роликовый сферический однорядный подшипник
Классы МПК: | F16C19/26 однорядные F16C33/34 ролики; иглы F16C33/36 нецилиндрические, например конические; с канавками на рабочей поверхности |
Автор(ы): | Вайткус Юлиус Мартинович (BY), Пенза Валерий Николаевич (BY), Козлов Анатолий Борисович (BY), Савастенко Максим Евсеевич (BY) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод" (BY) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-06-19 публикация патента:
20.02.2003 |
Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам качения. Роликовый сферический подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения и двумя крайними бортами одинаковой высоты, четное число бочкообразных роликов и сепаратор. Причем упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, а ролики выполнены асимметричными, причем торцы соседних роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, обращены к противоположным бортам. Торцы роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, выполнены сферическими либо плоскими, при этом упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом. Технический результат - повышение надежности работы подшипника за счет устранения кромочных эффектов. 2. з.п.ф-лы., 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Роликовый сферический однорядный подшипник, содержащий наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения и двумя крайними бортами одинаковой высоты, четное число бочкообразных роликов, сепаратор, отличающийся тем, что упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, а ролики выполнены асимметричными, причем торцы соседних роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, обращены к противоположным бортам и расположены от нее на расстоянии, определяемом зависимостью![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-13t.gif)
где L - ширина роликовой дорожки внутреннего кольца;
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199002/948.gif)
RP - радиус образующей ролика;
RH - радиус образующей роликовой дорожки наружного кольца;
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199012/946.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-14t.gif)
где DT - диаметр торца ролика;
RT - радиус сферы торца ролика. 3. Роликовый сферический однорядный подшипник по п.1, отличающийся тем, что торцы роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, выполнены плоскими, при этом упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, определяемым зависимостью
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-15t.gif)
где ST - торцевое биение торца ролика наиболее удаленного от плоскости его наибольшего диаметра;
DT - диаметр торца ролика.
Описание изобретения к патенту
Роликовый сферический однорядный подшипник относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Известен радиальный однорядный роликовый подшипник пo а. с. СССР 17847776, содержащий наружное и внутреннее кольца, одно из которых выполнено с бортами одинаковой высоты и вертикально расположенной упорной поверхностью, симметричные ролики с плоскими торцами, сепаратор /1/. В известном подшипнике между плоскими торцами ролика и внутренней поверхностью бортов кольца имеются осевые зазоры. У положении нагружения подшипника при вибрационной нагрузке или возникновении осевых усилий наличие осевых зазоров приводит к перекосу оси ролика в их пределах. Между плоскими торцами роликов и бортами возникают кромочные эффекты, происходят задиры этих поверхностей, что может приводить к снижению надежности подшипника и аварийному заклиниванию. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является роликовый сферический подшипник по а.с. СССР 1109545, содержащий наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения и двумя крайними бортами одинаковой высоты с вертикально расположенной упорной поверхностью, бочкообразные ролики с обоими плоскими торцами, сепаратор /2/. В данном подшипнике также между торцами ролика и поверхностью бортов внутреннего кольца имеются осевые зазоры. При возникающих осевых нагрузках в положении нагружения подшипника образуется перекос оси ролика в пределах осевых зазоров. Контактирование плоского торца ролика, с вертикально расположенной упорной поверхностью борта при перекосе ролика приводит к кромочным эффектам, где нарушаются условия смазки, возрастает трение, происходят задиры этих поверхностей, что может приводить к аварийному заклиниванию и снижению надежности работы подшипника. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности работы подшипника за счет устранения кромочных эффектов, способствующих повышению трения в подшипнике и его заклиниванию. Поставленная задача достигается тем, что в роликовом сферическом однорядном подшипнике, содержащем наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения и двумя крайними бортами одинаковой высоты, четное количество бочкообразных роликов, сепаратор, согласно изобретению упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, а ролики выполнены асимметричными, причем торцы соседних роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, обращены к противоположным бортам и расположены от нее на расстоянии, определяемом зависимостью![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-2t.gif)
где L - ширина роликовой дорожки внутреннего кольца;
