DE2401631A1 - Gleitlager mit mehreren lagerschalen - Google Patents

Description

UNITED AIRCRAFT CORPORATION · ....^_{1 tj}

400 Main Street

East Hartford, Connecticut 06108

Vereinigte Staaten von Amerika 2401631

Gleitlager mit mehreren Lagerschalen.

Die Erfindung bezieht sich auf Gleitlager für Wellen und insbesondere auf ein Gleitlager mit mehreren Lagerschalen zur Lagerung der Rotorblattwelle in einem Hubschrauberrotorkopf.

Gleitlager sind schon seit langem bekannt und sie bestehen üblicherweise aus einer Lagerschale von begrenzter Länge, welche in einem Gehäuse angeordnet ist. Die Länge der Lagerschale ist begrenzt durch die zulässige Kantenbelastung, welche bei einer Durchbiegung oder einer schlechten Ausrichtung der in dem Lager abgestützten Welle auftritt. Infolge dieser Begrenzung der Lagerschalenlänge können Gleitlager hohen Druckbelastungen pro Quadratzentimeter Lagerfläche ausgesetzt sein und dadurch wird die Lebensdauer des Lagers vermindert. Unzulässig hohe Kantenbelastungen, welche Beschädigungen der Welle bewirken können bei Verwendung von längeren Lagerschalen auftreten.

In der U.S. Patentschrift 3.115.373 ist ein Gleitlager beschrieben, welches während dem Zusammenbau · der Maschine eine Fehlausrichtung der Welle gestattet. Das Lager nach dieser U.S. Patentschrift kann keine Aenderungen der Wellenausrichtung und der Wellendurchbiegung infolge von veränderlichen Wellenbelastungen und infolge der jedem Maschinenbauteil anhaftenden Biegsamkeit aufnehmen. In der U.S. Patentschrift 2.494.023 ist ein selbstau.srichtendes Lamellenlager beschrieben jedoch infolge des Fehlens eines axialen Abstandes zwi-

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sehen den Lamellen können dieselben sich dem genauen Verlauf der Wellenachse bei einer Durchbiegung oder einer Fehlausrichtung der Welle nicht anpassen. Bei dieser Ausführungsform entstehen verhältnismässig grosse Kantenbelastungen der Lagerlamellen. Die U.S. Patentschrift 2.554.008 bezieht sich auf die Herstellung von Verbundlager mit mehreren Lagerstücken . Dieses Lager hat keine kontinuierlichen Lagerringe und dadurch kann der Innendurchmesser

des Lagers nicht genau zur Aufrechterhaltung des geeigneten Lagerzahl Spieles ausgeführt werden. Desweiteren bewirkt die Wärmeausdehnungs-/ des Gummitragkörpers in dieser bekannten Ausführungsform eine unerwünschte Ausdehnung und Zusammenziehung des Lagers bei Temperaturänderungen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt deshalb darin ein wirklich biegsames Gleitlager für grosse Belastungen zu schaffen,

und
■welches zuverlässiger im Betrieb ist/ insbesondere zur Aufnahme von Hubschrauberrotorbelastungen dienen soll, dabei soll dieses Glsitlager nicht nur senkrechte Radialbelastungen aufnehmen sowie eine

Dreh- und Axialbewegung zulassen können sondern das Lager soll sich ; ebenfalls einer Wellendurchbiegung infolge der Belastung und einer . Fehlausrichtung der Welle anpassen können, ohne dass dadurch eine ; Kantenbelastung der Lagerbauteile entsteht. ■

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst das Gleit-' lager mehrere zylindrische, trockengeschmierte Lagerschalen, ' welche mittels eines elastomeren Bauteiles in einem Gehäuse zwecks Bildung eines einteiligen Lagers festgegossen sind. Jede Lagerschale kann sich innerhalb den Grenzen der Biegsamkeit des elastomeren Werkstoffes selbst an die Stellung der Welle anpassen. Auf diese Weise erhält man eine gleichmässige Belastungsverteilung an jeder Lagerschale.

Die Lagerkonstruktion nach der vorliegenden Erfindung gestattet eine bessere Betriebsweise eines Gleitlagers beliebiger Grosse welches den üblichen Hubschrauberrotorbelastungen und Bewegungen ausgesetzt ist. Die Erfindung gestattet die Verwendung von Gleitlagern wesentlich grösserer Länge, so dass die Druckbelastung pro Quadratzentimeter Lagerfläche vermindert wird. Die Länge der bekannten Gleitlager war durch die Kantenbelastung begrenzt, welche durch die Wellendurchbiegung und die Fehlausrichtung der Welle bedingt ist. Die Biegsamkeit des erfindungsgemässen Lagers ^:

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vermeidet diese Begrenzung der Lagerlänge.

. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen

dargestellt und wird im folgenden ausführlicher beschrieben, es ; zeigen:

Figur 1 eine Schnittansicht eines Gleitlagers mit mehreren Lagerschalen entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 nach Figur 1.

Figur 3 eine Draufsicht im Schnitt eines teilweise dargestellten gelenkigen Hubschrauberrotorkopfes mit einem Gleitlager nach der Erfindung.

