Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BEARING ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/162679
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing arrangement of a helical spur gear (2). The spur gear (2) is arranged on a transmission shaft (4) for conjoint rotation therewith. The transmission shaft (4) is mounted in two conical sliding bearings (6, 8), the cone angles of which are different.

Inventors:
MEYER, Thomas (Mühlenrötschen 11, Stolberg, 52223, DE)
Application Number:
EP2017/056710
Publication Date:
September 28, 2017
Filing Date:
March 21, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
F16C17/10; F16C25/02
Foreign References:
US3777590A1973-12-11
DE20013684U12000-11-23
DE2249248A11973-04-12
US3844182A1974-10-29
DE102013204432A12014-10-02
EP1110013B12001-12-05
EP0021223B11984-01-11
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Lageranordnung eines schrägverzahnten Stirnrads (2), welches drehfest auf einer Getriebewelle (4) angeordnet ist, wobei die Getriebewelle (4) in zwei konischen Gleitlagern (6, 8) gelagert ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelwinkel der zwei koni¬ schen Gleitlager (6, 8) unterschiedlich sind. 2. Lageranordnung nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der konischen Gleitlager (6, 8) eine innere (6a, 8a) und eine äußere (6b, 8b) Lagerhülse mit einem dazwischen gebildeten Schmierspalt (7, 9) umfasst, wobei die innere Lagerhülse (6a, 8a) auf der Getriebewelle (4) angeordnet ist und wobei an ei- ner radial äußeren Umfangsfläche der inneren Lagerhülse (6a, 8a) eine kegelmantelförmige Gleitfläche (82) ausgebildet ist, und wobei die äußere Lagerhülse (6b, 8b) entsprechend ausge¬ bildet ist. 3. Gleitlager nach Anspruch 2, wobei bei mindestens einem der konischen Gleitlager (6, 8) der Kegelwinkel der inneren Lagerhülse (6a, 8a) und der Kegelwinkel der äußeren (6b, 8b) Lagerhülse unterschiedlich sind. 4. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lageranordnung als Momentenlager ausgeführt ist.

5. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei konischen Gleitlager (6, 8) nebeneinander auf derselben Seite des Stirnrads (2) angeordnet sind und die verjüngten Enden der zwei konischen Gleitlager (6, 8) zueinander weisen.

6. Lageranordnung nach Anspruch 5, wobei die zwei konischen Gleitlager (6, 8) axial beabstandet angeordnet sind.

7. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei konischen Gleitlager (6, 8) auf je einer Seite des Stirnrads (2) angeordnet sind und die verjüngten Enden der zwei konischen Gleitlager (6, 8) voneinander weg weisen.

8. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei wenigstens ein konisches Gleitlager (8) eine Justiervorrichtung (16, 18) zur Verstellung der äußeren Lagerhülse (8b) in axialer Richtung aufweist, um den Schmierspalt (9) des Gleit¬ lagers (8) in einer definierten Höhe einzustellen. 9. Lageranordnung nach Anspruch 8, wobei genau ein Gleitlager (8) verstellbar ist und die äußere Lagerhülse (6b) des anderen Gleitlagers (6) eine axialfeste Position aufweist.

10. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein konisches Gleitlager (6, 8) eine

SchmierstoffZuführung in einem bezüglich der Getriebewelle (4) feststehenden Element des Gleitlagers (6, 8) aufweist.

11. Getriebe mit einer Lageranordnung nach einem der vorher- gehenden Ansprüche.

12. Getriebe mit einer Lageranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 10 und einem Lagerdeckel (13) und/oder einem Gehäu¬ se (12), wobei die äußere Lagerhülse (6b, 8b) Bestandteil des Lagerdeckels (13) bzw. des Gehäuses (12) ist.

Description:
Beschreibung

Lageranordnung Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung eines schrägverzahnten Stirnrads.

