CS217559B1

CS217559B1 - Apparatus for testing radial thrust bearings

Info

Publication number: CS217559B1
Application number: CS749479A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Bohacek; Radoslav Sablik
Original assignee: Frantisek Bohacek; Radoslav Sablik
Priority date: 1979-11-05
Filing date: 1979-11-05
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález se týká zařízení ke zkoušení radiálně axiálních valivých ložisek, zejména kuželíkových a kuličkových s kosoúhlým stykem. Zařízení se skládá ze tří neotočně uložených pouzder, hřídele, zatěžovacího ústrojí k vyvozování radiální zatěžné síly, náhonného ústrojí k vyvozování otáčivého pohybu a ze zatěžovacího ústrojí pro vyvozování axiální zátěžné síly. Podstata vynálezu spočívá v tom, že hřídel je ve své střední části opatřen nákružkem, na němž jsou vytvořeny zuby, mezi něž zasahují zuby trubek uložených po obou stranách nákružku. Na plášti trubek jsou úložné plochy odpovídající tvarem a rozměry uložení příslušných vnitřních kroužků valivých ložisek s přesahem. Mezi trubkami a hřídelí je axiální vůle. Úložné plochy vnějších kroužků v pouzdrech odpovídají svým tvarem a rozměry suvnému uložení vnějších kroužků příslušných valivých ložisek. Vynález je možno využít v ložiskovém průmyslu.The invention relates to a radial testing device axial rolling bearings, in particular tapered and ball-shaped by contact. The device consists of three non-rotatably mounted bushings, shafts, loading mechanisms to exert a radial load force means for imparting rotational motion and from a loading device for deriving axial load forces. The essence of the invention resides in that the shaft is in its central part provided with a collar on which they are formed teeth between which the teeth of the tubes engage on both sides of the collar. On the cloak the tubes are the storage surfaces corresponding to the shape and the dimensions of accommodating the respective inner ones roller bearing rings with overlap. Between tubes and shaft is axial clearance. Storage the outer ring surfaces in the housings match with its shape and dimensions the outer rings of the respective rolling rings bearings. The invention can be used in the bearing industry.

Description

Vynález se týká zařízení ke zkoušení radiálně axiálních valivých ložisek, zejména kuželíkových a kuličkových s kosoúhlým stykem.The invention relates to a device for testing radially axial roller bearings, in particular angular contact tapered and ball bearings.

Při provádění zkoušek zejména základní dynamické únosnosti radiálně axiálních vaPvých ložisek musí zkušební zařízení vyvozovat na příslušná ložiska odpovídající raďální a ax^:ální zatížení, přičemž se ložisky otáčí jako př’ normální funkci.In conducting the tests especially the basic dynamic load radial axial bearings must vaPvých test equipment to derive the respective bearings and corresponding raďální ^ax: alni load whereby the bearing rotates as Pr 'normal function.

Vzhledem k působícímu radiálnímu zatížení je přenos axiálního zatížení na ložiska zťžeu, protože toto radiální zatížení způsobuje pasivní odpory mezi díly zkušebního zařízení a vyvozované axiální zatížení je tak zákontě postiženo chybou. Kromě toho se při zatěžování ložisek nemohou v zařízení kompenzovat nepříznivé vlivy způsobované deformacemi dílů při zatížení a tepelnými dilatacemi. Ložiska jsou v takových zařízeních obvykle uložena většími kroužky ve třech pouzdrech, z nichž na středním je připojeno zatěžovací částí zatěžovací ústrojí pro vyvozování radiální zátěžné síly, přičemž jedno krajní pouzdro je připojeno k zatěžovací části zatěžovacího ústrojí pro vyvozování axiální zátěžné síly a druhé krajní pouzdro je axiálně nehybné. Všechna pouzdra jsou přitom uložena neotočně. Menší kroužky jsou uloženy na hřídeli, na kterou je při funkci vyvozována přes střední pouzdro s dvěma pomocnými ložisky radiální zatěžovací síla, která se dále hřídelí přenáší na zkoušená krajní ložiska v krajních pouzdrech, z nichž na jedno je vyvozováno axiální zatížení. Vzhledem k chybě kterou by byly výsledky zkoušek zatíženy se střední ložiska dimenzují jako pomocná, protože v případě jejich dimenzování jako zkoušená ložiska by jejich zkoušení probíhalo za nedefinovatelných podmínek, což by ovlivnilo reprodukovatelnost a srovnatelnost výsledků zkoušek. Zkoušky jsou pak zdlouhavé a nákladné z důvodů použití pomocných ložisek.Due to the applied radial load, the transmission of the axial load to the bearings is difficult because this radial load causes passive resistances between the parts of the tester and the resulting axial load is thus affected by error. In addition, adverse stresses caused by deformations of the components under load and thermal dilatations cannot be compensated for when loading bearings. In such devices, the bearings are usually supported by larger rings in three bushings, of which a load case for applying a radial load force is attached to the center, one end bushing being connected to a load case for the axial load force loading device and the other axially stationary. All bushings are rotatably mounted. The smaller rings are mounted on a shaft to which a radial load force is exerted through the middle bushing with two auxiliary bearings, which is then transmitted by the shaft to the tested end bearings in the outer bushings, one of which is subjected to an axial load. Due to the error that the test results would be loaded, the intermediate bearings are dimensioned as auxiliary, because if they were designed as test bearings, their testing would take place under undefined conditions, which would affect the reproducibility and comparability of the test results. The tests are then lengthy and costly due to the use of auxiliary bearings.

