close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5603

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5603
(13) C1
(19)
7
(51) F 16C 19/26, 33/34,
(12)
33/36
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
РОЛИКОВЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ОДНОРЯДНЫЙ ПОДШИПНИК
(21) Номер заявки: a 20000530
(22) 2000.06.07
(46) 2003.12.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Минский подшипниковый завод" (BY)
(72) Авторы: Вайткус Юлиус Мартинович;
Пенза Валерий Николаевич; Козлов
Анатолий Борисович; Савастенко
Максим Евсеевич (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод" (BY)
BY 5603 C1
(57)
1. Роликовый сферический однорядный подшипник, содержащий наружное кольцо со
сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения и
двумя крайними бортами одинаковой высоты, четное число бочкообразных роликов, сепаратор, отличающийся тем, что упорные поверхности крайних бортов расположены к
торцам внутреннего кольца под углом, а ролики выполнены асимметричными, причем
торцы соседних роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, обращены к противоположным бортам и расположены от нее на расстоянии, определяемом
зависимостью
L д
E = + + (R H − R P ) ⋅ sinв ,
2 2
Фиг. 1
BY 5603 C1
где L - ширина роликовой дорожки внутреннего кольца;
δ - осевой зазор между роликом и шириной роликовой дорожки внутреннего кольца;
RP - радиус образующей ролика;
RH - радиус образующей роликовой дорожки наружного кольца;
β - угол между плоскостью наибольшего диаметра ролика и линией общей нормали в
точке касания дорожки наружного кольца с роликом.
2. Подшипник по п. 1, отличающийся тем, что торцы роликов, наиболее удаленные
от плоскости их наибольшего диаметра, выполнены сферическими, при этом упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, определяемым зависимостью
0,375 ⋅ D T
sin б C ≈
,
RT
где DT - диаметр торца ролика;
RT - радиус сферы торца ролика.
3. Подшипник по п. 1, отличающийся тем, что торцы роликов, наиболее удаленные
от плоскости их наибольшего диаметра, выполнены плоскими, при этом упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, определяемым зависимостью
ST
tgб n ≈
,
0,25 ⋅ D T
где ST - торцевое биение торца ролика наиболее удаленного от плоскости его наибольшего
диаметра;
DT - диаметр торца ролика.
(56)
SU 1109545 A, 1984.
RU 2133893 C1, 1999.
US 4027930 A, 1977.
Роликовый сферический однорядный подшипник относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.
Известен радиальный однорядный роликовый подшипник по А. с. СССР N 17847776,
содержащий наружное и внутреннее кольца, одно из которых выполнено с бортами одинаковой высоты и вертикально расположенной упорной поверхностью, симметричные ролики с плоскими торцами, сепаратор [1].
В известном подшипнике между плоскими торцами ролика и внутренней поверхностью бортов кольца имеются осевые зазоры. В положении нагружения подшипника при
вибрационной нагрузке или возникновении осевых усилий наличие осевых зазоров приводит к перекосу оси ролика в их пределах. Между плоскими торцами роликов и бортами
возникают кромочные эффекты, происходят задиры этих поверхностей, что может приводить к снижению надежности подшипника и аварийному заклиниванию.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является
роликовый сферический подшипник по А.с. СССР 1109545, содержащий наружное кольцо
со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения
и двумя крайними бортами одинаковой высоты с вертикально расположенной упорной поверхностью, бочкообразные ролики с обоими плоскими торцами, сепаратор [2].
В данном подшипнике также между торцами ролика и поверхностью бортов внутреннего кольца имеются осевые зазоры. При возникающих осевых нагрузках в положении
нагружения подшипника образуется перекос оси ролика в пределах осевых зазоров.
2
BY 5603 C1
Контактирование плоского торца ролика с вертикально расположенной упорной поверхностью борта при перекосе ролика приводит к кромочным эффектам, где нарушаются
условия смазки, возрастает трение, происходят задиры этих поверхностей, что может приводить к аварийному заклиниванию и снижению надежности работы подшипника.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности работы подшипника за счет устранения кромочных эффектов, способствующих повышению трения в подшипнике и его заклиниванию.
Поставленная задача достигается тем, что в роликовом сферическом однорядном
подшипнике, содержащем наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения и двумя крайними бортами одинаковой высоты, четное количество бочкообразных роликов, сепаратор, согласно изобретению,
упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, а ролики выполнены асимметричными, причем торцы соседних роликов, наиболее
удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, обращены к противоположным бортам
и расположены от нее на расстоянии, определяемом зависимостью:
L δ
E ≤ + + (R H − R P ) sin β,
2 2
где L - ширина роликовой дорожки внутреннего кольца;
δ - осевой зазор между роликом и шириной роликовой дорожки внутреннего кольца;
RP - радиус образующей ролика;
RH - радиус сферы дорожки качения наружного кольца;
β - угол между плоскостью наибольшего диаметра ролика и линией общей нормали в
точке касания дорожки качения наружного кольца с роликом.
В частном случае, когда торцы роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, выполнены сферическими, упорные поверхности крайних бортов
расположены к торцам внутреннего кольца под углом, определяемым зависимостью:
0,375D т
sin α c ≈
,
Rт
где Dт - диаметр торца ролика;
Rт - радиус сферы торца ролика.