Es ist bekannt, Zahnräder mit einer Schrägverzahnung zu versehen, um die Belastbarkeit und die Laufruhe zu erhöhen. Die Schrägverzahnung bewirkt, dass auf das Zahnrad im Eingriff mit einem zweiten Zahnrad eine axiale Kraft wirkt. Bei schrägverzahnten Planetenrädern, die sowohl mit einem Hohl- als auch einem Sonnenrad kämmen, gleichen sich die aus den beiden gegenüberliegenden Eingriffen resultierenden axialen Kräfte weitgehend aus, so dass auf das Planetenrad in Summe keine allzu große axiale Kraft wirkt. Deshalb genügt hier in vielen Fällen eine ohne viel Aufwand herzustellende axiale Führung des Planetenrads durch Führungsscheiben. Bei schrägverzahnten Stirnrädern, die mit nur einem Zahnrad kämmen, wirkt aber demgegenüber eine viel stärkere Axial ¬ kraft. Sieht man von der in der Herstellung aufwändigen

Pfeilverzahnung ab, wird diese bei einem Stirnrad auftretende axiale Kraft bisher durch Axiallager und Druckkämme in Kombi- nation mit Radiallagern aufgefangen, siehe z.B.

EP 1 110 013 Bl (ZF Friedrichshafen AG) 27.06.2001 und

EP 0 021 223 Bl (Zahnräderfabrik Renk AG) 11.01.1984. Derartige Vorrichtungen benötigen allerdings Bauraum in unmittelbarer Nachbarschaft des Zahnrads, wodurch das konstruktive Design beschränkt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Lagerung eines schrägverzahnten Stirnrads zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lageranordnung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Aufgabe wird außerdem durch ein Getriebe mit einer solchen Lageranordnung gelöst. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein Industrie- oder ein WKA-Getriebe (WKA = Windkraftanlage) . Außerdem wird die Erfindung gelöst durch ein Getriebe mit ei ¬ ner solchen Lageranordnung. Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung eines schrägverzahnten Stirnrads. Das Stirnrad ist drehfest auf einer Ge ¬ triebewelle angeordnet. Dabei kann das Stirnrad mittels einer kraftschlüssigen, einer formschlüssigen oder einer stoffschlüssigen Verbindung auf der Welle angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass das Stirnrad und die Welle einstückig aus ¬ gebildet sind. Die Ausgestaltung der Verbindung von Stirnrad und Welle ist aber nicht auf die genannten Möglichkeiten beschränkt . Die Getriebewelle ist eine Welle, welche das Stirnrad trägt und um ihre Längsachse rotierbar gelagert ist. Aufgrund der drehfesten Anordnung des Stirnrads auf der Getriebewelle be ¬ wirkt eine Rotation des Stirnrads zwangsläufig eine Rotation der Getriebewelle. Die Getriebewelle ist in zwei konischen Gleitlagern gelagert. Ein konisches Gleitlager wird auch als Kegel-Gleitlager bezeichnet. Außer den zwei konischen Gleitlagern können noch weitere Lager, insbesondere konische

Gleitlager, zur Lagerung der Getriebewelle vorhanden sein; es sind aber mindestens zwei konische Gleitlager zur Lagerung der Getriebewelle verhanden. Durch die Lagerung der Getriebewelle ist eine Rotation von Getriebewelle und Stirnrad rela ¬ tiv zu einem feststehenden Getriebegehäuse möglich. Übliche Lager zur Lagerung einer Getriebewelle sind Wälz- und Gleit ¬ lager .

Gemäß der Erfindung sind zumindest zwei der Lager der Getrie ¬ bewelle als konische Gleitlager ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass sich die axialen und radialen Kräfte, welche auf die Getriebewelle wirken, auf zwei Gleitlager verteilen; so- mit wird die Belastung pro Lager verringert. Bei einer ersten Drehrichtung des schrägverzahnten Stirnrads wird die Getriebewelle in eine erste Richtung gedrückt, bei einer zur ersten Drehrichtung umgekehrten zweiten Drehrichtung des schrägver- zahnten Stirnrads, z.B. in einem Reversierbetrieb des Getrie ¬ bes, wird die Getriebewelle in eine der ersten Richtung ent ¬ gegengesetzte zweite Richtung gedrückt. In beiden Drehrich ¬ tungen des Strinrads wird somit die Axialkraft der

Getriebwelle durch ein kegeliges Gleitlager aufgefangen.

