Einzelkonstruktionen aus dem Maschinenbau Herausgegeben von Ingenieur C. Volk-Berlin 0-1 0 0 Viertes Heft Die Kugellager und ihre Verwendung im Maschinenbau von Werner Ahrens Winterthur Mit 134 Textfiguren Berlin Verlag von Julius Springer 1913
ISBN-13: 978-3-642-89498-5 e-isbn-13: 978-3-642-91354-9 001: 10.1007/978-3-642-91354-9 AlIe Rechte, insbesondere das der tjbersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Copyright by Julius Springer in Berlin 1913. Softcover reprint of the hardcover 1 st edition 1913
Vorwort. Die vorliegende Arbeit soli eine moglichst abgeschlossene Behandlung aller fur die Konstruktion von Kugellagern in Frage kommenden Punkte umfassen, und zwar unter vorwiegender Beriicksichtigung der Anwendungsgebiete des Maschinenbaues. Der Einbau von Kugellagern in Automobile ist nur kurz erwahnt, da er eng mit dem Automobilbau verwachsen und infolgedessen in der Literatur des Automobilbaues bereits griindlich behandelt ist. 1m iibrigen ist der Gesichtspunkt mabgebend gewesen, nicht nur den Bau der eigentlichen Kugellager zu behandeln, sondern auch so weit auf die verschiedenen Anwendungsgebiete einzugehen, als fur die Auswahl, Dimensionierung und Wartung der Kugellager sowie fur die Gestaltung der Gehause und angrenzenden Maschinenteile erforderlich ist. Da sich die interessierten Kreise vorwiegend in zwei. Gruppen scheiden - eine kleinere, die Kugellager herstellt, und eine grobere, die sie fiir ihre Maschinen verwenden will - war es schwer, die Grenze fur die Auswahl des Stofies zu ziehen. DaB sich die Arbeit vorwiegend an die letztere, grobere Gruppe richtet, ist naheliegend, und aus diesem Grunde ist dem letzten Abschnitt auch ein verhaltnismabig grober Umfang eingeraumt. FUr die Bearbeitung des letzten Abschnittes ergaben sich jedoch wegen der Verschiedenartigkeit der behandelten Gebiete wesentliche Schwierigkeiten. Die Kugellagerindustrie, die die Arbeit nach Kraften unterstiitzte, trat fur die Beschafiung genauer Werkstattzeichnungen ausgefiihrter Gehause in den Hintergrund, wahrend von den einzelnen Spezialfabriken zum Teil nur sehr schwer geeignetes Material zu gewinnen war. Wenn diese Schwierigkeiten auch nicht vollig iiberwunden werden konnten, so hofft der Verfasser doch, dab es ihm auf Grund seiner langeren Tatigkeit in der Kugellagerindustrie einigermaben gelungen ist, das umfassende Gebiet durch eine Reihe ausgewahlter Beispiele zu kennzeichnen. Ausfiihrungen, die nur historische oder patenttechnische Bedeutung haben (z. B. Erwahnung der mannigfachen Formen von Laufrillen, Kafigen, Einfiilloffnungen u. a.), sind in dieser Arbeit ganz unberiicksichtigt geblieben. Aus den vorziiglichen Veroffentlichungen Stribecks iiber seine Forschungsarbeiten sind im Interesse einer leichten Dbersichtlichkeit, sowie mit Riicksicht auf die Platzbeschrankung nur die wichtigsten Ergebnisse angefiihrt.
IV Vorwort. An dieser Stelle sei auch allen Firmen, die die Arbeit durch Dberlassung von Konstruktionszeichnungen oder sonstigen Materials unterstiitzten, verbindlichst gedankt. Desgleichen danke ich dem Herrn Dipl.-Ing. Vorwerk, Oberlehrer an den Konigl. Vereinigten Maschinenbauschulen, Elberfeld, fur seine freundliche Mitwirkung an dem die Herstellung der Kugellager betreffenden Tell. Nicht minder fiihle ich michdem Herausgeber der Sammlung, Herm Direktor V olk, fiir rege Beteiligung, von der insbesondere der erste und letzte Abschnitt wesentlichen Gewinn gehabt haben, zu lebhaftem Dank verpflichtet. Winterthur, im November 1913. Werner Ahrens.
Inhaltsverzeichnis. Seite Einleitung...................................... 1 I. Die Stribeckschen Untersuchungen von gehartetem Stahl unter Beriicksichtigung der Kugelform................................ 2 1. Gehartete Kugeln zwischen Kugeln gleicher GroBe.............. 2 2. Druckproben von Kugt'ln zwischen ebenen Platten oder hohlkugeligen Stempeln 4 3. Pressung zwischen den Druckflachen und zulassige Belastung 4 II. Das Kugellager im Betrieb 9 1. Lagerreibung.......... 9 2. Zentrifugalkrafte..... 20 3. Zulassige Belastung der Kugellager 22 4. Gleit- oder Kugellager... 26 5. Die Feinde des Kugellagers. 28 III. Herstellung der Kugellager.. 31 1. Anforderung an das Material 31 2. Die Herstellung und Priifung der Kugeln 32 3. Herstellung und Priifung der Kugellagerringe 35 4. Die Revision der fertigen Kugellager 39 5. Herstellungsfehler und ihre Folgen 40 IV. Konstruktion der Trag- und Stiitzkugellager 41 1. Tragkugellager........ 41 2. Stiitzkugellager....... 54 3. Normalisierung der Kugellager... 57 V. Einbau und Verwendung der Kugellager 62 1. Passungen und Montage... 62 2. Schmierung der Kugellager, 01- und Staubdichtung 65 3. Transmissions-Kugellager............ 68 4. Rollenlagerungen (Tragrollen, LeitroIlen, Leerlaufscheiben u. a.) 72 5. Schneckengetriebe... 76 6. Kreiselpumpenlager..... 78 7. Kugellager im Kranbau..... 81 8. Achsbiichsen, Schiebebiihnen, Drehscheiben 82 9. Kurbelwellen.............. 89 10. Kugellager im Automobilbau....... 92 11. Werkzeugmaschinen und Holzbearbeitungsmaschinen 93 12. Kugelschlitten................ 99 13. Elektromotoren, Dynamomaschinen, Ventilatoren 100 14. Turbinenlager......... 101 15. Drucklager fiir Schiffswellen 103 16. Walzenstiihle fiir Getreidemiihlen 105 17. Lager fiir Kreisel 105 18. Zentrifugen.. 107 19. Textilmaschinen 109 Anhang. Rollenlager. 111