Сепаратор подшипника качения


 


Владельцы патента RU 2544038:

Бернадский Владимир Викторович (RU)

Изобретение относится к производству изделий с приборными подшипниками качения, в которых потери на трение при контактах с сепаратором значительны, что не позволяет увеличить ресурс работы изделия. Сепаратор подшипника качения состоит из единой детали, в которой последовательно и равномерно выполнены гнезда для тел качения, шариков или роликов, и гнезда для шариков меньшего диаметра. Шарики меньшего диаметра являются элементами конструкции сепаратора, фиксируя тело качения и исключая контакты тел качения между собой. Каждое тело качения может иметь контакт с сепаратором с одной стороны и шариком меньшего диаметра с другой стороны. В пределах имеющихся зазоров шарики могут свободно перемещаться без всяких потерь на трение качения и скольжения. В случае контакта тел качения с шариками потери на трение качения неизбежны. Однако эти потери, как и потери на трение скольжения, будут малыми, поскольку большинство контактов в подшипнике будет ограничено двумя или тремя телами, синхронно не распространяясь на все шарики и тела качения подшипника. Уменьшение потерь на трение благодаря применению шариков сферической формы и их перемещениям в пределах имеющихся зазоров позволяет повысить ресурс работы подшипников.

 

Изобретение относится к производству изделий с приборными подшипниками качения, в которых потери на трение при контактах с сепаратором значительны, что не позволяет увеличить ресурс работы изделия.

В качестве аналога принят патент США №3,124,396 на подшипник качения, в котором в качестве сепаратора используются разделители типа цилиндров, а для закрепления и удержания цилиндров используются удерживающие кольца. Большое количество контактируемых деталей подшипника неизбежно приводит к большим потерям на трение скольжение, что снижает ресурс работы подшипника. Сложность сборки приводит к неоправданно высокой стоимости подшипника.

В качестве прототипа принят патент №002947 на подшипник чистого качения и его варианты в части формы и конструкции фиксирующих элементов. Фиксирующие элементы фиксируются удерживающими кольцами, которые в совокупности заменяют сепаратор с трением скольжения между шариками и сепаратором. Точечные контакты, заявленные в прототипе, не ликвидируют трение скольжения, а приводят к большим контактным давлениям. Трение скольжения возникает всегда, когда скорости разных деталей в общей точке контакта

различаются по величине, по направлению, либо различаются и по величине, и по направлению. В подшипнике не предусмотрена выборка зазоров между шариками и кольцами подшипника, что приводит к нестабильному положению оси вращения подшипника. В подшипнике чистого качения максимальные диаметры фиксирующих элементов меньше диаметра шариков, что, при возможных контактах, приводит к большим скоростям вращения фиксирующих элементов и к увеличению трения скольжения. Как прототип, так и аналог правильнее формулировать как изобретения сепараторов и указывать их область применения. В предлагаемом конструктивном решении, в сепараторе равномерно выполняются гнезда для тел качения, шариков или роликов, и гнезда для шариков меньшего диаметра. Шарики меньшего диаметра являются элементами конструкции сепаратора, фиксируя тело качения и исключая контакты тел качения между собой. Диаметры тел качения и шариков меньшего диаметра подбираются такими, чтобы они с минимальными и гарантированными зазорами равномерно располагались между дорожками качения. Каждое тело качения может иметь контакт с сепаратором с одной стороны и шариком меньшего диаметра с другой стороны. Замена контакта тела качения с сепаратором на контакт с шариком меньшего диаметра позволит уменьшить потери подшипника на трение и увеличить ресурс его работы. Благодаря сферической форме шарик может поворачиваться вокруг каких-либо осей, проходящих через центр шарика, снижая скорости проскальзывания в зонах контакта. Шарики, имеющие меньший диаметр и большую свободу перемещения, уменьшают нагрузки в контактах тел качения с сепаратором. При этом снижаются потери на трение, связанные с выравниванием скоростей тел качения. Скорости тел качения могут различаться, что связано с характером нагрузки на подшипник.

Гарантированный зазор между телами качения, шариками меньшего диаметра и сепаратором, и их расположение должны быть достаточными для того, чтобы не привести к натягу между ними под действием максимальных нагрузок на подшипник. При неоправданно больших зазорах увеличивается шум подшипников. Предложенная конструкция сепаратора может быть разработана на основе уже имеющихся конструкций и материалов сепараторов. Разность диаметров тел качения и шариков определяется конструктивными соображениями, но не должна быть слишком большой, при которой снизится эффективность совместного использования шариков с сепаратором. Оценить количественно потери на трение при контактах с сепаратором можно лишь экспериментально, так как сложно учесть взаимозависимые контакты большого количества тел со своими погрешностями изготовления. Предложенный сепаратор с использованием шариков меньшего диаметра может быть применен при разработке радиальных шарикоподшипников и роликоподшипников с разным распределением контактных давлений в зонах контакта.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в увеличении ресурса работы подшипников, в снижении потерь на трение. Экономический эффект подсчитать не представляется возможным вследствие отсутствия статистически обоснованных исходных и сравнительных данных.

Сепаратор подшипника качения, отличающийся конструкцией сепаратора, в которой так последовательно и равномерно, с минимальным гарантированным зазором, расположены тела качения и шарики, диаметр которых меньше диаметра тел качения, что каждое тело качения может иметь контакт с сепаратором с одной стороны и шариком меньшего диаметра с другой стороны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к элементам подшипников. Сепаратор подшипника выполнен в виде кольца с ребордами (1) и с гнездами (2) в средней части под ролики (3) подшипника, содержащего внутреннее и наружное кольца (4, 5) соответственно.

Подшипник качения предназначен для использования, в частности, в качестве радиальных роликовых и шариковых, радиально-упорных роликовых и шариковых, упорных шариковых подшипников.

Изобретение относится к сепаратору подшипника качения, составленному из нескольких частей. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в авиационном, автомобильном и других видах двигателестроения, в которых применяются высокоскоростные и высоконагруженные подшипники качения.

Изобретение относится к коническому роликоподшипнику, в частности к усовершенствованным сепаратору и внутреннему кольцу для такого конического роликоподшипника, используемому в железнодорожном вагоне.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цилиндрическим роликовым подшипникам букс железнодорожного транспорта, и может быть использовано для сепарирования тел качения в устройствах с вращательным и линейным перемещениями деталей.

Изобретение относится к узлу конического роликоподшипника, используемому в железнодорожных вагонах, в частности к усовершенствованному сепаратору для такого узла конического роликоподшипника.

Изобретение относится к герметизированному подшипнику качения, в частности четырехрядному коническому роликоподшипнику для установки опорных и рабочих валков в прокатных клетях.

Изобретение относится к области подшипниковой промышленности и может быть использовано при конструировании подшипников, работающих в беззазорных узлах низкоскоростных реверсивных поворотных устройств, преимущественно при ударных нагрузках.

Изобретение относится к области машиностроения, а в частности - к подшипникам качения, работающим в узлах машин и механизмов. .

Изобретение относится к подшипникам цапф осей, а более конкретно к усовершенствованному разделителю подшипникового узла, применяемому в конструкции, используемой в железнодорожных товарных вагонах.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам качения. .

Изобретение относится к области разработки производства, эксплуатации узлов трения - подшипников чистого качения и может быть использовано в технологических, энергетических, транспортных машинах и найти применение во всех отраслях машиностроения.

Изобретение относится к радиальным и радиально-упорным шариковым и роликовым подшипникам качения. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к опорам качения и скольжения различных механизмов и машин, а также к отдельным деталям машин - валикам, роликам, втулкам, осям и другим деталям.
Наверх