Подшипник качения

 

Использование: в машиностроении для шариковых подшипников. Сущность: сепарирование рабочих тел качения подшипника качения обеспечено игольчатыми роликами с конусообразными концами. В боковых опорных кольцах, жестко связанных с наружным кольцом подшипника, выполнены кольцевые канавки треугольного сечения для размещения в них конусов игольчатых роликов. Углы конусообразных концов игольчатых роликов составляют (30-35)o. Угол кольцевой в поперечном сечении треугольной канавки -(40-45)o. Такое выполнение приводит к снижению потерь на трение и металлоемкости. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению для шариковых и роликовых подшипников.

Известен подшипник качения, содержащий наружное кольцо с жестко связанными с ним боковыми опорными кольцами, внутренне кольцо и размещенные между ними рабочие тела качения, дистанционированные сепарирующими роликами.

К недостаткам известного подшипника относятся большой диаметр и масса сепарирующих роликов, что связано со значительным расстоянием между соседними шариками, наличие сил, выталкивающих сепарирующий ролик в сторону внутреннего кольца, что связано с радиальном фиксацией сепарирующих роликов в подшипнике, наличие конструктивных затруднений при размещении сепарирующих роликов в подшипнике.

Технический результат изобретения состоит в устранении присущих прототипу недостатков, что в конечном счете приведен к снижению металлоемкости сепарирующего устройства подшипника.

Это достигается благодаря тому, что в подшипнике качения, содержащем наружное кольцо с жестко связанными с ним боковыми опорными кольцами, внутреннее кольцо и размещенные между ними рабочие тела качения, дистанцированные сепарирующими роликами, последние выполнены в виде игольчатых роликов с конусообразными концами, а боковые опорные кольца выполнены с кольцевыми канавками треугольного сечения, при этом концы игольчатых роликов расположены в упомянутых кольцевых канавках. Кроме того, угол конусообразных концов сепарирующих игольчатых роликов может составлять 30.35o, а угол кольцевой в поперечном сечении треугольной канавки 40.45o. При большом расстоянии между соседними рабочими телами качения могут быть расположены три сепарирующих игольчатых ролика.

На фиг. 1 проиллюстрирован подшипник качения с сепарирующимиигольчатыми роликами на примере однорядного шарикового подшипника, работающего на консистентной смазке; на фиг.2 показано взаимное расположение игольчатого ролика и рабочих тел качения в подшипнике качения по изобретению; на фиг.3 -представлено в увеличенном масштабе сочленение сепарирующего игольчатого ролика и кольцевой канавки бокового опорного кольца; на фиг.4 -представлена ситуация возможного расположения сепарирующего игольчатого ролика; на фиг.5 -вариант исполнения подшипника качения с тремя сепарирующими игольчатыми роликами.

Подшипник качения содержит наружное 1 и внутреннее 2 кольца и размещенные между ними рабочие тела 3 качения, дистанцированные сепарирующими игольчатыми роликами 4 с конусообразными концами. В наружном кольце 1 жестко смонтированы боковые опорные кольца 5, выполненные с кольцевыми канавками 6 треугольного сечения, в которых располагают концы игольчатых роликов 4.

На фиг.3 показано в увеличенном масштабе сочленение сепарирующей иголки 3 и кольцевой канавки бокового опорного кольца 4.

Угол конических концов сепарирующих игольчатых роликов 4 составляет 30. 35o. Угол кольцевой в поперечном сечении треугольной канавки 40.45o. Таким образом, минимальный угловой зазор между конусом сепаpирующего ролика и поперечным сечением кольцевой канавки составляет 5o.

Кончик конуса сепарирующего игольчатого ролика и дно треугольной канавки округлены радиусом rск 0,2 rси.

Принцип работы сепарирующего устройства основан на отделении (разобщении) зоны качения от зоны скольжения. В "точке" контакта цилиндрической части сепарирующего игольчатого ролика с рабочим телом качения имеет место почти чистое качение, а в точке контакта кончика сепарирующего ролика с канавкой (см.фиг.3) скольжение. Такое разделение обеспечивается существенным превышением радиуса цилиндрическойчасти сепарирующего ролика (rси) над радиусом точки контакта ее кончика с канавкой (rк) В результате там, где действуют значительные силы (контакт соседствующих рабочих тел качения с сепарирующим роликом), будет происходить качения и потери энергии окажется незначительной. Там же, где действуют незначительные силы (центробежное давление сепарирующего ролика на канавки), относительные потери на трение будут сравнительно высокими, а абсолютные -незначительными. В конечном счете потеря энергии на трение в подшипнике окажется меньше, чем в известном.

В шариковом подшипнике с предлагаемым сепарирующим устройством, при его быстром трогании не исключен односторонний выбор суммарного зазора между шариками и сепарирующими роликами (). В результате один из сепарирующих игольчатых роликов, утратив контакт с соседствующими шариками, может повернуться на некоторый угол и выпасть из кольцевых канавок.

Чтобы это не произошло, необходимо выдержать определенное соотношение размеров. Воспользовавшись фиг.4, на которой показан сепарирующий игольчатый ролик в повернутом положении, находим: hк=1+2+3+4 (1), (1) где 1- максимальный осевой люфт иголки в канавках, 2- осевое смещение кончика иголки вследствие углового поворота, 3- конструктивный запас, 4- зона округления выходных кромок канавки, если канавка штампованная.

(2) (3) и Lцил= 2tg (Rш+), (4)
где Lцил минимальная длина цилиндрической части сепарирующего игольчатого ролика.

Если расстояние между соседними шариками значительно, то размещение между ними сепарирующего ролика встречает затруднения, проиллюстрированные на фиг.5. Центр сепарирующего ролика О1 нельзя расположить на линии, соединяющей центры шариков, так как цилиндрическая часть сепарирующего ролика "врезается" в тело внутреннего кольца.

Сепарирующий ролик (показан пунктиром) приходится удалять от внутреннего кольца подшипника, что связано с возникновением выталкивающей силы.

Эти затруднения устраняется установкой между соседними шариками трех сепарирующих роликов. При этом давление кончика отдельно взятой сепарирующей иголки на кольцевую канавку уменьшается в 9 раз. Центр середины сепарирующего ролика O12 незначительно возвышается от линии О-О, что допустимо.

Такое выполнение подшипника качения приводит к снижению металлоемкости, экономии смазки.


Формула изобретения

1. Подшипник качения, содержащий наружное кольцо с жестко связанными с ним боковыми опорными кольцами, внутреннее кольцо и размещенные между ними рабочие тела качения, дистанцированные сепарирующими роликами, отличающийся тем, что сепарирующие ролики выполнены в виде игольчатых роликов с конусообразными концами, а боковые опорные кольца выполнены с кольцевыми канавками треугольного сечения, при этом концы игольчатых роликов расположены в упомянутых кольцевых канавках.

2. Подшипник качения по п. 1, отличающийся тем, что угол конусообразных концов игольчатых роликов составляет 30 35o, а угол кольцевой в поперечном сечении треугольной канавки 40 45o.

3. Подшипник качения по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при большом расстоянии между соседними рабочими телами качения расположены три игольчатых ролика.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниках "чистого качения" или в подшипниках, работающих без смазочного материала

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в агрегатах, работающих в условиях ударных нагрузок

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам качения с постоянно заложенной смазкой, способным компенсировать взаимные перекосы колец и работать в условиях сильной загрязненности

Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипникам валов и осей

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в авиационном двигателестроении, в котором применяются высокоскоростные шариковые подшипники, смазываемые жидкой смазкой

Изобретение относится к машиностроению, а именно к железнодорожному и другим видам транспорта

Изобретение относится к машиностроению, а именно к железнодорожному и другим видам транспорта

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам качения

Изобретение относится к производству всех изделий и может быть использовано в подшипниковой промышленности при их изготовлении. Подшипник качения радиально-упорный состоит из внутреннего и наружного колец с двумя парами кольцевых канавок и тел качения. Тела качения состоят из цилиндрических роликов и шариков, расположенных в первой паре кольцевых канавок. Количество шариков, расположенных между двумя ближайшими роликами, равно максимальному количеству шариков, которое располагается в первой паре кольцевых канавок в один ряд параллельно оси подшипника. При радиальной нагрузке на подшипник его вращение происходит при обкате роликов в первой паре кольцевых канавок, расположенных во внутреннем и наружном кольцах подшипника. Диаметр роликов больше диаметра шариков как минимум на величину максимальных контактных деформаций, что обеспечивает передачу радиальной нагрузки через ролики. Шарики при радиальной нагрузке на подшипник являются улучшенным сепаратором, поскольку уменьшают потери энергии на контакты с роликами. При осевой нагрузке на подшипник подвижное кольцо перемещается в направлении оси подшипника вплоть до контакта шариков со второй парой кольцевых канавок и шарики становятся телами качения, сохраняя функции сепаратора. Первоначальный контакт шариков со второй парой кольцевых канавок достигается выбором длины роликов, ширины первой пары кольцевых канавок, диаметра шариков и расположением кольцевых канавок. Технический результат: увеличение ресурса работы подшипников качения, снижение потерь на трение и снижение трудоемкости изготовления подшипников. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к изготовлению сепараторов подшипников качения, которые могут быть использованы в оптическом приборостроении, в частности при создании объективов. Сепаратор шарикоподшипника состоит из одинаковых по форме деталей (2), каждая из которых установлена в конструкцию шарикоподшипника между двумя шариками (1) для равномерного распределения шариков по диаметру шарикоподшипника. Детали (2) сепаратора шарикоподшипника выполнены в виде дуги сепараторного кольца с поперечным сечением круглой формы, причем количество дуг сепараторного кольца равно количеству шариков (1). Детали (2) сепаратора могут быть выполнены как из металлических, так и неметаллических материалов и возможно выполнение деталей (2) сепаратора с диаметром поперечного сечения меньшим, чем диаметр шариков (1). Технический результат: снижение массо-габаритных характеристик сепаратора шарикоподшипника за счет разработки упрощенных по форме элементов конструкции, изготовляемых из облегченных металлических и неметаллических материалов. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх