"роликовый подшипник "бархатный"

 

Использование: машиностроение, в подшипниковых узлах ДВ С и других машин. Сущность изобретения: роликовый подшипник качения содержит наружное кольцо с дорожкой качения, состоящее из двух полуколец и тела качения в виде роликов. Разъемы полуколец выполнены ступенчатыми с разнонаправленными скосами на поверхностях контактирования. Кромки полуколец, прилежащие к дорожке качения, затуплены или снабжены многорадиусными фасками. При этом стык дорожки качения выполнен ступенчатым. Между смежными кромками стыка образованы канавки без общих образующих дорожек качения. Полукольцо или оба полукольца снабжены по краям наружными плоскими выступами с отверстиями. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я F 16 С 33/58

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (I OCllATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4920720/27 (22) 18.03.91 (46) 07,02.93. Бюл, N 5 (71) Ставропольский политехнический институт (72) Н.И.Бородастов, В,И,Кожевников и

P.Н.Бородастов (73) Ставропольский политехнический институт (56) Авторское свидетельство СССР

N 1532733, кл. F 16 С 19/24, 1987. (54) РОЛИКОВЫЙ ПОДШИПНИК "БАРХАТНЫЙ" (57) Использование: машиностроение, в подшипниковых узлах ДВ С и других машин.

Изобретение относится к области узлов и деталей машин, а более конкретно — к подшипникам качения для восприятия радиальной нагрузки и может быть использовано в машинах с кривошипно-шатунными и другими механизмами.

Известны радиальные роликовые подшипники, содержащие наружное кольцо с дорожкой качения, Такие подшипники стандартизованы и описаны в ГОСТ 6874-54, Известные стандартные роликовые подшипники качения характеризуют сравнительно большие радиальные габариты и отсутствие разъемных конструкций, ограничивающие область применения. В частности не применяются стандартные подшипники в

ДВС в качестве коренных и шатунных подшипников.

Известны также технические решения, в которых функциональные возможности роликовых подшипников расширены путем при„„Я)„„1794212 А3

Сущность изобретения: роликовый подшипник качения содержит наружное кольцо с дорожкой качения, состоящее из двух полуколец и тела качения в виде роликов. Разьемы полуколец выполнены ступенчатыми с разнонаправленными скосами на поверхностях контактирования. Кромки полуколец, прилежащие к дорожке качения, затуплены или снабжены многорадиусными фасками, При этом стык дорожки качения выполнен ступенчатым. Между смежными кромками стыка образованы канавки без общих образующих дорожек качения. Полукольцо или оба полукольца снабжены по краям наружными плоскими выступами с отверстиями.

4 з.п, ф-лы, 10 ил. менения наружного кольца, состоящего из двух полуколец, Вариантом такого технического решения является, в частности, шатунный роликовый подшипник, в котором наружным разъемным кольцом служит часть головки, прилегающая к стержню, и крышка шатуна, скрепленные болтами, Однако такого типа роликовые подшипники имеют малую работоспособность в связи с неровностямй и повышенным трением на стыках дорожки качения и усталостными разрушениями кромок поверхностей и стыка и тел качения.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является радиальный роликовый подшипник качения, . включающий наружное кольцо с дорожкой качения, состоящее из двух полуколец, поверхности контактирования которых выполнены с разнонаправленными скосами под !

1794212 заданным углом к диаметральной плоскости подшипника.

Г!рототип имеет сравнительно низкую работоспособность из-эа повышенного трения качения на стыках дорожки качения, росту которого способствует также относительный сдвиг полуколец по скосам поверхностей контактирования при упругих деформациях корпуса подшипника, Желательно иметь подшипник, в котором тела качения не взаимодействуют со стыками дорожки качения, что значительно увеличило бы работоспособность подшипника и КПД машины, Цель — повышение работоспособности подшипника путем уменьшения неровностей и трения на стыках дорожки качения наружного разъемного кольца.

Поставленная цель достигается тем, что стык полуколец выполнен ступенчатым с разнонаправленными для ступеней скосами поверхностей контактирования,, В вариантах подшипника поставленная цель достигается также тем, что: — кромки в стыках полуколец выполнены с закруглениями, например, многорадиусными, причем, канавки, образованные закруглениями на смежных участках стыка дорожки качения, не имеют общих образующих дорожки качения; — одно из полуколец имеет по концам наружные выступы с привалочными плоскОстями, расположенными в одной плоскости, и отверстиями под болты, перпендикулярными привалочным плоскостям и оси подшипника; — оба полукольца имеют по концам наружные выступы с противолежащими отверстиями, перпендикулярными оси подшипника, и взаимодействуют между собой привалочными поверхностями выступов; — полукольца подшипника. выполнены одинаковыми по форме и номинальным размерам.

Перечисленные признаки или их сочетание являются новыми и существенными.

Ступенчатость стыка полуколец — признак новый, обеспечивает ступенчатость стыка дорожки качения со смещением участков по окружности.

Ступенчатость стыков обеспечивается разнонаправленными скосами участков поверхностей контактирования полуколец.

