Подшипник качения - RU176026U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения бессепараторного типа.

Известен подшипник качения радиальный роликовый бессепараторный, содержащий внутреннее, наружное кольца и ролики, на буртике колец и торцевых участках удлиненных роликов которого нарезаны эвольвентные прямозубые колеса, находящиеся в зацеплении друг с другом, выполняющие функцию сепаратора, при этом в торцевых сечениях подшипника образованы планетарные зубчатые механизмы с зеркальным отображением их зубьев и впадин, числом зубьев, удовлетворяющим условиям сборки (патент RU №2135851, МПК F16C 19/22, опубл. 1999).

Недостатком подшипника является усложнение конструкции и увеличение осевых габаритов подшипника.

Известен бессепараторный роликовый подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольца и роликовые тела качения (с одинаковыми или разными диаметрами), на которых помимо дорожек качения выполнены эвольвентные прямозубые венцы с равным или противоположным смещением, находящиеся друг с другом в зацеплении. Наружное и внутреннее кольца выполнены цельными, а роликовые тела качения сборными, состоящими из деталей с цилиндрическими рабочими поверхностями и деталей с зубчатыми венцами, пристыкованных друг к другу (патент RU №2331000, МПК F16C 19/22, опубл. 2008).

Недостатком подшипника является неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.

Известен подшипник качения радиальный роликовый бессепараторный, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения и размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов двухступенчатого типа, в проточки меньших ступеней роликов нижнего яруса входят с зазором два участка больших ступеней роликов верхнего яруса, при этом диаметры трех участков больших ступеней нижнего яруса, контактирующих с тремя участками меньших ступеней роликов верхнего яруса, равны, и все ролики как верхнего, так и нижнего ярусов, контактируют друг с другом и дорожками качения по трем линиям, образуя силовой единый замкнутый кольцевой комплект из роликов верхнего и нижнего яруса (патент RU №2334137, МПК F16C 19/22, F16C 19/28, F16C 33/34, F16C 33/36, опубл. 2008). Подшипник, на наружном кольце которого выполнены две расточки треугольного типа под дорожки качения двух сферических участков, выполненных на внешней стороне больших ступеней роликов верхнего яруса, которые контактируют с пятном контакта в зоне расточек треугольного типа - по дорожкам качения равных по диаметру дорожке качения наружного кольца, при этом по оси роликов нижнего яруса установлены два подпятника, выполненных, например, в виде шарика, которые расположены в стаканчиках, выполненных, например, из углепластика, и контактирующие с поверхностями высоких бортов внутреннего кольца и упорного кольца (патент RU №2384765, МПК F16C 19/22, F16C 19/28, F16C 33/34, F16C 33/36, опубл. 2010).

Недостатком подшипников является сложное устройство, а также неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.

Известен подшипник качения упорный с коническими роликами бессепараторный, содержащий свободное и тугое кольца, расположенные между ними тела качения, выполненные в виде конических роликов, расположенных в два ряда, образуя единый замкнутый кольцевой комплект из роликов, при этом плоскость линейных контактов роликов одного ряда со вторым проходит, например, по продольной оси симметрии упорного подшипника (патент RU №2349803, МПК F16C 19/22, F16C 19/32, опубл. 2009). Подшипник, все конические ролики которого содержат коаксиальное сквозное отверстие, в котором со стороны меньшего диаметра ролика установлена пресс-масленка, а за подпятником установлен жестко стержень, выполненный, например, из металлокерамики, а сферическая головка подпятника выполнена с эксцентриситетом (патент RU №2384764, МПК F16C 19/22, F16C 19/32, F16C 33/34, опубл. 2010).

Недостатком подшипников является сложное устройство, а также неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.

Роликовый подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца, одно из которых выполнено разрезным по вертикальной оси симметрии подшипника, снабженные цилиндрическими дорожками качения с буртиками с обеих сторон дорожек качения, тела качения в виде цилиндрических роликов, имеющих сферическую форму на концах, сепаратор для разделения тел качения, сопряжения дорожек качения с буртиками, выполненные в виде участков криволинейных поверхностей, с одинаковыми радиусами, равными радиусу сферы концов роликов (патент RU №2582630, МПК F16C 19/22, F16C 19/26, F16C 33/34, F16C 33/58, опубл. 2016)

Недостатком подшипника является неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.

Известна опора качения, выполненная в виде радиально-упорных подшипников качения, установленных в корпусе, содержащая стопорное кольцо, наружные и внутренние кольца, цельнометаллические несущие шарики (или ролики) и сепарирующие шарики (или ролики), имеющие на поверхности твердосмазывающие материал, расположенные поочередно с несущими телами качения, (заяв. на изобретение RU №96101411, МПК F16C 19/14, опубл. 1998).

Недостатком опоры является меньшее, по сравнению с бессепараторным подшипником качения, количество несущих тел качения, дополнительные силы трения между несущими телами качения и сепарирующими телами качения.

