Букса с подшипниками качения

 

Класс 20 d, 15„

47Ь, 8

Ж 98586

СС CiP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

A. М. Ковалевский

БУКСА С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ

Заявлено 11 марта i,)52 г. за М бз>с> 1180бб в Л!инистерство нутей сообщения СССР

Онуб)линовано в «Б)о. .летеие изобретена!1» . Се 7 за 19бl г

1>.(!к и:)В >е L и О, пов1>lшf Hè . cp ) ê» слмil(5)l>! дст !лен IQIIllIH яВ. 1яетс11 на;!более эффективным способом эксномпи металла и снижения в це Ioì материальных заграт, 11овь!ше 1»е срока службы подшипников качения ocобенно важно, так как оии о(носятся к числу таки. деталей машин, которые

НЕСI,М;1 СУ ЩССТВЕННО ВЛИЯ;ОТ На габаритные раз.; сры !1 вес х ашин

В ЦЕЛОМ И ОДНОВРЕМЕННО В ЗНЯЧИтельной мере определяют собой срок службы, межремонтные пробеги машин и оборудования, в том числе и подвижного состяВя >келезных дорог.

Настоящее изооретение относится к буксам с иоди|ипниками каче)шя с нагрузкой на буксу, распределенной оолее чем на два тела качения, и имеет целью псвысить срок службы и грузоподъемность подшипш!ков качения. С этой целью посадочное место для Iioдшипника выполнено, согласно изобретеии)о, с такой кривизной, чтобы после посадки подшипника между опорной поверхностью невращающегося ко ibUB подшипника и сопряГяс >I!>!з! с ним !!Оса,!О lным мсc!»)м образов».!ся в з.)не на!)больи)его наi P>> !HCНИ)! ЗЯЗ()O Ci РПОВ!1ДНОй РОРмы, ис)еза!<)!и!!й при ня! ружении буксы. В резуль гите нагрузка мсж;iy телами к;!чения рясиредсл»егся оолее равномерно, го обеспечивав г новь.шение срок; ) слу,кд!1 и;,дшипников.

На черте;ке схем; I),ccHH зображенз предла! немая букс» с и().,шипниками к!!>!(Иия.

Скорость и хяракгер нарастания усталостных явлений В поверхноc1ном слое рабочих элементов подшипника качения зависит главным образом от величины I;OHгактных напряжений, возникснощих в зоне контакта тел качени» с дорожкаMH КЯ 1ЕН ИЯ И и ВЛ»10 И!ИХСЯ ф>, НКцией нагрузки. испыт)-!Вием!)!1,;! Hным телом качения.

Многочисленными эксиерим(итальными исследованиями и пр; ктическими наблю,!синям эксплу»тации подшипников i станов.icH;!

cëåäóþùàÿ зависимость между Нс личиной контактных напряжений и долговечностью подип!пипка:

Х= 98586

U = где 1 (— количество циклов,1о наступления усталостноГо повреждения;

-контакгное напряжение; — показатель степени; равен 6,67 для )1од1випников с линейным контактом и 10 для подшипников с точечным контактом.

Поэтому, уменьшив величину контактного напряжения, можно резко повысить срок служоы подшипников. Если оы удалось уменьшить контактные напряжения, например, в 2 раза, то при эгом получили бы увел;lчение долговечности для подшипников с линейным контак1ом более, чем в 100 раз, а с точечным контак Гом — в

2!0=1014 раза

Следовательно, наиболее эффективным способом увеличения срока службы подшипников качения является снижение величины контактных напряжений.

В существующих буксах нагрузка между телами качения подшипника распределяется довольно неравномерно. Нагрузка Р,, приходящаяся на центральное тело качения, может быть найдена ориентировочно по формулам:

P = для подшипников с ли4,6Q о нейным контактом;

Р„= — для подшипников с ro5Q

Z чечным контактом; где Q — нагрузка на подшипник;

Z — число тел качения в подшипнике, При таком распределении в подшипнике, например с Z=)0, нагрузка на одно центральное тело качения составит 50 /о от всей нагрузки Q на подшипник с точечным контактом и 46 /o — с линейным контактом, в то время как в зоне нагружения находятся 5 тел качения.

В буксах железнодорожного подвижного состава имеет место наличие довольно большого радиального зазора д.„в подшипни ках (i О-:-120 л.с после монтя;кя1 и !Госад1чного зазора (до 185 як), и о прнводиг к е!це оольшсй иеран 10 мсрносги в распределении нягрузк.l. Соответственно и контактные деформации р!Наличны для отдельных тел качения в ко. !такте с lopo яка ми каче и ия.

В предлагаемой буксе в зоне нагруже делается выемка, т. е. изменяется кривизна поверхносги посадочного места с таким расчетом, чтобы наружное icольцо 1

ПОДШ!1ПНИКЯ МОГГ10 !1()ОГНОЯ ЬС11 HR нгооходимую величину, а контактные деформации, а значит, и llBгрузка на отдельные тела качения оыла бы более равномерной. 1(ри этом часть контактной деформации заменяется упругим прогибом наР "ЖНОГО КОЛЬЦЯ.

При установке в таком корпусе подшипника между опорной поверхностью наружного кольца 1 подшипника и сопрягаемым с ним посадочным местом образуется в зоне наибольшего нагружения зазор 2 серповидной формы. По мере нагружения подшипника зазор 2 уменьшается и при достижении определенной нагрузки, выраженной в процентах от рабочей нагрузки Q, полностью исчезает.

Величина зазора h, точнее кривизна поверхности посадочного места, зависит от наличия посадочного зазора, радиального зазора в подшипнике, величины преимущественной нагрузки на подшипник и жесткости сопрягаемых деталей.

Поверхность посадочного места с измененной кривизной может быть выполнена с достаточной для практических целей точностью, например путем смещения (на величины Н) после обычнойшлифовки центра О корпуса в точку О и дополнительной шлифовкой его в зоне нагружения меньшим радиусом, чем радиус поверхности посадочного места кольца подшипника.

Изменение кривизны поверхности посадочного места может выполняться и в других узлах машин и оборудования, Где имеет место — S нодооное нагруж ение подшипников, т. е. постоянное или с некоторыми отклонениями направление вектора основной нагрузки, причем, в случае, когда наружное кольцо подшипника вращается, l внутреннее закрепляется на невращающейся шейке оси, например в вагонетках или в другом оборудовании и машинах, изменение кривизны поверхности посадочного места делают на самой шейке оси, т. е. на посадочном месте для невращающегося внутреннего кольца подшипника.

Проведенные в Государственном научно-исследовательском и экспериментальном институте подшипниковой нромышленности испытания, по указанию заявителя, подтвердили правильность предложения заявителя: грузоподъемность испытанных подшипников повыси.тась в 1,7 раза, срок службы в среднем для партии подшчпников— в 1,8 раза, а минимальный и гарантийный срок службы — более чем в 2,5 раза.

Предмет изобретения

I>y«ca с подшипниками качения с нагрузкой на буксу, распределенной более чем на два тела качения, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы подшипников, посадочное место для подшипника выполнено с такой кривизной, чтобы после посадки подшипника между опорной поверхностью невращающегося кольца подшипника и сопрягаемым с ним посадочным местом образовался в зоне наибольшего нагружения зазор серповидной формы, исчезающий при нагружении буксы

Отп. редактор Г. А. Лапушкин

Стандар п». Подп. к печ. 24,1-1957 г. Обьсм 025 и. л. Тираж 2пО. Е1ена 50 коп.

Гср. Алэ ыр» типограф я М 2 Миппстсрства культуры Чувашской АССР, 3ак. 3995