Роликовый конический подшипник качения (варианты)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во вращающихся опорах механизмов, отличающихся высокой частотой вращения. Задачей изобретения является увеличение частотного диапазона подшипника, повышение его надежности и упрощение его конструкции. Роликовый конический подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца, ролики. На торцах внутреннего или наружного кольца выполнены конические эвольвентные зубчатые венцы, которые входят в зацепление с коническими эволвентными зубчатыми колесами, расположенными на телах качения - конических роликах. Образующая конической поверхности беговой дорожки внутреннего кольца совпадает с начальной образующей конических эвольвентных зубчатых колес и конических эвольвентных зубчатых венцов. Роликовый конический подшипник может найти применение в военной технике: силовых приводах надводных и подводных судов, авиации, в том числе вертолетостроении, в машинах центробежного литья, отливающих стволы артиллерийских орудий. Также конический роликовый подшипник может использоваться в приводах железнодорожного транспорта; в шпинделях современных металлообрабатывающих станках с частотами вращения до 30 тысяч оборотов в минуту и выше.

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована во вращающихся опорах механизмов, отличающихся высокой частотой вращения.

Известен роликовый однорядный подшипники качения с углом конуса 20-30°, содержащий внутреннее и наружное кольца с дорожками качения с безбортовым наружным кольцом, тела качения, выполненные в виде конических роликов (ТУ 37.006.162-89).

Недостатком такого подшипника качения является малая частота вращения из-за того, что крутящий момент, передаваемый телам качения от ведущего кольца, в большей степени зависит от коэффициента трения в контактной паре «тело качения - беговая дорожка». При больших частотах вращения этот коэффициент значительно уменьшается, величина крутящего момента становится намного меньше и в контактной паре возникает трение скольжения, что приводит к выходу из строя подшипника.

Известен подшипник качения радиальный роликовый бессепараторный, содержащий внутреннее, наружное кольца и ролики. На буртах колец и торцевых участках удлиненных роликов нарезаны эвольвентные прямозубые колеса, находящиеся в зацеплении друг с другом, выполняющие функцию сепаратора и имеющие диаметры начальных окружностей, равные соответственно диаметрам беговых дорожек колец и роликов (Патент РФ N 2135851. Подшипник качения радиальный роликовый бессепараторный. F16C 19/22), выбранный в качестве прототипа.

Недостатком такого подшипника является использование зубчатого зацепления между кольцами подшипника и телами качения лишь для повышения грузоподъемности данного изделия. А наличие венечной части у обоих колец подшипника снизит его КПД, затруднит сборку подшипника и увеличит себестоимость.

Задачей полезной модели является увеличение частотного диапазона подшипника, повышение его надежности и упрощение его конструкции.

Роликовый конический подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца и ролики. На торцах внутреннего кольца выполнены конические эвольвентные зубчатые венцы. Конические эвольвентные зубчатые колеса, расположенные на телах качения - конических роликах, входят в зацепление с коническими эвольвентными зубчатыми венцами. Образующая конической поверхности беговой дорожки внутреннего кольца совпадает с начальной образующей конических эвольвентных зубчатых колес и конических эвольвентных зубчатых венцов.

Роликовый конический подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца и ролики. На торцах наружного кольца выполнены конические эвольвентные зубчатые венцы. Конические эвольвентные зубчатые колеса, расположенные на телах качения - конических роликах, входят в зацепление с коническими эвольвентными зубчатыми венцами. Образующая конической поверхности беговой дорожки наружного кольца совпадает с начальной образующей конических эвольвентных зубчатых колес и конических эвольвентных зубчатых венцов.

На фиг.1 изображен роликовый конический подшипник с вращающимся внутренним кольцом.

На фиг.2 изображен роликовый конический подшипник с вращающимся наружным кольцом.

На фиг.1 изображен роликовый конический подшипник качения, который состоит из, наружного кольца 1, тел качения - конических роликов 2, имеющих на торцах конические эвольвентные зубчатые колеса 3 и 4, которые удерживаются на теле качения за счет стопорных разжимных колец 5 и 6. Конические эвольвентные зубчатые колеса находятся в зацеплении с коническими эвольвентными зубчатыми венцами 8 и 9 внутреннего кольца 7. Конические эвольвентные зубчатые венцы удерживаются на внутреннем кольце подшипника стопорными разжимными кольцами 10 и 11 и штифтом 12 от проворачивания конических эвольвентных зубчатых венцов относительно внутреннего кольца. Сепаратор 13 обеспечивает позиционирование тел качения относительно друг друга.

На фиг.2 изображен роликовый конический подшипник качения, который состоит из, внутреннего кольца 7, тел качения - конических роликов 2, имеющих на торцах конические эвольвентные зубчатые колеса 3 и 4, которые удерживаются на теле качения за счет стопорных разжимных колец 5 и 6. Конические эвольвентные зубчатые колеса находятся в зацеплении с коническими эвольвентными зубчатыми венцами 8 и 9 наружного кольца 1. Конические эвольвентные зубчатые венцы удерживаются на наружном кольце подшипника стопорными разжимными кольцами 10 и 11 и штифтом 12 от проворачивания конических эвольвентных зубчатых венцов относительно наружного кольца. Сепаратор 13 обеспечивает позиционирование тел качения относительно друг друга.

В практическом большинстве случаев использования подшипников качения, одно из его колец в процессе работы неподвижно, в то время как друго совершает вращательное движение.

В процессе работы роликого конического подшипника наружное кольцо 1 неподвижно, в то время как внутреннее кольцо 7 совершает вращательное движение. Вращающееся кольцо, на котором расположены конические эвольвентные зубчатые венцы 8 и 9, передает крутящий момент коническим роликам 2 через пары конических эвольвентных зубчатых колес 3 и 4. В результате чего конические ролики 2 обкатываются без скольжения по дорожкам качения колец подшипника.

В процессе работы роликого конического подшипника внутреннее кольцо 7 неподвижно, в то время как наружное кольцо 1 совершает вращательное движение. Вращающееся кольцо, на котором расположены конические эвольвентные зубчатые венцы 8 и 9, передает крутящий момент коническим роликам 2 через пары конических эвольвентных зубчатых колес 3 и 4. В результате чего конические ролики 2 обкатываются без скольжения по дорожкам качения колец подшипника.

Роликовый конический подшипник может найти применение в военной технике: силовых приводах надводных и подводных судов, авиации, в том числе вертолетостроении, в машинах центробежного литья, отливающих стволы артиллерийских орудий. Также конический роликовый подшипник может использоваться в приводах железнодорожного транспорта, в шпинделях современных металлообрабатывающих станках с частотами вращения до 30 тысяч оборотов в минуту и выше.

1. Роликовый конический подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца, ролики, отличающийся тем, что на торцах внутреннего кольца выполнены конические эвольвентные зубчатые венцы, находящиеся в зацеплении с коническими эвольвентными зубчатыми колесами, расположенными на телах качения - конических роликах, образующая конической поверхности беговой дорожки внутреннего кольца совпадает с начальной образующей конических эвольвентных зубчатых колес и конических эвольвентных зубчатых венцов.

2. Роликовый конический подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца, ролики, отличающийся тем, что на торцах наружного кольца выполнены конические эвольвентные зубчатые венцы, находящиеся в зацеплении с коническими эвольвентными зубчатыми колесами, расположенными на телах качения - конических роликах, образующая конической поверхности беговой дорожки наружного кольца совпадает с начальной образующей конических эвольвентных зубчатых колес и конических эвольвентных зубчатых венцов.