close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8263

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8263
(13) C1
(19)
(46) 2006.08.30
(12)
7
(51) F 16C 19/22, 33/46
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
РОЛИКОВЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК
(21) Номер заявки: a 20031062
(22) 2003.11.19
(43) 2005.06.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Минский подшипниковый завод" (BY)
(72) Авторы: Пенза Валерий Николаевич; Гагасов Александр Матвеевич;
Павлович Анатолий Владимирович;
Козлов Анатолий Борисович; Достанко Геннадий Александрович; Слензак
Александр Иванович; Сидоров Михаил Михайлович (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод" (BY)
(56) SU 1109545 A, 1984.
BY a 20010545, 2002.
US 4345800, 1982.
US 5062719, 1991.
BY 8263 C1 2006.08.30
(57)
Роликовый сферический подшипник, содержащий наружное кольцо со сферической
или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или несколько рядов бочкообразных роликов, расположенных между дорожками качения колец, по меньшей мере один сепаратор с
перемычками, образующими окна для размещения роликов, отличающийся тем, что
стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух поверхностей, одна из которых
цилиндрическая, а вторая вогнутая тороидальная, линия пересечения которых расположена выше оси ролика, ось тороидальной поверхности совпадает с осью ролика, а радиус образующей тороидальной поверхности превышает радиус образующей ролика на величину,
определяемую зависимостью:
Фиг. 3
BY 8263 C1 2006.08.30
∆≥
(B / 2)2 +  (Dw / 2)2 − (B / 2)2 + Gr / 2

2

− Dw / 2 ,
где В - расстояние между линиями пересечения цилиндрической и тороидальной поверхностей перемычек в плоскости наибольшего диаметра ролика;
Dw - наибольший диаметр ролика;
Gr - радиальный зазор в подшипнике.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.
Известен роликовый сферический подшипник [1].
Подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения, бочкообразные ролики и сепаратор с окнами для их размещения, имеющими размер по их середине меньше диаметра ролика в
среднем сечении, что служит своеобразным "замком" и удерживает ролики в радиальном
направлении. Однако удержание ролика осуществляется четырьмя точками и при монтаже
и сборке подшипника позволяет ролику перекашиваться в радиальном направлении. При
работе подшипника с данным сепаратором ведение роликов осуществляется по четырем
точкам, что приводит к неравномерному износу и смятию поверхности перемычки и, как
следствие, ухудшению характеристик подшипника - надежности и долговечности.
Известен сепаратор для роликового подшипника по [2].
Сепаратор содержит ряд окон, разделенных перемычками, имеющими выступы и плоские рабочие поверхности, образующие стенки окна. Между плоскими поверхностями перемычек и роликами существует небольшой зазор, позволяющий роликам свободно
вращаться. Выступы расположены в центре каждой перемычки и состоят из двух поверхностей, одна из которых параллельна плоскости оси перемычки, а вторая отходит от первой внутрь сепаратора. Выступы служат удерживающим участком и предотвращают
движение ролика радиально наружу без приложения силы. Удерживающий участок перемычки сепаратора имеет незначительную длину, что может приводить к перекосу роликов
в радиальном направлении при монтаже и сборке подшипника. Контакт перемычки и ролика происходит по линии, а значит имеет небольшую площадь, что, в свою очередь, приводит к росту контактных напряжений и повышению износа сепаратора, что приводит к
ухудшению характеристик подшипника - надежности и долговечности.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности и долговечности подшипника за счет увеличения длины
охвата ролика перемычкой и площади их контакта.
Поставленная задача решается тем, что в роликовом сферическом подшипнике, содержащем наружное кольцо со сферической или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или
несколько рядов бочкообразных роликов, расположенных между дорожками качения колец, по меньшей мере один сепаратор с перемычками, образующими окна для размещения
роликов, согласно изобретению, стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух
поверхностей, одна из которых цилиндрическая, а вторая вогнутая тороидальная, линия
пересечения которых расположена выше оси ролика. Ось тороидальной поверхности совпадает с осью ролика, а радиус образующей вогнутой тороидальной поверхности превышает радиус образующей ролика на величину, определяемую зависимостью:
∆≥
(B / 2)2 +  (Dw / 2)2 − (B / 2)2 + Gr / 2


