Подшипник качения бессепараторный радиальный роликовый

 

Подшипник качения бессепараторный радиальный роликовый относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности.

Техническим эффектом является снижение габарита подшипника, его массы, увеличение допустимой частоты вращения при повышении надежности и долговечности, за счет подшипника качения бессепараторного радиального роликового, содержащего, наружное и внутреннее однобортовые кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов, при этом, подшипник снабжен дополнительным плоским упорным кольцом; ролики выполнены цилиндрическими, цилиндрические поверхности которых снабжены металлокерамическим покрытием;

торцы роликов выполнены сферическими; сферические торцы роликов контактируют по точке сферы роликов, с поверхностями плоского упорного кольца с одной стороны, и с бортами наружного и внутреннего колец подшипника, с другой стороны. 1 н.п.ф., 2 ил.

Подшипник качения бессепараторный радиальный роликовый относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использован во всех отраслях промышленности.

Известны подшипники качения, содержащие внутреннее и наружное кольца с дорожками качения, тела качения, выполненные в виде роликов с безбортовым наружным кольцом и без сепаратора (Е.Ф.Чуб, Крупногабаритные подшипники качения. Справочное пособие по применению, М., Машиностроение, 1976, стр.11-19)

Одним из недостатков известных стандартных подшипников качения является малая частота вращения, наличие трения качения с проскальзыванием тел качения, повышенный шум, низкая долговечность, высокая температура нагрева, например, от 100°C и более. Низкая долговечность подшипников обусловлена повышенным скольжением тел качения от контакта с дорожками качения.

Наиболее близким является «Подшипник качения радиальный роликовый бессепараторный» по патенту RU 2334137, от 30.10.2006, МПК F16C 19/22, опубликовано 20.09.2008, содержащий однобортовое наружное и двухбортовое внутреннее кольца с дорожками качения и размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов двухступенчатого типа. Большая ступень роликов верхнего яруса, имеющая два участка, контактирует только с дорожкой качения наружного кольца по линии, а большие ступени роликов нижнего яруса, выполненные с тремя участками, контактируют только с дорожкой качения внутреннего кольца по линии. Меньшие ступени верхнего яруса, выполненные с тремя участками, контактируют по линии с большими ступенями роликов нижнего яруса. Наружное кольцо установлено на тела качения с предварительным натягом, с постоянной и одинаковой частотой вращения в противоположные стороны в каждом из ярусов. Наружное кольцо содержит две защитные шайбы. 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. Все ролики верхнего и нижнего ярусов контактируют друг с другом и дорожками качения по трем линиям.

Исполнение роликов двухступенчатыми, ведет к увеличению подшипника по ширине и массе.

Задачей предлагаемого технического решения является снижение габарита подшипника, его массы, увеличение допустимой частоты вращения при повышении надежности и долговечности работы подшипника качения.

Задача решена, за счет подшипника качения бессепараторного радиального роликового, содержащего, наружное и внутреннее однобортовые кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов, при этом, подшипник снабжен дополнительным плоским упорным кольцом; ролики выполнены цилиндрическими, цилиндрические поверхности которых снабжены металлокерамическим покрытием; торцы роликов выполнены сферическими; сферические торцы роликов контактируют по точке сферы роликов, с поверхностями плоского упорного кольца с одной стороны, и с бортами наружного и внутреннего колец подшипника, с другой стороны.

Снабжение подшипника дополнительным плоским упорным кольцом, выполнение цилиндрических роликов с металлокерамическим покрытием цилиндрических поверхностей, выполнение торцов роликов сферическими, контактирующими по точке сферы роликов, с поверхностями плоского упорного кольца с одной стороны, и с бортами наружного и внутреннего кольца подшипника, с другой стороны, позволяет снизить габарита подшипника, его массу, увеличить допустимую частоту вращения, при повышении надежности и долговечности.

На фиг.1 изображен подшипник качения бессепараторный радиальный роликовый, а фиг.2 изображено сечение А-А фиг.1, на котором стрелками показано направление вращений, где наружное однобортовое кольцо 1 с дорожкой качения, ролики 2 верхнего яруса, ролики 3 нижнего яруса, внутреннее однобортовое кольцо 4 с дорожкой качения, плоское упорное кольцо 5 с кольцевой проточкой, защитная манжета 6, цилиндрические поверхности 7, сферические торцы 8 цилиндрических роликов, контактная точка 9 сферы.

Подшипник качения бессепараторный радиальный роликовый выполнен следующим образом.

Наружное кольцо 1 и внутреннее кольцо 4 выполнены однобортовыми, и снабжены дорожками качения.

Подшипник снабжен дополнительным плоским, упорным, кольцом 5, расположенным противолежащим, бортам наружного 1 и внутреннего 4 колец. В дополнительном кольце 5 выполнена кольцевая проточка, под защитную манжету 6, выполненную, например, из фторопласта, и контактирующей с внутренней поверхностью кольца 1.

Ролики. 2 верхнего яруса и ролики 3 нижнего яруса выполнены цилиндрическими, цилиндрические поверхности которых, снабжены металлокерамическим покрытием, например, методом плазменного напыления порошка СНГН-55К (Состав 0,71,0 С; 147 Cr; 3,24,0 В; 3,54,5 Si; 1,0 Mn; 4,0 Fe; Ni - основа) толщиной 3 мкм.

Покрытие является пористым. Оно способно впитывать жидкую смазку и удерживать ее как в напыленном слое, так и на рабочей поверхности дорожки качения. В связи с этим, газотермическое покрытие обладает высокой износостойкостью при трении со смазкой.

Водородоабразивное изнашивание уменьшается в 33,5 раза. Данное покрытие увеличивает коэффициент трения сцепления в момент начала вращения подшипника.

