RU161498U1 - Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник - Google Patents
Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник Download PDFInfo
- Publication number
- RU161498U1 RU161498U1 RU2015148989/11U RU2015148989U RU161498U1 RU 161498 U1 RU161498 U1 RU 161498U1 RU 2015148989/11 U RU2015148989/11 U RU 2015148989/11U RU 2015148989 U RU2015148989 U RU 2015148989U RU 161498 U1 RU161498 U1 RU 161498U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balls
- diameter
- bearing
- angular contact
- contact ball
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к радиально-упорным шариковым однорядным подшипникам и может быть использована в опорах валов компрессоров и турбин газотурбинных двигателей (ГТД). Технический результат заключается в повышении работоспособности радиально-упорного шарикового однорядного подшипника при работе в условиях перекоса колец. Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник содержит наружное кольцо, внутреннее кольцо, шарики, сепаратор, в гнездах которого расположены шарики. Во внутренних нижних частях боковых перемычек выполнены пазы с формой каждого как части цилиндра, при этом вершины пазов, наиболее близкие к наружным сторонам боковых перемычек, расположены по цилиндрической поверхности, диаметр которой больше диаметра окружности, по которой располагаются центры шариков между наружным и внутренним кольцами, с выполнением условия:
dc1=Dpw+(0,1÷0,15)Dw,
где:
dc1 - диаметр цилиндрической поверхности, по которой расположены вершины пазов, наиболее близкие к наружным сторонам боковых перемычек;
Dpw - диаметр окружности центров шариков;
Dw - диаметр шарика.
1 н.з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Полезная модель относится к радиально-упорным шариковым однорядным подшипникам и может быть использована в опорах валов компрессоров и турбин газотурбинных двигателей (ГТД).
Известны аналогичные технические решения - радиально-упорные шариковые однорядные подшипники, содержащие наружное кольцо, внутреннее кольцо, шарики, сепаратор, в гнездах которого расположены шарики (см. например, описания полезных моделей к патентам RU 17071, МПК 7 F16C 33/30, дата публикации 10.03.2001; RU 21075, МПК 7 F16C 33/30, дата публикации 20.12.2001; RU 88084, МПК F16C 19/00, дата публикации 27.10.2009).
Недостатком аналогичных решений является высокая нагрузка со стороны шариков на перемычки сепаратора радиально-упорного шарикового однорядного подшипника. Эти подшипники вследствие недостаточной жесткости опор под действием силовых и температурных деформаций практически часто работают в условиях перекосов колец и зачастую преждевременно выходят из строя по причине повышенного износа и разрушения сепараторов, в частности, при применении в качестве подшипников опор валов компрессоров и турбин газотурбинных двигателей (ГТД).
Перекос колец подшипника вызывает не только перегрузку шариков, но и приводит к появлению дополнительных нагрузок на сепаратор. Эти нагрузки возникают вследствие разницы скоростей движения шариков по окружности подшипника и скорости сепаратора. Сепаратор вращается, как правило, с постоянной скоростью, равной средней скорости комплекта шариков в подшипнике, а скорости шариков изменяются в соответствии с изменениями углов контакта от βmin до βmax (фиг 3). Основная причина состоит в неравенстве углов контакта шариков с дорожками качения при их вращении по орбите подшипника.
Для пояснения работы радиально-упорного шарикового однорядного подшипника (ближайшего аналога) используется следующая схема нагружения перемычек сепаратора радиально-упорного шарикового однорядного подшипника при недостаточном осевом зазоре шариков в гнездах сепаратора (фиг. 3), где:
φ - угол перекоса наружного кольца радиально-упорного шарикового однорядного подшипника;
Тнаб(Тотст) - усилия на поперечные перемычки сепаратора радиально-упорного шарикового однорядного подшипника со стороны «набегающих» («отстающих») шариков;
Rб - реакция в зоне касания сепаратора радиально-упорного шарикового однорядного подшипника направляющего бортика наружного кольца;
Fбок - сила, действующая со стороны шарика и нагружающая боковую перемычку сепаратора радиально-упорного шарикового однорядного подшипника;
βmin и βmax - минимальный и максимальный углы контакта шариков.
Вследствие разницы углов контакта шарика при движении по орбите подшипника шарики стремятся совершать колебательные движения в гнездах сепаратора и в соответствии с изменением углов контакта в подшипнике возникают зоны «набегающих» и «отстающих» шариков. Под действием усилий со стороны «набегающих» - Тнаб и «отстающих» Тотст шариков сепаратор смещается в подшипнике к центрирующему бортику наружного кольца и вращается эксцентрично, прижатым к бортику силой Rб (фиг. 3).
Под действием системы сил Тнаб и Тотст сепаратор смещается относительно наружного кольца на величину зазора плавания и вначале начинает контактировать с одним из направляющих бортиков наружного кольца с усилием Rб (в данном случае с левым бортиком, как показано на фиг. 3). Одновременно под действием момента со стороны сил Rб и Тнаб (Тотст) сепаратор стремится повернуться в плоскости фиг. 3. При недостаточных зазорах шариков в гнездах сепаратора, (измеряемых вдоль оси подшипника), он дополнительно нагружается усилиями Fбок. В результате могут возникать повышенные износы шариков, дорожек качения и трущихся поверхностей сепаратора, а также поломки его перемычек (фиг. 4).
Но вследствие перекоса наружного кольца сепаратор вначале будет контактировать с левым бортиком с усилием Rб и под действием сил надавливания шариков, будет стремиться повернуться в плоскости фигуры 3 следуя за перекошенными направляющими бортиками наружного кольца. При этом правая перемычка не будет направляться бортиками наружного кольца вследствие действия силы Fбок (фиг. 3), из-за дополнительного зазора между перемычкой и бортиком в ней возникнут большие напряжения изгиба, чем в левой, и, как показывает опыт эксплуатации ряда ГТД, в ней в первую очередь возникают усталостные трещины. Кроме того, работа левой перемычки в условиях кромочного контакта по направляющему бортику кольца снижает несущую способность смазки в зазоре плавания, что приводит к повышенному износу и заеданию центрирующих поверхностей сепаратора и подшипник быстро выходит из строя (фиг. 4).
Ближайшим аналогом является радиально-упорный шариковый однорядный подшипник, содержащий наружное кольцо, внутреннее кольцо, шарики, сепаратор, в гнездах которого расположены шарики (см. например, описание полезной модели к патенту RU 21075, МПК 7 F16C 33/30, дата публикации 20.12.2001).
Недостатком ближайшего аналога является низкая работоспособность радиально-упорного шарикового однорядного подшипника при работе в условиях перекоса колец, особенно, в подшипниках роторов ГТД.
Технический результат заключается в повышении работоспособности радиально-упорного шарикового однорядного подшипника при работе в условиях перекоса колец.
Сущность технического решения заключается в том, что радиально-упорный шариковый однорядный подшипник содержит наружное кольцо, внутреннее кольцо, шарики, сепаратор, в гнездах которого расположены шарики, во внутренних нижних частях боковых перемычек выполнены пазы с формой каждого как части цилиндра, при этом вершины пазов, наиболее близкие к наружным сторонам боковых перемычек, расположены по цилиндрической поверхности, диаметр которой больше диаметра окружности, по которой располагаются центры шариков между наружным и внутренним кольцами, с выполнением условия:
dc1=Dpw+(0,1÷0,15)Dw,
где:
dc1 - диаметр цилиндрической поверхности, по которой расположены вершины пазов, наиболее близкие к наружным сторонам боковых перемычек;
Dpw - диаметр окружности центров шариков;
Dw - диаметр шарика.
Сущность технического решения поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - вид в сечении;
фиг. 2 - вид сепаратора сбоку;
фиг. 3 - схема нагружения перемычек сепаратора радиально-упорного шарикового однорядного подшипника (ближайшего аналога);
фиг. 4 - изображение разрушенных боковых перемычек и неравномерного износа внешней стороны сепаратора радиально-упорного шарикового однорядного подшипника (ближайшего аналога);
фиг. 5 - схема нагружения перемычек сепаратора заявленного радиально-упорного шарикового однорядного подшипника.
Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник содержит наружное кольцо 1, внутреннее кольцо 2, шарики 3, сепаратор 4, в гнездах 5 которого расположены шарики 3 (фиг. 1, 2). Во внутренних нижних частях боковых перемычек 6 сепаратора 4 выполнены пазы 7 с формой каждого как части цилиндра, при этом вершины 8 пазов 7, наиболее близкие к наружным сторонам боковых перемычек 6, расположены по цилиндрической поверхности, диаметр которой больше диаметра окружности, по которой располагаются центры шариков 3 между наружным 1 и внутренним 2 кольцами (фиг. 1, 2), с выполнением условия:
dc1=Dpw+(0,1÷0,15)Dw,
где:
dc1 - диаметр цилиндрической поверхности, по которой расположены вершины 8 пазов 7, наиболее близкие к наружным сторонам боковых перемычек 6;
Dpw - диаметр окружности центров шариков 3;
Dw - диаметр шарика 3.
При этом сепаратор центрируется по бортикам наружного кольца 1 (фиг. 1).
