close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9054

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 9054
(13) C1
(19)
(46) 2007.04.30
(12)
7
(51) F 16C 19/18, 19/32
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
УПОРНО-РАДИАЛЬНЫЙ МНОГОРЯДНЫЙ ПОДШИПНИК
КАЧЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20040735
(22) 2004.08.03
(43) 2006.02.28
(71) Заявитель: Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый
завод" (BY)
(72) Авторы: Пенза Валерий Николаевич;
Гагасов Александр Матвеевич; Вайткус Юлиус Мартинович; Достанко
Геннадий Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод" (BY)
(56) WO 00/46478 A1.
RU 2003768 C1, 1993.
SU 1790657 A3, 1993.
SU 1710881 A1, 1992.
JP 2002206524 A, 2002.
JP 2003206936 A, 2003.
BY 9054 C1 2007.04.30
(57)
Упорно-радиальный многорядный подшипник качения, включающий не менее двух
рядов тел качения одинакового диаметра и столько же пар наружных и внутренних рабочих колец одинаковой высоты с базовыми торцами, содержащих дорожки качения с точками контакта, радиусы образующих которых больше радиуса образующей тела качения,
отличающийся тем, что базовые торцы наружных и внутренних колец направлены в противоположные стороны, а суммы расстояний контактных точек дорожек качения каждой
пары наружных и внутренних колец от своих базовых торцов равны между собой.
Фиг. 1
BY 9054 C1 2007.04.30
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения, и может быть использовано в установках для бурения.
Известна шариковая опора по авторскому свидетельству СССР 166627, 1964. Опора содержит парные комплекты наружных и внутренних рабочих колец с дорожками качения,
контактирующими определенными точками с телами качения, и промежуточные кольца.
Базовые торцы наружных и внутренних рабочих колец направлены в одну сторону [1].
Недостаток таких подшипников состоит в том, что из-за технологических погрешностей изготовления наружных и внутренних колец по размеру расположения точек контакта с телами качения относительно базового торца колец, а также из-за отклонения высот
промежуточных колец осевой зазор в каждом ряду разный. При приложении рабочей нагрузки ее воспринимают только несколько рядов тел качения, что приводит к их перегрузке и снижению долговечности подшипника.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является
подшипниковая многорядная опора по заявке WO 00/46478, 2000, которая состоит из наружных и внутренних рабочих колец с базовыми торцами, направленными в одну сторону, и тел качения, разделенных упругими элементами [2].
Данная подшипниковая опора устраняет недостатки по неравномерному нагружению
рядов тел качения за счет того, что упругие элементы имеют строго определенные для каждого ряда размеры, вследствие чего часть нагрузки от ряда к ряду передается не только
через тела качения, но и упругие элементы. В результате рабочая нагрузка распределяется
более равномерно между телами качения и существенно повышается долговечность подшипника.
Недостаток подшипника состоит в том, что усложняется конструкция за счет введения
"n" пар упругих элементов между наружными и внутренними кольцами, изготовленных
по индивидуальному прецизионному размеру высоты для каждого ряда тел качения. Это
значительно усложняет конструкцию такой опоры.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является упрощение конструкции и повышение долговечности подшипника.
Поставленная задача решается тем, что в упорно-радиальном многорядном подшипнике качения, включающем не менее двух рядов тел качения одинакового диаметра и
столько же пар наружных и внутренних рабочих колец одинаковой высоты с базовыми
торцами, содержащих дорожки качения с точками контакта, радиусы образующих которых больше радиуса образующей тела качения, согласно изобретению, базовые торцы наружных и внутренних колец направлены в противоположные стороны, а суммы расстояний контактных точек дорожек качения каждой пары наружных и внутренних колец от
своих базовых торцов равны между собой.
Изобретение поясняется фигурами.
Рассмотрим упорно-радиальный многорядный подшипник качения на примере четырехрядного подшипника.
На фиг. 1 изображен упорно-радиальный многорядный подшипник качения;
фиг. 2 - пара рабочих колец со своим рядом тел качения;
фиг. 3 - распределение сил в подшипнике с равномерным нагружением всех рядов тел
качения.
Подшипник состоит из наружных рабочих колец 1 с базовыми торцами 2, внутренних
рабочих колец 3 с базовыми торцами 4, тел качения 5 диаметром Dт, наружного монтажного кольца 6 и внутреннего монтажного кольца 7. Наружные кольца 1 и внутренние
кольца 3 выполнены высотой В.
Наружные рабочие кольца 1 имеют дорожки качения 8 с радиусом образующей Rн и
точками контакта 9. Внутренние рабочие кольца 3 имеют дорожки качения 10 с радиусом
2
BY 9054 C1 2007.04.30
образующей Rв и точками контакта 11. Радиусы Rн и Rв образующих дорожек качения 8 и
10 больше радиуса Dт/2 тел качения 5. Угол контакта подшипника α.
Точка контакта 9 первого наружного рабочего кольца 1 расположена от своего базового торца 2 на расстоянии H1. Точка контакта 9 второго наружного рабочего кольца 1 расположена от своего базового торца 2 на расстоянии Н2. Точка контакта 9 третьего наружного рабочего кольца 1 расположена от своего базового торца 2 на расстоянии Н3. Точка
контакта 9 четвертого наружного рабочего кольца 1 расположена от своего базового торца
2 на расстоянии Н4.