Uvedené nevýhody jsou ve značné míře odstraněny zařízením ke zkoušení radiálně axiálních ložisek podle vynálezu, které se skládá ze tří neotočně uložených pouzder, která slouží k uložení ložisek za jejich vnější kroužky, hřídele, který slouží k uložení za jejich vnitřní kroužky, zatěžovacího ústrojí k vyvozování radiální zátěžné síly, které je svou pohyblivou částí připojeno ke střednímu ze tří pouzder, náhonného ústrojí k vyvozování otáčivého pohybu, které je připojeno k hřídeli, a zatěžovacího ústrojí pro vyvozování axiální zátěžné síly. Podstata vynálezu je v tom, že hřídel je ve své střední části opatřen nákružkem, na němž jsou vytvořeny zuby, mezi něž zasahují svými axiálně směřujícími zuby trubky, které jsou po obou stranách jeho nákružku suvně uloženy a na jejichž plášti jsou úložné plochy, jejichž tvar a rozměry odpovídají uložení příslušnýcch vnitřních kroužků valivých ložisek s přesahem, přičemž mezi trub4 kami a hřídelí je axiální vůle k vyrovnávání dilatací a deformací při zkoušení, zatímco úložné plochy vnějších kroužků v pouzdrech odpovídají svým tvarem a rozměry suvnému uložení vnějších kroužků příslušných valivých ložisek. Další podstata je v tom, že na trubkách i v pouzdrech jsou uspořádány distanční elementy. Další podstata je v tom, že krajní pouzdra jsou uložena axiálně nehybně. Další podstata je v tom, že v dutině jednoho krajního pouzdra je axiálně suvně uspořádán píst, který má na čele přivráceném úložnému prostoru příslušného ložiska v pouzdře plochu, odpovídající čelu vnějšího kroužku příslušného ložiska, zatímco druhé čelo pístu uzavírá dutinu s přívodem tlakového média. Další podstata je v tom, že na konci trubek bližších nákružku hřídele jsou vytvořeny opěrné prstence k axiálnímu opěru čel vnitřních kroužků valivých ložisek.These drawbacks are largely eliminated by the radial thrust bearing testing device of the invention, which consists of three non-rotatably mounted bushings for receiving bearings behind their outer rings, a shaft for receiving behind their inner rings, a loading device for deriving a radial load force which is movably connected to the middle of the three bushings, a rotary drive power device which is connected to the shaft, and a load axial load force. The principle of the invention is that the shaft is in its central part provided with a collar, on which teeth are formed, between which the axially directed teeth of the tube extend, which are slidably supported on both sides of its collar and and the dimensions correspond to the interference fit of the respective inner rings of the antifriction bearings, wherein there is an axial clearance between the tubes and the shaft to compensate for dilatations and deformations during testing, while the bearing surfaces of the outer rings in the bushes correspond to their shape and dimensions. Another feature is that spacers are arranged on the tubes and in the sleeves. Another feature is that the outer sleeves are mounted axially stationary. A further feature is that in the cavity of one outer sleeve there is an axially slidably disposed piston having a face corresponding to the outer ring face of the respective bearing in the housing facing the respective bearing in the housing, while the other face of the piston closes the cavity with the pressure medium. Another principle is that at the end of the tubes closer to the shaft collar, support rings are formed to axially support the faces of the inner rings of the roller bearings.

Zařízení podle vynálezu umožňuje suvným uložením ložisek působit na ně staticky určitou silou, takže nejsou jako dosud výsledky zkoušek více či méně zkreslovány pasivními odpory mezi jednotlivými díly zařízení. K tomu přispívá i dostatečně tuhý hřídel. Rovněž není potom nutno používat pomocných ložisek, protože všechna ložiska zde mohou být zkoušená, což zproduktivní a zlevní provádění zkoušek.The device according to the invention makes it possible to exert a static force on the bearings by the sliding bearings of the bearings, so that the results of the tests are not more or less distorted by the passive resistances between the individual parts of the device. A sufficiently rigid shaft also contributes to this. It is also not necessary to use auxiliary bearings, since all bearings can be tested here, which makes the testing more productive and cheaper.

Vynález je dále vysvětlen na příkladném provedení, které je v osovém řezu znázorněno na přiloženém výkresu.The invention is further explained by means of an exemplary embodiment, which is shown in axial section in the accompanying drawing.

Zařízení je uspořádáno v dutině rámu 19 zařízení a skládá se ze tří pouzder 1, 2, 3, v irehž jsou suvně uložena jednořadá kuličková ložiska 11, 12, 13, 14 s kosoúhlým stykem. V dutině levého krajního pouzdra 1 je suvně uspořádán i píst 15, který má na ploše přivrácené zmíněnému ložisku 11 čelní nákružek, kterým se opírá o přivrácené čelo vnějšího kroužku tohoto ložiska 11. Na straně odvrácené ložisku 11 uzavírá píst 15 dutinu v pouzdře 1, která je na druhém konci uzavřena víkem 18, upevněným na pouzdře 1 šrouby. Ve víku 16 je vytvořen přívod 23 tlakového média, což spolu s pístem 15 tvoří zatěžovací ústrojí pro vyvozování axiální zátěžné síly. Ve středním pouzdře 2 jsou svými vnějšími kroužky suvně uložena další dvě jednořadá kuličková ložiska 12,13 s kosoúhlým stykem, která jsou vzájemně uspořádána do O a jejichž vnější kroužky jsou odděleny distančním kroužkem 22. V pravém krajním pouzdře 3 je uloženo svým vnějším kroužkem čtvrté jednořadé kuličkové ložisko 14 s kosoúhlým stykem, které se jedním čelem svého vnějšího kroužku opírá o osazení v dutině tohoto pouzdra 3. Dvojice sousedních ložisek 11, 12 a 13, 14 v různých pouzdrech 1, 2 nebo 2, 3 jsou uspořádány do X. Vnitřní kroužky ložisek 11, 12, 13, 14 jsou nalisovány na trubkách 5, 6 z nichž na každém jsou nalisována dvě ložiska 11, 12 a 13, 14. Mezi vnitřními kroužky sousedních ložisek 11, 12 a 13, 14 na jedno217533 tlivých trubkách 5, G jsou vloženy distanční kroužky 7, 10 k zachování jejich vzájemné vzdálenosti. Trubky 5, 8 mají na svých sousedících koncích opěrné prstence 20, 21, mezi nimiž a přivrácenými čely vnitřních kroužků ložisek 12, 13 jsou vloženy distanční kroužky 8, 9. Trubky 5, B jsou přesně suvvně uloženy na hřídeli 4, který má ve své střední části vytvořen nákružek 17. Tento je na svém nynějším obvodu opatřen zuby, mezi něž zasahují axiálně směřující zuby 18, které vystupují z přivrácených čel opěrných prstenců 20, 21 trubek 5, 6. Mezi čely opěrných prstenců 20, 21 a čely nákružku 17, jakož i mezi zmíněnými zuby je axiální vůle dovolující vyrovnávání dilatací a deformací při zkoušení. Hřídel 4 prochází osovým otvorem pravého krajního pouzdra 3 a je tvarován k neotočnému spojení s otočnou částí nezakresleného náhonného úslrojí pro vyvozování rotačního pohybu. Krajní pouzdraThe device is arranged in a cavity of the device frame 19 and consists of three bushings 1, 2, 3, in which single row angular contact ball bearings 11, 12, 13, 14 are slidably mounted. The piston 15 is also slidably disposed in the cavity of the left outer sleeve 1 and has a face collar on the face facing the bearing 11, which rests on the facing face of the outer ring of the bearing 11. On the side facing the bearing 11 it is closed at the other end by a cover 18 fastened to the housing 1 by screws. A pressure supply 23 is provided in the cover 16, which together with the piston 15 forms a load device for exerting an axial load force. In the middle housing 2, two other single row angular contact ball bearings 12, 13 are slidably mounted with their outer rings, which are mutually arranged in O and whose outer rings are separated by a spacer ring 22. In the right outer housing 3, a fourth single row outer bearing is received. angular contact ball bearing 14, which bears against one shoulder of its outer ring against a shoulder in the cavity of the housing 3. Pairs of adjacent bearings 11, 12 and 13, 14 in different housings 1, 2 or 2, 3 are arranged in X. Inner rings The bearings 11, 12, 13, 14 are pressed onto tubes 5, 6 of which two bearings 11, 12 and 13, 14 are pressed on each of them. Between the inner rings of adjacent bearings 11, 12 and 13, 14 on one spacers 7, 10 are inserted to maintain their spacing. The tubes 5, 8 have abutment rings 20, 21 at their adjacent ends between which spacers 8, 9 are inserted between the facing faces of the inner rings of the bearings 12, 13. The tubes 5, B are precisely slidably mounted on the shaft 4, a flange 17 is formed on its present circumference, with teeth interposed by axially extending teeth 18 which extend from the facing faces of the support rings 20, 21 of the tubes 5, 6. Between the faces of the support rings 20, 21 and the faces of the flange 17, as well as between said teeth, there is an axial play allowing compensation of dilatations and deformations during testing. The shaft 4 extends through the axial bore of the right outer sleeve 3 and is shaped to rotatably engage with the rotatable portion of the non-illustrated drive train to generate a rotational movement. Extreme bushings

