CS228370B1

CS228370B1 - Spindle, especially for textile machines

Info

Publication number: CS228370B1
Application number: CS155082A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Rajsigl
Original assignee: Rajsigl Zdenek
Priority date: 1982-03-08
Filing date: 1982-03-08
Publication date: 1984-05-14

Abstract

Vynález se týká vřetena s nestejnou únosností dvou kuličkových ložisek, zejména pro textilní stroje, které je určeno především pro uložení spřádacích rotorů. Vřeteno je opatřeno hřídelem, na jehož plášti jsou vytvořeny vnitřní oběžné dráhy a věrna řadami kuliček, které jsou valivě uloženy mezi vnitřními oběžnými drahami a protilehlými vnějšími oběžnými drahami vytvořenými v plášti celistvého pouzdra. Podstata vynálezu je v 'tom, že první řada obsahuje omezený počet kuliček oddělených jednostrannou klecí. Při uspořádání kuliček těsně u sebe, vytvářejí jejich středy část obvodu jehož středový úhel je maximálně 180 °. Druhá řada ohsahuje větší počet kuliček než první řada, přičemž kuličky jsou v 'této řadě odděleny oboustranně uzavřenou klecí. Vynálezu je možno využít v textilním strojírenství.The invention relates to a spindle with unequal load-bearing capacity of two ball bearings, especially for textile machines, which is intended primarily for the installation of spinning rotors. The spindle is provided with a shaft, on the shell of which are formed internal raceways and rows of balls, which are rollingly mounted between the internal raceways and opposing external raceways formed in the shell of a solid housing. The essence of the invention is that the first row contains a limited number of balls separated by a single-sided cage. When the balls are arranged close to each other, their centers form part of a circumference whose central angle is at most 180 °. The second row contains a larger number of balls than the first row, while the balls in this row are separated by a cage closed on both sides. The invention can be used in textile engineering.

Description

Vynález se týká vřetena s nestejnou únosností kuličkových ložisek, zejména pro textilní stroje, které je určeno především pro uložení spřádacích rotorů.The invention relates to a spindle with an uneven load bearing capacity of ball bearings, in particular for textile machines, which is intended primarily for supporting spinning rotors.

Na speciální kuličková ložiska dvouřadá, tak zvaná vřetena, vyvíjená zejména pro textilní stroje k uložení spřádacích rotorů jsou kladeny stále náročnější požadavky. Jsou požadovány vyšší provozní otáčky, a to při zachování stejných, někdy i vyšších vnějších sil i vyšších teplot v uložení, přičemž životnost ložisek má zůstávat prakticky stejná. Dostatečné mazání ložisek pro tyto velmi náročné podmínky je zajišťováno vnitřní náplní plastického maziva. Základním předpokladem pro použití uvedeného mazání plastickým mazivem je vysoká přesnost funkčních ložiskových ploch. Dosavadní vřetena jsou vytvořena ze dvou kuličkových ložisek stejného provedení. Z hlediska vysoké přesnosti funkčních ložiskových ploch se osvědčila celistvá koncepce vřetena, u kterého jsou obě vnější oběžné dráhy vytvořeny přímo v kaleném pouzdru. Přesnost funkčních ložiskových ploch skládané koncepce vřetena s použitím klasických vnějších kroužků a dalších připojovacích dílů je nižší. Na druhé straně je však u tohoto provedení vyšší únosnost obou ložisek daná použitím většího počtu kuliček a použitím masivních, tužších klecí. Za provozu dochází k nestejnému zatěžování obou ložisek. Ložisko na straně řemenice přenáší podstatně větší část hlavní síly z radiálního přítlaku od řemenice, která je v důsledku rozvažovaných spřádacích rotorů dynamického charakteru.The special double-row ball bearings, the so-called spindles, developed especially for textile machines for storing spinning rotors, are subject to increasingly demanding requirements. Higher operating speeds are required, while maintaining the same, sometimes higher external forces and higher bearing temperatures, while bearing life should remain practically the same. Sufficient lubrication of the bearings for these very demanding conditions is ensured by the internal grease filling. The basic prerequisite for the use of the above mentioned grease lubrication is the high accuracy of the functional bearing surfaces. The existing spindles are formed from two ball bearings of the same design. In view of the high precision of the functional bearing surfaces, the integral spindle concept has proven itself, in which the two outer raceways are formed directly in the hardened bushing. The accuracy of the functional bearing surfaces of the pleated spindle concept using conventional outer rings and other connecting parts is lower. On the other hand, in this embodiment, the higher load carrying capacity of both bearings is due to the use of a larger number of balls and the use of massive, stiffer cages. During operation, both bearings are unevenly loaded. The pulley-side bearing transmits a substantially greater part of the main force from the radial down pressure from the pulley, which is of a dynamic nature due to the spinning rotors being considered.