In Figur 1 ist das Gehäuse oder der äussere Ring des Gleitlagers mit 10 bezeichnet, Mehrere zylindrische Lagerschalen, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei, sind mit 12 bezeichnet. Diese Lagerschalen können trocken geschmiert sein und können

' aus Teflon oder aus kohlenstoffbeschichtetem Metal bestehen. Die Lagerschalen sind mittels eines Elastomeres 14, wie z.B. Gummi,

; im Lagergehäuse 10 zur Bildung eines einteiliegen Lagerstückes festgegossen. Die Lagerschalen 12 sind um ein begrenztes Mass 16 in Abstand voneinander angeordnet, so dass jede Lagerschale sich

^: inbezug zu einer benachbarten Lagerschale um ein bestimmtes Mass j verkanten kann.

In Figur 3 ist eine Gelenkrotorkopfnabe dargestellt, welche ein Gehäuse 18 mit einer Blattbefestigungskammer 20 umfasst. Das Gehäu-. se ist vorzugsweise zylindrisch und erstreckt sich im wesentlichen ' in radialer Richtung inbezug zu der Drehachse des Rotors. Das Gehause 18 kann einteilig mit einem mundförmigen Bauteil 22 versehen ·: sein, welcher eine im wesentlichen kreisförmige Oeffnung 24 der Kammer 20 aufweist und welcher mit einer kugelförmigen Fläche 25 versehen ist und somit als äusserer Lagerring eines kugelförmigen, ringförmigen und elastomeren Lamellenlagers 28 dient. Wie in Figur 3 dargestellt ist, ist der äussere Ring 22 nicht einteilig mit dem Gehäuse 18 ausgeführt sondern er ist an demselben durch Schrauben 30 befestigt.

Ein Rotorblatt ist im Gehäuse 18 mittels einer Welle 34 gelagert,

. weiche vorzugsweise konzentrisch zu der Blatteinstellwinkelachse ist

36/und ein mit einem Flansch versehenes oder pilzförmiges inneres _: Ende 38 aufweist. Das Ende 38 hat einen Wellenstumpf 40, welcher in

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_ 4 üblicher Weise mit der Welle verbunden ist. Die Welle 34 ist in. dem Gehäuse 18 mittels eines ringförmigen, flachen oder scheibenförmigen elastomeren Lagers 42, einem Zwischenstück 44 und einem ringförmigen, kugelförmigen und elastomeren Lagers 28 gelagert. Die Lager 28 und 42 sind vorzugsweise Lämellenlager, wie ausführlicher in der U.S. Patentschrift 2.900.182 beschrieben ist wobei das flache Lager 42 der Bauart nach Figur 7 und das kugelförmige Lager 28 der Bauart nach Figur 8 dieser U.S. Patentschrift entspricht. .

Ein Gleitlager entsprechend dieser Erfindung ist innerhalb dem Verbindungsstück 44 zwischen den elastomeren Lagern 28 und 42 angeordnet und trägt die Blattwelle 34. Das Gleitlager hat drei Lager-Schalen 46, 48 und 50, welche mittels des elastomeren Werkstoffes 52 in dem Zwischenstück 44 befestigt sind. Somit ist ein Rotorblatt in dem Gehäuse 18 mittels der Welle 34, dem scheibenförmigen Lager 42, dem Verbindungsstück 44 und dem kugelförmigen Lager 28 gelagert. Das Blatt ist in der Verbindung zwischen der Blattwelle und dem Gehäuse mittels des Gleitlagers abgestützt, welches infolge seiner einzigartigen Konstruktion die erforderliche Biegsamkeit zur Aufnahme der Durchbiegung der Blattwelle 34 ohne Kantenbelastung der Lagerschalen und zur Aufnahme jeder Fehlausrichtung der Welle infolge der Biegsamkeit der elastomeren Lager oder anderer Bauteile hat.

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Claims (7)

1. — 5 ~
   PATENTANSPRUECHE.

   s Gleitlager mit mehreren Lagerschalen und einem Lagergehäuse wobei die Lagerschalen mittels eines elastomeren Werkstoffes in dem Gehäuse zwecks Bildung eines einstückigen Lagerbaüteiles festgehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten der nebeneinander liegenden Lagerschalen in Abstand voneinander angeordnet sind um unabhängige Ausrichtungsänderungen der einzelnen Lagerhülsen zu gestatten.
2. 2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschalen vollständig kreisförmig sind.
3. 3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Lagerschalen vorgesehen sind.
4. 4. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastomere Werkstoff Gummi ist.
5. 5. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellinien der Lagerschalen mit der Mittellinie

   des Lagergehäuses zusammenfallen. :

   j ;
6. 6. Lagerung für ein Rotorblatt in der Rotorkopfnabe eines Gelenkhubschrauberrotors wobei die Nabe eine Oeffnung aufweist, durch welche eine Blattwelle in die Nabe hineinragt, mit mehreren elastomeren Lagern zur Verbindung der Blattwelle mit der Nabe, mit einem Gleitlager in einem Verbindungsstück zum Tragen der Blattwelle, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager mehrere Lagerschalen aufweist, welche mittels eines elastischen Werkstoffes mit dem Verbindungsstück verbunden sind, und dass die Kanten der nebeneinander angeordneten Lagerschalen in Abstand voneinander sind um unabhängige Ausrichtungsänderungen der Lagerhülsen zu gestatten. ι
7. 7. Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die

   elastomeren Lager aus einem ringförmigen, flachen elastomeren Lamellenlager sowie aus einem ringförmigen, kugelförmigen elastomeren Lamellenlager bestehen. '

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