Gemäß der Erfindung sind die Kegelwinkel der zwei konischen Gleitlager unterschiedlich. Der Kegelwinkel eines Gleitlagers ist der kleinere der beiden Winkel, die zwischen einer Tangente entlang der Gleitfläche und der Rotationssymmetrieachse, d.h. der Längsachse, der Gleitlagerhülse des Gleitlagers vorliegen; es existieren zwei Grenzfälle, in denen der Kegelwinkel 0 Grad oder 90 Grad beträgt. Erfindungsgemäß ist die Differenz der Kegelwinkel der zwei konischen Gleitlager größer als eine herstellungsbedingte Toleranz der Gleitlager- Kegelwinkel. Außerdem ist dabei die Ausrichtung des kegeligen Gleitlagers unbeachtlich; mit anderen Worten wird der Kegelwinkel eines Gleitlagers stets mit einem positiven Wert aus dem Wertebereich [0°; 90°] angegeben.

Das Merkmal, dass die Kegelwinkel der zwei konischen Gleitla ¬ ger unterschiedlich sind, hat den Vorteil, dass unterschied ¬ liche Wellenschiefstellungen im Bereich der beiden Lager besser korrigierbar sind als wenn die zwei konischen Gleitlager denselben Kegelwinkel aufwiesen.

Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, Kegel- Gleitlager einzusetzen, welche in der Lage sind, sowohl axiale als auch radiale Kräfte abzuleiten. Die auf das Zahnrad wirkende axiale Kraft schiebt die Getriebewelle in eine be ¬ stimmte Richtung, abhängig vom Drehsinn des Zahnrads. Vorzugsweise ist ein Kegel-Gleitlager so angeordnet, dass das verjüngte Ende der inneren Lagerhülse in Richtung der Axial ¬ kraft zeigt. Auf diese Weise werden die konischen Lagerhülsen ineinander gedrückt, so dass das Gleitlager nicht auswandern kann. Dabei kann durch eine axiale Verstellung der kegelförmigen äußeren Lagerhülse relativ zu der inneren Lagerhülse das radiale Lagerspiel in einfacher Weise eingestellt werden. Zudem besitzt die verstellbare Lagerabordnung einen einfachen Aufbau und ist für die Steckmontage geeignet. Mit der Erfin ¬ dung entfällt der Einsatz von großflächigen Axiallagern und der axiale Bauraum der Lageranordnung wird verkürzt.

Die bei einem Stirnrad auftretende axiale Kraft wird erfin ¬ dungsgemäß in einfacher Weise mittels kegeliger Gleitflächen eines Gleitlagers abgefangen. Die erfindungsgemäße Lageranordnung mit Gleitlagern hat im

Vergleich zu einer Lageranordnung mit Wälzlagern ein geringeres Gewicht und nimmt weniger Bauraum ein.

Da das Stirnrad ein Drehmoment auf die Welle überträgt, ist das Stirnrad drehfest auf der Getriebewelle angeordnet, und ist weiterhin eine Anordnung des mindestens einen konischen Gleitlagers zwischen dem Stirnrad und der Getriebewelle un ¬ möglich. Stattdessen sind die konischen Gleitlager jeweils an Stirnseiten des Stirnrads auf der Getriebewelle angeordnet, mit anderen Worten: die Gleitlager befinden sich axial neben und nicht radial unter der Verzahnung. Das bringt den Vorteil, dass die kegeligen Gleitlager, welche im Vergleich zu einem zylindrischen Gleitlager zwangsläufig einen vergrößerten Außendurchmesser aufweist, nicht zu einer ungünstigen Durchmesser-Vergrößerung des Stirnrads führen. Somit kann mit der erfindungsgemäßen Lageranordnung ein Planetenrad mit einem relativ kleinen Außendurchmesser realisiert werden, d.h. das Ziel eines Getriebes mit hoher Leistungsdichte und gerin ¬ gem Gewicht verwirklicht werden.

