Шарикоподшипник радиально-упорный двухрядный и способ измерения в шарикоподшипнике отклонения угла контакта от номинального

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в производстве подшипников для ступичных узлов переднеприводных автомобилей. Шарикоподшипник радиально-упорный двухрядный содержит наружное кольцо 1 с двумя дорожками качения, внутреннее кольцо, состоящее из двух колец 2 и 3 с одной дорожкой качения в каждом, и размещенные в сепараторах два ряда шариков 4, контактирующих с дорожками качения, в котором наружное и внутреннее составное кольца имеют допустимые отклонения от номинальных размеров диаметра в наружном D и во внутреннем d дорожки качения и расстояния в наружном Н и во внутреннем h между дорожками качения, измеренные в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта ₀ в подшипнике, и шарики имеют допустимое отклонение от номинального диаметра W, или кольца имеют превышающие допустимые отклонения выше упомянутых размеров дорожек качения при условиях, что в кольцах на дорожке качения смещение точки контакта относительно номинального положения в наружном С_Н и во внутреннем С_В и что совпадают знаки С_Н и С_В. Способ измерения в шарикоподшипнике отклонения угла контакта от номинального перед сборкой подшипника в каждом его ряду шариков заключается в том, что измеряют в кольцах, которые будет содержать шарикоподшипник, отклонения выше упомянутых размеров дорожек качения, определяют для колец параметры смещения С_Н и С_В и определяют отклонение угла контакта. Способ измерения в собранном шарикоподшипнике отклонения угла контакта от номинального заключается в том, что вычисляют для шарикоподшипника номинальный радиальный зазор Р₀, вычисляют номинальную полуразность углов контакта ₀ при осевом и радиальном нагружении шарикоподшипника, измеряют в шарикоподшипнике осевой зазор S, радиальный зазор Р, угол контакта при осевом нагружении шарикоподшипника и полученный результат сравнивают с номинальным значением. Технический результат - повышение долговечности путем уменьшения в подшипниках отклонений угла контакта от номинальной величины. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в производстве подшипников, предназначенных для ступичных узлов переднеприводных автомобилей.

Известен ступичный двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник, разработанный в 1943 году в Швеции фирмой SKF, содержащий наружное кольцо с двумя дорожками качения, внутреннее кольцо, состоящее из двух колец с одной дорожкой качения в каждом, и размещенные в сепараторах два ряда шариков, контактирующих с дорожками качения (журнал “За рулем” 1991 г., №8, стр. 37; 1994 г., №3, стр. 48; 1997 г., №8, стр. 142; 1997 г., №9, стр. 162; 1997 г., №10, стр. 125), который, например 256907ЕК12, должен иметь угол контакта 40±5, осевой зазор 0,07±0,01 мм (при этом радиальный зазор в подшипнике будет 0,051 мм и при максимальных отклонениях угла контакта и осевого зазора отклонение от номинального радиального зазора будет от +0,017 до -0,014 ) и в котором после запрессовки в ступицу осевой зазор из-за действия посадочных натягов в гнезде до 0,06 мм и на валу до 0,03 мм должен уменьшиться до 0,005±0,002 мм и затем при осевом сжатии составного внутреннего кольца заданным усилием осевой зазор в подшипнике должен быть выбран до нуля и создан заданный преднатяг в подшипнике, и который должен иметь долговечность не менее 100 тыс. км пробега автомобиля.

Долговечность работы такого подшипника в ступичном узле существенно зависит от величин натягов при запрессовке и от величины радиального зазора в подшипнике, который при изготовлении подшипника не контролируют. В подшипниках, например, 256907ЕК12, имеющих увеличенный более чем на 5 угол контакта и соответственно увеличенный более чем на 0,017 мм радиальный зазор, после запрессовки в ступицу осевой зазор уменьшается до 0,015 мм, для выборки которого создают чрезмерное осевое сжатие внутреннего составного кольца и деформируют в осевом направлении дорожки качения, и подшипник из-за ухудшения условий качения шариков преждевременно выходит из строя, или имеющих уменьшенный более чем на 5 угол контакта и соответственно уменьшенный на 0,014 мм радиальный зазор, после запрессовки осевой зазор исчезает, подшипник оказывается в состоянии преднатяга, и так как осевое сжатие выполняется, то в подшипнике увеличивается внутреннее сопротивление вращению, происходит усталостное выкрашивание металла на дорожках качения и подшипник преждевременно выходит из строя.