Известен роликовый подшипник качения, содержащий внутреннее кольцо и наружное кольца с дорожками качения и качения тела качения в виде цилиндрических роликов, при этом дорожка качения внутреннего кольца выполнена в виде поверхности однополостного гиперболоида, поверхность дорожки качения наружного кольца оппозитно повторяет поверхность дорожки качения внутреннего кольца и имеет с ней одинаковую по величине, но разную по знаку кривизну (патент RU №2588176, МПК F16C 19/22, F16C 19/34, F16C 33/34, F16C 33/58, 10.02.2016). Подшипник, дорожка качения внутреннего и наружного колец которого эквидистантны на всей ширине колец, а центр подшипника расположен на плоскости, делящей ширину подшипника пополам (патент RU №2585437, МПК F16C 19/22, F16C 19/34, F16C 33/34, F16C 33/58, 10.02.2016).

Недостатком подшипника является неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.

Известен подшипник качения со ступенчатыми роликами, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, установленные между ними тела качения, выполненные в виде установленных в гнездах сепаратора двухступенчатых роликов, ступени большего диаметра которых контактируют с дорожкой качения наружного кольца подшипника, а ступени меньшего диаметра контактируют с дорожкой качения его внутреннего кольца (патент RU №2553489, МПК F16C 19/22, F16C 33/36, 10.02.2015).

Недостатком подшипника является неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.

Известен подшипник качения радиально-упорный, состоящий из внутреннего и наружного колец подшипника и тел качения, представляющих собой цилиндрические ролики и шарики, расположенные в первой паре кольцевых канавок (патент RU №2529931, МПК F16C 19/20, F16C 19/49, 10.02.2014).

Недостатком подшипника является неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.

Наиболее близким является бессепараторный подшипник качения, содержащий концентрично или параллельно относительно друг друга расположенные кольца или диски с расположенными на них дорожками качения, каждая из которых расположена на одном из колец или диске, между которыми расположены тела качения так, что каждое из тел качения контактирует по площадке контакта только с одной из дорожек качения и контактирует по площадкам контакта не менее чем с двумя телами качения, контактирующими с другой из дорожек качения, расположенной на другом кольце или диске. Каждое из тел качения, контактирующих с дорожкой качения, контактирует по площадкам контакта не менее чем с двумя телами качения, контактирующими с другой из дорожек качения, расположенной на другом кольце или диске (Патент RU №2269685, МПК F16C 19/50, 10.02.2006).

Недостатком подшипника является неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.

Задачей предложенного технического решения является обеспечение равномерного зазора между телами качения и предотвращение увеличения люфта в подшипнике качения в процессе его эксплуатации.

Техническим результатом является повышение работоспособности подшипника.

Технический результат достигается в подшипнике качения, содержащем концентрично расположенные наружное и внутреннее кольца с дорожками качения и тела качения, расположенные между дорожками качения так, что каждое из тел качения контактирует по площадке контакта с двумя телами качения и с двумя дорожками качения, при этом подшипник качения снабжен торцевой крышкой, установленной на наружном кольце подшипника с возможностью перемещения по нему в осевом направлении на величину осевого зазора подшипника, причем на внутренней поверхности крышки выполнен концентрический буртик диаметром, соответствующим половине суммы диаметров наружного и внутреннего колец подшипника, тела качения выполнены с погрешностью «конусообразность», а контактирующие тела качения расположены относительно друг друга с чередованием большего основания конуса с меньшим основанием конуса с возможностью компенсации погрешности контактирующих тел качения

Сущность конструкции заключается в последовательном сочетании тел качения с эквидистантными поверхностями (комплементарными по форме погрешностей в продольном направлении), в частности, для тел качения бессепараторного подшипника с поверхностями контакта, выполненными в продольном направлении с погрешностью «конусообразность» в пределах допуска, в расположении относительно друг друга контактирующих тел качения с чередованием большего основания конуса с меньшим основанием конуса.

При этом погрешность одной формы компенсируется погрешностью другой формы или эквидистантным расположением образующих указанных поверхностей.

«Конусообразность» является частным видом отклонения профиля продольного сечения, при котором образующие прямолинейны, но не параллельны (ГОСТ 24462-83).

В результате компенсации погрешностей одних тел качения другими достигается более плотный контакт поверхностей трения качения за счет образования контактов по линии, что позволяет избежать пластической деформации тел качения, характерной при контакте в точке. Отсутствие пластической деформации тел качения препятствует увеличению зазоров между телами качения и увеличению люфта в процессе использования подшипника, что позволяет продлить срок службы и повысить работоспособность подшипника. Кроме этого, сочетание противоположно направленных конусообразных тел качения и торцевой крышки с буртиком, установленной с возможностью перемещения по наружному кольцу подшипника в осевом направлении на величину осевого зазора подшипника, и возможностью силового воздействия на контактирующие с ним тела качения позволяет увеличивать работоспособность подшипника за счет смещения под действием крышки тел качения «навстречу друг другу», в результате чего регулируются увеличенные в процессе эксплуатации подшипника зазоры между телами качения и увеличенные люфты. Таким образом, продлевается срок эксплуатации подшипника и его работоспособность.

На фиг. 1 показан бессепараторный подшипник качения в разрезе.

На фиг. 2 показана схема контакта тел качения с буртиком торцевой крышки.