Выполнение пазов 7 в боковых перемычках 6 сепаратора 4 со стороны внутреннего диаметра, выполненных по условию dc1=Dpw+(0,1÷0,15)Dw, не будет ограничивать поворот сепаратора 4 при его прижатии к направляющим бортикам наружного кольца 1.
Для пояснения работы радиально-упорного шарикового однорядного подшипника используется следующая схема нагружения перемычек сепаратора 4 радиально-упорного шарикового однорядного подшипника (фиг. 5), где:
φ1 - угол перекоса наружного кольца 1 радиально-упорного шарикового однорядного подшипника;
Тнаб1 (Тотст1) - усилия на поперечные перемычки сепаратора 4 со стороны «набегающих» («отстающих») шариков 3;
Rб1 - реакция в зоне касания сепаратора 4 направляющего бортика наружного кольца 1;
βmin1 и βmax1 - минимальный и максимальный углы контакта шариков 3.
Из схемы нагружения перемычек 6 сепаратора 4 (фиг. 5) заявленного радиально-упорного шарикового однорядного подшипника при работе с перекосом наружного кольца 1 следует, что в следствие отсутствия силы Fбок, сепаратор 4 будет контактировать с двумя (левым и правым) направляющими бортиками наружного кольца 1 с усилиями Rб1 существенно меньшими по модулю силы Rб, чем для случая нагружения сепаратора радиально-упорного шарикового однорядного подшипника - ближайшего аналога (фиг. 3).
Claims (1)
- Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник, содержащий наружное кольцо, внутреннее кольцо, шарики, сепаратор, в гнездах которого расположены шарики, отличающийся тем, что на внутренней части сепаратора выполнены пазы с формой каждого как части цилиндра, при этом вершины пазов, наиболее близкие к наружным сторонам боковых перемычек, расположены по цилиндрической поверхности, диаметр которой больше диаметра окружности, в которой располагаются центры шариков между наружным и внутренним кольцами, с выполнением условия:dc1=Dpw+(0,1÷0,15)Dw,где:dc1 - диаметр цилиндрической поверхности, по которой расположены вершины пазов, наиболее близкие к наружным сторонам боковых перемычек;Dpw - диаметр окружности центров шариков;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148989/11U RU161498U1 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148989/11U RU161498U1 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU161498U1 true RU161498U1 (ru) | 2016-04-20 |
Family
ID=55859542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148989/11U RU161498U1 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU161498U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171841U1 (ru) * | 2016-10-13 | 2017-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Шариковый радиально-упорный подшипник |
-
2015
- 2015-11-13 RU RU2015148989/11U patent/RU161498U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171841U1 (ru) * | 2016-10-13 | 2017-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Шариковый радиально-упорный подшипник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20140063749A (ko) | 윈드 터빈에서 사용되는 롤링 베어링용 스페이서 | |
RU2647799C2 (ru) | Роликовый подшипник для ветровых турбин | |
DK2715162T4 (en) | Large roller bearing | |
CN103429914A (zh) | 角接触滚动轴承,尤其在风轮机中使用的角接触滚动轴承 | |
CN112424476B (zh) | 螺杆压缩机元件和机器 | |
RU161497U1 (ru) | Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник | |
US8065867B2 (en) | Radial ball bearing | |
US8360657B2 (en) | Hydrodynamic tapered roller bearings and gas turbine engine systems involving such bearings | |
CN103534496A (zh) | 特别用于风力涡轮机中的滚动轴承的垫片 | |
CN103534497A (zh) | 用于滚动轴承的间隔器,特别是用在风轮机中的间隔器 | |
RU161498U1 (ru) | Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник | |
US10371207B2 (en) | Roller bearings | |
RU161502U1 (ru) | Радиально-упорный шариковый однорядный подшипник | |
US20160025134A1 (en) | Cage for angular ball bearing | |
RU158478U1 (ru) | Шарикоподшипник качения радиально-упорный двухрядный | |
CN207961267U (zh) | 一种高耐磨性调心滚子轴承 | |
RU164875U1 (ru) | Подшипник шариковый радиально-упорный однорядный | |
US20150337888A1 (en) | Crankshaft assembly | |
RU60647U1 (ru) | Винтовой компрессор | |
RU157069U1 (ru) | Комбинированная опора | |
RU102973U1 (ru) | Шариковый подшипник | |
RU83564U1 (ru) | Подшипник шариковый радиально-упорный сдвоенный | |
RU172152U1 (ru) | Подшипник шариковый радиально-упорный двухрядный | |
RU164916U1 (ru) | Подшипник шариковый радиально-упорный однорядный | |
RU189879U1 (ru) | Подшипник шариковый радиально-упорный двухрядный |