Подшипник качения
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах с предварительным натягом. Предлагаемой полезной моделью решается задача плавной разгрузки тел качения от рабочей нагрузки и повышения долговечности подшипника. Подшипник качения содержит наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности, и расположенные между кольцами конические тела качения. Для плавной разгрузки тел качения от рабочей нагрузки длина местного углубления рабочей поверхности упорного борта определяется по выражению:
где l - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по рабочей поверхности упорного борта; d mах - наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника; z - число тел качения в подшипнике. Использование предлагаемой полезной модели позволит в процессе работы подшипника качения обеспечить плавную разгрузку тел качения от сил трения скольжения и рабочей нагрузки, улучшить условия смазки и предотвратить заклинивание подшипника.
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах с предварительным натягом.
Известен подшипник качения (1), преимущественно тихоходных опорно-поворотных устройств содержащий наружное и внутреннее кольца, одно из которых снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления дорожки качения, и расположенные между ними тела качения. Местное углубление дорожки качения позволяет телам качения поочередно освобождаться от рабочей нагрузки и тем самым исключить заклинивание подшипника.
Недостатком такой конструкции подшипника является то, что при выполнении местного углубления на дорожке качения подшипника, имеющего конусность рабочей поверхности, необходимо обеспечить требуемый угол, так как в противном случае разгрузка тел качения от рабочей нагрузки будет происходить неравномерно, что приведет к развороту конических тел качения и аварийному заклиниванию подшипника.
Известен подшипник качения (2), принятый за прототип, содержащий наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности, и расположенные между кольцами конические тела качения.
Недостатком такой конструкции подшипника является то, что средство разгрузки от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности упорного борта, выполненное на небольшом участке, не может обеспечить плавную разгрузку и нагрузку тел качения, особенно при высоких скоростях вращения. В результате, при разгрузке тел качения от рабочей
нагрузки будут иметь место удары в зоне углубления, что приведет к снижению долговечности подшипника.
Предлагаемой полезной моделью решается задача плавной разгрузки тел качения от рабочей нагрузки и повышения долговечности подшипника.
Достижение указанного технического результата осуществляется тем, что в подшипнике качения, содержащем наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности, и расположенные между кольцами конические тела качения, длина местного углубления рабочей поверхности упорного борта определяется по выражению:
где l - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по рабочей поверхности упорного борта;
dmax - наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника;
z - число тел качения в подшипнике. Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлено сечение предлагаемого подшипника качения.
На фиг.2 изображено внутреннее кольцо с конической дорожкой качения и упорным бортом, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности.
Подшипник качения содержит наружное кольцо 1 с конической дорожкой качения, внутреннее кольцо 2 с конической дорожкой качения и упорным бортом 3, на рабочей поверхности которого выполнено средство
разгрузки от рабочей нагрузки в виде местного углубления 4 конических тел качения 5.
Длина местного углубления 4 определена из условия плавного входа и выхода тел качения в зону разгрузки. Это возможно в том случае, когда тела качения будут поочередно освобождаться от рабочей контактной нагрузки и силы трения скольжения между торцом тел качения и упорным бортом. Следовательно, длину углубления необходимо выбрать такой, чтобы предыдущее тело качения еще не успевало полностью войти под нагрузку, а следующее за ним уже частично разгружалось. В такой ситуации каждое коническое тело качения будет постепенно разгружаться и в любой момент времени работы из-под нагрузки будет выключено только одно тело качения, что обеспечит более высокую стабильность упругих деформаций. Исходя из этого, длина углубления определиться из выражения:
где l - длина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки по рабочей поверхности упорного борта;
dтах - наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника;
z - число тел качения в подшипнике.
Работает предлагаемый подшипник качения следующим образом. При его нагружении на конические тела качения 5 действует выталкивающая сила. Чтобы их удержать в рабочей зоне, на одном из колец, чаще на внутреннем 2, используется упорный борт 3. В процессе работы подшипника между торцами конических тел качения 5 и упорным бортом 3 возникает трение скольжение, сопровождаемое достаточно интенсивным износом трущихся поверхностей. При вращении подшипника каждое тело качение 5, и, причем
только одно, постепенно попадая в средство разгрузки в виде местного углубления 4, внутреннего кольца 2, выталкивается и освобождается от рабочей контактной нагрузки и силы трения скольжения между упорным бортом 3 внутреннего кольца 2 и торцом конического тела качения 5. При этом улучшаются условия смазки, и предотвращается заклинивание подшипника.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авт. св. СССР №1099130, F16С 19/00, 1984 - аналог.
2. Заявка на изобретение от 23.12.2005 №2005-140540/11 - прототип.
Подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности, и расположенные между кольцами конические тела качения, отличающийся тем, что длина местного углубления рабочей поверхности упорного борта определяется по выражению
где l - длина местного углубления рабочей поверхности упорного борта;
dmax - наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника;
z - число тел качения в подшипнике.
