способ равномерного распределения тел качения подшипника качения

Формула изобретения

1. Способ равномерного распределения тел качения подшипника качения, содержащего концентрично или параллельно относительно друг друга расположенные кольца или диски с расположенными на них дорожками качения (1) и (2), каждая из которых расположена на одном из колец или диске, по которым катятся тела качения, отличающийся тем, что размещают тела качения между дорожками качения (1) и (2) так, что каждое из тел качения (3) либо (4) контактирует по площадке контакта соответственно (5) либо (6) только с одной из дорожек качения соответственно (1) либо (2) и контактирует по площадкам контакта (7) не менее чем с двумя телами качения соответственно (4) либо (3), контактирующими с другой из дорожек качения соответственно (2) либо (1), расположенной на другом кольце или диске.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждое из тел качения (3), контактирующих с дорожкой качения (1) либо (4) контактирующих с дорожкой качения (2), контактирует по площадкам контакта (7) не менее чем с двумя телами качения соответственно (4) либо (3), контактирующими с другой из дорожек качения, расположенной на другом кольце или диске.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что тела качения (3) либо (4), контактирующие с одной из дорожек качения соответственно (1) либо (2), не контактируют между собой.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулируют динамическую грузоподъемность контактов (5), (6) и (7), изменяя соотношение диаметров тел качения (3) и (4).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что диаметры тел качения выбирают такими, чтобы разброс отношений динамической грузоподъемности контактов (5), (6) и (7) тел качения (3) и (4) к эквивалентной нагрузке в контакте соответственно (5), (6) и (7) тел качения (3) и (4) был минимальным.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в производстве подшипников качения.

Известен способ равномерного распределения тел качения подшипника качения при помощи сепаратора, который разделяет тела качения, распределяя их равномерно вдоль дорожки и предотвращая взаимный контакт (Комиссар А.Г. Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации: Справочник. - М.: Машиностроение, 1987, 384 с., ил. стр.7).

Недостатком способа является меньшая грузоподъемность по сравнению с бессепараторным подшипником.

Известен способ равномерного распределения тел качения подшипника качения при помощи прямозубых эвольвентных зубчатых колес (патент RU №2135851, кл. F 16 C 19/22, 1997).

Недостатком способа является усложнение конструкции и увеличение осевых габаритов подшипника.

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ, в котором опора качения содержит корпус, стопорное кольцо, наружные и внутренние кольца, несущие шарики (или ролики), сепарирующие шарики (или ролики), расположенные поочередно с несущими телами качения (а.с. №96101411, кл. F 16 C 19/14, 1996).

Недостатком способа является меньшее по сравнению с бессепараторным подшипником качения количество несущих тел качения, дополнительные силы трения между несущими телами качения и сепарирующими телами качения.

Предложен способ равномерного распределения тел качения подшипника качения, в котором подшипник качения содержит концентрично или параллельно друг относительно друга расположенные кольца или диски с расположенными на них дорожками качения соответственно (1) и (2), каждая из которых расположена на одном из колец или диске, по которым катятся тела качения, отличающийся тем, что размещают тела качения между дорожками качения (1) и (2), так что каждое из тел качения (3) либо (4) контактирует по площадке контакта соответственно (5) либо (6) только с одной из дорожек качения соответственно (1) либо (2) и контактирует по площадкам контакта (7) не менее чем с двумя телами качения соответственно (4) либо (3), контактирующими с другой из дорожек качения соответственно (2) либо (1), расположенной на другом кольце или диске, тела качения, контактирующие с одной из дорожек качения (1) либо (2), не контактируют между собой.

Изменяя соотношение диаметров тел качения (3) и (4), регулируют динамическую грузоподъемность контактов (5), (6) и (7).

Диаметры тел качения выбирают такими, чтобы разброс отношений динамической грузоподъемности контактов (5), (6) и (7) тел качения (3) и (4) к эквивалентной нагрузке соответственно в контакте (5), (6) и (7) тел качения (3) и (4) был минимальным.

Предложенный способ позволяет создать бессепараторный подшипник качения, в котором относительные скорости соприкасающихся тел качения направлены в одну сторону, что позволяет уменьшить трение. Предложенный способ позволяет более равномерно распределить нагрузку между телами качения. Предложенный способ позволяет создать самоустанавливающийся бессепараторный подшипник качения.

Для пояснения описываемого способа на чертеже изображена развертка размещения тел качения (3) и (4) между внутренним кольцом с дорожкой качения (1) и наружным кольцом с дорожкой качения (2) в радиально-упорном подшипнике с коническими роликами где:

1 - дорожка качения на внутреннем кольце;

2 - дорожка качения на наружном кольце;

3 - тела качения, контактирующие с внутренним кольцом;

4 - тела качения, контактирующие с наружным кольцом;

5 - площадка контакта тела качения с внутренним кольцом;

6 - площадка контакта тела качения с наружным кольцом;

7 - площадка контакта между телами качения.

Предложенный способ осуществляется следующим образом, описание приводится на примере радиально-упорного подшипника с коническими роликами. Радиально-упорный подшипник с коническими роликами содержит внутреннее кольцо с дорожкой качения (1) и наружное кольцо с дорожкой качения (2), по которым катятся конические ролики (3) и (4). Конические ролики размещают между дорожками качения так, чтобы в зоне нагружения каждый конический ролик контактировал только с одной из дорожек качения (1) или (2), например конические ролики (3) контактируют только с дорожкой качения (1), а конические ролики (4) контактируют только с дорожкой качения (2). Конический ролик (3) контактирует с двумя коническими роликами (4). Конический ролик (4) контактирует с двумя коническими роликами (3). Конические ролики, контактирующие с одной и той же дорожкой качения (1) либо (2), не контактируют между собой, например конические ролики (3), контактирующие только с дорожкой качения (1), не контактируют между собой, а конические ролики (4), контактирующие только с дорожкой качения (2), не контактируют между собой.

Диаметры тел качения выбирают такими, чтобы разброс отношений динамической грузоподъемности контактов (5), (6) и (7) тел качения (3) и (4) к эквивалентной нагрузке в контакте соответственно (5), (6) и (7) тел качения (3) и (4) был минимальным.

В подшипнике, сконструированном данным способом, относительные скорости соприкасающихся тел качения (3) и (4) направлены в одну сторону.

При несоосности внутреннего кольца относительно наружного кольца, так как площадки контакта (5), (6), через которые передается нагрузка между дорожкой качения (1), (2) и коническими роликами (3), (4), расположены на линии действия силы нагрузки, а площадки контакта (7), через которые передается нагрузка между коническими роликами (3) и (4), расположены не на линии действия силы нагрузки, происходит перераспределение межосевого расстояния между коническими роликами (3) соответственно и (4) соответственно.

При разноразмерности тел качения (3) и (4) происходит процесс, аналогичный описанному в предыдущем абзаце, благодаря чему с дорожками качения (1) и (2) контактируют все тела качения (3) и (4).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет создать бессепараторный подшипник качения, в котором относительные скорости соприкасающихся тел качения направлены в одну сторону, что позволяет уменьшить трение и износ тел качения. Предложенный способ позволяет создать самоустанавливающийся бессепараторный подшипник качения. Предложенный способ позволяет более равномерно распределить нагрузку между телами качения.