Ролики 2 верхнего яруса имеют больший диаметр по отношению к роликам 3 нижнего яруса, по условию сборки подшипника.

В целях передачи подшипнику осевых нагрузок, в пределах от 5 до 10%, от неиспользованной радиальной нагрузки, торцы 8 роликов 2 и 3 выполняют - сферическими.

Сферические торцы роликов 2 и 3, контактируют по точке 9 сферы роликов, с поверхностью плоского упорного кольца 5 с одной стороны, и с бортами наружного 1 и внутреннего кольца 4 подшипника, с другой стороны.

Ролик 2 своей цилиндрической поверхностью 7 контактирует с дорожкой качения наружного кольца 1, ролики 3 - с дорожкой качения внутреннего кольца 4. Дополнительно, своими цилиндрическими поверхностями 7, ролики 2 и ролики 3 контактируют между собой, по двум линиям.

Наружное кольцо 1 установлено на тела качения 2 и 3 с предварительным натягом. Радиальный зазор, при этом, составляет не более 0,125 мкм.

Такая конструкция и взаиморасположение деталей подшипника превращает его в подшипник чистого качения, за счет обкатки тел качения, роликов 2 и 3 по дорожкам качения колец 1 и 4 и между собой, без скольжения и проскальзывания.

Подшипник качения бессепараторный радиальный роликовый работает следующим образом.

При вращении внутреннего кольца 4 в определенную сторону каждый ролик 3 нижнего яруса с диаметром Dwm1 обкатывается только по дорожке качения d1m, в противоположную, вращению кольца 4, сторону, а сообщает вращение в противоположную, своему вращению, сторону, через два своих линейных контакта, двум соприкасающимся с ним роликам 2 верхнего яруса с диаметром Dwm2, которые обкатываются только по дорожке качения Dim неподвижного наружного кольца 1, и перемещаются по кольцу вместе с роликом 3 в сторону, противоположную, относительно стороны вращения внутреннего кольца 4.

Поскольку, наружное кольцо 1 установлено на тела качения 2 и 3 с предварительным натягом, радиальный зазор, например, составляет величину не более 0,125 мкм, и ролики 2 и 3 контактируют со своими дорожками качения по линии и дополнительно между собой по двум линиям, ролики 3 нижнего яруса передают вращение роликам 2 верхнего яруса в противоположную сторону без проскальзывания.

Таким образом, каждый из роликов 2 верхнего яруса и роликов 3 нижнего яруса контактирует друг с другом и дорожками качения по трем линиям, образуя силовой замкнутый единый кольцевой комплект из роликов верхнего и нижнего ярусов, при выполнении условия сборки подшипника:

D1m/D wm2=d1m/Dwm1=Const, где

D1m - диаметр дорожки качения наружного кольца;

Dwm2 - диаметр ролика верхнего яруса;

d1m - диаметр дорожки качения внутреннего кольца;

Dwm1 - диаметр ролика нижнего яруса..

Известно, что при наложении колебаний в противофазе, шум взаимоуничтожается. Получаем снижение шума, например, в пределах от 20 до 40 дБ.

Новый подшипник чистого качения устраняет возможность перекосов и заклинивание роликов, чем увеличивает долговечность как недостаток.

Рассмотрим пример.

Кольцо 1 - неподвижно.

Например, отношение d1m/Dwm1=8.

А передаточное отношение подшипника равно D1m/d 1m=l,25 тогда и отношение Dwm2/Dwm1 =1,25

И если кольцо 4 делает 2000 об/мин, тогда ролики нижнего яруса 3 совершают число оборотов n1 =d1m/Dwm1×2000 мин-1=16000 мин-1.

Тогда ролики 2 верхнего яруса Dwm2 будут вращаться с меньшей частотой n2 =16000/1,25-12800 мин-1.

Металлокерамическое покрытие обеспечивает надежный контакт по трем линиям с коэффициентом сцепления равным единице между соседними роликами 3 и дорожкой качения наружного кольца 1 подшипника без проскальзывания роликов.

Данное исполнение и обеспечивает подшипнику чистое качение при обкатке роликов по дорожкам качения и между нижним и верхним ярусом.

Техническим эффектом является снижение габарита подшипника, его массы, увеличение допустимой частоты вращения при повышении надежности и долговечности, за счет подшипника качения бессепараторного радиального роликового, содержащего, наружное и внутреннее однобортовые кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов, при этом, подшипник снабжен дополнительным плоским упорным кольцом; ролики выполнены цилиндрическими, цилиндрические поверхности которых снабжены металлокерамическим покрытием; торцы роликов выполнены сферическими; сферические торцы роликов контактируют по точке сферы роликов, с поверхностями плоского упорного кольца с одной стороны, и с бортами наружного и внутреннего колец подшипника, с другой стороны.

Подшипник качения бессепараторный радиальный роликовый, содержащий наружное и внутреннее однобортовые кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов, отличающийся тем, что подшипник снабжен дополнительным плоским упорным кольцом, ролики выполнены цилиндрическими, цилиндрические поверхности которых снабжены металлокерамическим покрытием, торцы роликов выполнены сферическими, сферические торцы роликов контактируют по точке сферы роликов с поверхностями плоского упорного кольца с одной стороны и с бортами наружного и внутреннего колец подшипника с другой стороны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к производству подшипников качения

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во вращающихся опорах механизмов, отличающихся высокой частотой вращения

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к производству подшипников качения

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения

Изобретение относится к уплотнению подшипников качения и может быть использовано как в производстве подшипников качения, так и при конструировании и эксплуатации подшипниковых узлов в машинах и оборудовании
Наверх