В конструкторских чертежах на кольца этих шарикоподшипников указывают величины допустимых отклонений от номинального размера диаметра дорожек качения и расстояния между дорожками качения (положение дорожек качения вдоль оси подшипника) по нормативно-техническим условиям на радиальные шарикоподшипники. Но так как на подшипниковых заводах не бракуют внутренние и наружные кольца подшипников, которые имеют превышающие допустимые по конструкторскому чертежу отклонения размеров диаметра и положения дорожек качения из-за того, что всегда может быть собран подшипник с заданным радиальным или осевым зазором путем замены шариков или кольца в собираемом комплекте, то подшипники собирают из колец, в которых отклонения от номинальных размеров дорожек качения превышают допустимые по конструкторскому чертежу более чем в два раза.

Подшипниковые заводы имеют измерительные приборы для контроля технологичным способом радиального или осевого зазора в изготовляемых подшипниках, но не имеют измерительных приборов для контроля технологичным способом угла контакта и производят двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники без контроля угла контакта, предполагая его обеспеченным при обеспечении заданного осевого зазора. А так как такие подшипники собирают из колец со случайным сочетанием в большей мере недопустимо высоких отклонений от номинальных размеров дорожек качения, то отклонения от номинального угла контакта в таких подшипниках и, следовательно, радиального зазора превышают допустимую величину до удвоенного значения, и долговечность работы таких подшипников в ступичном узле переднеприводного автомобиля не превышает в среднем 30 тыс. км пробега.

Так, например, в наиболее применяемом шарикоподшипнике 256907ЕК12 должны быть:

осевой зазор S=0,07±0,01 мм; угол контакта =40±5; номинальный диаметр шариков W=10 мм, минимальный радиус профиля желоба дорожки качения в кольцах в наружном R=5,18 мм, во внутреннем r=5,14 мм.

Если подшипники 256907ЕК12 будут изготавливаться с осевым зазором и углом контакта в пределах, заданных потребителем, то подшипники будут иметь радиальный зазор Р, определяемый формулой

Номинальный радиальный зазор

Максимальный радиальный зазор

Минимальный радиальный зазор

Но по конструкторскому чертежу допускается изготавливать кольца с отклонениями размеров дорожек качения диаметра в наружном D, во внутреннем d и положения в наружном Н, во внутреннем h до ±0,02 мм и подшипники, собранные из таких колец путем измерения в кольцах комплектовочного размера и селективной сборки по этой величине до получения осевого зазора в пределах допуска, будут иметь отклонение от номинального угла контакта, определяемое формулой

и радиальный зазор

от

до

Но так как кольца подшипников изготавливают с отклонениями размеров диаметра и положения дорожек качения до ±0,04 мм, то подшипники, собранные из таких колец, будут иметь:

Отклонение от номинального угла до величины

и будут иметь радиальный зазор

от

до

Наличие названных недостатков в двухрядных радиально-упорных шарикоподшипниках подтверждается тем, что для изготавливаемых в России переднеприводных автомобилей производят ступичные подшипники Вологодский и Саратовский подшипниковые заводы, а на обеспечение замены этих подшипников в эксплуатируемых переднеприводных автомобилях работают шесть подшипниковых заводов - Вологодский, Минский, Курский, два Самарских (ЗПОН и ЗСП) и Вожский.

На Вологодском подшипниковом заводе перед селективной сборкой таких подшипников измеряют в сравнении с номинальной величиной отклонения размеров в кольцах:

- во внутреннем однорядном отклонение диаметра дорожки качения на расстоянии от базового торца, равном номинальному, математическое выражение которого имеет вид

G_в=0,5d-h·tg₀

- в наружном двухрядном отклонение среднего диаметра дорожки качения на расстоянии между дорожками качения равном номинальному, математическое выражение которого имеет вид

G_H=(H·tg₀-D)·0,5

где d, D - отклонение диаметра дорожки качения в точках номинального угла контакта ₀ во внутреннем, в наружном кольцах;

h, Н - отклонение расстояния во внутреннем кольце между дорожкой качения и базовым торцом, в наружном - между дорожками качения, в точках номинального угла контакта,

и сортируют кольца по величине и знаку полученного результата измерения на группы.

На Саратовском подшипниковом заводе перед селективной сборкой таких

подшипников измеряют отклонения размеров в кольцах:

- во внутреннем отклонение расстояния между базовым торцом и расположенными в оправке измерительными шариками, на которые базируют дорожкой качения кольцо при измерении, математическое выражение которого имеет вид

- в наружном отклонение расстояния между двумя рядами измерительных шариков, расположенных в оправках и базирующихся при измерении на дорожки качения кольца, математическое выражение которого имеет вид

где r, R - радиус профиля желоба дорожки качения во внутреннем, наружном кольцах;

W_u - диаметр измерительных шариков.

На Вологодском и Саратовском подшипниковых заводах перед селективной сборкой подшипников измеряют в кольцах размер, который является разностью отклонений диаметра и положения дорожек качения и, как следует из приведенных математических выражений, может быть равен нулю при сколько угодно большой величине отклонений диаметра и положения дорожек качения в кольце, что не гарантирует обеспечение заданного допуска угла контакта в собранных подшипниках, а только дает возможность получить в заданном допуске осевой зазор, так как

G_B·cos₀=0,5d·cos₀-h·sin₀=K_B

G_H·cos₀=(H·sin₀-D·cos₀)·0,5=K_H

и если во втором методе измерения диаметр измерительных шариков будет выбран из условий, что W_u 1,3r и W_u 1,3R,

при которых выражениями

можно пренебречь из малости, то получим выражения

Z_B·sin₀=h·sin₀-0,5d·cos₀=K_B

Z_H·sin₀=(D·cos₀-H·sin₀)·0,5=K_H

В этих обоих случаях математические выражения полученных результатов комплектовочного размера для внутреннего кольца К_В и для наружного кольца К_Н совпадают, результаты сложения которых (К_В+К_Н) с номинальной величиной диаметра шарика W₀ дают величину диаметра шариков, с которыми и с измеренными внутренними и наружными кольцами должен быть собран подшипник с заданным осевым зазором.

В нормативных документах на подшипники качения отсутствуют указания и требования, определяющие связь величины допустимых отклонений размеров диаметра и положения дорожек качения в кольцах двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников с заданным допуском угла контакта.

Технической задачей изобретения является определение величины допустимых отклонений и возможных сочетаний превышающих допустимые отклонения от номинальных размеров диаметра дорожек качения и расстояния между дорожками качения в кольцах в зависимости от определяющих динамическую грузоподъемность подшипника размеров конструктивных элементов и параметров: диаметра шариков, радиуса профиля желоба дорожек качения, угла контакта и его допускаемого отклонения от номинальной величины и измерение в собираемом подшипнике отклонения угла контакта от номинального.

Поставленная задача решается тем, что двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник содержит наружное и составное внутреннее кольца, в которых отклонения размеров диаметра D и d дорожек качения и расстояния H в наружном кольце между дорожками качения и 0,5 h во внутреннем кольце между дорожкой качения и базовым торцом, измеренные в точках номинального угла контакта ₀, не превышают величины, определяемой выражениями

D=d(R+r-W)·tg·sin₀

Н=h(R+r-W)·tg·cos₀,

где - допустимое отклонение угла контакта;

R, r, W - номинальные радиус профиля желоба в наружном, внутреннем кольцах, диаметр шариков,

и шарики с одинаковым диаметром, в которых отклонение от номинального диаметра W не превышает величины определяемой выражением

W(R+r-W)·tg·sin2₀,

или подшипник содержит кольца, в которых отклонения выше упомянутых размеров дорожек качения превышают допустимые при условиях, что в кольцах на дорожке качения смещение точки контакта относительно номинального положения в наружном С_н и во внутреннем С_в не превышают величины, определяемой выражениями:

(D·sin₀+Н·cos₀)·0,5=|С_H|(R+r-W)·tg

(d·sin₀+h·cos₀)·0,5=|C_B|(R+r-W)·tg

и что совпадают знаки смещений С_H и С_B.

Способ измерения отклонения угла контакта от номинального перед сборкой подшипника заключается в том, что отклонение угла контакта в каждом ряде шариков определяют из выражений

Способ измерения отклонения угла контакта от номинального в собранном подшипнике путем вычисления угла контакта по результатам измерения осевого и радиального зазора в подшипнике отличается тем, что вычисляют для двухрядного радиально-упорного шарикоподшипника номинальный радиальный зазор Р₀ из выражения

вычисляют номинальную полуразность углов контакта _о при осевом и радиальном нагружении шарикоподшипника из выражения

измеряют в шарикоподшипнике осевой зазор S, радиальный зазор Р, угол контакта при осевом нагружении подшипника определяют из выражения

и сравнивают с номинальным значением.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена расчетная схема предлагаемого шарикоподшипника.

Шарикоподшипник радиально-упорный двухрядный содержит наружное кольцо 1 с двумя дорожками качения, внутреннее составное кольцо, состоящее из двух колец 2 и 3 с одной дорожкой качения в каждом, и два ряда шариков 4, размещенных в сепараторах (не показаны).

На чертеже обозначены:

S - величина осевого зазора;

Р - величина радиального зазора;

, - угол контакта шарика с дорожками качения колец при осевом, при радиальном нагружении шарикоподшипника;

W - диаметр шариков;

R, r - радиус профиля желоба наружного, внутреннего колец;

D, d - диаметр дорожки качения в точке контакта шариков с желобом дорожки качения в наружном и во внутреннем кольцах (диаметр линии контакта);

Н, h/2 - расстояние в наружном кольце между линиями контакта, во внутреннем однорядном кольце между линией контакта и базовым торцом;

- допустимое отклонение угла контакта;

С/2 - расстояние между линией, проходящей через точки A₁, E₁, которые являются центрами кривизны профиля желобов наружного и внутреннего колец, центр шарика и точки T₁ и F₁ контакта шарика с дорожками качения колец при номинальном угле контакта ₀ и точкой, в которой будет находиться центр кривизны профиля желоба при допустимом отклонении угла контакта .

Так как при осевом нагружении подшипника, при котором (см. чертеж) детали подшипника изображены сплошной линией, будет находится центр кривизны с радиусом R профиля желоба наружного кольца 1 в точке E₁ и центр кривизны с радиусом г профиля желоба внутреннего кольца 2 в точке A₁, а шарик 4 будет контактировать с дорожками качения колец в точках T₁ и Т₂, то из треугольника A₁B₁E₁ получим

где ₀ - номинальный угол контакта.

Угол контакта в подшипнике в зависимости от размеров радиуса профиля желобов, диаметра дорожек качения, расстояний между дорожками качения и осевого зазора

Диаметр шариков в зависимости от размеров дорожек качения в кольцах

Из выражения (3) получим выражение для осевого зазора в зависимости от размеров в деталях подшипника

в котором при =₀, получим

Выражение (4) показывает, что заданный осевой зазор в подшипнике может быть получен за счет подбора диаметра шариков.

Диаметр дорожки качения в кольцах в точках номинального угла контакта: в наружном

D=G+W₀·cos₀;

во внутреннем составном

d=G-W₀·cos₀

где G - номинальный диаметр между центрами шариков в подшипнике.

Расстояние вдоль оси в кольцах между дорожками качения в точках номинального угла контакта:

в наружном

Н=L—W₀·sin₀;

во внутреннем составном

h=(L+W₀·sin₀)+S

где L - номинальное расстояние между центрами шариков в рядах подшипника.

W₀ - номинальный диаметр шариков.

Затем при радиальном нагружении подшипника центр кривизны профиля желоба наружного кольца, изображенного прерывистой линией, (см. чертеж) с радиусом R, будет находиться в точке ₄ и шарик, изображенный прерывистой линией, будет контактировать с дорожками качения колец в точках Т₄ и Е₄, и из треугольника А₁В₂Е₄ получим выражение для радиального зазора

так как A₁E₄=A₁E₁; В₂Е₄=B₁V=В₁Е₁-0,5·S; А₁В₁=A₁E₁·cos

то получим выражение:

Из треугольника E₁VE₄ следует при условии, что A₁E₄=A₁E₁

Р=2Е₄V=2(А₁В₂-А₁В₁)=2А₁Е₁(cos-cos)

S=2Е₁V=2(В₁Е₁-B₁V)=2A₁E₁(sin-sin)

что

и что угол между сторонами E₁E₄ и Е₁V равен значению

и так как перпендикулярны линия E₁N к линии А₁Е₁ и линия Е₁В₁ к линии В₁А₁, то угол между линиями E₁N и E₁V равен и угол между линиями E₁N и Е₁Е₄ равен величине

-(+)/2=(-)/2

Из равностороннего треугольника E₁A₁E₄ следует, что

то

Из изображенной расчетной схемы шарикоподшипника следует, что при допустимом изменении размеров в деталях подшипника определяемый выражением (9) полуразностный угол (-)/2 будет изменяться незначительно, т.е. изменением его можно пренебречь, может быть обозначен ₀ и вычислен из выражения

где S₀, P₀ - номинальный осевой зазор в подшипнике и номинальный радиальный зазор, вычисленный по выражению (6) при =₀.

Но так как

то из выражений (8) и (10) получим

Выражение (11) дает возможность вычислить угол контакта в двухрядном радиально-упорном шарикоподшипнике по результатам измерения в шарикоподшипнике осевого и радиального зазоров.

На расчетной схеме шарикоподшипника изображены прямоугольники вокруг точек T₁ и F₁ и точек A₁ и E₁, площади которых являются множеством возможных отклонений размеров D/2, Н/2, d/2, h/2, и пропорциональным изменениям этих размеров и изменениям радиусов R и r возможных изменений координат центров кривизны поверхности желобов наружного и внутреннего колец.

Максимальный угол контакта _мах в подшипнике будет при отклонениях размеров дорожек качения, соответствующих координатам точки Т₂, которой пропорционально соответствует точка Е₂, и точки F₂, которой пропорционально соответствует точка А₂.

Минимальный угол контакта _min в подшипнике будет при отклонениях размеров дорожек качения, соответствующих координатам точки Т₃, которой пропорционально соответствует точка Е₃, и точки F₃, которой пропорционально соответствует точка А₃.

Допускаемое отклонение угла контакта в подшипнике определяет максимальное смещение от номинального положения центров кривизны поверхности желобов с радиусами R и r в направлении перпендикулярно линии, проходящей через точки T₁ и F₁, на расстояние С/2, определяемое выражением

или на основании координат, например точек Т₂ и F₂, характеризуемых величинами 0,5D_мах, 0,5Н_мах, 0,5d_мах, 0,5h_мах

Из этого следует, что выражения

для наружного кольца

для внутреннего кольца

характеризуют величину и знак смещения точки контакта относительно номинального положения на дорожке качения колец в направлении перпендикулярно лучу номинального угла контакта ₀, и что отклонение угла контакта в таком подшипнике при его осевом нагружении может быть определено в каждом ряду шариков из выражений:

Из изображенных на расчетной схеме подшипника прямоугольников вокруг точек A₁ и E₁ следует, что расстояния Е₂А₂ и Е₃А₃ не будут меньше номинальной величины (R+r-W) при условии, что каждое направление расстояний С/2 относительно точки A₁ и расстоянии С/2 относительно точки E₁ будут находиться на одной линии. А так как направления расстояний С/2 перпендикулярны лучу номинального угла контакта, проходящего через точки T₁, A₁, E₁, F₁, то двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник будет иметь отклонение угла контакта не более допустимого, в котором наружное и составное внутреннее кольца имеют отклонения размеров диаметра D и d дорожек качения и расстояния Н и h между дорожками качения, измеренные в точках номинального угла контакта

- не более величины, определяемой выражениями

- или превышают допустимую величину, определяемую выражениями (17) и (18) при условиях, что в кольцах на дорожке качения смещение точки контакта относительно номинального положения в наружном С_H и во внутреннем С_B не превышают величины, определяемой выражениями

и что совпадают знаки смещений С_H и С_B.

Из этих условий следует, что наружное и составное внутреннее кольца такого подшипника могут иметь отклонения размеров диаметра D и d дорожки качения и расстояния Н и h между дорожками качения значительно превышающие допустимые, определяемые выражениями (17) и (18), но только те, которые расположены (см. рисунок) относительно точек T₁ и F₁ вдоль линии, проходящей через точки T₁ и F₂, и на расстоянии не более С_мах от этой линии.

Из выражений (14) и (15) следует, что величина смещения точки контакта на дорожке качения колец относительно номинального положения в направлении перпендикулярно параметрам С_H и С_B, т.е. вдоль линии, проходящей через точки T₁ и F₁, будет определяться выражениями

в наружном

во внутреннем

которые характеризуют величину и знак комплектовочного размера колец, результаты сложения которых с номинальной величиной диаметра шарика дадут величину диаметра шариков, с которыми и с измеренными наружным и внутренними кольцами должен быть собран подшипник, т.е.

Из выражений (23), (22), (21), (18), (17) следует, что предлагаемый шарикоподшипник будет содержать шарики, имеющие максимальное отклонение диаметра W от номинального:

Для селективной сборки таких двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников, кольца которых будут иметь отклонения размеров диаметра дорожек качения и расстояния между дорожками качения не более величин, определяемых выражениями (17) и (18), достаточно будет проводить измерение в кольцах только комплектовочного размера К_H и К_B, определяемые выражениями (21) и (22), а если кольца будут иметь отклонения размеров диаметра дорожек качения и расстояния между дорожками качения, превышающие допустимые, определяемые выражениями (17) и (18), необходимо будет перед измерением комплектовочного размера рассортировать внутренние и наружные кольца на две группы по знаку “Плюс” и по знаку “Минус” смещения точки контакта на дорожке качения, определяемого выражениями (14) и (15), и собирать подшипники из колец, которые имеют одинаковый знак смещения точки контакта на дорожке качения.

Способ измерения в шарикоподшипнике отклонения угла контакта от номинального осуществляют тем, что измеряют в кольцах, которые будет содержать шарикоподшипник, отклонения размеров в наружном диаметра D дорожек качения и расстояния Н между дорожками качения, во внутреннем отклонения диаметра d дорожки качения и расстояния h между дорожкой качения и базовым торцом, в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта, определяют для колец величины смещений С_H и С_B по выражениям (14) и (15) и определяют отклонение угла контакта из выражения (16).

Способ измерения в собранном шарикоподшипнике отклонения угла контакта от номинального осуществляются тем, что вычисляют для шарикоподшипника номинальный радиальный зазор ₀ из выражения (6) и номинальную полуразность углов контакта ₀ при осевом и радиальном нагружении шарикоподшипника из выражения (10), измеряют в шарикоподшипнике осевой S и радиальный Р зазоры, угол контакта при осевом нагружении шарикоподшипника определяют из выражения (11) и полученный результат сравнивают с номинальным значением. Например, в шарикоподшипнике 256907ЕК12 должны быть:

1. Допустимое смещение центров кривизны поверхности желобов дорожек качения в кольцах относительно номинального положения по выражению (12)

С_max=(5,18+5,14-10)·tg5=0,032·0,0875=0,028 мм.

2. Допустимое отклонение от номинальных размеров дорожек качения в кольцах в точках номинального угла контакта по выражениям (17) и (18), которые должны быть указаны в конструкторском чертеже:

- диаметра дорожек качения

D=d=0,028·sin40=±0,018 мм.

- расстояния между дорожками качения в наружном кольце

Н=0,028·cos40=±0,022 мм

- расстояния между дорожкой качения и базовым торцом во внутреннем кольце

h=0,5·Н=±0,011 мм.

3. Допустимое отклонение от номинального диаметра шариков в подшипнике по выражению (24)

W=0,032·tg5·sin2·40=±0,027 мм.

4. Полуразностный угол ₀, _max, _min по выражению (10)

5. Угол контакта в подшипнике при номинальных осевом и радиальном зазорах в подшипнике по выражению (11)

6. Результаты вычисления величин С_B и С_H, К_B и К_H и диаметра шариков для сборки подшипников из колец с недопустимыми отклонениями размеров дорожек качения по выражениям (14), (15) и (21), (22) и (23) (см. таблицу).

Из которых следует, что первый подшипник должен содержать кольца:

наружное №1 и внутренние №1 и №2, второй подшипник - наружное №2 и внутренние №3 и №4, в которых будет отклонение угла контакта по выражению (16)

и в случае противоположной сборки подшипников

Таким образом предлагаемое изобретение дает возможность каждому шарикоподшипнику иметь угол контакта в заданном допуске и уменьшить в шарикоподшипниках отклонение от номинальной величины радиального зазора.

Формула изобретения

1. Шарикоподшипник радиально-упорный двухрядный, содержащий наружное кольцо с двумя дорожками качения, внутреннее кольцо, состоящее из двух колец с одной дорожкой качения в каждом, и размещенные в сепараторах два ряда шариков, контактирующих с дорожками качения, отличающийся тем, что в наружном и во внутреннем составном кольцах допустимые отклонения от номинальных размеров диаметра в наружном D и во внутреннем d дорожки качения и расстояния в наружном Н и во внутреннем h между дорожками качения в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта ₀ в подшипнике, не превышают величины, определяемой выражениями

D=d(R+r-W)tgsin ₀;

H=h(R+r-W)tgcos ₀,

где - допустимое отклонение угла контакта;

R, r, W - номинальные радиусы профиля желоба в наружном, внутреннем кольцах, диаметр шариков,

и в шариках, имеющих одинаковый диаметр, допустимое отклонение от номинального диаметра W не превышает величины, определяемой выражением

W(R+r-W)tgsin 2₀.

2. Шарикоподшипник по п.1, отличающийся тем, что в наружном и во внутреннем составном кольцах отклонения размеров диаметра D и d дорожки качения и расстояния Н и h между дорожками качения в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта, превышают допустимые при условиях, что в кольцах на дорожках качения смещение точки контакта относительно номинального положения в наружном С_Н и во внутреннем С_В не превышают величины, определяемой выражениями

(Dsin ₀+Hcos ₀)0,5=|C_H|(R+r - W)tg;

(dsin ₀+hcos ₀)0,5=|C_В|(R+r - W)tg,

и что совпадают знаки смещений С_Н и С_В.

3. Способ измерения в шарикоподшипнике по пп.1 и 2 отклонения угла контакта от номинального отличается тем, что измеряют в кольцах, которые будет содержать шарикоподшипник, отклонения размеров в наружном диаметра D дорожек качения и расстояния Н между дорожками качения, во внутреннем отклонении диаметра d дорожки качения и расстояния h между дорожкой качения и базовым торцом, в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта ₀, определяют для колец параметры смещений С_Н и С_В и определяют отклонение угла контакта для каждого ряда шариков из выражения

=

где С_Н=(Dsin ₀+Hcos ₀)0,5;

С_В=(dsin ₀+2hcos ₀)0,5.

4. Способ измерения в собранном шарикоподшипнике по пп.1 и 2 отклонения угла контакта от номинального путем вычисления угла контакта по результатам измерения в шарикоподшипнике осевого и радиального зазоров и сравнения полученного результата с номинальным значением, отличающийся тем, что вычисляют для шарикоподшипника номинальный радиальный зазор ₀ из выражения

вычисляют номинальную полуразность углов контакта ₀ при осевом и радиальном нагружении шарикоподшипника из выражения

измеряют в шарикоподшипнике осевой зазор S, радиальный зазор Р и угол контакта при осевом нагружении шарикоподшипника определяют из выражения

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.05.2008

Извещение опубликовано: 20.06.2010        БИ: 17/2010

---