Im Bereich einer Gleitlager-Schmiertasche kann sich kein hyd ¬ rodynamisch tragender Schmierfilm aufbauen, weil die Schmiertasche eine geometrische Störung des konvergenten Schmierspalts darstellt. Daher ist es bei Gleitlagern üblich, die Schmiertaschen an demjenigen Bauteil des Gleitlagers anzuord ¬ nen, für welches sich Punktlast ergibt; in diesem Fall kann die Schmiertasche in Umfangsrichtung an einer Position fix positioniert werden, wo sie außerhalb des Lastbereichs des Gleitlagers, d.h. außerhalb des hydrodynamischen Schmierspalts, liegt und keine Störung des Gleitsystems verursacht. Aus diesem Grund versucht man, eine Anordnung einer Schmiertasche an einem Bauteil, auf welches eine Umfangslast wirkt, generell zu vermeiden.

Übertragen auf die vorliegende Lageranordnung bedeutet das, dass die Schmiertaschen nicht an einem mit der Welle rotie ¬ renden Bauteil der Gleitlager angeordnet sind, sondern an ei nem relativ zu der Welle ruhenden Bauteil. Unter diesem Aspekt unterscheidet sich die vorliegenden Lageranordnung von einer Gleitlageranordnung einer Planetenradlagerung, bei wel eher die Schmiertaschen auf der Planetenachse angeordnet wer den: das Planetenrad dreht sich um die relativ dazu ruhende Achse, deshalb wirkt auf die Planetenachse eine Punktlast, und die Schmiertasche wird auf der Planetenachse positio ¬ niert .

Um eine Verdrehung der Schmiertasche in die den tragenden Schmierspalt aufweisende Lastzone hinein zu verhindern, müs ¬ sen bei der Planetenradlagerung die Achse und alle anderen Bauteile, die auf der Achse montiert werden, gegen Verdrehen gesichert werden. In der erfindungsgemäßen Lageranordnung da gegen ergibt sich Punktlast für den feststehenden Gehäusetei der Lagerung, in welchem die Welle gelagert ist; folglich be nötigt man keine Verdrehsicherung des mit der Welle rotieren den Lagerkörpers. Allerdings kann eine Verdrehsicherung des mit der Welle rotierenden Lagerkörpers sinnvoll sein, um Schlupf zwischen der Welle und dem auf der der Welle angeord neten Lagerkörper und die sich daraus ergebende Gefahr von

Passungsrost zu verhindern. Die Verdrehsicherung des mit der Welle rotierenden Lagerkörpers, z.B. von inneren Lagerhülsen kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass mit Übermaß hergestellte Lagerhülsen nach ihrer Positionierung auf die Getriebewelle geschrumpft werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst mindestens eines der konischen Gleitlager eine innere und ei ¬ ne äußere Lagerhülse mit einem dazwischen gebildeten Schmierspalt. Dabei ist die innere Lagerhülse auf der Getriebewelle angeordnet, und an der radial äußeren Umfangsfläche der inne ¬ ren Lagerhülse ist eine kegelmantelförmige Gleitfläche ausge ¬ bildet. Die äußere Lagerhülse ist korrespondierend zu der in ¬ neren Lagerhülse ausgebildet, so dass zwischen den beiden La ¬ gerhülsen ein Schmierspalt gebildet wird. Von Vorteil ist da- bei, dass die Höhe des Schmierspalts durch eine Veränderung der axialen Position der äußeren Lagerhülse relativ zu dem Getriebegehäuse einstellbar ist. Zur Erhöhung der Tragfähigkeit von Gleitlagern ist es erforderlich, ein präzises, kleinstmögliches für den Anwendungsfall angepasstes Lager- spiel einstellen zu können, unter Berücksichtigung aller Wärmeausdehnungen der beteiligten Bauteile. Die axialen Wellenverlagerungen beim Auftreten von Reversiermomenten müssen gering gehalten werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind bei mindestens einem der konischen Gleitlager der Kegelwinkel der inneren Lagerhülse und der Kegelwinkel der äußeren Lagerhülse unterschiedlich. Der Kegelwinkel einer Gleitlagerhülse ist der Winkel, der zwischen einer Tangente entlang der Gleitflä- che und der Rotationssymmetrieachse, d.h. der Längsachse, der Gleitlagerhülse vorliegt. Durch die unterschiedlichen Kegel ¬ winkel der beiden Hülsen kann eine Neigung der Getriebewelle relativ zum Getriebegehäuse, welche unter Last auftreten kann, ausgeglichen werden, um Kantenträger im Lager zu ver- hindern, ähnlich wie durch eine geometrische Korrektur im

Gleitlager. Die unterschiedlichen Kegelwinkel der Lagerhülsen dienen somit einem Ausgleich von Verformungen und Schiefstellungen der Getriebewelle. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Lageranordnung als Momentenlager ausgeführt, d.h. zwei auf derselben Stirnseite des Stirnrads angeordnete Gleitlager sind in O-Anordnung angeordnet. Da ein Momentenlager eine ge- genüber Schiefstellungen der Welle besonders stabile Wellenlagerung darstellt, kann auf weitere Lagerungen der Welle verzichtet werden, somit insbesondere eine fliegende Lagerung der Welle erreicht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei konischen Gleitlager nebeneinander auf derselben Seite des Stirnrads angeordnet und die verjüngten Enden der zwei konischen Gleitlager weisen zueinander. Von Vorteil ist da- bei, dass die in O-Anordnung angeordneten Gleitlager axiale Kräfte in beiden Richtungen der Getriebewelle auffangen können. Somit kann ein Erstes der zwei Gleitlager die axiale Kraft im Regelbetrieb aufnehmen, während das Andere der zwei Gleitlager die axiale Kraft im Reversierbetrieb oder Brems- lasten aufnehmen kann. Axialbelastungen werden also in beiden Richtungen, aber jeweils nur von einem Lager bzw. Lagersatz aufgenommen. Lager in O-Anordnung ergeben eine relativ starre Lagerung, die sich besonders gut für das Aufnehmen von Momentbelastungen eignet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei konischen Gleitlager axial beabstandet angeordnet. Diese axiale Beabstandung kann vorzugsweise durch einen zwischen die verjüngten Enden der inneren und/oder äußeren Lagerhülsen eingesetzten Distanzring erfolgen. Von Vorteil dabei ist, dass eine Mindesthöhe des Schmierspalts eingehalten wird. Da ¬ bei kann auch eine Schmierstoffzufuhr zu den Schmierspalten der Gleitlager über den Distanzring erfolgen, z.B. mithilfe von Schmierstoffzuführkanälen, die sich im Inneren der Ge- triebewelle erstrecken. Es ist somit möglich, Schmierstoff entlang der Getriebewelle bis zum Distanzring und von dort in die Schmierspalte zu leiten.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei konischen Gleitlager auf beiden Seiten des Stirnrads angeordnet sind und die verjüngten Enden der zwei konischen Gleitlager voneinander weg weisen. Mit anderen Worten: ein erstes Gleitlager ist auf einer ersten Stirnseite des Stirn- rads angeordnet, und ein zweites Gleitlager ist auf der ent ¬ gegengesetzten Stirnseite des Stirnrads angeordnet. Von Vor ¬ teil dabei ist, dass die in X-Anordnung angeordneten Gleitla ¬ ger axiale Kräfte in beiden Richtungen der Getriebewelle auf- fangen können. Somit kann ein Erstes der zwei Gleitlager die axiale Kraft im Regelbetrieb aufnehmen, während das Andere der zwei Gleitlager die axiale Kraft im Reversierbetrieb oder Bremslasten aufnehmen kann. Axialbelastungen werden also in beiden Richtungen, aber jeweils nur von einem Lager bzw. La- gersatz aufgenommen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist wenigstens ein konisches Gleitlager eine Justiervorrichtung zur Verstellung der äußeren Lagerhülse in axialer Richtung auf, um den Schmierspalt des Gleitlagers in einer definierten Höhe einzustellen. Von Vorteil dabei ist, dass eine definierte Höhe des Schmierspalts einstellbar ist. Eine optimale Höhe des Schmierspalts zwischen den Gleitflächen der korrespondie ¬ renden Lagerhülsen des Gleitlagers ist eine wesentliche Vo- raussetzung für einen zuverlässigen Betrieb der Lageranordnung .

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist genau ein Gleitlager verstellbar, und die äußeren Lagerhülsen der anderen Gleitlager weisen eine axialfeste Position auf. Von Vorteil dabei ist, dass eine definierte Höhenj ustierung der Schmierspalte durch Verstellung an einem Gleitlager vorgenommen werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens eines der konischen Gleitlager eine Schmierstoff- Zuführung in einem bezüglich der Getriebewelle feststehenden Element des Gleitlagers auf. Die SchmierstoffZuführung kann einen SchmierstoffZuführungskanal durch, in oder entlang des Getriebegehäuses sowie eine Schmiertasche zur Verteilung von Schmierstoff im Gleitspalt umfassen. Die Schmiertasche ist dabei in einem die Welle umgebenden, relativ zur Welle feststehenden Bauteil des Gleitlagers angeordnet, z.B. in einer äußeren Lagerhülse. Von Vorteil ist dabei, dass die Schmier ¬ stoffZuführung durch feststehende Komponenten des Getriebes erfolgt und die Schmiertasche in einem mit einer Punktlast beaufschlagten Bauteil des Gleitlagers angeordnet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat das Getriebe einen Lagerdeckel und/oder ein Gehäuse. Dabei ist die äußere Lagerhülse Bestandteil des Lagerdeckels bzw. des Gehäuses des Getriebes. Außerdem ist es möglich, dass zumin ¬ dest einer der Wellenlagerkörper und die Welle einstückig ausgebildet sind. Von Vorteil ist in beiden Fällen, dass eine Integration von Bauelementen des Getriebes erfolgt und eine Verdrehsicherung existiert.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die innere Lagerhülse durch einen kegeligen Wellenabsatz ersetzt. Von Vorteil ist dabei, dass die Kegelhülse, d.h. die innere Lagerhülse, auf der Welle entfallen kann, so dass der radiale Bauraum reduziert wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnung erläutert. Es zeigt jeweils schematisch und nicht maßstabsge ¬ treu

Fig. 1 eine angestellte Gleitlagerung in X-Anordnung;

Fig. 2 eine Fest-Los-Lagerung mit einem doppel-kege- ligen Gleitlager und einem zylindrischen Radiallager;

Fig. 3 Justiervorrichtung;

Fig. 4 eine innere Lagerhülse; und

Fig. 5 eine alternative Ausführung einer inneren Lagerhülse; Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 8 angestellte Gleitlagerung in X-Anordnung deutlich unterschiedlichen Kegelwinkeln; und

Fig. 9 eine Fest-Los-Lagerung mit einem doppel-kege- ligen Gleitlager mit deutlich unterschiedlichen Kegelwinkeln und einem zylindrischen Radialla- ger .

Fig. 1 zeigt einen Schnitt einer in einem Getriebegehäuse 12 rotierbar gelagerten Getriebewelle 4, auf welcher ein schräg- verzahntes Stirnrad 2 drehfest und axial unverschieblich an ¬ geordnet ist. Die Getriebewelle 4 weist unmittelbar anschlie ¬ ßend an beide Stirnseiten des Stirnrads 2 jeweils eine Schul ¬ ter 14a, 14b auf, gebildet durch eine Radiusverringerung der Getriebewelle 4. In den durch die Schultern 14a, 14b gebilde- ten Absätzen ist auf beiden Seiten des Stirnrads 2 jeweils eine innere, konisch geformte Gleitlagerhülse 6a, 8a drehfest auf der Getriebewelle 4 angeordnet. Die Verdrehsicherung der inneren Lagerhülsen 6a, 8a ist dadurch bewirkt, dass die mit Übermaß hergestellte Passung von Lagerhülse und Welle nach der Positionierung der Hülse auf die Getriebewelle ge ¬ schrumpft werden. Dabei weisen die verjüngten Enden der konisch ausgebildeten inneren Lagerhülsen 6a, 8a voneinander weg . Zur Ausbildung von Gleitflächen sind die konisch geformten, radial äußeren Umfangsflächen der inneren Lagerhülsen 6a, 8a mit einer Schicht eines Lagermetalls für ein Gleitlager be ¬ legt, vorzugsweise aus einem weichen, relativ leicht ver ¬ schleißenden Metall wie z.B. einer bleihaltigen Legierung.

In Lagersitzen, die im Getriebegehäuse 12 ausgebildet sind, sind äußere Lagerhülsen 6b, 8b feststehend montiert, welche zu den auf der Getriebewelle 4 angeordneten inneren Lagerhül- sen 6a, 8a korrespondierend ausgebildet sind. Jeweils eine innere 6a, 8a und eine korrespondierende äußere Lagerhülse 6b, 8b mit dem dazwischen gebildeten Schmierspalt 9 bilden ein Gleitlager 6, 8. Die Getriebewelle 4 mit dem darauf ange- ordneten Stirnrad ist bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in zwei kegeligen Gleitlagern 6, 8 in X-Anordnung gelagert. Dabei ist bei beiden Gleitlagern 6, 8 jeweils axial zwischen einer Stirnfläche der äußeren Lagerhülsen 6b, 8b und einer jeweils angrenzenden Lagersitzschulter des Getriebegehäuses 12 ein Distanzring 11 zur Einstellung des Lagerspiels eingesetzt .

Die Kegelwinkel der zwei konischen Gleitlager 6, 8 sind un ¬ terschiedlich groß gewählt. Dabei ist die Differenz der bei- den Kegelwinkel größer als eine herstellungsbedingte Tole ¬ ranz. Da die herstellungsbedingte Toleranz der Kegelwinkel ±0,01° beträgt, liegt der Kegelwinkel des linken konischen Gleitlagers 6 bei 19,1° ± 0,01°, der Kegelwinkel des rechten konischen Gleitlagers 8 bei 19,2° ± 0,01°. Die minimale Dif- ferenz der beiden Gleitlager 6, 8 liegt also bei (19,2° -

0,01°) - (19,1° + 0,01°) = 0,08° und ist somit 8-mal größer als die herstellungsbedingte Toleranz 0,01°.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt einer Getriebewelle 4, auf der ein schrägverzahntes Stirnrad 2 drehfest und axial unverschieb ¬ lich angeordnet ist, ähnlich zu der in Fig. 1 dargestellten Getriebewelle. Die Getriebewelle 4 weist unmittelbar an ¬ schließend an beide Stirnseiten des Stirnrads 2 jeweils eine Schulter 14 auf, gebildet durch eine Radiusverringerung der Getriebewelle 4.

In einem durch eine axial rechte Schulter 14b gebildeten Wellenabsatz ist eine erste innere Gleitlagerhülse 6a drehfest auf der Getriebewelle 4 angeordnet. Durch einen Distanzring 20 von ersten inneren Gleitlagerhülse 6a beabstandet ist eine zweite innere Gleitlagerhülse 8a drehfest auf der Getriebe ¬ welle 4 angeordnet. Dabei weisen die verjüngten Enden der ko ¬ nisch ausgebildeten inneren Lagerhülsen 6a, 8a zueinander. Anschließend an eine axial linke Schulter 14a ist die Getrie ¬ bewelle in einem weiteren Lager 10 gelagert, welches als ein nicht-kegeliges, zylindrisches Radialgleitlager oder als ein Wälzlager ausgebildet ist.

In Lagersitzen, die im Getriebegehäuse 12 ausgebildet sind, befinden sich äußere Lagerhülsen 6b, 8b, welche zu den auf der Getriebewelle 4 angeordneten beiden inneren Lagerhülsen 6a, 8a korrespondierend ausgebildet sind. Jeweils eine innere 6a, 8a und eine korrespondierende äußere Lagerhülse 6b, 8b mit dem dazwischen gebildeten Schmierspalt 9 bilden ein

Gleitlager 6, 8. Die Getriebewelle 4 mit dem darauf angeord ¬ neten Stirnrad ist somit an einem Wellenende in zwei kegeli ¬ gen Gleitlagern 6, 8 in O-Anordnung gelagert, an dem anderen Wellenende in einem nicht-kegeligen Gleitlager oder in einem Wälzlager. Die Kegelwinkel der zwei konischen Gleitlager 6, 8 sind dabei, wie in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbei ¬ spiel, unterschiedlich groß gewählt. Auf diese Weise kann eine Fest-Los-Lagerung der Getriebewelle 4 realisiert werden. Dies bringt Vorteile hinsichtlich der maximal auftretenden Wärmedehnungen und somit eine Reduzie ¬ rung des variablen Lagerspiels bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen über der Lagerbreite des Festlagers.

