Устройство для дуплексации подшипников качения

 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для комплектования подшипников, применяемых в прецизионных высокоскоростных шпиндельных опорах. Цель изобретения - повышение точности и уменьшение трудоемкости дуплексации. В крыш1 ке и корпусе привода вращения контро - лируемых подшипников установлены преобразователи угловых скоростей сепараторов в электрические сигналы. Преобразователи через формирователи соединены с арифметическим устройством , выход которого через компаратор подключен к регистрирующему устройся ву. При нагружении контролируемых подшипников на рабочей частоте вращения в заданном диапазоне осевых сил величина сигнала на выходе арифметического устройства, пропорцией ная разности угловых скоростей сепараторов , не превышает предельного уровня для правильно скомплектованных подшипников. 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg)5 с 01 М 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4766865/27 (22) 13.12.89 (46) 15.12,91. Бюл. Н 46 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) В.А. Шапарь, М.А. Леванцевич, 10.В. Скорынин и Г.B. Наркевич (53) 620.178.53 (088.8) (56) Ящерицын П.И., Караим И.П. Скоростные внутришлифовальные шпинде- ли на опорах качения. - Минск: Наука и техника,, 1979, с. 62. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛУПЛЕКСАЦИИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для комплектования подшипников, применяемых в прецизионных высокоскоростных шпиндельных опорах. Цель изобретеИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано для дуплексации радиально-упорных шарикоподшипников при сборке подшипниковых узлов.

Цель изобретения - повышение точности дуплексации подшипников путем одновременного контроля их кинематических характеристик в условиях, приближенных к эксплуатационным, а также уменьшение трудоемкости дуплексации подшипников.

На фиг.1 представлена схема устройства для дуплексации подшипников качения; на фиг.? — пример зависимостей угловых скоростей сепараторов от осевой нагрузки для двух правильно сдуплексированных подшипников; на

„„SU„„1698671 А f.

2 ния - повышение точности и уменьшение трудоемкости дуплексации. В крыш . ке и корпусе привода вращения контро" лируемых подшипников установлены преобразователи угловых скоростей сепараторов в электрические сигналы.

Преобразователи через формирователи соединены с арифметическим устройЧтвом, выход которого через компаратор подключен к регистрирующему устройст ву. При нагружении контролируемых подшипников на рабочей частоте вращения в заданном диапазоне осевых сил величина сигнала .на выходе арифметического устройства, пропорцион л " ная разности угловых скоростей сепа- раторов, не превышает предельного уровня для правильно скомплектованных подшипников. 3 ил.

С:

Ф 4

Фиг 3 — такие же зависимости для случая, Cb когда подшипники не подходят 1 я ра- . р боты в паре.

Устройство для дуплексации подшипников (фиг.1) содержит вал 1 при. ра вода вращения, на котором по схеме

"тандем" устанавливают контролируемые подшипники 2. Через крышку 3 к наружным кольцам подшипников 2 приклв" дывают осевую нагрузку F. В крышке

3 и корпусе 4 привода вращения установлены преобразователи 5 и 6 угловых скоростей сепараторов контролируемых подшипников ? в электрические сигналы. Кроме того, в корпусе 4 установлен преобразователь 7 угловой скорости вала 1 в электрический сигнал, 169867 !

Преобразователи 5 и 6 соединены с формирователями 8 и 9, выходы которых подключены к арифметическому ,устройству 10. К последнему подключено также устройство 11 компенсации начального уровня разностного сигнала. Выход арифметического устройства 10 через компаратор 12 соединен с регистрирующим устройством 13.

Устройство для дуплексации подшипников работает следующим образом.

На вал 1 устанавливают контроли;руемые подшипники 2, осуществляют начальное осевое нагружение подшипни ков 2 и приводят вал во вращение с заданной угловой скоростью, величина которой контролируется с помощью преобразователя 7.

Угловые скорости сепараторов под, шипников 2 преобразуются в электрический сигнал с помощью преобразова,телей 5 и 6, которые подключены к, формирователям 8 и 9 сигналов. Пре,образователи 5 и 6 вырабатывают импульсы тока при прохождении мимо них шариков подшипников 2. В формиро/ ват ях 8 и 9 происходит нормирование ормы, амплитуды и ширины импульсов, а также преобразование частоты следования импульсов в сигналы постоянного тока, величина которых пропорциональна угловым скоростям сепа раторов подшипников 2. В арифметичес" ком устройстве 0 происходит вычитание этих сигналов. С помощью устройства 11 можно осуществить компенсацию начального. уровня разностного сигнала, пропорционального разности угловых скоростей сепараторов контролируемых подшипников при начальной осевой нагрузке F (Фиг.2,3}.

