DE1245653B

DE1245653B - Verfahren zum Herstellen eines Radial-Rillenwaelzlagers

Info

Publication number: DE1245653B
Application number: DE1958U0005225
Authority: DE
Inventors: Lewis Rasmus Heim; Albert Richard Mccloskey
Original assignee: UNIVERSAL BEARING CORP
Current assignee: UNIVERSAL BEARING CORP
Priority date: 1958-03-22
Filing date: 1958-03-22
Publication date: 1967-07-27

Description

Verfahren zum Herstellen eines Radial-Rillenwälzlagers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Radial-Rillenwälzlagers aus vorgefertigten Laufringen und fertig bearbeiteten Wälzkörpem. Dabei kann es dich sowohl um Kugel- als auch um Rollenlager und Pendellager handeln, bei denen die Rille des Außenlaufringes als ballige Laufbahn ausgeführt ist.
Es ist aus der USA.-Patentschrift 1080 169 bekannt, ein Kugellager mit einem vollständigen Satz von Kugeln dadurch herzustellen, daß die mit Rillen versehenen Laufringe zuerst in solchenAbmessungen hergestellt werden, daß sie ineinandergeschoben und die Kugeln eingefällt werden können, und daß dann entweder der innere Laufring gedehnt oder der äußere Laufring radial gestaucht wird, bis die Teile des Lagers unlösbar miteinander verbunden sind. Dieses Verfahren allein hat jedoch keinen Eingang in die Praxis gefunden, weil die Laufringe keine genügende Härte aufweisen.
Wenn ein Lager dieser Art starke Belastungen aushalten und widerstandsfähig gegen Abnutzung sein soll, dann muß es hart sein. Die Verformbarkeit muß jedoch so groß sein, daß genügend tiefe Laufrillen verwendet werden können. Aus diesem Grund ist die Verwendung eines leicht verformbaren Materials notwendig. Dies ist nicht nur erforderlich, um die Kräfte bei der Verformung innerhalb vernünftiger Grenzen zu halten, sondern auch, um Brüche zu vermeiden, die auftreten könnten, wenn ein zu hartes Material verformt wird.
Es ist aus der deutschen Auslegpschrift 1014 795 bekannt, plastisch verformte Teile eines Wälzlagerringes nach dem Einbau der Wälzkörper in den Ring zu härten. Diese Härtung erfaßt aber nicht die Laufbahn. Gegen die Härtung von mit Wälzkörpern zusammengebauten Laufringen in ihrer Gesamtheit durch eine Wärmebehandlung bestand wahrscheinlich ein Vorurteil, da zu befürchten war, daß das Lager weitgehend unbrauchbar wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lager herzustellen, das bei ununterbrochener Lauffläche einen vollen Wälzkörpersatz aufnehmen kann, tiefe Laufrillen aufweist und die zur Aufnahme hoher Belastung erforderliche Härte hat und das bei diesen Eigenschaften wenig oder keine Nacharbeit erfordert.
Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zum Herstellen von Radial-Rillenwälzlagern dadurch gekennzeichnet, daß a) die Laufrmige mit Wälzkörpem in an sich bekannter Weise durch plastisches Verformen wenigstens eines der beiden mit Rillen versehenen Laufringe, d. h. durch radiales Stauchen des zunächst mit übermaß versehenen Außenlaufringes in seiner Gesamtheit oder durch Dehnen des zunächst mit Untermaß versehenen Innenlaufringes in seiner Gesamtheit, unlösbar miteinander verbunden werden, und zwar vorzugsweise unter an sich bekanntem Drehen der Laufringe gegeneinander, - b) der plastisch verformte Laufring nach dem Verformen durch eine Wärmebehandlung gehärtet wird.
Für das Verfahien wird nur in seiner Gesamtheit Schutz begehrt.
Für die Laufringe wird dabei entweder ein Stahl verwendet, der so viel Kohlenstoff enthält, daß er härtbar ist, oder ein Stahl, der gekohlt oder mit Stickstoff behandelt ist, um eine Oberflächenhärtung zu ermöglichen.
Die Erfindung ermöglicht es auch, die Wälzkörper dazu zu benutzen, um die Laufrillen mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu kallbrieren, zu glätten und zu polieren und durch Drehung der Laufringe gegeneinander in die endgültige Form zu bringen, was an sich aus der deutschen Patentschrift 892 260 bekannt ist.