Další několikanásobně vyšší, opět převažující složka radiální síly zde vzniká při vypínání a zastavování spřádací jednotky. Tepelné přetěžování lokálního charakteru vznikající v důsledku prudkých ohřevů od klouzání mezi řemenem a řemenicí i možnost znečišťování je zde rovněž převládající. Dynamické síly z rozvažovaných spřádacích rotorů, které naopak převažují u protějšího ložiska, lze omezit správně naladěným pružným uložením i použitím vhodné, proti těmto podmínkám více odolné klece. V důsledku nestejného zatěžování ložisek dochází k poruše pouze jednoho ložiska, druhé je obvykle nepoškozené, přičemž je však vyřazeno vřeteno jako celek.Another component of the radial force, which is several times higher, again prevails when the spinning unit is switched off and stopped. Thermal overloading of the local character resulting from sudden heating from sliding between the belt and pulley and the possibility of contamination is also prevalent here. The dynamic forces from the spinning rotors to be considered, which in turn prevail at the opposite bearing, can be reduced by a properly tuned resilient bearing and by using a suitable, more resistant to these conditions cage. Due to unequal bearing loads, only one bearing fails, the other is usually undamaged, but the spindle as a whole is discarded.

Uvedené nevýhody ve značné míře odstraňuje vřeteno s nestejnou únosností kuličkových ložisek, opatřené hřídelem, na jehož plášti jsou vytvořeny vnitřní oběžné dráhy, a valivými tělesy, zejména kuličkami, které jsou uspořádány v řadách a jsou valivě uloženy mezi vnitřními oběžnými drahami a protilehlými vnějšími oběžnými drahami, vytvořenými v dutině celistvého pouzdra, podle vynálezu, jehož podstata· spočívá v tom, že první ložisko obsahuje omezený počet kuliček oddělených jednostrannou klecí, přičemž tyto kuličky při uspořádání těsně u sebe, vytvářejí svými středy část obvodu jehož středový úhel je maximálně 180°, zatímco druhé ložisko obsahuje větší počet kuliček než první ložisko, přičemž kuličky jsou zde odděleny oboustranně uzavřenou klecí. Další podstata vynálezu spočívá v tom, že druhé ložisko obsahuje plný počet kuliček zcela vyplňující obvod mezi oběžnými drahami bez použití klece·. Další podstata vynálezu je v tom, že průměr krajní válcové nebo kuželové plochy v dutině pouzdra navazující z vnější strany na vnější oběžnou dráhu druhého ložiska je roven největšímu průměru této vnější oběžné dráhy nebo je menší než největší průmět této vnější oběžné dráhy o hodnotu ložiskové vůle v radiálním směru, případně i o hodnotu roztažení montážním ohřevem pouzdra. Další podstata vynálezu je v tom, že> alespoň část střední válcové plochy v dutině pouzdra navazující z vnitřní strany na vnější oběžné dráhy má průměr menší, než je průměr krajních válcových nebo kuželových ploch navazujících z vnější strany na vnější oběžné dráhy.These disadvantages are largely eliminated by a spindle with an unequal bearing capacity of the ball bearings, provided with a shaft on which the inner raceways are formed, and rolling bodies, in particular balls arranged in rows and mounted between the inner raceways and the opposing outer raceways. The first bearing comprises a limited number of spheres separated by a single-sided cage, the spheres of which, when arranged close together, form at their centers a part of the circumference whose central angle is at most 180 °. whereas the second bearing comprises a plurality of spheres than the first bearing, wherein the spheres are separated by a double-sided cage. Another object of the invention is that the second bearing comprises a plurality of balls completely filling the circumference between the orbits without the use of a cage. Another object of the invention is that the diameter of the outer cylindrical or conical surface in the housing cavity extending from the outer side to the outer raceway of the second bearing is equal to or less than the largest projection of the outer raceway by the bearing clearance value. radial direction, possibly also the value of expansion by mounting heating of the sleeve. It is a further object of the invention that at least a portion of the central cylindrical surface in the housing cavity extending from the inside to the outer raceways has a diameter smaller than the diameter of the outer cylindrical or conical surfaces extending from the outside to the outside raceways.