Далее осуществляют осевое нагруже" ние контролируемых подшипников 2 (плавное или ступенчатое) в заданном диапазоне нагрузок, Сигнал, пропорциональный разности угловых скоростей сепараторов подшипников 2, поступает на компаратор 12, который осуществляет сравнение величины этого сигнала с заданным предельно допустимым уровнем. В зависимости от того, превышает или нет величина разности угловых скоростей контролируемых подшипников предельно допустимый уровень, регистрирующее устройство

13 выдает информацию о пригодности данной пары подшипников 2 для работы по схеме "тандем" в заданных условиях.

При вращении вала 1 угловая скорость 63 сепаратора установленного

5 на нем подшипника определяется известной зависимостью Эо —. D@ сов{К с =ЫЬ 2D

Р о

10 где Q - угловая скорость вала (внутЬ реннего кольца);

D — диаметр центров шариков;

В ш - диаметр шарика; рабочий угол контакта.

При изменении осевой нагрузки на радиально-упорный шарикоподшипник, а также при изменении угловой скорости врацающегося кольца изменя ются рабочие углы контакта шариков ,с дорожками качения, а следовательно, и угловая скорость сепаратора.

:Соотношение номинального рС и рабоче-

25, го 9(углов контакта радиально-упор-, ного ШП с величиной осевой нагрузки ,Fö определяется зависимостью

+ совО(о ®

F = С (— — — 1) ° sin OC

cosK 1

Зо + где С - коэффициент, величина кото;; рого определяется геометри- ей и числом шариков подшипника.

Характер изменения угловых скоростей сепараторов подшипников 2 (фиг.1) установленных по схеме "тандем", при нагружении их осевой силой в диапазоне 1 g ...Fy показан на Фиг.2 и 3 °

40 Если подшипники подобраны правильно, то кривые зависимостей угловых скоростей их сепараторов от осевой нагрузки Яс — — f ° (F ) близки однй к другой, а разность угловых скоростей

4 вя не превышает: допустимого значения в заданном диапазоне нагрузок (Фиг.2). В противном случае нагрузка распределяется между подшипниками неравномерно. При возрастании осевой агрузки от Fgо до некотоРого значения F< один из подшипников будет

1 разгружен, при этом разность угловых скоростей сепараторов в заданном диапазоне нагрузок существенно возрастает (Фиг.3) . Таким образом, сравнивая величину разности угловых скоростей сепараторов контролируемых подшипников в заданном диапазоне. нагрузок с некоторым заранее установлен1698671 ным предельным значением, можно судить о равномерности распределения нагрузки между подшипниками, т.е. о качестве дуплексации.

С помощью преобразователя 7 (Фиг.1) можно также осуществлять контроль качества дуплексации подшипников 2 по величине, разности

О c< оce С с, -Ос

10 (Qg + f3 CQg отношений угловых скоростей Яс и

Яс сепараторов контролируемых подшипников 2 к угловой скорости (Oв вала 1. Такой контроль целесообразно 15 проводить при необходимости оценки равномерности распределения нагрузки кежду подшипниками в паре при различных частотах вращения. Если на вход ариФметического устройства 10 20 подать сигналы, пропорциональные вели чинам (и Ц, то величина сигнала на его выходе не будет зависеть от частоты вращения вала 1 и будет оп- ., ределяться равномерностью нагружения 25 и индивидуальными особенностями геометрии контролируемых подшипников 2.

Устройство позволяет повысить

;точность дуплексации подшипников ка;чения, так как контроль осуществляет- З0 ся на режимах, приближенных к эксплуатационным, в,том числе и при ком-;бинированной нагрузке.

Применение устройства для дуплексации подшипников качения позволит уменьшить неравномерность распределе35 ния нагрузки между подшипниками в опоре, установленными по схеме "тандем", за счет повышения точности их подбора и, как следствие, повы" сить долговечность роторных систем.

Кроме того, устройство позволит уменьшить трудоемкость дуплексации подшипников, так как дает возможность автоматизировать процесс.

Формула и 3 о б р е т е н и я

Устройство для дуплексации подшип-, ников качения, содержащее вал для установки контролируемых подшипников

У нагружающее устройство с крышкой и корпусом, регистрирующее устройство

Ф о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения трудоемкости дуплексации, в устройство введены последовательно соединенные устройство компенсации начального уровня разностного сигнала, ариФметическое устройство, компа ратор и регистрирующее устройство, два-Формирователя сигналов и два llpeобразователя угловых скоростей сепа" раторов контролируемых подшипников в электрические сигналы, установленные каждый соответствейно в крышке . и корпусе нагружающего устройства и связанные через Формирователи сиг.-. налов соответственно с вторым и тфтЬ " им входами ариФметического устройства..

1698671

Составитель В. Родионов

Редактор А. Маковская Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор А. Обручар

Заказ 4386

Тираж

Подписное

ВНЯЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101