2
2
− Dw / 2 ,
BY 8263 C1 2006.08.30
где ∆ - величина, на которую радиус образующей тороидальной поверхности перемычки
сепаратора больше радиуса образующей ролика;
В - расстояние между линиями пересечения цилиндрической и тороидальной поверхностей перемычек в плоскости наибольшего диаметра ролика;
Dw - наибольший диаметр ролика;
Gr - радиальный зазор в подшипнике.
Изобретение поясняется фигурами.
На фиг. 1 изображено осевое сечение сферического роликового подшипника;
на фиг. 2 изображена изометрическая проекция перемычки сепаратора;
на фиг. 3 изображено сечение подшипника по плоскости наибольшего диаметра ролика;
на фиг. 4 изображено сечение сепаратора Б-Б на фиг. 3;
на фиг. 5 изображен фрагмент сепаратора с роликом.
Роликовый сферический подшипник с радиальным зазором Gr содержит наружное
кольцо 1 со сферической дорожкой качения 2, внутреннее кольцо 3 с двумя тороидальными дорожками качения 4, два ряда бочкообразных роликов 5 с наибольшим диаметром
Dw, два сепаратора 6 с окнами 7 и перемычками 8 между ними. Стенка окна 7, образованная перемычкой 8, состоит из двух поверхностей: цилиндрической 9 и вогнутой тороидальной 10. Вогнутая тороидальная поверхность 10 является рабочим участком
перемычки 8. Ось О1O1 тороидальной поверхности 10 совпадает с осью O2O2 ролика 5, а
радиус Rt образующей вогнутой тороидальной поверхности 10 выходит из центра O3 образующей 12 ролика 5. Линия 13 пересечения цилиндрической поверхности 9 с тороидальной поверхностью 10 расположена выше оси O2O2 ролика 5 и является
удерживающим участком перемычки 8. Расстояние между линиями пересечения 13 поверхностей 9 и 10 соседних перемычек 8 в плоскости наибольшего диаметра Dw ролика 5
равно В. Радиус Rt образующей 11 тороидальной поверхности 10 рабочего участка 10
больше радиуса R образующей 12 ролика 5 на величину ∆. Величина ∆ определяется следующим образом (см. фиг. 3).
При работе подшипника ролик 5 под действием центробежных сил F перемещается из
положения с центром O4 в положение с центром O5. При этом образующая 12 ролика 5
контактирует с линией 13 пересечения поверхностей 9 и 10. Расстояние О4О5 равно половине радиального зазора Gr/2. Из точки O5 проведем линию в точку С, которая лежит на
линии 13 пересечения поверхностей 9 и 10. Из точки С опустим перпендикуляр в точку E
на продолжение оси O4O5. Из центра O4 проведем линию в точку С. Искомая величина ∆
равна разности между радиусом Rt образующей 11 поверхности 10 и радиусом R образующей 13 ролика 5, то есть, как видно из фиг. 3, - разности между отрезками O4C и O5C:
(1)
∆ = O4C-O5C,
Из треугольника O4CE определим O4C:
(2)
O 4 C = CE 2 + O 4 E 2 ,
где O4E = O4O5 + O5E
(3)
Из треугольника O5CE определим O5E:
(4)
O 5 E = O 5 C 2 − CE 2 ,
тогда формула (3) примет вид:
(5)
O 4 E = O 4 O 5 + O 5 C 2 − CE 2
Подставляя (5) в (2), получим:
(6)
2
O 4 C = CE 2 +  O 4 O 5 + O 5 C 2 − CE 2 


Определим величину ∆ по формуле (1):
3
BY 8263 C1 2006.08.30
2
O 4 C = CE +  O 4 O 5 + O 5 C 2 − CE 2  − O 5 C.


(7)
Подставляя значения CE = B/2, O4O5 = Gr/2, O5C = Dw/2 в формулу (7), получим:
2
2
2
2
∆ = (B / 2) +  (Dw / 2) − (B / 2) + (Gr / 2)  − Dw / 2


(8)
При сборке и монтаже подшипника внутренний блок (внутреннее кольцо 3, собранное
с роликами 5 и сепараторами 6) выворачивается относительно наружного кольца 1. Ролик
5, охваченный сферической дорожкой качения 2 наружного кольца 1, под действием собственного веса опускается до линии 13 пересечения поверхностей 9 и 10 и контактирует с
ней. За счет того, что линия 13 пересечения поверхностей расположена выше оси O2O2
ролика 5, она является удерживающим участком перемычки 8 и служит своеобразным
"замком", препятствуя выпадению ролика 5 из блока. Охват ролика 5 "замком" происходит по всей длине перемычки 8 сепаратора 6 и не позволяет ролику 5 перекашиваться при
монтаже.
При работе подшипника ведение ролика 5 осуществляется всей тороидальной поверхностью 10 перемычки 8 сепаратора 6.
За счет выполнения рабочего участка перемычки 8 сепаратора 6 с тороидальной поверхностью 10 форма перемычки 8 приближена к форме ролика 5. При этом их контакт
происходит по поверхности, что позволяет значительно увеличить площадь контакта и,
как следствие, снизить контактные напряжения и износ.
Все вышеперечисленные факторы позволяют улучшить характеристики подшипника надежность и долговечность.
2
Источники информации:
1. А.с. СССР 1109545, МПК F 16C 33/46, 1984.
2. Патент США 2805108, НКИ 308-217, 1957.
Фиг. 1
Фиг. 2
4
BY 8263 C1 2006.08.30
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
150 Кб
Теги
патент, by8263
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа