Подшипниковый узел

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях машин и механизмов. Подшипниковый узел содержит цапфу вала, корпус и подшипник качения, установленный на вал или в корпус с натягом, по меньшей мере одно из колец которого снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде локального изменения кривизны посадочной поверхности кольца, которая для наружного кольца соответствует условию для внутреннего где R1 и r1 - радиус посадочной поверхности соответствующего кольца подшипника в месте изменения кривизны, R0 и r0 - радиус посадочной поверхности соответствующего кольца стандартного подшипника. Технический результат - обеспечение в подшипнике качения гарантированного средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки и увеличения его срока службы. 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях машин и механизмов.

Известен подшипниковый узел /1/, содержащий цапфу вала, корпус и подшипник качения, установленный на вал или в корпус с натягом.

При действии на узел осевой нагрузки тела качения подшипника оказываются в силовом защемлении силами трения скольжения, происходит заклинивание подшипника, что приводит к быстрому износу деталей подшипника и узла и выходу их из строя.

Известен подшипниковый узел /2/, принятый за прототип, содержащий цапфу вала, корпус и подшипник качения, установленный на вал или в корпус с натягом, по меньшей мере одно из колец которого снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде локального изменения кривизны посадочной поверхности кольца, которая для наружного кольца соответствует условию для внутреннего

где R1 и r1 - радиус посадочной поверхности соответствующего кольца подшипника в месте изменения кривизны;

R0 и r0 - радиус посадочной поверхности соответствующего кольца стандартного подшипника.

Недостатком подшипникового узла такой конструкции является то, что при его сборке необходимо обеспечить определенное значение диаметра посадочной поверхности корпуса или вала, так как в противном случае после сборки узла в подшипнике качения может не образоваться разгрузочная зона, а следовательно, не будет происходить разгрузка тел качения от рабочей нагрузки в процессе эксплуатации узла. Это приведет к преждевременному износу деталей подшипникового узла и выходу его из строя.

Предлагаемым изобретением решается задача гарантированного обеспечения в подшипнике качения средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки и увеличения срока службы подшипникового узла.

Достижение указанного технического результата осуществляется тем, что в известном подшипниковом узле, содержащем цапфу вала, корпус и подшипник качения, установленный на вал или в корпус с натягом, по меньшей мере одно из колец которого снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде локального изменения кривизны посадочной поверхности кольца, которая для наружного кольца соответствует условию , для внутреннего

где R1 и r1 - радиус посадочной поверхности соответствующего кольца подшипника в месте изменения кривизны;

R0 и r0 - радиус посадочной поверхности соответствующего кольца стандартного подшипника;

диаметр посадочной поверхности отверстия корпуса и диаметр посадочной поверхности цапфы вала соответствуют условиям:

где Dк - диаметр посадочной поверхности отверстия корпуса;

Do - диаметр посадочной поверхности наружного кольца стандартного подшипника;

dв - диаметр посадочной поверхности цапфы вала;

do - диаметр посадочной поверхности внутреннего кольца стандартного подшипника;

S - максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки;

2γ - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по длине окружности радиуса R0 или r0, ;

2β - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по длине окружности радиуса R1 или r1, .

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен разрез подшипникового узла, подшипник качения которого имеет на наружном кольце средство разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде локального изменения кривизны посадочной поверхности.

На фиг.2 представлен подшипник качения, на наружном кольце которого выполнено средство разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде локального изменения кривизны посадочной поверхности.

На фиг.3 изображено наружное кольцо подшипника качения с локальным изменением кривизны посадочной поверхности.

Подшипниковый узел включает цапфу вала 1, корпус 2, диаметр посадочной поверхности 3 которого соответствует условию

где Dк - диаметр посадочной поверхности отверстия корпуса;

Do - диаметр посадочной поверхности наружного кольца стандартного подшипника;

S - максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки;

2γ - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по длине окружности радиуса R0, ;

2β - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по длине окружности радиуса R1, ;

и подшипник качения 4, наружное кольцо 5 которого снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде локального изменения кривизны посадочной поверхности 6 наружного кольца 5.

При сборке подшипникового узла подшипник качения 4 с локальным изменением кривизны посадочной поверхности 6 наружного кольца 5 устанавливают в корпус 2 с натягом. Поверхность запрессованного наружного кольца 5 приобретает форму посадочного места цилиндра. Тогда за счет эластичности и деформирования кольца на дорожке качения образуется средство разгрузки тел качения от рабочей нагрузки, которое позволяет телам качения в процессе эксплуатации узла освобождаться от контактной нагрузки.

Чтобы при сборке подшипникового узла в подшипнике качения образовалось средство разгрузки тел качения от рабочей нагрузки, например на дорожке качения наружного кольца, необходимо чтобы осуществлялась посадка в натяг, т.е. выполнялось неравенство

Dк<Dо,

где Dк - диаметр посадочной поверхности отверстия корпуса;

Dо - диаметр посадочной поверхности наружного кольца стандартного подшипника.

При выполнении неравенства Dк<Dо будет выполняться и следующее неравенство:

Lк<Lo,

где Lк - длина посадочной поверхности отверстия корпуса;

Lo - длина посадочной поверхности наружного кольца стандартного подшипника.

Так как посадочная поверхность наружного кольца описывается двумя радиусами кривизны и нельзя говорить об однозначном диаметре посадочной поверхности, то посадка в натяг будет осуществляться из условия, что длина посадочной поверхности отверстия корпуса меньше длины посадочной поверхности наружного кольца подшипника с локальным изменением его кривизны, т.е. необходимо выполнить условие

Lк<Lи,

где Lк - длина посадочной поверхности отверстия корпуса;

Lи - длина посадочной поверхности наружного кольца подшипника с локальным изменением кривизны посадочной поверхности.

Следовательно, получаем, что

Из фиг.3 следует, что длина посадочной поверхности наружного кольца подшипника с локальным изменением кривизны посадочной поверхности равна:

Lи=2(R1·β+R0(π-γ)),

где R1 - радиус посадочной поверхности наружного кольца подшипника в месте изменения кривизны;

R0 - радиус посадочной поверхности наружного кольца стандартного подшипника;

2γ - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по длине окружности радиуса R0;

2β - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по длине окружности радиуса R1.

Величина R1 равна

R1=R0+e-S,

где е - эксцентриситет - расстояние от центра окружности посадочной поверхности наружного кольца стандартного подшипника до центра окружности посадочной поверхности локального изменения кривизны;

S - максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки.

Из ΔОО1К радиус R1 определим по теореме косинусов:

С учетом предыдущего уравнения и пренебрегая величинами второго порядка малости получаем, что

Тогда

а условие для величины Dк имеет вид

При этом следует иметь в виду, что углы γ и β должны быть больше нуля и меньше , в противном случае невозможна сборка подшипникового узла с натягом, а следовательно, и невозможно создание в подшипнике средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки.

Источники информации

1. Орлов П.И. Основы конструирования. Кн.2. М.: Машиностроение, 1977, с.518-519 - аналог.

2. Авт.св. СССР №1771253, F 16 С 33/58 - прототип.

Подшипниковый узел, содержащий цапфу вала, корпус и подшипник качения, установленный на вал или в корпус с натягом, по меньшей мере, одно из колец которого снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде локального изменения кривизны посадочной поверхности кольца, которая для наружного кольца соответствует условию , для внутреннего ,

где R1 и r1 - радиус посадочной поверхности соответствующего кольца подшипника в месте изменения кривизны;

R0 и r0 - радиус посадочной поверхности соответствующего кольца стандартного подшипника,

отличающийся тем, что диаметр посадочной поверхности отверстия корпуса и диаметр посадочной поверхности цапфы вала соответствуют условиям

где Dк - диаметр посадочной поверхности отверстия корпуса;

Do - диаметр посадочной поверхности наружного кольца стандартного подшипника;

dв - диаметр посадочной поверхности цапфы вала;

do - диаметр посадочной поверхности внутреннего кольца стандартного подшипника;

S - максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки;

2γ - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по длине окружности радиуса R0 или r0, ;

2β - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по длине окружности радиуса R1 или r1, .



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к радиально-упорным, радиальным и упорно-радиальным сферическим подшипникам. .

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к устройству поршневых машин: ДВС, насосы. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к автомобилестроению, и может быть применено, например, в коробках передач. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых узлах общего машиностроения. .

Изобретение относится к подшипникам качения для вращающихся деталей, а именно к шарикоподшипникам радиальным двухрядным, предназначенным для использования преимущественно в текстильных машинах.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкции подшипников качения, в частности игольчатых подшипников. .

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям подшипников качения, в частности игольчатых цилиндрических подшипников со штампованным наружным кольцом.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применен во всех отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в опорах валов и осей. .

Изобретение относится к гироскопическому машиностроению. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения, работающим в условиях вибрации, и может быть использовано, например, в грохотах, молотковых мельницах, выбивных решетках.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения, и может быть использовано в установках бурения. .
Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в опорах валов и осей. .

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

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и может быть применено во всех отраслях промышленности. .

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

Изобретение относится к приборостроению преимущественно для авионики и касается сферического шарикоподшипника и снабженного им навесного приборного контейнера. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения
Наверх