RU195440U1

RU195440U1 - Friction bearing

Info

Publication number: RU195440U1
Application number: RU2019135602U
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Санинский; Михаил Геннадьевич Хребтов; Виктор Геннадьевич Карпов; Константин Валентинович Худяков
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2020-01-28

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.Технический результат достигается при использовании подшипника качения, содержащего наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, расположенные между ними тела качения, выполненные в виде цилиндрических роликов, установленных на фиксированном расстоянии друг от друга, при этом подшипник снабжен двумя торцевыми крышками, в выемках которых установлены ролики, соосно с выемками, формы выемок соответствуют торцевым контактным поверхностям роликов, а осевые размеры выемок больше осевых размеров торцевых контактных поверхностей роликов.Подшипник качения, характеризующийся тем, что цилиндрические ролики выполнены трехступенчатой формы.Подшипник качения, характеризующийся тем, что выемки в торцевых крышках и торцевые контактные поверхности роликов выполнены конусообразной формы.Подшипник качения, характеризующийся тем, что выемки в торцевых крышках и торцевые контактные поверхности роликов выполнены полусферической формы.Технический результат - снижение износа и повышение срока службы и надежности подшипника качения.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to rolling bearings. The technical result is achieved by using a rolling bearing containing outer and inner rings with raceways, rolling bodies located between them, made in the form of cylindrical rollers installed at a fixed distance from each other, the bearing is equipped with two end caps, in the recesses of which the rollers are installed, coaxially with the recesses, the shape of the recesses correspond to the end contact surfaces of the rollers, and the axial dimensions of the grooves are larger than the axial dimensions of the end contact surfaces of the rollers. The rolling bearing, characterized in that the cylindrical rollers are made in three stages. The rolling bearing, characterized in that the recesses in the end caps and the end contact surfaces of the rollers are conical in shape. The rolling bearing, characterized in that that the recesses in the end caps and the end contact surfaces of the rollers are hemispherical. The technical result is reduced wear and increased life ka service and reliability of the rolling bearing.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to rolling bearings.

Известен подшипник качения радиальный роликовый бессепараторный, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения и размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов двухступенчатого типа, в проточки меньших ступеней роликов нижнего яруса входят с зазором два участка больших ступеней роликов верхнего яруса, при этом диаметры трех участков больших ступеней нижнего яруса, контактирующих с тремя участками меньших ступеней роликов верхнего яруса, равны, и все ролики как верхнего, так и нижнего ярусов, контактируют друг с другом и дорожками качения по трем линиям, образуя силовой единый замкнутый кольцевой комплект из роликов верхнего и нижнего яруса (патент RU №2334137, МПК F16C 19/22, F16C 19/28, F16C 33/34, F16C 33/36, опубл. 2008).A radial roller non-separating roller bearing is known, comprising an outer and an inner ring with raceways and rolling bodies arranged between them, made in the form of two-stage type rollers, two sections of large stages of upper stage rollers with a gap enter into the grooves of the lower stages of the lower tier rollers, with diameters the three sections of the large steps of the lower tier in contact with the three sections of the lower steps of the rollers of the upper tier are equal, and all the rollers of both the upper and lower tiers are in contact with each other and raceways along three lines, forming a power single closed annular set of rollers of the upper and lower tiers (patent RU No. 2334137, IPC F16C 19/22, F16C 19/28, F16C 33/34, F16C 33/36, publ. . 2008).

Известен подшипник, на наружном кольце которого выполнены две расточки треугольного типа под дорожки качения двух сферических участков, выполненных на внешней стороне больших ступеней роликов верхнего яруса, которые контактируют с пятном контакта в зоне расточек треугольного типа - по дорожкам качения равных по диаметру дорожке качения наружного кольца, при этом по оси роликов нижнего яруса установлены два подпятника, выполненных, например, в виде шарика, которые расположены в стаканчиках, выполненных, например, из углепластика, и контактирующие с поверхностями высоких бортов внутреннего кольца и упорного кольца (патент RU №2384765, МПК F16C 19/22, F16C 19/28, F16C 33/34, F16C 33/36, опубл. 2010).A bearing is known, on the outer ring of which two bores of a triangular type are made for raceways of two spherical sections made on the outer side of the large steps of the rollers of the upper tier, which are in contact with the contact spot in the area of the bores of a triangular type - along the raceways equal in diameter to the raceway of the outer ring , while on the axis of the rollers of the lower tier two thrust bearings are installed, made, for example, in the form of a ball, which are located in cups made, for example, of carbon fiber, and crating with the surfaces of the high sides of the inner ring and the thrust ring (patent RU No. 2384765, IPC F16C 19/22, F16C 19/28, F16C 33/34, F16C 33/36, publ. 2010).

Недостатком подшипников является сложное устройство, а также неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.The disadvantage of bearings is a complex device, as well as uneven deformation of the rolling elements due to abrasion during use, resulting in "troughs" filled with excess lubricant, which creates a viscous resistance, worsening the performance of the bearing.

Известен подшипник качения упорный с коническими роликами бессепараторный, содержащий свободное и тугое кольца, расположенные между ними тела качения, выполненные в виде конических роликов, расположенных в два ряда, образуя единый замкнутый кольцевой комплект из роликов, при этом плоскость линейных контактов роликов одного ряда со вторым проходит, например, по продольной оси симметрии упорного подшипника (патент RU №2349803, МПК F16C 19/22, F16C 19/32, опубл. 2009). Подшипник, все конические ролики которого содержат коаксиальное сквозное отверстие, в котором со стороны меньшего диаметра ролика установлена пресс-масленка, а за подпятником установлен жестко стержень, выполненный, например, из металлокерамики, а сферическая головка подпятника выполнена с эксцентриситетом (патент RU №2384764, МПК F16C 19/22, F16C 19/32, F16C 33/34, опубл. 2010).Known rolling thrust bearing with tapered rollers full complement, containing free and tight rings, rolling bodies located between them, made in the form of tapered rollers arranged in two rows, forming a single closed annular set of rollers, while the plane of the linear contacts of the rollers of one row with the second passes, for example, along the longitudinal axis of symmetry of the thrust bearing (patent RU No. 2349803, IPC F16C 19/22, F16C 19/32, publ. 2009). A bearing, all tapered rollers of which contain a coaxial through hole in which a grease nipple is installed on the side of the smaller diameter of the roller, and a rod made of, for example, cermet is mounted rigidly behind the thrust bearing, and the spherical head of the thrust bearing is made with eccentricity (patent RU No. 2384764, IPC F16C 19/22, F16C 19/32, F16C 33/34, publ. 2010).

Недостатком подшипников является сложность его устройства, а также неравномерная деформация тел качения вследствие их истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.The disadvantage of bearings is the complexity of its arrangement, as well as the uneven deformation of the rolling elements due to their abrasion during use, resulting in "troughs" filled with excess lubricant, which creates a viscous resistance, worsening the performance of the bearing.

Роликовый подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца, одно из которых выполнено разрезным по вертикальной оси симметрии подшипника, снабженные цилиндрическими дорожками качения с буртиками с обеих сторон дорожек качения, тела качения в виде цилиндрических роликов, имеющих сферическую форму на концах, сепаратор для разделения тел качения, сопряжения дорожек качения с буртиками, выполненные в виде участков криволинейных поверхностей, с одинаковыми радиусами, равными радиусу сферы концов роликов (патент RU №2582630, МПК F16C 19/22, F16C 19/26, F16C 33/34, F16C 33/58, опубл. 2016)A roller bearing containing outer and inner rings, one of which is made split along the vertical axis of symmetry of the bearing, equipped with cylindrical raceways with flanges on both sides of the raceways, rolling elements in the form of cylindrical rollers having a spherical shape at the ends, a separator for separating bodies of rolling, pairing of raceways with flanges, made in the form of sections of curved surfaces, with the same radii equal to the radius of the sphere of the ends of the rollers (patent RU No. 2582630, IPC F16C 19/22 , F16C 19/26, F16C 33/34, F16C 33/58, publ. 2016)

Недостатком подшипника является неравномерная деформация тел качения вследствие истирания в процессе использования, в результате чего образуются «впадины» заполненные излишком смазочного материала, который создает вязкое сопротивление, ухудшая эксплуатационные свойства подшипника.The disadvantage of the bearing is the uneven deformation of the rolling elements due to abrasion during use, resulting in the formation of "troughs" filled with excess lubricant, which creates a viscous resistance, worsening the performance of the bearing.

Известна опора качения, выполненная в виде радиально-упорных подшипников качения, установленных в корпусе, содержащая стопорное кольцо, наружные и внутренние кольца, цельнометаллические несущие шарики (или ролики) и сепарирующие шарики (или ролики), имеющие на поверхности твердосмазывающие материал, расположенные поочередно с несущими телами качения (заяв. на изобретение RU №96101411, МПК F16C 19/14, опубл. 1998).Known rolling bearings, made in the form of angular contact rolling bearings installed in the housing, containing a retaining ring, outer and inner rings, all-metal bearing balls (or rollers) and separating balls (or rollers) having solid lubricating materials on the surface located alternately with bearing rolling elements (application for invention RU No. 96101411, IPC F16C 19/14, publ. 1998).

Недостатком опоры является меньшее, по сравнению с бессепараторным подшипником качения, количество несущих тел качения, дополнительные силы трения между несущими телами качения и сепарирующими телами качения.The disadvantage of the support is a smaller, in comparison with a non-separating rolling bearing, the number of bearing rolling elements, additional friction forces between the bearing rolling elements and the separating rolling bodies.

Известен роликовый подшипник качения, содержащий внутреннее кольцо и наружное кольца с дорожками качения и качения тела качения в виде цилиндрических роликов, при этом дорожка качения внутреннего кольца выполнена в виде поверхности однополостного гиперболоида, поверхность дорожки качения наружного кольца оппозитно повторяет поверхность дорожки качения внутреннего кольца и имеет с ней одинаковую по величине, но разную по знаку кривизну (патент RU №2588176, МПК F16C 19/22, F16C 19/34, F16C 33/34, F16C 33/58, 10.02.2016). Подшипник, дорожка качения внутреннего и наружного колец которого эквидистантны на всей ширине колец, а центр подшипника расположен на плоскости, делящей ширину подшипника пополам (патент RU №2585437, МПК F16C 19/22, F16C 19/34, F16C 33/34, F16C 33/58, 10.02.2016).Known roller bearing containing an inner ring and an outer ring with raceways and rolling elements of the rolling body in the form of cylindrical rollers, while the raceway of the inner ring is made in the form of a surface of a one-cavity hyperboloid, the surface of the raceway of the outer ring is opposite the surface of the raceway of the inner ring and has with it the same in magnitude, but different in sign curvature (patent RU No. 2588176, IPC F16C 19/22, F16C 19/34, F16C 33/34, F16C 33/58, 02/10/2016). A bearing, the raceway of the inner and outer rings of which is equidistant over the entire width of the rings, and the center of the bearing is located on a plane dividing the width of the bearing in half (patent RU No. 2585437, IPC F16C 19/22, F16C 19/34, F16C 33/34, F16C 33 / 58, 02/10/2016).

Известен подшипник качения радиально-упорный, состоящий из внутреннего и наружного колец подшипника и тел качения, представляющих собой цилиндрические ролики и шарики, расположенные в первой паре кольцевых канавок, предназначенной для передачи радиальной нагрузки (патент RU №2529931, МПК F16C 19/20, F16C 19/49, 10.02.2014).Known angular contact rolling bearing, consisting of inner and outer bearing rings and rolling elements, which are cylindrical rollers and balls located in the first pair of annular grooves designed to transmit radial load (patent RU No. 2529931, IPC F16C 19/20, F16C 19/49, 02/10/2014).

Наиболее близким является подшипник качения со ступенчатыми роликами, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, установленные между ними тела качения, выполненные в виде установленных в гнездах сепаратора двухступенчатых роликов, ступени большего диаметра которых контактируют с дорожкой качения наружного кольца подшипника, а ступени меньшего диаметра контактируют с дорожкой качения его внутреннего кольца (патент RU №2553489, МПК F16C 19/22, F16C 33/36, 10.02.2015).The closest is a rolling bearing with stepped rollers, containing the outer and inner rings with raceways, the rolling bodies installed between them, made in the form of two-stage rollers installed in the separator sockets, steps of a larger diameter which are in contact with the raceway of the outer ring of the bearing, and steps of a smaller diameter contact with the raceway of its inner ring (patent RU No. 2553489, IPC F16C 19/22, F16C 33/36, 02/10/2015).

Задачей предложенного технического решения является разработка конструкции подшипника качения исключающей касание и трение в местах контакта тел качения.The objective of the proposed technical solution is to develop a design of the rolling bearing excluding contact and friction at the contact points of the rolling bodies.

Технический результат - снижение износа и повышение срока службы и надежности подшипника качения.EFFECT: reduced wear and increased service life and reliability of a rolling bearing.

Технический результат достигается при использовании подшипника качения, содержащего наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, расположенные между ними тела качения, выполненные в виде цилиндрических роликов, установленных на фиксированном расстоянии друг от друга, при этом подшипник снабжен двумя торцевыми крышками, в выемках которых установлены ролики, соосно с выемками, формы выемок соответствуют торцевым контактным поверхностям роликов, а осевые размеры выемок больше осевых размеров торцевых контактных поверхностей роликов.The technical result is achieved by using a rolling bearing, containing the outer and inner rings with raceways, the rolling bodies located between them, made in the form of cylindrical rollers installed at a fixed distance from each other, while the bearing is equipped with two end caps, in the recesses of which the rollers are installed coaxially with the recesses, the shapes of the recesses correspond to the end contact surfaces of the rollers, and the axial dimensions of the recesses are larger than the axial dimensions of the end contact surfaces of the role s.

Подшипник качения, характеризующийся тем, что цилиндрические ролики выполнены трехступенчатой формы.A rolling bearing, characterized in that the cylindrical rollers are made of a three-stage shape.

Подшипник качения, характеризующийся тем, что выемки в торцевых крышках и торцевые контактные поверхности роликов выполнены конусообразной формы.A rolling bearing, characterized in that the recesses in the end caps and the end contact surfaces of the rollers are conical in shape.

Подшипник качения, характеризующийся тем, что выемки в торцевых крышках и торцевые контактные поверхности роликов выполнены полусферической формы.A rolling bearing, characterized in that the recesses in the end caps and the end contact surfaces of the rollers are hemispherical in shape.

Сущность конструкции заключается в возможности фиксированного дистанционирования тел качения друг от друга при уменьшении площади контакта торцевых контактных поверхностей роликов с координирующими и фиксирующими их выемками в торцевых крышках.The essence of the design lies in the possibility of a fixed distance of the rolling bodies from each other while reducing the contact area of the end contact surfaces of the rollers with coordinating and fixing recesses in the end caps.

Соответствие форм выемок и торцевых контактных поверхностей роликов, разница в их осевых размерах (осевые размеры выемок больше осевых размеров торцевых контактных поверхностей роликов), а также соосное базирование роликов в выемках обеспечивают не только фиксированное расположение тел качения, но и форму точечного контакта по оси роликов. При этом исключается касание между телами качения, что исключает трение между ними, а также минимизируется трение по поверхности контакта тел качения и торцевых крышек. Таким образом, обеспечивается снижение износа и повышение срока службы и надежности подшипника качения.Correspondence of the shapes of the recesses and the end contact surfaces of the rollers, the difference in their axial dimensions (the axial dimensions of the recesses are larger than the axial dimensions of the end contact surfaces of the rollers), as well as the coaxial base of the rollers in the recesses, provide not only a fixed arrangement of the rolling bodies, but also the shape of the point contact along the axis of the rollers . In this case, contact between the rolling elements is excluded, which eliminates friction between them, and friction along the contact surface of the rolling bodies and end caps is also minimized. Thus, a reduction in wear and an increase in the service life and reliability of the rolling bearing are ensured.

Например, при выполнении торцевых контактных поверхностей роликов и выемок на торцевых крышках конусообразной формы (угол конической поверхности выемок (α') больше угла конических торцевых контактных поверхностей роликов (α)), или полусферической формы (радиус полусферической поверхности выемок (R') больше диаметра полусферических торцевых контактных поверхностей роликов (R)), площадь контакта тел качения с выемкой торцевой крышки стремится к точке, через которую проходит общая ось контактной пары. При этом ролик может быть выполнен как в форме одноступенчатого, так и в форме трехступенчатого цилиндра (с торцевыми контактными поверхностями, расположенными на торцах малых ступеней - ступеней с меньшим диаметром).For example, when performing the end contact surfaces of the rollers and recesses on the end caps of a conical shape (the angle of the conical surface of the recesses (α ') is larger than the angle of the conical end contact surfaces of the rollers (α)), or the hemispherical shape (the radius of the hemispherical surface of the recesses (R') is larger than the diameter hemispherical end contact surfaces of the rollers (R)), the contact area of the rolling elements with the recess of the end cover tends to the point through which the common axis of the contact pair passes. In this case, the roller can be made both in the form of a single-stage or in the form of a three-stage cylinder (with end contact surfaces located at the ends of small steps - steps with a smaller diameter).

На фиг. 1 показана схема подшипника качения в разрезе. На фиг. 2 показана схема контакта тела качения и выемки торцевой крышки (конусообразная форма). На фиг. 3 показана схема контакта тела качения и выемки торцевой крышки (полусферическая форма).In FIG. 1 shows a sectional view of a rolling bearing. In FIG. 2 shows a diagram of the contact of the rolling body and the recess of the end cap (conical shape). In FIG. Figure 3 shows the contact pattern of the rolling body and the recess of the end cap (hemispherical shape).

Подшипник качения состоит из концентрично расположенных наружного 1 и внутреннего 2 колец с дорожками качения 3 и 4. Между наружным 1 и внутренним 2 кольцами расположены тела качения 5, выполненные в виде цилиндрических роликов. На наружном кольце 1 подшипника качения установлены торцевые крышки 6 и 7 (с отверстием). На внутренней поверхности торцевых крышек 6 и 7 выполнены выемки 8, в которых, соосно с выемками 8 установлены ролики 5. При этом формы выемок 8 соответствуют форме торцевых контактных поверхностей 9 роликов 5, а осевые размеры выемок 8 больше осевых размеров торцевых контактных поверхностей 9 роликов 5.The rolling bearing consists of concentrically located outer 1 and inner 2 rings with raceways 3 and 4. Between the outer 1 and inner 2 rings there are rolling bodies 5 made in the form of cylindrical rollers. On the outer ring 1 of the rolling bearing installed end caps 6 and 7 (with a hole). On the inner surface of the end caps 6 and 7, recesses 8 are made, in which rollers 5 are mounted coaxially with the recesses 8. Moreover, the shapes of the recesses 8 correspond to the shape of the end contact surfaces 9 of the rollers 5, and the axial dimensions of the recesses 8 are larger than the axial dimensions of the end contact surfaces of 9 rollers 5.

Тела качения 5 могут быть выполнены в форме трехступенчатых цилиндрических роликов, а выемки 8 в торцевых крышках 6, 7 и торцевые контактные поверхности 9 роликов 5 могу быть выполнены конусообразной формы или полусферической формы.The rolling elements 5 can be made in the form of three-stage cylindrical rollers, and the recesses 8 in the end caps 6, 7 and the end contact surfaces 9 of the rollers 5 can be made conical or hemispherical.

Тела качения 5 контактируют по площадке контакта с двумя дорожками качения и установлены с обеспечением минимально необходимого и достаточного начального диаметрального зазора между телами качения 5 и выемками 8, находящегося в пределах 3-6 мкм, между собой с зазором (S) 5-10 мкм, необходимым и достаточным для смазки тел качения 5 и дорожек качения 3, 4.Rolling bodies 5 are in contact along the contact area with two raceways and are installed to provide the minimum necessary and sufficient initial diametrical clearance between the rolling bodies 5 and recesses 8, which is within 3-6 μm, with each other with a gap (S) of 5-10 μm, necessary and sufficient for lubrication of rolling elements 5 and raceways 3, 4.

Подшипник работает следующим образом.The bearing operates as follows.

В процессе использования подшипника качения, тела качения 5 вращаются и перемещаются по дорожкам качения 3 и 4, сохраняя, при этом, свое положение относительно друг друга неизменным, сводя на нет возможность контакта между роликами 5, что исключает трение между ними. В совокупности с минимизированным трением по поверхности контакта тел качения и торцевых крышек 6 и 7, обеспечивается снижение износа тел качения 5 и повышение срока службы и надежности подшипника качения.In the process of using the rolling bearing, the rolling elements 5 rotate and move along the raceways 3 and 4, while maintaining their position relative to each other unchanged, negating the possibility of contact between the rollers 5, which eliminates friction between them. Together with minimized friction on the contact surface of the rolling elements and end caps 6 and 7, the wear of the rolling elements 5 is reduced and the service life and reliability of the rolling bearing are increased.

Таким образом, подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, расположенные между ними тела качения, выполненные в виде цилиндрических роликов, установленных в выемках торцевых крышек, соосно с выемками, формы которых соответствуют торцевым контактным поверхностям роликов, а осевые размеры больше осевых размеров торцевых контактных поверхностей роликов, обеспечивают снижение износа и повышение срока службы и надежности подшипника качения.Thus, the rolling bearing containing the outer and inner rings with raceways, the rolling bodies located between them, made in the form of cylindrical rollers installed in the recesses of the end caps, coaxially with the recesses, the shapes of which correspond to the end contact surfaces of the rollers, and the axial dimensions are larger than axial dimensions of the end contact surfaces of the rollers, provide reduced wear and increased service life and reliability of the rolling bearing.

Claims

1. The rolling bearing, containing the outer and inner rings with raceways, the rolling bodies located between them, made in the form of cylindrical rollers installed at a fixed distance from each other, characterized in that the bearing is equipped with two end caps, in the recesses of which the rollers are installed, coaxially with the recesses, the shapes of the recesses correspond to the end contact surfaces of the rollers, and the axial dimensions of the recesses are larger than the axial dimensions of the end contact surfaces of the rollers.

2. The bearing according to claim 1, characterized in that the cylindrical rollers are made of a three-stage shape.

3. The bearing according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the recesses in the end caps and the end contact surfaces of the rollers are conical in shape.

4. The bearing according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the recesses in the end caps and the end contact surfaces of the rollers are made hemispherical in shape.