В частном случае, когда торцы роликов, наиболее удаленные от плоскости их наибольшего диаметра, выполнены плоскими, упорные поверхности крайних бортов расположены к торцам внутреннего кольца под углом, определяемым зависимостью:
Sт
tgα n =
,
0,25D т
где Sт - торцевое биение торца ролика, наиболее удаленного от плоскости его наибольшего диаметра;
Dт - диаметр торца ролика;
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображено осевое сечение подшипника.
На фиг. 2 - фрагмент осевого сечения подшипника в зоне взаимодействия ролика с
упорной поверхностью крайнего борта внутреннего кольца в случае сферического торца
ролика.
На фиг. 3 - то же в случае плоского торца ролика.
Роликовый сферический однорядный подшипник содержит наружное кольцо 1 со
сферической дорожкой качения 2, внутреннее кольцо 3 с тороидальной дорожкой качения
4 и двумя крайними бортами 5 и 6 одинаковой высоты, четное количество бочкообразных
асимметричных роликов 7 с наиболее удаленными от плоскости М-М наибольшего диаметра DP торцами 8, принимаемыми за базовые, сепаратор 9. Базовые торцы 8 соседних
роликов 7 обращены к противоположным бортам 5 и 6.
3
BY 5603 C1
При сферическом базовом торце 8 ролика 7 упорная поверхность 10 крайних бортов 5
и 6 расположена к торцам 11 внутреннего кольца 3 под углом αc.
При плоском базовом торце 8 ролика 7 упорная поверхность 10 крайних бортов 5 и 6
расположена к торцам 11 внутреннего кольца 3 под углом αn.
Центр радиуса RH сферы дорожки качения 2 наружного кольца 1 и центр радиуса Rb
кривизны дорожки качения 4 внутреннего кольца 3 расположены в точках O1 и О2 соответственно.
Ролик 7 контактирует с дорожкой качения 2 наружного кольца 1 в точке А, с дорожкой качения 4 внутреннего кольца 3 - в точке B.
Центры радиусов RP образующих ролика 7, контактирующих с дорожкой качения 2
наружного кольца 1 и дорожкой качения 4 внутреннего кольца 3, расположены в точках
ОР и О'Р соответственно.
Ролик 7 базовым торцом 8 контактирует с упорной поверхностью 10 крайнего борта 6
в точке С. Точка С расположена на окружности диаметром Dк.
Между шириной L дорожки качения 4 внутреннего кольца 3 и длиной LP ролика 7
имеется осевой зазор δ со стороны противобазового торца 12.
Линия общей нормали в точке А проходит через точки O1 и ОP. Линия общей нормали
в точке В проходит через точки О2 и О'Р. Плоскость М-М наибольшего диаметра DP ролика 7 с линией общей нормали, проходящей через точку А, образует угол β.
Плоскость М-М наибольшего диаметра DP ролика 7 расположена относительно сереL
дины
дорожки качения 4 внутреннего кольца 3 на расстоянии ε, а относительно базового
2
торца 8 - на расстоянии E.
Величина E определяется:
L
E = + ε;
2
L LP + δ
=
;
2
2
ε = OPO1sinβ = (RH-RP)sinβ;
L +δ
E= P
+ ( R H − R P ) sin β.
2
В случае, если осевой зазор δ со стороны противобазового торца 12 равен 0, или радиус RH сферы дорожки качения 2 наружного кольца 1 равен радиусу RP образующих роликов 7, то
L +δ
E≤ P
+ (R H − R P ) sin β .
2
При сферическом базовом торце 8 ролика 7 величина угла αc определяется следующим образом:
конструктивно обычно принимается Dк = 0,75Dт высота борта hδ = 0,25Dт, a точка
контакта С располагается на середине высоты hδ борта 6.
Угол СОтК (фиг. 2) имеет стороны, перпендикулярные с торцом 11 внутреннего кольца 3 и упорной поверхностью 10 крайнего борта 6, поэтому
D
0,75D т
0,375D т
.
sin α c = к : O т C =
: Rт ≈
2
2
Rт
При плоском базовом торце 8 ролика 7 величина αn определяется:
S
tgα n = т ,
hδ
4
BY 5603 C1
где Sт - торцевое биение базового торца 8 ролика 7, которое определяется из технологической нормативной документации:
hδ - высота борта 6 внутреннего кольца 3.
Конструктивно принимаем hδ = 0,25Dт, тогда
Sт
tgα n =
.
0,25D т
Подшипник работает следующим образом.
Действие радиальной нагрузки Р на подшипник передается от наружного кольца 1 к
внутреннему кольцу 3 через ролик 7 в точках А и B соответственно. Возникающие усилия
P1 в точке А и P2 в точке B направлены по линиям общих нормалей и создают осевую составляющую усилия Р3 в сторону базового торца 8, которая прижимает ролик 7 к упорной
поверхности 10 борта 6 в точке С.
Четное количество роликов 7, поочередно установленных базовыми торцами 8 к противоположным бортам 5 и 6 внутреннего кольца 2, создают эффект беззазорного в осевом
направлении подшипника. Это обеспечивает стабильное положение колец 1, 2 и роликов 7.
Подшипник приобретает свойство воспринимать осевые нагрузки.
Отсутствие осевого зазора между базовым торцом 8 ролика 7 и упорной поверхностью 10 крайнего борта 6 внутреннего кольца 3 исключает перекос оси N-N ролика 7
относительно оси F-F подшипника и тем самым исключает кромочные эффекты.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1784776, МПК5 F 16 С 33/46, 1992.
2. А.с. СССР 1109545, МПК3 F 16 С 33/46, 1984.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Фиг. 3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
173 Кб
Теги
by5603, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа