CS217067B1

CS217067B1 - Device for testing rings of radial rolling bearings and rolling elements

Info

Publication number: CS217067B1
Application number: CS739280A
Authority: CS
Inventors: Jiri Rathusky
Original assignee: Rathousky Jiri
Priority date: 1980-11-03
Filing date: 1980-11-03
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález se týká zařízení ke zkoušení kroužků radiálních valivých ložisek a těles, zejména ke zkoušení trvanlivosti. Cílem vynálezu je vytvořit zařízení ke zkoušení trvanlivosti kroužků ložisek a valivých těles v podmínkách, které se značně přibližují běžnému provozu valivého ložiska. Uvedeného cíle je dosahováno vhodným uspořádáním zkušebního zařízení, které sestává z alespoň jednoho trnu uloženého ve frémě nebo zátěžném nosiči a obemknutéha soustředně s vůlí alespoň jedním vnějším kroužkem, který je ve valivém styku s hnacím hřídelem. Hnpeí hřídel je připojen k náhonnému ústrejí pro vyvozování otáčivého pohybu a je otočně uložen na alespeň třech vnějších kroužcích nebo na ložiskách ve frémě. Hnací hřídel a/nebo alespoň jeden trn je uspořádán vůči frémě suvně nebo kyvně ve směru podél nejkrstší spojnice osy hnacího hřídele s osou alespoň jednoho trnu a je připojen zétěžným nosičem k zátěžnému ústrojí pro vyvozování zátěžné síly.The invention relates to a device for testing radial rolling bearing rings and bodies, in particular for durability testing. The aim of the invention is to create a device for testing the durability of bearing rings and rolling bodies in conditions that are very close to the normal operation of a rolling bearing. The stated aim is achieved by a suitable arrangement of the testing device, which consists of at least one mandrel mounted in a frame or load carrier and surrounded concentrically with clearance by at least one outer ring, which is in rolling contact with the drive shaft. The drive shaft is connected to the drive hub for generating rotary motion and is rotatably mounted on at least three outer rings or on bearings in the frame. The drive shaft and/or at least one mandrel is arranged to slide or pivot relative to the frame in a direction along the shortest connecting line of the drive shaft axis with the axis of at least one mandrel and is connected by a load carrier to the load device for applying a load force.

Description

Vynález se týká zařízení ke zkoušení kroužků radiálních valivých ložisek a valivých těles, zejména ke zkoušení trvanlivosti.The invention relates to a device for testing rings of radial roller bearings and rolling elements, in particular for durability testing.

Při zkoušení trvanlivosti sestavených ložisek se valivá tělesa odvalují po oběžných drahách za zatěžování, přičemž doba trvání zkoušky je limitována vznikem únavovéhe jevu. Únavový jev vzniká někdy na valivých tělesech, jindy na oběžných drahách vnitřníh nebo vnějšího kroužku.When testing the durability of assembled bearings, the rolling elements roll in raceways under loading, the duration of the test being limited by the occurrence of a fatigue effect. The fatigue phenomenon sometimes occurs on rolling elements, sometimes in the raceways of the inner or outer ring.

K únavovému jevu dochází v zatíženém pásmu, kde se při zkoušení prostřednictvím odvalujících se valivých těles koncentruje střídavé zatížení. Trvanlivost je vyjédřefaa počtem otáček, které ložisko vykoná do objevení se prvních známek únavy materiálu. 2-e zjištěných údajů lze stanovit například dynamickeu únosnost, přičemž ae porovnává, v jakém rozsahu odpovídá zjištěná dynamická únosnest únosnosti předepsané. V současné době se z jednotlivých ložiskových součástí běžně zkoušejí kuličky dle čs. vynálezu č. 164 076. Zkoušená kulička je upnuta a odvalují se po ní alespoň tři kuličky pomocné, které se dále odvalují po dráze vytvářené například v otáčejícím se válcovém pouzdře a na zkoušenou kuličku je vyvozována zétěžná síla. Zkouška je sice efektivní, nevýhodné však je, že podmínky styku a odvalování jsou rozdílné ve srovnání se sestaveným ložiskem, kde kuličky nejsou při odvalováný omezovány. Výsledky tekavých zkoušek pak nedávají údaj o trvanlivosti kuliček v ložisku a lze je použít jen pro vzájemné srovnání provedených zkoušek jednotlivých skupin kuliček. Navíc je zařízení pouze jednaúčelové a nelze je proto použil pro jiné součásti valivých ložisek. Vnitřní kroužky a valivé tělesa je možno zkoušet podle čs. vynálezů č. 148 022. V tomto případě se zkuěební valivé těleso odvaluje v oběžných drahách tří otočně uspořádaných vnitřních kroužků ložiska, které jsou umístěny ve stejných roztečných vzdálenostech. Na zkuěební valivé tělese se působí zatěžovací silou, přenášenou na jeden z vnitřních kroužků prostřednictvím upínacíhe trnu, uleženého ve směrech ke středu valivého tělesa suvně nebo kyvné. Kinematické poměry pí i zkoušení kompletního ložiska plně neodpovídej! provozním parametrům a zkouě*ení je málo produktivní.The fatigue phenomenon occurs in the loaded zone, where the alternating load is concentrated when tested by rolling rolling elements. The durability is expressed by the number of revolutions the bearing performs until the first signs of material fatigue appear. 2-e of the determined data, it is possible to determine, for example, the dynamic load-bearing capacity by comparing the extent to which the determined dynamic load-bearing capacity corresponds to the prescribed. Currently, the individual bearing parts are commonly tested balls according to MS. No. 164,076. The test ball is clamped and rolled at least three auxiliary balls, which are further rolled along a path formed, for example, in a rotating cylindrical housing and a load force is exerted on the test ball. Although the test is effective, the disadvantage is that the contact and rolling conditions are different compared to the assembled bearing, where the balls are not constrained during rolling. The results of the flowing tests then do not give an indication of the durability of the balls in the bearing and can only be used for comparing the performed tests of individual groups of balls. In addition, the device is only dedicated and cannot be used for other rolling bearing components. Inner rings and rolling elements can be tested according to MS. No. 148,022. In this case, the test rolling element rolls in the orbits of three rotatably arranged inner bearing rings that are equidistantly spaced. The test rolling element is subjected to a load force transmitted to one of the inner rings by means of a clamping mandrel positioned in the direction of the center of the rolling element either sliding or swinging. Kinematic ratios do not fully match when testing a complete bearing! operating parameters and testing is poorly productive.

Uvedené nevýhody odstraňuje ve značné míře zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z alespoň jednoho trnu uloženého pevně nebo úhlově přestavitelně nebo otočně ve frémě a/nebo zátěžném nosiči a obemknutého soustředně s vůlí alespoň jedním vnějším kroužkem, který je ve valivém styku s hnacím hřídelem připojeným k náhonnému ústrojí pro vyvozování otáčivého pohybu. Hnací hřídel otočně uložený ne alespoň třech vnějších kroužcích nebo ložiskách vt frémě a to nehybně nebo suvně nebo kyvné, e/nebo alespoň jeden trn je uspořádán vůči frémě suvně nebo kyvné ve směru podél nejkratší spojnice osy hnacího hřídele s osou alespoň jednoho trnu a je připojen zátěžným nosičem k zétěžnému ústrojí pro vyvozování zátěžné síly. Další podstatou je to, že' na vnějším kroužku je pevně uloženo pouzdro, jehož prostřednictvím je vnější kroužek ve valivém styku s hnacím hřídelem. Další podstatou je to, že trn je připojen k náhonnému ústrojí pro vyvozování otáčivého pohybu. Další podstatou je to, že ve vnějším kroužku je uspořádán soustředně s vůlí separétor.The above-mentioned disadvantages are largely eliminated by the device according to the invention, which consists of at least one mandrel mounted fixedly or angularly adjustable or rotatable in a frame and / or a load carrier and encircling concentrically with play by at least one outer ring which is in the rolling element contacting a drive shaft coupled to the drive means for exerting rotational motion. A drive shaft rotatably mounted on at least three outer rings or bearings in a friction, either rigidly or sliding or swinging, e / or at least one mandrel is disposed relative to the friction sliding or swinging in a direction along the shortest axis of the drive shaft axis to the axis of the at least one mandrel a load carrier to a load mechanism for exerting a load force. A further feature is that the housing is fixedly mounted on the outer ring through which the outer ring is in rolling contact with the drive shaft. Another principle is that the mandrel is connected to a drive device for generating a rotational movement. Another principle is that a separator is arranged concentrically with the clearance in the outer ring.

Na zařízení podle vynálezu lze zkoušet kroužky všech typů radiálních valivých ložisek a odpovídající valivá tělesa, Pro zkoušku je možno použít přímo součásti valivých ložisek se shodnými tvary a rozměry odvalujících se plech i se shodnou technologií výroby. Princip namáhání v zátěžném pásmu je shádný jako ve valivém ložisku. Pii zkoušce se dosáhne podmínek značně se přibližujících valivému ložisku. Výsledky zkoušek lze pak aplikovat přímo na odpovídající valivá ložiska.Rings of all types of radial roller bearings and corresponding rolling elements can be tested on the device according to the invention. Rolling bearing components with identical shapes and dimensions of rolling plates and with the same production technology can be used directly for the test. The principle of loading in the load zone is the same as in a rolling bearing. During the test, conditions very close to the rolling bearing are achieved. The test results can then be applied directly to the corresponding roller bearings.

217067 2217067 2

Vynález je dále vyevětlbn ne základě příkladných provedení, schematicky znázorněných na 'přiložiném výkrese. Ne obr. 1 je n#rysný pohled na jedna možně provedení, na obr. 2 je jehe půdorysný pohled a na obr. 3 je nárysný pohled na dalěí mezně provedení zařízení. Zařízení ne abr. 1 a 2 sestává ze dvou trnů 2,10. Na kžadý ztěchto trnůJ3,10 je naliseván vnitřní kroužek 4 ložiska. Mezi oběžnou drahou 3 tohoto vnitřního kroužku 4 ložiska s oběžnou drahou 5 vnějšího kroužku 6 ložiska jsou valivě uspořádána valivé tělesa 1 vzájemně oddělená separétorem 2 Vnější kroužek 6 ložiska je obepnut pouzdrem 8, prostřednictvím kterého je vnější kroužek_6 ložiska ve valivém etyku e pláštěm hnacího hřídele 7, který je připojen k náhonnému ústrojí A pro vyvozování otáčivého pohybu. Hnací hřídel 7 je otočný v ložiskách 13. «/Sen ze dvou trnů 9,10, v tomto případě trpje uložen v posuvně zátěžném nosiči 12, na který je připojeno zátěžné ústrojí_C pro vyvěšování zátěžné síly. Ve frémě B Je uložen trn 10 a suvně uspořádány ložisko 13 a trn 9 v posuvném zátěžném nosiči 12, přičemž osy trnu_9, hnacího hřídele a tmu 10 leží v jedné rovině a jsou navzájem rovnoběžné. Působením kroutícího momentu M je otáčeno hřídelem 7 a frikčně jsou unášena pouzdra 8 s rotujícími vnějšími kroužky 6 ložiska, čímž dochází k odvalování valivých těles 1.The invention is further illustrated by reference to the exemplary embodiments shown schematically in the accompanying drawing. Fig. 1 is a schematic view of one possible embodiment, Fig. 2 is a plan view, and Fig. 3 is an elevational view of another limit embodiment of the apparatus. Device no abr. 1 and 2 consists of two mandrels 2,10. On each of these mandrels 3, 10, an inner bearing ring 4 is fitted. Between the raceway 3 of the bearing inner race 4 and the raceway 5 of the outer race 6, rolling elements 1 are separated from each other by a separator 2 The outer race 6 is encircled by a bushing 8 through which the outer race 6 is which is connected to a drive device A for generating a rotary movement. The drive shaft 7 is rotatable in the bearings 13. The sen of the two mandrels 9, 10, in which case it is supported in a sliding load carrier 12, to which a load-bearing device 10 for attaching the load force is connected. The frame B accommodates the mandrel 10 and the bearing 13 and the mandrel 9 are displaceably disposed in the movable load carrier 12, the axes of the mandrel 9, the drive shaft and the darkness 10 being aligned and parallel to each other. Due to the torque M, the shaft 7 is rotated and the bushes 8 with the rotating bearing outer rings 6 are frictionally carried, thereby rolling the rolling elements 1.

Jiné uspořádání zařízení podle vynálezu, znázorněné na obr. 3 sestává ze tří trnů 9,10,11.Another arrangement of the device according to the invention shown in Fig. 3 consists of three mandrels 9, 10, 11.

Ne každý z těchto trnů J^e nalisováa vnitřní kioužek ložiska. Mezi oběžneu drahou tohoto vnitřního kroužku £ ležiska a oběžneu drahou_5. vnějšího kroužku 6 ložidka jsou valivě uspořádána valivá tělesa JL vzájemně odděleitá separétorem_2. Vnější kroužek 6_ ložiska v této variantě uspořádání není obepnut pouzdrem a je ve vfltlivém styku s pláštěm hnacího hřídele 7. Alespoň jeden ze tří trnů 9,10,11, v tomto případě trn J9, je uložen v posuvném zátěžném nosiči 12, zbývající dva trny 10,11 jsou uloženy v pevných nosičích 14. Přímky spojující osu hřídele 7 s osami trnů’9,10,11 lejlí v rovinách, které svírají navzájem prostorový úhel 120 ® Na posuvný zátěžný nosič 12 je připojeno zátěiné ústrojí C pro vyvozování zátěžné síly. N* hnací hřídel 7 je přenášen kroutící moment M z nezakresleného náhonu. Působením kroutícího mementu M je otáčeno hnacím hřídelem 7 a frikčně jaou unášeny vnější kroužky 6 ložiska, čímž dochází k odvalování valivých těles_1. Uvedeným prostorovým uspořádáním je dosažena toho, že ve všech třech místech styku hnacího hřídele _7 s vnějšími kroužky _6 ložiska působí stejně velká zátěžné síla.Not all of these thorns J ^e nalisováa kioužek inner bearing. Between the orbit of this inner ring 6 of the seat and the orbit 5. of the outer bearing ring 6, rolling elements 11 are separated by a separator 2. The outer bearing ring 6 in this configuration variant is not encased by the sleeve and is in fluid contact with the drive shaft housing 7. At least one of the three mandrels 9,10,11, in this case the mandrel 9, is mounted in the sliding load carrier 12, the other two mandrels. The lines connecting the shaft axis 7 to the mandrel axes 9, 10, 11 are in planes that enclose a spatial angle of 120 [deg.] To each other. A load-bearing device C is applied to the sliding load carrier 12 for exerting a load force. The N * drive shaft 7 is transmitted by the torque M from a non-illustrated drive. Under the action of the torque M, the drive shaft 7 is rotated and the outer rings 6 of the bearing are frictionally entrained, thereby rolling the rolling elements 1. By means of this spatial arrangement it is achieved that an equally high load force is applied at all three points of contact of the drive shaft 7 with the outer bearing rings 6.

Pro zkušební zařízení podle vynálezu je třeba vilit zkušební podmínky podle toho, zda je zkušebním vzorkem valivé tělese 1 nebo vnitřní kroužek 4 ložiska, a to tek, aby trvanlivost zbývajících odvalujících se součástí byla teoreticky vyšší. Je-li zkušebním vzorkem valivé těleso 1, volí se malý počet valivých těles _1, například tři za účelem zvýšení trvanlivosti badově zatíženého vnitřního kroužkuj ložiska je měněna jeho poloha pootéčením trnů 9,10,11.For the test device according to the invention, it is necessary to cast the test conditions depending on whether the test piece is the rolling element 1 or the bearing inner ring 4 so that the durability of the remaining rolling parts is theoretically higher. If the test specimen is a rolling element 1, a small number of rolling elements 1 are selected, for example three, in order to increase the durability of the badly loaded inner race of the bearing, its position is changed by rotating the mandrels 9,10,11.

vin

Toto peotáčení je prováděno bud přerušovaně postupně o určitou úhlovou hodnodu manuálním přestavením, nebo kontinuálně malou uhlovou rychlostí prostřednictvím nezakresleného mechanismu. Je-li zkušebním vzorkem vnitřní kroužek £ ložiska, volí se zvýšený počet valivých těles 1, například >ět, a poloha vnitřního kroužku 4 ložiska se v průběhu zkoušky nemění.This winding is performed either intermittently by a certain angular value by manual adjustment, or continuously at a low angular velocity by means of a non-drawn mechanism. If the test sample is a bearing inner ring 6, an increased number of rolling elements 1, for example> 6, is selected and the position of the bearing inner ring 4 does not change during the test.

Ekouřky se obvykle provádějí na větším počtu zkušebních vzorků a výsledky se pak zpracovávají matematicko statistickými metodami.Smoking is usually carried out on a plurality of test samples and the results are then processed by mathematical and statistical methods.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A device for testing rings of radial roller bearings and rolling elements, characterized in that it consists of at least one darkness (9, 10, 11) mounted fixed or angularly adjustable or rotatable in a frame (B) «or a load carrier (12) and encircling concentrically with the play of the at least one outer ring (6), which is in rolling contact with the drive shaft (7) connected to the drive mechanism (A) for producing a rotational movement, the drive shaft (7) rotatably mounted on at least three outer rings (6) ) or bearings (13) in the frame (B) «that stationary or sliding or swinging and / or at least one mandrel (9,10,11) is disposed relative to the frame (B) sliding or swinging in a direction along the shortest axis of the drive shaft axis ( 7) with an axis of at least one mandrel (9, 10, 11) and connected by a load carrier (12) to a load device (C) for exerting a load force.

Device according to claim 1, characterized in that a sleeve (8) is fixedly mounted on the outer ring (6) by means of which the outer ring (6) is in rolling contact with the drive shaft (7).

Device according to claim 1, characterized in that tm (9,10; 11) is connected to a non-rotating device (A) for generating a rotational movement.

Device according to claim 1, characterized in that a separator (2) is arranged concentrically and with clearance in the outer ring (6).