Бессепараторный роликовый подшипник - RU150071U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в подшипниках газотурбинных двигателей (ГТД), в частности в конструкциях опор с высокими частотами вращения валов.

Известен бессепараторный подшипник, содержащий наружное кольцо, внутреннее кольцо с боковыми выступами, тела качения, расположенные между кольцами в несколько рядов, при этом каждая орбита содержит тела качения определенного диаметра, а в качестве тел качения могут использоваться ролики (патент РФ №114349, МПК F16C 19/49, опубл. 20.03.2012).

Недостатком такой конструкции является то, что эти подшипники не работоспособны при высоких скоростях вращения, так как из-за возможного возникновения проскальзывания в контактах тел качения, происходит нарушение кинематики качения, и высокие внешние нагрузки не воспринимаются.

Наиболее близкой является конструкция бессепараторного роликового подшипника содержащего наружное кольцо с гладкой рабочей поверхностью, внутреннее кольцо с боковыми выступами, рабочие ролики и сепарирующие элементы, расположенные поочередно в окружном направлении, причем, диаметр сепарирующих элементов меньше диаметра рабочих роликов. (Справочно-методическое пособие. П.И. Орлов. «Основы конструирования» том 2, 1988 г., стр. 470, рис. 821).

Недостатком такой конструкции является то, что в таком подшипнике при больших скоростях вращения возникают большие трения тел качений (роликов и сепарирующих элементов) о рабочие поверхности колец, в результате чего тела качения нагреваются и, расширяясь, могут заклиниваться, в итоге подшипник теряет свою работоспособность.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является обеспечение работоспособности подшипника при высоких скоростях вращения.

Технический результат достигается тем, что в бессепараторном роликовом подшипнике, содержащем наружное кольцо с гладкой рабочей поверхностью, внутреннее кольцо с боковыми выступами, рабочие ролики и сепарирующие элементы, расположенные поочередно в окружном направлении, причем, диаметр сепарирующих элементов меньше диаметра рабочих роликов, в отличие от известного, сепарирующие элементы расположены между боковыми выступами внутреннего кольца, при этом диаметр орбиты сепарирующих элементов меньше диаметра орбиты рабочих роликов.

Сепарирующие элементы выполнены в виде роликов.

Рабочие поверхности роликов и сепарирующих элементов снабжены канавками.

Заявляемое решение поясняется чертежами, на которых изображены:

фиг. 1 - общий вид подшипника;

фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.

Бессепараторный роликовый подшипник содержит наружное кольцо 1 с рабочей гладкой поверхностью 2, внутреннее кольцо 3 с боковыми выступами 4, между которыми поочередно в окружном направлении расположены, контактирующие между собой, рабочие ролики 5 и сепарирующие элементы 6, при этом диаметр орбиты сепарирующих элементов 6 меньше диаметра орбиты рабочих роликов 5. Боковые выступы 4 ограничивают осевое перемещение рабочих роликов 5 и сепарирующих элементов 6. Сепарирующие элементы 6 выполнены в виде роликов, диаметр которых меньше диаметра рабочих роликов 5. Величина диаметра сепарирующих элементов 6 назначается с обеспечением минимального сопротивления вращению рабочих роликов 5. Для эффективности охлаждения и обеспечения гидродинамических характеристик на рабочих поверхностях сепарирующих элементов 6 и рабочих роликов 5 могут быть выполнены канавки для более свободной циркуляции смазочно-охлаждающей жидкости через подшипник.

В данной конструкции подшипника сепарирующие элементы 6 контактируют с рабочими роликами 5, при этом центрация сепарирующих элементов 6 осуществляется по рабочим роликам 5.

Подшипник этого типа может работать при высоких скоростях вращения, с вращением как внутреннего, так и наружного кольца, и даже когда разница скоростей вращения внутреннего и наружного колец близка к нулю.

При вращении наружного кольца 1 или внутреннего кольца 2 приводятся во вращение рабочие ролики 5, контактирующие с сепарирующими элементами 6, поэтому последние также начинают вращаться, обеспечивая однонаправленное движение контактирующих поверхностей и расставляя рабочие ролики 5 по окружности.

В процессе работы подшипника, под действием центробежных сил сепарирующие элементы 6 самовыставляются по рабочим роликам 5 и работают как тела качения, при этом между рабочей поверхностью внутреннего кольца 2 и сепарирующими элементами 6 образуется зазор, в результате контакт рабочих роликов 5 и сепарирующих элементов 6 осуществляется качением.

В итоге, вследствие наличия в подшипнике только механизма качения (отсутствуют детали скольжения), в нем снижается трение скольжения, а следовательно и тепловыделения, что приводит к повышению износостойкости и быстроходности деталей подшипника.

Таким образом, данное конструктивное решение обеспечивает работоспособность подшипника при высоких скоростях вращения.

Реферат

1. Бессепараторный роликовый подшипник, содержащий наружное кольцо с гладкой рабочей поверхностью, внутреннее кольцо с боковыми выступами, рабочие ролики и сепарирующие элементы, расположенные поочередно в окружном направлении, причем диаметр сепарирующих элементов меньше диаметра рабочих роликов, отличающийся тем, что сепарирующие элементы расположены между боковыми выступами внутреннего кольца, при этом диаметр орбиты сепарирующих элементов меньше диаметра орбиты рабочих роликов.2. Бессепараторный роликовый подшипник по п. 1, отличающийся тем, что сепарирующие элементы выполнены в виде роликов.3. Бессепараторный роликовый подшипник по п. 1, отличающийся тем, что рабочие поверхности роликов и сепарирующих элементов снабжены канавками.

Формула

3. Бессепараторный роликовый подшипник по п. 1, отличающийся тем, что рабочие поверхности роликов и сепарирующих элементов снабжены канавками.