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199002/948.gif)
Rр - радиус образующей ролика;
Rн - радиус cфepы дорожки качения наружного кольца;
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199012/946.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-3t.gif)
где Дт - диаметр торца ролика;
Rт - радиус сферы торца ролика. В частном случае, когда торцы роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, выполнены плоскими, упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, определяемом зависимостью
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-4t.gif)
где Sт - торцевое биение торца ролика, наиболее удаленного от плоскости его наибольшего диаметра;
Дт - диаметр торца ролика. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображено осевое сечение подшипника. На фиг. 2 - фрагмент осевого сечения подшипника в зоне взаимодействия ролика с упорной поверхностью крайнего борта внутреннего кольца в случае сферического торца ролика. На фиг.3 - то же в случае плоского торца толика. Роликовый сферический однорядный подшипник содержит наружное кольцо 1 со сферической дорожкой качения 2, внутреннее кольцо 3 с тороидальной дорожкой качения 4 и двумя крайними бортами 5 и 6 одинаковой высоты, четное количество бочкообразных асимметричных роликов 7 с наиболее удаленными от плоскости М-М наибольшего диаметра Др торцами 8, принимаемыми за базовые, сепаратор 9. Базовые торцы 8 соседних роликов 7 обращены к противоположным бортам 5 и 6. При сферическом базовом торце 8 ролика 7 упорная поверхность 10 крайних бортов 5 и 6 расположена к торцам 11 внутреннего кольца 3 под углом
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199012/946.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/931.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-5t.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-6t.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199012/946.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199012/946.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-7t.gif)
При сферическом базовом торце 8 ролика 7 величина угла
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
конструктивно обычно принимается: Дк= 0,75Дт, высота борта hб равна 0,25Дт, а точка контакта С располагается на середине высоты hб порта 6. Угол СОтК имеет стороны, перпендикулярные с торцом 11 внутреннего кольца 3 и упорной поверхностью 10 крайнего борта 6, поэтому
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-8t.gif)
Так как в подшипниках
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
sin
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199003/8776.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-9t.gif)
При плоском базовом торце 8 ролика 7 величина
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-10t.gif)
где Sт - торцевое биение базового торца 8 ролика 7, которое определяется из технологической нормативной документации;
hб- высота борта 6 внутреннего кольца 3. Конструктивно принимаем hб=0,25Дт, тогда
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-11t.gif)
Так как в подшипниках
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199003/8776.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/945.gif)
![роликовый сферический однорядный подшипник, патент № 2199039](/images/patents/271/2199039/2199039-12t.gif)
Подшипник работает следующим образом. Действие радиальной нагрузки Р на подшипник передается от наружного кольца 1 к внутреннему кольцу 3 через ролик 7 в точках А и В соответственно. Возникающие усилия P1 в точке А и Р2 в точке В направлены по линиям общих нормалей и создают осевую составляющую усилия Р3 в сторону базового торца 8, которая прижимает ролик 7 к упорной поверхности 10 борта 6 в точке С. Четное количество роликов 7, поочередно установленных базовыми торцами 8 к противоположным бортам 5 и 6 внутреннего кольца 2, создает эффект беззазорного в осевом направлении подшипника. Это обеспечивает стабильное положение колец 1, 2 и роликов 7. Подшипник приобретает свойство воспринимать осевые нагрузки. Отсутствие осевого зазора между базовым торцом 8 ролика 7 и упорной поверхностью 10 крайнего борта 6 внутреннего кольца 3 исключает перекос оси N-N ролика 7 относительно оси F-F подшипника и тем самым исключает кромочные эффекты. Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1784776, МПК 5 F 16 С 33/46, 1992 г. 2 Авторское свидетельство СССР 1109545, МПК 3 F 16 С 33/46, 1984 г.
роликовый подшипник качения - патент 2522783 (20.07.2014) | ![]() |
роликовый подшипник качения - патент 2520869 (27.06.2014) | ![]() |
роликовый подшипник качения - патент 2520861 (27.06.2014) | ![]() |
подшипник качения - патент 2498124 (10.11.2013) | ![]() |
роликоподшипник - патент 2487279 (10.07.2013) | |
роликовый подшипник качения - патент 2484321 (10.06.2013) | ![]() |
однорядный роликовый конический подшипник качения - патент 2471093 (27.12.2012) | ![]() |
подшипник гироскопа бессепараторный - патент 2435996 (10.12.2011) | ![]() |
бессепараторный подшипник качения (варианты) и способ его сборки (варианты) - патент 2427734 (27.08.2011) | ![]() |
элемент качения и способ его изготовления - патент 2425263 (27.07.2011) | ![]() |
Класс F16C33/36 нецилиндрические, например конические; с канавками на рабочей поверхности