I, 3 jsou pevně uložena, zatímco střední pouzdro je připojeno k zatěžovací části nezakresleného ústrojí pro vyvozování radiální zátěžné síly.1, 3 are rigidly mounted while the central housing is connected to a load portion of a non-illustrated device for exerting a radial load force.

Při funkci je otáčeno hřídelem 4 kolem jeho osy, a tím i vnitřními kroužky ložisekIn operation, the shaft 4 is rotated about its axis and hence the inner race rings

II, 12, 13,14, je na ně vyvozována radiálně zátěžná síla Fr ve směru naznačeném šipkou. Současně je na ložiska 11, 12, 13, 14 vyvozována i axiální zátěžná síla Fa, která se na všechna zmíněná ložiska přenáší šipkami naznačenými směry. Reakce zatěžovacích sil jsou zachycovány pevným, uložením krajních pouzder 1, 3.II, 12, 13, 14, a radially load force Fr is applied to them in the direction indicated by the arrow. At the same time, an axial load force Fa is applied to the bearings 11, 12, 13, 14, which is transmitted to all of the above-mentioned bearings by arrows indicated in the directions. The reaction of the loading forces is absorbed by the fixed mounting of the outer sleeves 1, 3.

Claims

1. Device for testing radial-axial roller bearings, consisting of three non-rotatably mounted bushings for supporting bearings behind their outer rings, a shaft for supporting their inner rings, a load-bearing device for exerting a radial load force which is its movable part connected to the middle of the three bushes, a rotary drive power device which is connected to the shaft and a load-bearing device for exerting an axial load force, characterized in that the shaft (4) is provided with a collar (17) in its middle part on which are formed teeth between which, with their axially directed teeth (18), tubes (5, 6) engage, which are slidably mounted on both sides of its collar (17) and on the housing there are bearing surfaces whose shape and dimensions correspond to the bearing of the respective inner rings of the roller bearings there is an overlap whereby between the tubes (5, 6) and the shaft (4j) there is an axial clearance to compensate for dilatations and deformations during testing, while the bearing surfaces of the outer rings in the sleeves

OF THE INVENTION (1, 2, 3) correspond in shape and dimensions to the sliding fit of the outer rings of the respective roller bearings.

Device according to claim 1, characterized in that spacers (7, 8, 9, 10, 22) are arranged on the tubes (5, 6) and in the sleeves (1, 2, 3).

Device according to claim 1, characterized in that the outer sleeves (1, 3) are mounted axially stationary.

Device according to claim 3, characterized in that a piston (15) is axially slidably disposed in the cavity of one outer bushing (11) and has a face corresponding to the face of the outer ring of the respective bearing on the front facing the respective bearing in the bushing (1). while the second face of the piston (15) closes the cavity with the pressure medium supply (23).

Device according to claim 1, characterized in that at the ends of the tubes (5, 6) closer to the collar (17) of the shaft (4), support rings (20, 21) are provided for axial abutment of the inner ring faces of the rolling bearings.