Ступенчатость стыков обеспечивает безударное перекатывание тел качения над участками стыка дорожки качения по смежным участкам дорожки качения, имеющим стык на другой образующей цилиндра, а исключение ударов и повышенного трения на стыках повышает работоспособность подшипникаа.

Кромки с закруглениями — признак новый, недопустимый у прототипа и известных аналогов. Этот признак существенный потому, что обеспечивает сохранение технологически заданной неровности дорожки качения в зонах стыков полуколец, предупреждая вспучивание дорожки из-эа пласти"0 ческих деформаций кромок в процессе приработки поверхностей контактирования полуколец и образование ступеней на дорожке при упругих деформациях подшипника.

Полукольцо с вйступами для крепления — признак известный (например, упомянутая крышка шатуна с дорожкой качения по пат. США). Новым является сочетание такого полукольца с другим полукольцом, устанавливаемым в корпус (в известных аналогах дорожке качения на крышке соот:ветствует дорожка качения на корпусе подшипникового узла). При этом повышение работоспособности подшипника достигается

25 эа счет повышенных механических свойств, материала полукольца, неприменимого для иэготовлейия корпуса nîäøèïíèêîâîãà узл а, а доп олнительный эффект — уменьшение диаметрального габарита узла.

З0 Оба полукольца имеют элементы для скрепления между собой — признак новый.

Он существенный, поскольку обеспечивает образование корпуса йодшипника с беговыми дорожками. Такой подшипник имеет повышенйую работоспособность при износе и относительных деформациях постелей в

" корпусе машины, Изготовление полуколец одинаковыми по фор м е и но ми н альным размерам — при40 знак новый и существенный, поскольку упрощает и удешевляет производство.

На фиг,1 изображен подшипник, вид сбоку; на фиг,2 — наружное кольцо подшипника в сборе; на фиг,З вЂ” стык полуколец; на фиг.4 — наружное кольцо подшипника, разрез с видом на стык дорожки качения; на фиг.5 — вариант стыка полуколец; на фиг.б— вариант поверхности контактирования полукольца, аксонометрическое изображение;

50 на фиг.7 — Tp же, для другого полукольца; на фиг.8 — вариант наружного кольца подшипника, разрез с видом на стык дорожки качения; на фиг.9 —.вариант подшипника в сборе с корпусом подшипникового узла; на фиг.10 — вариант подшипника в сборе, установлен в картере.

Радиальный роликовый подшипник качения (рис.1...б) имеет полукольца 1 и 2, составляющие наружное кольцо, снабженное дорожкой качения 3, и составной из двух

1794212 полуколец сепаратор с телами качения в обеспечивают более плавное сопряжение виде цилиндрических роликов (не показа- поверхностей канавки 12, образуемой на ны). Внутренняя дорожка качения выполне- дорожке качения затупленными или радина на шнке вала (не показан). Каждый из усными кромками, причем, канавки 12, огстыков 4 полуколец, линейный на наружной 5 носящиеся к участкам 10 не соединяются поверхности наружного кольца подшипни- с аналогичными канавками, относящимися ка, в разъеме имеет ступенчатую поверх- к участкам 11. Вследствие этого дорожка ность контактирования благодаря качения не имеет образующих цилиндра, разнонаправленным скобам 5 и 6, выпол- аналогичных линии 4, принадлежащих одноненными под заданными углами pi и р к 10 временно канавкам 12 научастках 10и12, диаметральной плоскости на отдельныхуча- Работает подшипник аналогично расстках поверхности. Вследствие этого стык смотренному варианту с той особенностью, полуколец (см. фиг,4) по внутренней повер- что скругления или затупления кромок и обхности 3 имеет вид ломаной линии 7, обра- раэуемые ими канавки 12 предотвращают зующей на дорожке качения выступы 8 и 9 15 вспучивание металла в стыках 10 и 11, вози имеющей участки 10 и 11 поперечного можные в результате смятия или наклепа стыка дорожки со смещением (А) вдоль ок- поверхностей контактирования стыков в перужности. Уменьшение числа участков до риоды затяжки, приработки или нормальтрех (фиг,6...8) целесообразно для упроще- ной эксплуатации из-эа упругих и остаточных ния технологии. Полукольца 1 и 2 идентичны 20 деформаций полуколец. Кроме того, плавные по форме и номинальным размерам, что так- сопряжения с дорожкой качения, обеспечиваже упрощает производство. При этом каж- емые многорадиусными скруглениями, обесдое из полуколец имеет на концах формы, печивают безударную и долговечную работу изображенные на рис,б и 7 или аналогичные ролика на стыках даже при некотором прогиим с другим числом выступов. 25 бе его в канавку 12. В связи с этим радиусСборку подшипника производят путем ные закругления кромок наиболее установки на шейку частей сепаратора с ро- целесообразны для игольчатых подшипниликами и полуколец 1 и 2 и закрепления ков, целесообразных для уменьшения диаподшипника крышкой в корпусе узла. метрального габарита подшипника, Работает роликовый радиальный.под- 30 В варианте подшипника (рис.9) полшипник следующим образом. укольцо 2 имеет по концам наружные выстуПри вращении вала радиальная нагруз- пы 13 с привалочными плоскостями t4, ка передается от него на полукольца 1 и 2 расположенными в одной плоскости, и отчерез тела качения, обегающие дорожку ка- верстиями под болты 15, перпендикулярнычения 3 в направлении, например, от стыка 35 ми привалочным плоскостям и оси

