Gewerblich-industrielle Berufsfachschule Liestal. Lagerung einer Pumpenwelle (Lösung)

Transkript

1 Lagerung einer Pumpenwelle (Lösung)

2 Lagerung einer Pumpenwelle Die Fragen beziehen sich auf die im Bild gezeigte Pumpenwellenlagerung. 1 Welche Wälzlagerarten werden bei der PumpenweIlenlagerung verwendet? 2 Welche Lagerart wird als Loslager verwendet? 3 Warum ist bei der Pumpenwellenlagerung ein Loslager erforderlich? 4 Welche Art von Schmierung wird verwendet? 5 Aus welchem Grund ragt Pos. 3 in eine Ausdrehung des Lagerdeckels (Pos. 6)? 6 Welche Aufgabe haben die sinnbildlich dargestellten Pos. 4 und 16? 7 Welcher Lagerring von Pos. 8 hat Umfangslast, wenn die Pumpenwelle (Pos. 1) immer in derselben Kraftrichtung belastet wird? 8 Wie wird erreicht, dass zwischen den Pos. 10, 12 und 15 kein Spiel vorhanden ist? 9 Wie wird das Lager (Pos. 8) montiert? 10 In welcher Reihenfolge müssen die Einzelteile der Lagerung demontiert werden, wenn die Lager (Pos. 12) auszutauschen sind? 11 Wozu dient der Gewindestift (Pos. 2)? 12 Welche Aufgaben haben die Pos. 9 und 10? 13 Warum hat die Pumpenwelle (Pos. 1) im Bereich der Distanzbuchse (Pos. 17) einen kleineren Durchmesser als im Bereich der Pos. 12? 14 Wie gross sind Höchstspiel/Mindestspiel bzw. Höchstübermass/Mindestübermass zwischen den Lagern (Pos. 12) und dem Gehäuse (Pos. 11), wenn der Lagerring das Mass 150 j6, das Gehäuse das Mass 150 J6 besitzt? 15 Welche Forderung muss an die Oberflächen der Pumpenwelle (Pos. 1) im Bereich der Pos. 4 und an die Distanzbuchse (Pos. 17) im Bereich der Pos. 16 gestellt werden? 16 Welche Bedeutung haben die Pfeile bei den Pos. 4 und 16? 17 Aus welchem Grund sind die Wellenbunde der Pumpenwelle (Pos. 1), an denen die Pos. 8 und 12 anliegen, mit Nuten versehen? 18 Wie kann die Montage desjenigen Laufringes von Pos. 8, der Umfangslast aufnehmen muss, erleichtert werden? 19 Warum befindet sich im unteren Bereich des Gehäuses (Pos. 11) eine Nut?

3 Lagerung einer Pumpenwelle Stückliste 1 Welle (Pumpenwelle) 2 Gewinde-Stift mit Spitz 3 Schutzdeckel 4 Wellendichtring (inkl. Dichtrichtung) 5 Zylinderschraube 6 Lagerdeckel 7 Flachdichtung / Passscheibe 8 Zylinderrollenlager 9 Sicherungsring 10 Sicherungsring 11 Gehäuse 12 Schrägkugellager 13 Flachdichtung / Passscheibe 14 Zylinderschraube 15 Kappe / Bügel 16 Wellendichtring (inkl. Dichtrichtung) 17 Distanzbuchse 18 Nutmutter

4 Lagerung einer Pumpenwelle Die Fragen beziehen sich auf die im Bild gezeigte Pumpenwellenlagerung. 1 Welche Wälzlagerarten werden bei der PumpenweIlenlagerung verwendet? Für die Lagerung der Pumpenwelle sind eingebaut: Zwei Schrägkugellager (Pos. 12) Ein Zylinderrollenlager (Pos. 8) 2 Welche Lagerart wird als Loslager verwendet? Als Loslager dient das Zylinderrollenlager (Pos. 8) 3 Warum ist bei der Pumpenwellenlagerung ein Loslager erforderlich? Die Pumpenwelle erwärmt sich im Betriebszustand; im Stillstand kühlt sie sich auf Raumtemperatur ab. Dadurch dehnt sich bzw. schrumpft die Welle. Ohne Ausdehnungsmöglichkeit würden sich die Wälzkörper in den Laufringen verspannen. 4 Welche Art von Schmierung wird verwendet? Die Lager werden durch eine Ölbadtauchschmierung geschmiert. Die jeweils unteren Wälzkörper tauchen in das Ölbad ein. Durch die Drehbewegung werden alle Lagerteile ausreichend mit Öl versorgt. 5 Aus welchem Grund ragt Pos. 3 in eine Ausdrehung des Lagerdeckels (Pos. 6)? Der mit der Welle umlaufende Deckel (Pos. 3) bildet mit der Ausdrehung von Pos. 6 eine Labyrinthdichtung, die das Lager vor eintretendem Staub schützt. Labyrinthdichtungen dichten berührungsfrei ab. 6 Welche Aufgabe haben die sinnbildlich dargestellten Pos. 4 und 16? Die Pos. 4 und 16 sind Radial-Wellendichtringe. Sie verhindern, dass Öl aus dem Lagerinnenraum nach aussen gelangen kann.

5 7 Welcher Lagerring von Pos. 8 hat Umfangslast, wenn die Pumpenwelle (Pos. 1) immer in derselben Kraftrichtung belastet wird? Der Innenring von Pos. 8 trägt Umfangslast, weil jeder Punkt dieses Rings bei einer Umdrehung des Lagers einmal belastet wird. 8 Wie wird erreicht, dass zwischen den Pos. 10, 12 und 15 kein Spiel vorhanden ist? Spielfreiheit zwischen diesen Positionen wird durch die auf genaue Dicke geschliffene Passscheibe (Pos. 13) erreicht. 9 Wie wird das Lager (Pos. 8) montiert? Nach dem Einbau des Sicherungsringes (Pos. 10) wird der Aussenring des Lagers mit Käfig und Wälzkörpern bis zur Anlage am Sicherungsring gefügt. Der Innenring wird auf den entsprechenden Wellenabsatz der Pumpenwelle (Pos. 1) gefügt. Beim Einbau der Welle in das Gehäuse wird der Innenring in den Hohlraum des Wälzkörperkranzes geschoben. 10 In welcher Reihenfolge müssen die Einzelteile der Lagerung demontiert werden, wenn die Lager (Pos. 12) auszutauschen sind? Die Demontage kann folgendermassen erfolgen: Pos. 2 lösen, Pos. 3 nach links abziehen, Pos. 14 abschrauben, Pos. 1 mit allen auf ihr befestigten Teilen nach rechts herausziehen. Anschliessend Pos. 18 abschrauben, Pos. 17, 15 und 13 nach rechts abziehen, dann Lager (Pos. 12) ausbauen. 11 Wozu dient der Gewindestift (Pos. 2)? Der Gewindestift sichert die Lage des Labyrinthringes (Pos. 3). 12 Welche Aufgaben haben die Pos. 9 und 10? Pos. 9 sichert die axiale Lage des Innenrings des Zylinderrollenlagers (Pos. 8). Pos. 10 sichert die axiale Lage der Aussenringe der Pos. 8 und Warum hat die Pumpenwelle (Pos. 1) im Bereich der Distanzbuchse (Pos. 17) einen kleineren Durchmesser als im Bereich der Pos. 12? Die Montage der Schrägkugellager (Pos. 12) wird bei abgesetzter Welle erleichtert.

6 14 Wie gross sind Höchstspiel/Mindestspiel bzw. Höchstübermass/Mindestübermass zwischen den Lagern (Pos. 12) und dem Gehäuse (Pos. 11), wenn der Lagerring das Mass 150 j6, das Gehäuse das Mass 150 J6 besitzt? Die Toleranzfelder besitzen folgende Abmasse: 150 J6 EI: -7 m; ES: +18 m 150 j6 ei: -11 m; es: + 14 m Daraus ergibt sich: Höchstspiel P SH = ES - ei = 18 m -(- 11 m) = 29 m Höchstübermass P ÜH = EI - es = -7 m 14 m = -21 m 15 Welche Forderung muss an die Oberflächen der Pumpenwelle (Pos. 1) im Bereich der Pos. 4 und an die Distanzbuchse (Pos. 17) im Bereich der Pos. 16 gestellt werden? In den Bereichen, in denen Dichtlippen von Radial-Wellendichtringen andere Werkstücke berühren, müssen die Oberflächen bei einem Rz- Höchstwert von 4 m drallfrei geschliffen werden und eine Härte von mindestens 45 HRC aufweisen. 16 Welche Bedeutung haben die Pfeile bei den Pos. 4 und 16? Die Pfeile geben die Dichtrichtung an. 17 Aus welchem Grund sind die Wellenbunde der Pumpenwelle (Pos. 1), an denen die Pos. 8 und 12 anliegen, mit Nuten versehen? Die Nuten sind zur Demontage des Lagerinnenrings der Pos. 8 bzw. zur Demontage der Lager (Pos. 12) erforderlich. Durch sie können die Haken einer Abziehvorrichtung an den Innenringplanflächen angreifen. 18 Wie kann die Montage desjenigen Laufringes von Pos. 8, der Umfangslast aufnehmen muss, erleichtert werden? Weil der Innenring des Lagers Umfangslast aufnehmen muss, ist zwischen ihm und der Welle ein fester Sitz erforderlich. Zur Erleichterung der Montage kann der Innenring in einem Ölbad oder mit Hilfe eines elektrischen Heizgerätes auf ca. 80 bis 100 C erwärmt werden. 19 Warum befindet sich im unteren Bereich des Gehäuses (Pos. 11) eine Nut? Durch die Nut kann Öl, das sich zwischen den Pos. 6 und 8 bzw. zwischen den Pos. 15 und 12 befindet, wieder in den Ölsumpf zurückfliessen.