Die einzelnen Schritte des Verfahrens gehen aus der Beschreibung eines Augführungsbeispiels hervor,' das in den Zeichnungen dargestellt ist.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein Kugellager normaler Ausführung mit einem noch nicht in seine endgültige Form gebrachten Innenlaufring, während die F i g. 2 im Schnitt das fertige Lager zeigt.
Die beiden mit einer Rille 3 bzw. 6 versehenen, durch eine Wärmebehandlung härtbaren Laufringe sind in der F i g. 1 mit 1 und 4 bezeichnet.
Der mit einer Bohrung 8 und an seinem Außenmantel 5 mit der Rille 6 versehene Innenlaufring 4 ist dabei mit einem'solchen Untermaß 9 ausgeführt, daß die Kugeln bei ineinandergeschobenen Laufringen zwischen die Laufringe einzubringen sind. Durch Dehnen des Innenlaufringes werden die Lagerteile unlösbar miteinander verbunden und wird gleichzeitig das richtige Laufspiel erhalten. Der aufg geweitete hmenlaufring ist in F i g. 2 mit 4 a und seine Bohrung mit 8 a bezeichnet.
Die Aufweitung des Innenlaufringes, z. B. mittels eines zylindrischen Stempels mit kegeligem Ende, kann so weit gehen, daß die Wälzkörper leicht in die Rillen eingedrückt werden. Dabei kann man den einen Lagerring gegen den anderen rotieren lassen, wodurch die Wälzkörper ebenfalls umlaufen und die Laufbahnen beider Laufringq kalibrieren, glätten und polieren. Diese Drehung eines Lagerringes gegen den anderen oder beider Ringe gegeneinander bewirkt nicht nur eine gewisse Bearbeitung der Laufbahnen, sondern schafft auch ein gutes und genaues Laufspiel zwischen den Lagerteilen.
Nachdem die Teile des Lagers zusammengebaut sind, werden sie einer Wärmebehandlung und Härtung unterworfen, und die äußeren Flächen werden bei Bedarf genau auf Größe geschliffen und oberflächenbehandelt.
Als einer der besten zur Ausführüng dieses Verfahrens geeigneten Werkstoffe erwies sich Stahl C 1018, der bei 821' C angelassen, vor dem Zu-sammen au ausgeglüht und nach der Montage in einem Ofen, dessen Atmosphäre verändert und überwacht werden kann, bei 821' C auf eine Tiefe von 0,25 mm oberflächengehärtet wird.
Bei der oben beschriebenen mechanischen Bearbeitung entstehen im verformten Teil Spannungen. Sie lassen sich durch die Wärmebehandlung beseitigen. Andererseits werden durch die Wärmebehandlung auch Spannungen erzeugt, doch ist ihre Verteilung anders als die von Spannungen infolge mechanischer Verformung. Mit Hilfe von Aufsägeproben und ähnlichen Methoden lassen sich Wärmespannungen von Spannungen infolge mechanischer Verformung unterscheiden. In ähnlicher Weise kann man eine dieser- Spannungen von einer aus beiden Arten zusammengesetzten unterscheiden.
Abweichend von dem angeführten Beispiel kann man auch deii äußeren Laufring radial stauchen oder das Dehnen des - Innenlaufringes mit dem Stauchen des Außenlaufringes verbinden. Beim Dehnen des Innenlaufringes kann man jedoch besonders enge Toleranzen einhalten.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zum Herstellen eines Radial-Rillenwälzlagers aus vorgefertigten Laufringen und fertig bearbeiteten Wälzkörpem, d a d u r c h g e - kennzeichnet, daß a) die Laufringe und Wälzkörper in an sich bekannter Weise durch plastisches Verformen wenigstens eines der beiden mit Rillen versehenen Laufringe, #d. h. durch radiales Stauchen des zunächst mit Übermaß versehenen Außenlaufringes in seiner Gesamtheit oder durch Dehnen des zunächst mit Untermaß versehenen Innenlaufringes in seiner Gesamtheit, unlösbar miteinander verbunden werden, und zwar vorzugsweise unter an sich bekanntem Drehen Ader- Laufringe gegeneinander; b) der plastisch verformte Laufring nach dem Verformen durch eine Wärmebehandlung gehärtet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 892 260, 801548, 168 499; deutsche Auslegeschrift Nr. 1014 795; österreichische Patentschriften Nr. 34 323, 34 322; französische Patentschrift Nr. 1053 594; USA.-Patentschriften N-r."l 419 521, 1080 169, 881471.