U vřetena podle vynálezu je optimálně využito obou ložisek podle jejich provozního vytížení, a to při celistvém konstrukčním provedení. Při stejné velikosti ložisek se dosahuje vyšší životnosti a spolehlivosti vřetena. Pro nejvyšší otáčky se naskýtá možnost snížení velikosti ložisek, tím obvodové rych- j losti a i zlepšení funkce mazání. U provedení vřetena podle vynálezu je zajištěna vyšší únosnost více zatěžovaného ložiska.In the case of the spindle according to the invention, both bearings are optimally used according to their operating load, in an integral construction. With the same bearing size, a longer spindle life and reliability is achieved. For the highest rpm, there is a possibility to reduce the bearing size, thus the peripheral speed and improve the lubrication function. In the embodiment of the spindle according to the invention, a higher load bearing capacity of the more loaded bearing is ensured.

Příklad provedení vřetena podle vynálezu je v řezu znázorněn na přiloženém výkrese.An exemplary embodiment of a spindle according to the invention is shown in section in the accompanying drawing.

Vřeteno sestává z hřídele 3, na jehož plášti jsou vytvořeny vnitřní oběžné dráhy 14, a z kuliček 6 uspořádaných ve dvou řadách. Kuličky 6 jsou valivě uloženy mezi vnitřními oběžnými drahami 14, 15 a protilehlými vnějšími oběžnými drahami 9, 10 vytvořenými v dutině celistvého pouzdra 1.The spindle consists of a shaft 3, on the housing of which the internal raceways 14 are formed, and of balls 6 arranged in two rows. The balls 6 are mounted between the inner raceways 14, 15 and the opposing outer raceways 9, 10 formed in the cavity of the integral housing 1.

Jedno z ložisek 2, 5, ve znázorněném uspořádání první ložisko 2, obsahuje omezený počet kuliček 6, daný možností montáže, při níž musí být kuličky 6 těsně u sebe.One of the bearings 2, 5, in the illustrated arrangement the first bearing 2, comprises a limited number of balls 6, given the possibility of mounting, in which the balls 6 must be close together.

V montážním stavu vytvářejí kuličky 6 svými středy část obvodu, jehož středový úhel může činit maximálně 180 °. U prvního ložiska 2 jsou kuličky 6 vedeny jednostrannou klecí 4. Druhé ložisko 5 obsahuje větší počet kuliček 6 než první tož'sko 2. U druhého ložiska 5 jsou kuličky 6 vedeny tužší, oboustranně uzavřenou klecí 7. Tím je únosnost druhého ložiska 5 vyšší než únosnost prvního ložiska 2. Nejvyšší únosnosti druhého ložiska 5 se dosáhne· při plném počtu kuliček 6 ve druhém ložisku 5, kdy kuličky 6 zcela vyplňují obvod mezi oběžnými drahami 9, 14 bez použití klece 7. Z hlediska montáže, kdy je třeba hřídel 3 s kuličkami 6 osově zasunout do druhého ložiska 5, je třeba, aby průměr krajní válcové či kuželové plochy 8 v dutině pouzdra 1 navazující z vnější atrany na vnější oběžnouIn the assembly state, the balls 6 form a center part of their circumference, the central angle of which can be a maximum of 180 °. In the first bearing 2, the balls 6 are guided by a one-sided cage 4. The second bearing 5 comprises a plurality of balls 6 than the first ball 2. In the second bearing 5, the balls 6 are guided by a stiffer cage 7 closed on both sides. bearing capacity of the first bearing 2. The highest bearing capacity of the second bearing 5 is achieved with a full number of balls 6 in the second bearing 5, where the balls 6 completely fill the circumference between raceways 9, 14 without using cage 7. by means of balls 6 axially inserted into the second bearing 5, it is necessary that the diameter of the outer cylindrical or conical surface 8 in the cavity of the sleeve 1 extending from the outer edge to the outer race

228373228373

I dráhu 9 druhého ložiska 5 byl stejný nebo jen nepatrně menší, a to o radiální ložiskové vůle případně i o montážní roztažení získané ohřevem pouzdra 1 na teplotu asi 100 °C, než největší průměr vnější oběžné dráhy 9 druhého ložiska 5.Also, the path 9 of the second bearing 5 was the same or only slightly smaller, namely by the radial bearing clearance and possibly the mounting expansion obtained by heating the sleeve 1 to a temperature of about 100 ° C, than the largest diameter of the outer race 9 of the second bearing 5.

Aby se při montáži — při vkládání kuliček 6 do prvního ložiska 2, což se provádí při úhlově vychýleném hřídeli 3, nemohly dostat kuličky 6 za oběžnou dráhu 12, je průměr středních válcových ploch 10, 11 v dutině pouzdra, 1 navazujících z vnitřní strany na vnější oběžné dráhy 9, 12 menší než průměr krajních válcových nebo kužeβ lových ploch 8, 13 navazujících z vnější strany na vnější oběžné dráhy 9, 12.In order to prevent the balls 6 from getting beyond the orbit 12 when inserting the balls 6 into the first bearing 2, which is carried out at an angularly deflected shaft 3, the diameter of the central cylindrical surfaces 10, 11 is in the cavity of the bushing. outer orbits 9, 12 smaller than the diameter of the outer cylindrical or conical surfaces 8, 13 extending from the outer side to the outer orbits 9, 12.

Pro zajištění dobré funkce ložisek 2, 5 slouží kosoúhlý styk vytvořený mezi kuličkami B a oběžnými drahami 9, 12, 14, 15, kterého se docduje přesazením roztečí oběžných drah 12, 9 vytvořených v duitině pouzdra 1 a vnitřních oběžných drah 14, 15 vytvořených na plášti hřídele 3. S rostoucí teplotou hřídele 3, při které dochází k prodloužení hřídele 3, se osová vůle ve vřetení zvýší a nedojde tak k jejímu škodlivému vymezení.The angular contact formed between the balls B and the raceways 9, 12, 14, 15 serves to ensure a good function of the bearings 2, 5, which is achieved by offsetting the spacing of the raceways 12, 9 formed in the duitina of the bush 1 and the raceways 14, 15 With increasing temperature of the shaft 3 at which the shaft 3 is extended, the axial clearance in the spindle increases and thus does not harmfully delimit it.

Claims

1. Spindle, in particular for textile machines with unequal load capacity of two ball bearings, provided with a shaft on which the inner raceways are formed, and rolling bodies, in particular balls, arranged in rows and mounted between the inner raceways and the opposed outer raceways. tracks formed in the cavity of the unitary sleeve, characterized in that the first bearing (2) comprises a limited number of balls (6) separated by a one-sided cage (4), the balls (6) forming a part of the circumference the central angle of which is at most 180 [deg.], while the second bearing (5j) comprises a plurality of balls (6) than the first bearing (2), wherein the balls (6) are separated by a double-sided cage (7).

Spindle according to claim 1, characterized in that the second bearing (5) comprises a full number

BACKGROUND OF THE INVENTION balls (6) completely filling the circumference between the raceways (9, 15) without the cage (7).

A spindle according to claim 1, characterized in that the diameter of the outer cylindrical or conical surface (8) in the cavity of the housing; (1) adjoining the outer raceway (9) of the second bearing (5) from the outside is equal to or less than the largest diameter of the outer raceway (9) by the value of the bearing clearance in the radial direction, or as well as the expansion value of the sleeve mounting heater (1).

4. The spindle according to claim 2, wherein at least a portion of the central cylindrical surface (10, 11) in the cavity of the housing (1) extending from the inside to the outer raceways (9, 12j) has a diameter smaller than the diameter of the outermost. cylindrical or conical surfaces (8, 13) extending from the outer side to the outer raceways (9, 12).