10кстыкам11(фиг.4). Благодаря смещению подшипника. Подшипник имеет ролики 16, (а), заданному скосами 5 и 6 поверхностей взаимодействующие с валом 17, установконтактирования стыка полуколец, дорожка лен, например, в корпусе 18узла, выполненкачения не имеет ни одной образующей ци- ного иэ легкого сплава, и болтами 15 прижат линдра, подобной линии 4, принадлежащей 40 поверхностями 14 к аналогичным привалочодновременно стыкам 10 и 11. Следователь- ным поверхностям корпуса 18. но, в зоне стыка полуколец тело качения Работает подшипник аналогично раскакой-то частью поверхности непременно смотренным вариантам с той особеннокатится по бесстыковому участку дорожки стью, что через выступы 13, болты 15 и качения. Так, над участками 10 ролик катит- 45 привалочные плоскости 14 полукольцо 2 песя по выступам 9 у их оснований, а над редает корпусу 18 нагрузку, воспринимаеучастками 11 — по ровным поверхностям мую от вала 17 через тела качения 16, выступов 8. Поскольку тела качения и пол- Конструкция наружного кольца с полукольукольца жесткие и имеют малый прогиб, а цом, выполненным зацело с крышкой подокружные участки линии 7 нахарактеристи- 50 шипника и потому более жестким и не ку качения не влияют, то возможность уда- изнашиваемым по наружной поверхности, ров и повышенного трения на стыках обеспечивает стабильность установочных дорожки качения уменьшается и работоспо- зазоров и размеров и имеет повышенную собность подшипника возрастает по срав- работоспособность. Этот вариант целесонению с прототипом. 55 образен, в частности, для коренных опор

В варианте подшипника(фиг.8) кромки коленчатого вала ДВС из легких сплавов, полуколец имеют многорадиусные закруг- В варианте роликовый подшипник ленив со стороны дорожки качения, Для уп- (фиг.10) имеет два одинаковых полукольца 1 рощения технологии просто кромки и 2, снабженных противолежащим«выстуэатуплены, Многорадиусные закругления пами 13 с отверстиями и привалочни .и по1794212 верхностями 14, и составной сепаратор (не показан) с телами качения 16, вэаимодейстующими с шейкой вала 17. При сборке на шейку вала устанавливают сначала. части сепаратора с роликами, а затем полукольца, 5 соединяя последние с помощью приэонных болтов 15. При этом полукольца образуют корпус подшипника. Вал с комплектом подшипников устанавливают в корпус 18, например, картер ДВС, и закрепляют в нем с 10 помощью болтов 15.

Работает подшипник аналогично рассмотренным вариантам. Дополнительный . эффект по повышению работоспособности обусловлен повышением качества сборки, 15 не зависящего от перекосов и изношенно.сти постелей в корпусе 18.

Заметим, что не следует рассмотренный вариант подшипника, подобный прото20

3. Подшипник по пп.1 и 2, отл и ч а юшийся тем, что на торцах одного из полуколец выполнены наружные плоские выступы с отверстиями под крепежные бол30 ты, оси которых перпендикулярны плоскости выступа.

4. Подшипник по пп.1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что плоские выступы с отверстиями под крепежные болты выполнены на

35 торцах обоих полуколец, а кольца установлены с возможностью контакта плоскостя ми выступов.

5, Подшипник по пп.1-4, о т л и ч а юшийся тем, что полукольца выполнены

40 одинаковыми по форме и номинальным размерам.

Формула изобретения

1. Роликовый подшипник, содержащий наружное кольцо с дорожкой качения, выполненное из двух полуколец, поверхности стыков которых выполнены разнонаправленными под заданными углами к диаметральной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности, стык полуколец выполнен ступенчатым с разнонаправленными скосами поверхностей контактирования ступеней.

2, Подшипник по п.1, отл и ч а ю щи йс я тем, что кромки скосов стыков полуколец выполнены закругленными с различными радиусами, а смежными кромками стыка образованы канавки. типу по составу частей, относить к подшипниковым опорам и разрушать единство изобретения. Его использование целесообразно также в двигателестроении в качестве коренных подшипников ДВС из легких сплавов. Очевидно, что если с помощью болтов 15 подшипник соединить со стержнем шатуна; то образуется шатуннокривошипный узел, Это свидетельствует о широких возможностях использования подшипника.

Благодаря указанным преимуществам предложенный подшипник в среднем на

30.,ь дешевле и работоспособнее базового объекта, в качестве которого принят прототип. Использование изобретения в двигателестроении обеспечивает годовой экономический эффект около 50 руб. на одно изделие.

1794212

1794212

Составитель Н,Бородасов

Техред М.Моргентал Корректор М,Ткач

Редактор С.Кулакова

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

Заказ 531 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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