Подшипник качения

 

(72) Автор изобретения

А.В.Королев (7!) Заявитель е

Саратовский политехнический институт (54) ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ

Из обре т ение о тно сит ся к машино- строению и предназначено для исполь эования в опорах качения механизмов, машин и приборов, в частности в шпиндельных узлах станков, редукторов, опорах турбин турбореактивных двигателей, в узлах ходовой части транспортных средств, в винтовыхпарах, в направляющих качения и т.д.

Известен подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольцо и тела качения с винтовыми рабочими поверхностями j ).

Однако в известном подшипнике имеет место неблагоприятное распределение контактных напряжений по пло1% щадке контакта: по центру площадки сосредотачиваются наибольшие сжимающие напряжения, по периферии — минимальные. В результате этого снижает20 ся несущая способность площадки контакта, увеличивается износ дорожек и тел качения, воэрастает момент трения. Вследствие маслости размера площадки контакта в направлении каче- ния по ее периферии возникают значительные растягивающие напряжения, которые могут являться причиной циклического выкрашивания поверхности дорожек и тел качения и выходу подшипника из строя. Кроме того, под действием внешней нагрузки из зоны контакта тел и дорожек качения выдавливается смазка, что также способствует увеличению момента трения в подшипнике, износу поверхностей качения. повышению тепловыделения.

Цель изобретения — повьппение быстроходности и долговечности подшипников качения.

Укаэанная цель достигается тем, что в подшипнике качения, содержащем внутреннее"наружное кольца и тела качения с винтовыми рабочими поверхностями, геометрические параметры

894231 верхности, представляющей собой пересечение винтовой и контактной цилиндрической поверхности (фиг.2). При . этом Контактная поверхность расположена на расстоянии равном или меньшем

0,8 высоты витков от их гребня. Упругая деформация витков. винтовой поверхности дорожек колец 1 и 3 при этом уменьшается, но между витками

1о размещается смазка, вследствие чего снижается износ дорожки колец 1 и 3 и тел качения 2, улучшается теплоотвод, что также способствует повыше- нию работоспособности и долговечности подшипника (фиг.2).

Предлагаемая конструкция подшипника качения с прерывистой частью дорожек или тел качения, выполненной в виде винтовой поверхности выпуклого профиля с определенным шагом витков и радиусом округления их профиля или в виде пересечения винтовой поверхности с поверхностью контакта на определенном расстоянии от их гребня, устраняет выдавливание смазки иэ зоны контакта тел и дорожек качения, уменьшает величину растягивающих напряжений контакта и чувствительность подшипника к перекосу колец.

d 0,030 — 0,006, = 0,025 — 0,003, где 9 — радиус профиля винтовой поверхности, d — диаметр тела качения.

На фиг. 1 и 2 изображены сечения подшипника качения.

Подшипник качения содержит наружное кольцо 1, тела качения — ролики

2 и внутреннее кольцо 3.

При работе подшипника под действием внешней нагрузки происходит упругая деформация не только дорожек колец 1 и 3 и тел качения 2, но и витков винтовой поверхности выпускно-; го профиля дорожек колец 1 и 3 (фиг ° 1), выполненных с шагом витков (0,030 — 0,006)d, где S — шаг

S витка d диаметр тела качения и радиусом профиля Я = (0,025 — 0,003)д где Р- радиус профиля винтовой поверхности, d — диаметр тела качения, С образованием поверхности каждогс. витка в виде касательной к контактной цилиндрической поверхности качения площадь контакта дорожек и тел качения в направлении качения увели35 чивается, а величина максимальных контактных напряжений уменьшается °

Резко снижается величина растягивающих напряжений по краям площадки контакта и направления качения. Все, 40 это способствует повышению долговечности подшипника.

В процессе работы подшипника между винтовыми неровностями дорожки качения колец 1 и 3 в зону контакта с те- 45 лом качения 2 так по капиллярам проникает смазка, что приводит к уменьшению момента трения и истиранию дорожек и тел качения. Большая поверхность контакта способствует лучшему у» ее охлаждению при качении. Все это обеспечивает повышение работоспособности и быстроходности подшипника.

В случае необходимости сохранить высокую жесткость подшипника и снизить его шумность дорожки качения колец 1 и 3 выполняются в виде по1

Формула изобретения — = 0,030 — 0,006, d

Р

d = 0,025 — 0,003, его рабочих поверхностей связаны следующими соотношениями: где S — шаг витка, d — диаметр тела качения, Подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольца и тела качения с винтовыми рабочими поверхностями, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и быстроходности подшипника, геометрические параметры его рабочих поверхностей связаны следующими соотношениями

Ф где S — - шаг витка, d — - диаметр тела качения, где - радиус профиля винтовой поверхности, d — диаметр тела качения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 11 46-80466, кл. 53 А 22, 1971

894231

Кююупклу®уя пО 8еркность дорожки каче

Ж/Р

Праролб 3цнто3оц поВерхиогтв

Pzyppr

Фиг. 7

ДЮЙМ

hÏЧУ776

Кц бй7ЙГ— юг м Еи /7Фф »

u дф айРГи ®7у жиу

Я

Составитель Л;Иванова

Техред Т. Иаточка Корректор У.Пономаренко

Редактор И.Тыкей

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11425/54 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415