На фиг. 3 показана схема контакта конусообразных тел качения в подшипнике качения до воздействия торцевой крышки на тела качения.

На фиг. 4 показана схема контакта конусообразных тел качения в подшипнике качения в результате воздействия торцевой крышки на тела качения.

Подшипник качения содержит концентрично расположенные наружное кольцо 1 и внутреннее кольцо 2. На кольцах 1 и 2 выполнены дорожки качения 3 и 4 соответственно. Между наружным кольцом 1 и внутренним кольцом 2 расположены конусообразные тела качения 5 (с погрешностью «конусообразность»), установленные из условия обеспечения начального осевого зазора. Конусообразные тела качения 5 представляют собой ролики, установленные с возможностью компенсации существующей (в пределах допуска) в продольном направлении погрешности «конусообразность» и располагающиеся относительно друг друга с чередованием контакта большего основания конуса с меньшим основанием конуса.

При этом противоположно направленные конусообразные тела качения 5 расположены между дорожками качения 3 и 4 так, что каждое из тел качения 5 контактирует по площадке контакта с двумя телами качения 5 и с двумя дорожками качения 3 и 4.

На наружном кольце 1 подшипника качения установлена торцевая крышка 6 (глухая или с отверстием), на внутренней поверхности которой выполнен концентрический буртик 7, диаметр которого соответствует половине суммы диаметров наружного 1 и внутреннего 2 колец подшипника. Таким образом, обеспечивается расположение буртика 7 в соответствии с расположением осей тел качения 5. Высота буртика 7 определяется из условия контакта буртика 7 с телами качения 5, расположенными к нему большими основаниями конусов.

Торцевая крышка 6 установлена с возможностью перемещения по наружному кольцу 1 в осевом направлении на величину осевого зазора подшипника, например, с помощью резьбового соединения.

Подшипник работает следующим образом.

В процессе использования подшипника качения, тела качения 5 перемещаются между рабочими поверхностями дорожек качения концентрично расположенных колец 1 и 2, и контактируют при этом по площадке контакта с дорожками качения 3 и 4 и друг с другом. В результате взаимной компенсации погрешностей противоположно направленных конусообразных тел качения 5, за счет обеспечения контакта между телами качения по линии, происходит более плотный контакт поверхностей трения качения, что позволяет избежать точечных контактов и увеличения в этих точках пластической остаточной деформации тел качения и, соответственно, препятствует скорому увеличению зазоров между телами качения и увеличению люфта в процессе эксплуатации подшипника. Это обеспечивает повышение работоспособности и увеличение срока службы подшипника. Однако, в процессе длительной эксплуатации подшипника, зазоры между телами качения и люфты все равно увеличиваются. Для увеличения срока эксплуатации подшипника и обеспечения его работоспособности осуществляют «подкручивание» торцевой крышки 6 с буртиком 7. При этом торцевая крышка 6 перемещается по наружному кольцу подшипника в осевом направлении в сторону тел качения. Величина осевого перемещения определяется из условия обеспечения требуемого контакта тел качения 5 по площадке контакта с дорожками качения 3 и 4 и друг с другом. Однако, эта величина не может превышать величину осевого зазора подшипника.

При завинчивании торцевой крышки 6 происходит ее осевое перемещение и, соответственно, перемещение и буртика 7, который воздействует на тела качения 5, с которыми контактировал изначально. Эти тела качения перемещаются «навстречу» противоположно направленным конусообразным телами качения 5, что и обеспечивает более плотный контакт тел качения 5 по площадке контакта с дорожками качения 3 и 4 и друг с другом, и возможность силового воздействия на контактирующие с ним тела качения, компенсируя образованные в процессе эксплуатации люфты и зазоры, увеличивая работоспособность подшипника и сроки его эксплуатации.

Таким образом, сочетание в подшипнике качения торцевой крышки с концентрическим буртиком, установленной на наружном кольце подшипника с возможностью перемещения по нему в осевом направлении на величину осевого зазора подшипника, и тел качения выполненных с погрешностью «конусообразность» и расположенных относительно друг друга с чередованием большего основания конуса с меньшим основанием конуса с возможностью компенсации погрешности контактирующих тел качения, обеспечивает повышение работоспособности подшипника.

Реферат

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения бессепараторного типа.Технический результат достигается в подшипнике качения, содержащем концентрично расположенные наружное и внутреннее кольца с дорожками качения и тела качения, расположенные между дорожками качения так, что каждое из тел качения контактирует по площадке контакта с двумя телами качения и с двумя дорожками качения, при этом подшипник качения снабжен торцевой крышкой, установленной на наружном кольце подшипника с возможностью перемещения по нему в осевом направлении на величину осевого зазора подшипника, причем на внутренней поверхности крышки выполнен концентрический буртик диаметром, соответствующим половине суммы диаметров наружного и внутреннего колец подшипника, тела качения выполнены с погрешностью «конусообразность», а контактирующие тела качения расположены относительно друг друга с чередованием большего основания конуса с меньшим основанием конуса с возможностью компенсации погрешности контактирующих тел качения.Техническим результатом является повышение работоспособности подшипника.

Формула