Подшипниковый узел

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипниковым узлам сателлитов планетарных редукторов транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности. Подшипниковый узел состоит из подшипника, имеющего наружное кольцо 1 с зубчатым венцом, роликов 2 и корпуса 3, в котором смонтирована ось 4. Толщина наружного кольца подшипника составляет 0,15 от диаметра впадин зубчатого венца, а диаметр каждого ролика при этом составляет 0,15 - 0,19 от диаметра дорожки качения этого кольца. Оптимальное соотношение толщины и диаметра впадин зубчатого венца получают с учетом равенства предельно допустимых напряжений на изгиб в зубьях венца и действительных напряжений на изгиб в наружном кольце подшипника. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 F 16 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4310635/25-2( (22) 28.09.87 (46) 23.07.90. Бюл. № 27 (7!) Харьковский тракторный завод им. С. Орджоникидзе (72) И. Ш. Чернявский, В. С. Батыренко, H. А. Кравченко, А. И. Немилостивая, А. И. Файн, Н. Г. Шербец и Н. П. Скрябин (53) 658.562.012.7 (088.8) (56) «Трактор Т-150К». Устройство и эксплуатация. / Под редакцией Б. П. Кашубы и др. М.: Колос, 1976, с. 143, 144, рис. 102. (54) ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ (57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипниковым узлам сателлитов планетарных редукторов

2 транспортных средств. Цель изобретения— повышение надежности и долговечности.

Подшипниковый узел состоит из подшипника, имеющего наружное кольцо 1 с зубчатым венцом, роликов 2 и корпуса 3, в котором смонтирована ось 4. Толщина наружного кольца подшипника составляет 0,15 от диаметра впадин зубчатого венца, а диаметр каждого ролика при этом составляет 0,15—

0,19 от диаметра дорожки качения этого кольца. Оптимальное соотношение толщины и диаметра впадин зубчатого венца получают с учетом равенства предельно допустимых напряжений на изгиб в зубьях венца и действительных напряжений на изгиб в наружном кольце подшипника. 1 з. и. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

580067

0,125 0,15 0,175

0,1

0,2

h, мм 11 б 14 5 17 4 20 3

23,2 >, мм 52,2 50,75 49,3 47,85

4б,4

517 349 249

6„, МПа 831

185

1 з

Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипниковым узлам сателлитов планетарных редукторов транспортных средств.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности подшипникового узла.

Подшипниковый узел содержит смонтированный в корпусе на оси подшипник с роликами и наружным кольцом, имеющим зубчатый венец, толщина наружного кольца составляет 0,15 от диаметра впадин зубчатого венца, а диаметр каждого ролика при этом составляет 0,15 — 0,19 от диаметра дорожки качения этого кольца (что составляет

0,18 — 0,22 от диаметра окружности, проведенной через центры роликов).

Выполнение подшипникового узла повышает надежность (прочность кольца) подшипника за счет оптимального выбора толщины наружного кольца. 3а счет оптимального выбора диаметра роликов в зависимости от диаметра дорожки качения наружного кольца достигают максимальную динамическую грузоподъемность подшипника, что повышает долговечность работы подшипника.

На фиг. 1 представлен подшипниковый узел, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — график зависимости напряжений изгиба в наружном кольце подшипника от относительного параметра К=

= —, где Й â€”; D; — диаметр впадин; на фиг. 4 — графики зависимости динамической грузоподъемности от относительного параметра р= — для различных

С р

1 к конструктивных выполнений роликового подшипника, где d — диаметр ролика; D„— диаметр дорожки качения.

Подшипниковый узел содержит подшипник, имеющий наружное кольцо 1 с зубчатым венцом, ролики 2, размещенные в два ряда без сепаратора, а также корпус (водило) 3, в котором смонтирована ось 4, на которой расположены ролики подшипникового узла.

Внешний диаметр наружного кольца подшипника равен диаметру впадин зубчатого венца D;.

На фиг. 3 кривой представлен график зависимости напряжений изгиба о„в наружном кольце подшипника от относительного па ра метра К, равного отношению толщины наружного кольца к диаметру впадин зубчатого венца К= —.

Местные напряжения изгиба в основании зуба о постоянные (определены при проек10 тировании планетарного редуктора) и на графике изображены прямой.

Точка М вЂ” пересечение графиков напряжений о„и о,, определяет значение толщины h наружного кольца в зависимости от D;.

Из графика видно, что при величине К, взятой левее точки М (уменьшение толщины), напряжения в кольце о„значительно превышают напряжения изгиба в основании зуба о, что приводит к разрушению кольца.

При величине К, взятой правее точки М

20 (увеличение толшины), напряжения в кольце о, ниже напряжений изгиба в основании зуба о, . Увеличение толщины наружного кольца приводит к уменьшению габаритов подшипника, к снижению его динамической грузоподъемности, а следовательно, и долговечности.

Пример. Величину напряжений в кольце

o„ïoäøèïHèKà определяют в зависимости от толщины кольца h для планетарного редуктора трактора, имеющего окружную силу

30 на зубчатом венце P= 7000 кг, модуль зубчатого венцами=8 мм, число зубьев венца

Z=17, ширину кольца b=98 мм, средний ра ди ус кол ьца р= — 41,74 м м, ш и ри ну зубчатого венца, определенную по формуле b

Р

= —, диаметр окружности впадин D;= (о )ту

=116 мм.

Напряжения изгиба в кольце рассчитывают по формуле

Ь h где р = 0,5D; (1 — К) — средний радиус кольца;

ft

К =- — — относительный параметр.

Данные расчета сведены в таблицу, 1580067

Формула изобретения

По данным таблицы строят график зависимости напряжений изгиба в кольце а„ от относительного параметра К= †.

1у

D;

Величина предельно допустимого напряжения изгиба зуба, по которой определяют параметры зубчатого венца при заданном материале, составляет (а,)=350 МПа.

Пересечение графиков напряжений о, и (a ) в точке М и анализ таблицы позволяют

) определить оптимальную толщину кольца h, соответствующую отношению — =0,15. и

О, Выбором толщины h наружного кольца подшипника определяется. диаметр дорожки качения роликов D, диаметр и число роликов в ряду.

На фиг. 4 кривой 1 представлен график зависимости динамической грузоподъемности С от относительного параметра р, равного отношению диаметра ролика d к диаметру

dp дорожки качения Р„: р= —, для подшипни1 н кового узла колесного планетарного редуктора, например, с передаточным числом U=

=4,57 и модулем зацепления т=4 мм; кривая 11 соответствует той же зависимости подшипникового узла планетарного редуктора, выполненного в тех же габаритах, с передаточным числом U=4,59 и модулем зацепления m=5 мм, кривая III — с передаточным числом редуктора U=4,4 и модулем зацепления т=б м м.

Из кривых 1, 11 и 111 следует, что максимум динамической грузоподьемности устойчиво отмечается в диапазоне р=0,15 — 0,19 вне зависимости от конструктивного выполнения подшипника.

Предлагаемый подшипниковый узел обладает повышенной надежностью и долговечностью по сравнению с известным, при этом не требуется увеличение габа ритов зубчатого венца.

1. Подшипниковый узел, содержащий смонтированные в корпусе ось с роликовым подшипником, наружное кольцо которого выполнено с внутренней дорожкой качения для роликов и зубчатым венцом на наружной поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности подшипникового узла, толщина наружного кольца составляет 0,15 диаметра впадин зубчатого венца.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что диаметр каждого ролика составляет 0,15—

0,19 от диаметра дорожки качения наружного кольца.

1580067

d,èëà

506

O0D

Z00

005 0,70 0,75 О.ZO 0,25 к = У, фига

C (Kec)

27ÎÎ0

7ЯОО

g)5 0,70

408.Ф

С оста в и тел ь И. Були ви н

Редактор О. Головач Техред А. Кравчук Корректор Н. Ревская

Заказ 1998 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101