Da die kegeligen Gleitlager 6, 8 mit den zueinander weisenden Spitzen in O-Anordnung ein Momentenlager ausbilden, ist eine Ausgestaltung möglich, bei der das weitere Lager 10 auf der anderen Stirnseite des Stirnrads entfällt.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 ge ¬ zeigten kegeligen Gleitlagers 8, welches am rechten Wellenende der Getriebewelle 4 angeordnet ist. Es ist eine Justier ¬ vorrichtung 16, 18 zur Verstellung der äußeren Lagerhülse 8b in axialer Richtung vorgesehen, um den Schmierspalt 9 des Gleitlagers 8 in einer definierten Höhe einzustellen. Die Justiervorrichtung 16, 18 umfasst eine Justierschraube 18 und ein am Getriebegehäuse 12 abgestütztes Stützelement 16, wobei die Justierschraube 18 durch das Stützelement 16 ge ¬ führt und in ein Gewindeloch 80 eingeschraubt ist, welches in axialer Richtung in die äußere Lagerhülse 8b eingebracht ist. Durch Drehen der Justierschraube 18 kann die äußere Lagerhül ¬ se 8b relativ zu dem Getriebegehäuse 12 in axialer Richtung der Getriebewelle 4 verschoben werden. Je nach Drehrichtung der Justierschraube 18 ergibt sich die Verschiebungsrichtung und folglich eine Verringerung oder Erhöhung der Spalthöhe des Schmierspalts 9 des Gleitlagers 8.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht einer inneren Lagerhülse 8a, welche eine axiale Bohrung 81 zur Aufnahme der Getriebewelle sowie an ihrem Außenumfang eine kegelmantelförmige Gleitfläche 82 aufweist .

Fig. 5 zeigt anhand des in Fig. 1 gezeigten kegeligen Gleitlagers 8, welches am rechten Wellenende der Getriebewelle 4 angeordnet ist, eine alternative Ausgestaltung eines Gleitla ¬ gers. Dabei ist die innere Lagerhülse 8a nicht als ein sepa ¬ rates Bauteil ausgebildet, welches auf der Welle 4 befestigt wird. Stattdessen ist die innere Lagerhülse 8a einstückig mit der Getriebewelle 4 ausgebildet, nämlich durch einen kegeli- gen Wellenabsatz 4a der Getriebewelle 4 gebildet.

Fig. 6 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die äußere Lagerhül ¬ se 8b Bestandteil des Gehäuses 12 ist, nämlich einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet ist.

Fig. 7 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die äußere Lagerhül ¬ se 8b Bestandteil eines Lagerdeckels 13 ist, nämlich

einstückig mit dem Lagerdeckel 13 ausgebildet ist. Fig. 8 zeigt, ähnlich wie Fig. 1, eine angestellte Gleitlage ¬ rung in X-Anordnung. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind bei der in Fig. 8 gezeigten Lageran ¬ ordnung die Kegelwinkel der beiden Gleitlager deutlich unter- schiedlich, d.h. die Differenz ist mit dem unbewaffneten Auge erkennbar. Dabei ist die Differenz der beiden Kegelwinkel größer als eine herstellungsbedingte Toleranz. Da die her ¬ stellungsbedingte Toleranz der Kegelwinkel ±0,01° beträgt, liegt der Kegelwinkel des linken konischen Gleitlagers 6 bei 5° ± 0,01°, der Kegelwinkel des rechten konischen Gleitlagers 8 bei 19,2° ± 0,01°.

Fig. 9, ähnlich wie Fig. 2, eine Fest-Los-Lagerung mit einem doppelkegeligen Gleitlager und einem zylindrischen Radiallager. Im Gegensatz zu dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind bei der in Fig. 9 gezeigten Lageranordnung die Kegelwinkel der beiden Gleitlager deutlich unterschiedlich, d.h. die Differenz ist mit dem unbewaffneten Auge erkennbar. Dabei ist die Differenz der beiden Kegelwinkel größer als ei ¬ ne herstellungsbedingte Toleranz. Da die herstellungsbedingte Toleranz der Kegelwinkel ±0,01° beträgt, liegt der Kegelwin ¬ kel des linken konischen Gleitlagers 6 bei 5° ± 0,01°, der Kegelwinkel des rechten konischen Gleitlagers 8 bei 19,2° ± 0,01°.