Точка контакта 11 первого внутреннего рабочего кольца 3 расположена от своего базового торца 4 на расстоянии h1. Точка контакта 11 второго внутреннего рабочего кольца
3 расположена от своего базового торца 4 на расстоянии h2. Точка контакта 11 третьего
внутреннего рабочего кольца 3 расположена от своего базового торца 4 на расстоянии h3.
Точка контакта 11 четвертого внутреннего рабочего кольца 3 расположена от своего базового торца 4 на расстоянии h4.
Базовый торец 2 четвертого наружного рабочего кольца 1 упирается в бортик 12 корпуса 13 подшипника. Базовый торец 4 первого внутреннего рабочего кольца 3 упирается в
бортик 14 вала 15. Первое наружное рабочее кольцо 1 через монтажное кольцо 6 фиксируется гайкой 16 в корпусе 13. Четвертое внутреннее рабочее кольцо 3 через монтажное
кольцо 7 фиксируется на валу 15 гайкой 17. Базовые торцы 2 наружных рабочих колец 1
направлены в сторону бортика 12 корпуса 13, а базовые торцы 4 внутренних рабочих колец 3 направлены в сторону бортика 14 вала 15.
Суммы расстояний Н и h для каждой пары наружных и внутренних рабочих колец 1, 3
соответственно равны между собой:
H1 + h1 = H2+h2 = H3 + h3 = H4 + h4.
Расстояние между базовым торцом 4 первого внутреннего кольца 3 и базовым торцом
2 четвертого наружного кольца 1 равно L.
Подшипник работает следующим образом (фиг. 3).
Приложенная к валу 15 преимущественно осевая нагрузка F от борта 14 вала 15 передается через все внутренние кольца 3, все ряды тел качения 5 и все наружные кольца 1 на
борт 12 корпуса 13. При этом все ряды тел качения 5 воспринимают нагрузку F равными
частями. При этом силовые потоки распределятся следующим образом.
Нагрузка F через борт 14 передается на базовый торец 4 первого внутреннего кольца 3
и делится на два потока: на базовый торец 4 второго внутреннего кольца 3 действует усилие F2в, а на первый ряд тел качения 5 через точку контакта 11 действует усилие Fт, которое через точку контакта 9 передается на базовый торец 2 первого наружного кольца 1 и
создает усилие F1н, которое далее передается через второе, третье, четвертое наружные
кольца 1 на бортик 12 корпуса 13.
Усилие F2в, воспринимаемое базовым торцом 4 второго внутреннего кольца 3, в свою
очередь, распределяется также на два потока. Одна часть - F3в, передается на базовый торец 4 третьего внутреннего кольца 3, а вторая часть - Fт, аналогично первому ряду, действует на второй ряд тел качения 5 и через точку контакта 9 передается на базовый торец 2
второго наружного кольца 1, где, суммируясь с усилием F1н от первого ряда тел качения 5,
создает усилие F2н, которое через третье и четвертое наружные кольца 1 передается на
бортик 12 корпуса 13.
Усилие F3в, воспринимаемое базовым торцом 4 третьего внутреннего кольца 3, также
распределяется на два потока: часть усилия F4в передается на базовый торец 4 четвертого
внутреннего кольца 3, а вторая часть Fт действует на третий ряд тел качения 5 и через точку контакта 9 передается на базовый торец 2 третьего наружного кольца 1, где, суммируясь с усилием F2н, создает усилие F3н, которое через четвертое наружное кольцо 1 передается на бортик 12 корпуса 13.
3
BY 9054 C1 2007.04.30
Усилие F4в, воспринимаемое базовым торцом 4 четвертого внутреннего кольца 3, в
виде усилия Fт передается на четвертый ряд тел качения 5, затем через точку контакта 9
передается на базовый торец 2 четвертого наружного кольца 1, суммируется с усилием F3н
и создает усилие F4н, которое воспринимается бортиком 12 корпуса 13.
Таким образом сила F, приложенная к бортику 14 вала 15, полностью передалась на
бортик 12 корпуса 13.
Очевидно, что одинаковое нагружение всех рядов тел качения 5 будет обеспечиваться
при соблюдении следующих размерных цепочек по всем силовым потокам, т.е. для первого ряда тел качения 5:
L = h1 + Dт * sin α + H1 + 3В;
для второго ряда тел качения 5:
L = В + h2 + Dт * sin α + H2 + 2В;
для третьего ряда тел качения 5:
L = 2В + h3 + Dт * sin α + Н3 + В;
для четвертого:
L = 3B + h4 + Dт*sin α + H4.
Приравнивая правые части выражений для всех рядов и сократив однородные члены,
получаем:
Н1 + h1 = Н2 + h2 = Н3 + h3 = Н4 + h4.
Таким образом, одинаковое нагружение всех рядов тел качения 5 будет обеспечиваться при соблюдении равенства сумм расстояний Н контактных торцов 2 и расстояний h
контактных точек 11 дорожек качения 10 соответствующих внутренних колец 3 от своих
базовых торцов 4. При этом базовые торцы 2 наружных колец 1 направлены в сторону
бортика 12 корпуса 13, а базовые торцы 4 внутренних колец 3 направлены в сторону бортика 14 вала 15.
Таким образом, равномерное нагружение всех рядов тел качения 5 подшипника приводит к повышению его долговечности.
Источники информации:
1. А.с. СССР 166627, 1964.
2. Заявка WO 00/46478, 2000.
Фиг. 2
4
BY 9054 C1 2007.04.30
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
138 Кб
Теги
by9054, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа