 7 den Ring gemäß F i g. 6 nach Härtung seiner zylindrischen Fläche, so wie er als Werkstück für eine erneute Umkehr der Profile beim Einsetzen in eine Bohrung dient, F i g. 8 den Ring nach F i g. 7 nach seinem Einsetzen in eine Bohrung unter Umkehr der Profile, F i g. 9 eine weitere Verwendungsmöglichkeit des in Fig. 6 dargestellten Ringes als Lagerinnenring, dessen Außenfläche gehärtet worden ist, F i g. 10 den Ring gemäß F i g. 9 nach dem Aufziehen auf die zu seiner Aufnahme bestimmte Welle und F i g. 11 bis 13 Nadellager mit gemäß der Erfindung hergestellten Lagerringen.
Um das Verständnis der Zeichnung zu erleichtern, sind die gehärteten Flächen der Lagerringe durch dicke Linien dargestellt. Aus dem gleichen Grund sind ferner die Krümmungsradien der konvexen Flächen der Lagerringe beträchtlich verkürzt dargestellt.
In F i g. 1 ist ein durch einen Rohrabschnitt mit geradlinigen Erzeugenden gebildetes Vorwerkstück 1 veranschaulicht. Dementsprechend sind auch die Außenfläche 2 und die Innenfläche 3 des Vorwerkstückes 1 zylindrisch.
Dieses Vorwerkstück 1 wird, wie in F i g. 2 dargestellt, bleibend oder elastisch verformt. Dadurch erhält das Vorwerkstück eine konkave Außenfläche 4 und eine konvexe Innenfläche 5. Beide Flächen 4 und 5 liegen auch nach der Verformung zueinander parallel.
Anschließend wird, wie in F i g. 3 dargestellt, von der Außenfläche des Vorwerkstückes 1 eine Metallschicht abgetragen (strichpunktierte Linie), so daß ein Ring mit einer zylindrischen Oberfläche 6 mit einer geradlinigen Außenerzeugenden entsteht. Die Innenfläche 5 bleibt dabei ohne Änderung konvex. Die zylindrische Außenfläche 6 des Ringes wird sodann gehärtet. Die Innenfläche 5 bleibt unverändert. Der so vorbereitete Ring wird anschließend auf eine Welle 7 fest aufgezogen, wie aus F i g. 5 ersichtlich. Beim Aufziehen des Ringes findet eine elastische Rin-Verformung unter Profilumkehrung statt, und zwar wird die konvexe Innenfläche 5 in eine zylindrische Sitzfläche 8 deformiert, und umgekehrt wird als Folge dieser Deformation die zylindrische Fläche 6 in die die Laufbahn bildende gewünschte konvexe Fläche 9 umgewandelt, die die für ein einwandfreies Arbeiten des Lagers ,emäß den F i a. 11 oder 12 erforderlichen Abmessun-en der inneren Lagerringe 10 aufv..,eist. In diesen Figuren sind mit 11 die Nadeln und mit 17 bzw. 12 die äußeren La-erringe bezeichnet, die in einen La!zerträ2er 13 eing esetzt sind.
Bei einer Abwan(iiung äes erfindungsgemäßen Verfahrens wird das in F i g. 1 gezeigte Vorwerkstück 1 C nicht bleibend, sondern nur elastisch verformt, und zwar so weit, bis seine Form derjenigen der F i g. 2 entspricht, d. h. bis es eine konkave Außenfläche und eine konvexe Innenfläche aufweist. Dies aeschieht z. B. mit Hilfe eines nicht dar gestellten Dornes konkaver Form.
Während das Vorwerkstück 1 in dem Zustand elastischer Verformung gehalten wird, wird auf seiner konkaven Außenfläche eine solche Metallschicht abgetragen, daß die konkave Außenfläche in die zylindrische Fläche 6 (F i g. 3) mit geradlinig C ger Au#benerzeugenden umgewandelt wird. Die konvexe Innenfläche bleibt dabei unverändert.
Anschließend wird der so gebildete Ring durch Fortnahme des Dornes und damit Beseitigung der elastischen Verformung, der er unterworfen war, in den Ausgangszustand zurückgeführt (Fig. 6). Dabei wird die zylindrische Außenfläche 6 nach F i g. J in eine konvexe Außenfläche 14 umgewandelt. Die Innenfläche 5 nimmt gleichzeitig wieder ihre ursprüngliche zyIindrische Form 3 an.
Je nachdem, ob der so gewonnene Rina zur Herstellung eines äußeren oder eines inneren Lagerringes verwendet werden soll, wird seine Innenfläche 3 oder seine Außenfläche 14 gehärtet.
F i g. 7 zeigt den Fall, in dem der in F i g. 6 veranschaulichte Ring eine gehärtete Innenfläche 3 erhält. Der so vorbereitete Ring wird in eine zylindrische Bohrung in dem Lagerträger 13 (F i g. 8) gezwängt. Dabei wird die konvexe Außenfläche 14 in eine zylindrische Sitzfläche 15 mit geradliniger Erzeugenden umgewandelt, wogegen die zylindrische Innenfläche 3 konvexe Gestalt, wie bei 16 dargestellt, annimmt. Die so gebildete Laufbahnfläche 16 besitzt die endgültige Form und die Abmessungen, die für eine einwandfreie Funktion in einem Nadellager erforderlich sind, wie es in den F i g. 11 oder 13 veranschaulicht ist, in denen 11 die Nadeln und 10 bzw. 18 jeweils die auf einer Welle angebrachten inneren Lagerringe darstellen. F i g. 9 zeigt den Fall, in dem der Ring nach F i g. 6 an seiner äußeren, konvexen Fläche 14 gehärtet worden ist, um einen auf eine Welle 7 (F i g. 10) aufgezogenen inneren Lagerring 19 zu bilden. Die Lauf-,bahn besitzt dann die endgültige Form und Abinessung, die ein einwandfreies Arbeiten sicherstellt.
Das vorbesehriebene Verfahren der Profilumkehr kann auch bei einem Vorwerkstück nach den F i g. 3 und 6 angewandt werden, das auf andere Weise, und zwar durch spanlose Formgebung hergestellt worden ist.
Wie sich au-# den F i 11. bis 13 ergibt, können die vorbeschriebenen Lagerringe 10, 17 und 19 in Kornbination verwendet werden, beispielsweise in dem Nadellager nach F i g. 1 l,' bei dem sowohl der innere Lagerring 10 als auch der äußere Lagerring 17 konvexe Laufflächen aufweist, oder einer von ihnen, der innere Ring 10 in F i 12 oder der äußere Ring 17 in F i g. 13, kann eine konvexe Lauffläche besitzen und in Kombination mit einem Lagerring mit zylindrischer Lauffläche 12 in F i g. 12 und 18 in F i g. 13 ver,%7"endet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen dünnwandiger Lagerringe von Nadel- und ähnlichen Lagern mit länglichen Wälzkörpern, welche auf der einen Seite eine konvexe Laufbahn und auf der anderen Seite eine zylindrische Sitzfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnkrümmung durch größeres Sitzübermaß mit dem Lagerträger (Welle oder Gehäusebohrung) im mittleren Teil des Lagerringes als an den Enden erzielt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ring- oder rohrförmigen Vorwerkstück-, welches im Ausmaß der Laufbahnkrümmung an der zur Sitzfläche bestimmten Seite konvex und an der zur Laufbahn bestimmten Seite zylindrisch ist, durch radiale Druckkräfte beim Zusammenbau mit dem Lagerträger die konvexe Sitzflächenseite zylindrisch und die zylindrische Laufbahnseite konvex verformt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Laufbahn bestimmte Seite vor dem Verformen gehärtet wird. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vonverkstück bleibend verformt 5. Verfahren wird * nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorwerkstück elastisch verformt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 212 785; britische Patentschrift Nr. 192 474.