RU2036349C1 - Подшипник качения и способ его сборки - Google Patents

Подшипник качения и способ его сборки Download PDF

Info

Publication number
RU2036349C1
RU2036349C1 SU5005832A RU2036349C1 RU 2036349 C1 RU2036349 C1 RU 2036349C1 SU 5005832 A SU5005832 A SU 5005832A RU 2036349 C1 RU2036349 C1 RU 2036349C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolling
bearing
rotation
inner rings
rings
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
В.В. Усов
А.А. Серегин
И.В. Бедная
Original Assignee
Усов Владимир Викторович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Усов Владимир Викторович filed Critical Усов Владимир Викторович
Priority to SU5005832 priority Critical patent/RU2036349C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2036349C1 publication Critical patent/RU2036349C1/ru

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
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34—Rollers; Needles
    • F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
    • 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
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • 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
    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
    • F16C43/06—Placing rolling bodies in cages or bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Использование: в машиностроении в опорах валов и осей. Сущность: в подшипнике тела качения выполнены в виде поверхности вращения, вписанной в сферу с радиусом, определяемым соответствующим выражением, при этом их длина соответствует условию

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах валов и осей.
Известен подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее с желобами кольца и тела качения. Для сборки такого подшипника с максимально возможным числом тел качения на наружном и внутреннем кольцах с одной стороны раскрыты борты [1]
Основным недостатком подшипника такой конструкции является низкая надежность в работе при восприятии осевой нагрузки, так как в этом случае происходит быстрое выкрашивание металла с поверхностей дорожек качения в местах, где раскрыты борта.
Наиболее близким к предлагаемому является подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца и расположенные между ними тела качения, причем наружное кольцо подшипника снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления дорожки качения и выполнено разрезным. Разрезное наружное кольцо обеспечивает сборку подшипника с максимально возможным количеством тел качения [2]
Однако разрез наружного кольца подшипника вызывает искажение геометрической формы дорожки качения, которое не устраняется и после установки подшипника в узел. В результате при работе подшипника такой конструкции происходит перераспределение рабочей нагрузки между телами качения, что приводит к повышенному шуму, вибрации и снижению надежности и долговечности подшипника.
Технический результат изобретения заключается в повышении надежности и грузоподъемности подшипника.
Для этого в подшипнике качения, содержащем цельное наружное и внутреннее с желобами кольца, одно из которых снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления дорожки качения, и расположенные между ними тела качения в виде поверхности вращения, образующая каждого тела качения выполнена радиусами, центры которых не лежат на оси вращения тела качения, при этом его наибольший размер соответствует радиусу сферы, который находится в пределах
R1-r1
Figure 00000002
≅ 2rсф<R 1-r1+S где rсф радиус сферы, описанной вокруг тела качения;
R1 и r1 радиусы дорожек качения по дну желоба наружного и внутреннего колец соответственно;
qr начальный радиальный зазор;
S максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки, а длина соответствует условию
a < l < 0,5(D2 d2), где l длина тела качения;
а большая ось площадки контакта тела качения с кольцом от рабочей нагрузки;
D2 и d2 диаметры бортов наружного и внутреннего колец соответственно.
Кроме того, периферийные участки профилей желобов наружного и внутреннего колец выполнены с кривизной, меньшей кривизны средней части профиля желоба, а подшипник качения снабжен установленным на борту по меньшей мере одного из колец направляющим кольцом тарельчатой формы.
Предлагаемые соотношения для rсф и l выбраны таким образом, чтобы обеспечить нормальную работу подшипника и его свободную сборку. Наибольший размер тела качения, с одной стороны, не должен быть меньше R1 r1
Figure 00000003
так как в противном случае в подшипнике образуется увеличенный радиальный зазор, а с другой стороны, не должен превышать R1 r1 + S, иначе возможность свободной сборки подшипника затруднена. Длина тела качения должна обеспечивать полный контакт тела качения с кольцами и свободную их загрузку в межколечное пространство между бортами наружного и внутреннего колец. Это возможно, если длина тела качения находится в пределах
a < l < 0,5(D2 d2).
На фиг.1 изображен предлагаемый подшипник качения; на фиг.2-4 тела качения, варианты выполнения; на фиг.5 профиль желоба кольца подшипника; на фиг. 6 и 7 подшипник качения в процессе сборки.
Подшипник качения содержит наружное 1 и внутреннее 2 с желобами 3 и 4 кольца, тела качения 5, установленные между кольцами 1 и 2, и направляющее кольцо 6. Тела качения 5 в предлагаемом подшипнике могут быть выполнены в нескольких вариантах (фиг.2-4). Наиболее предпочтительным является вариант выполнения тел качения, изображенный на фиг.4. В этом случае образующая тел качения выполняется радиусами, большими или равными радиусу сферы, но со смещенными центрами кривизны относительно центра сферы. Такое тело качения имеет первоначальный контакт с желобами колец в 4-х точках и состоит из 2-х рабочих (контактирующих) зон и сепарирующей зоны, расположенной между рабочими. Периферийные участки 7 (фиг.5) профилей желобов 3 и 4 наружного 1 и внутреннего 2 колец выполняются с меньшей кривизной.
Кроме того, по дорожке качения наружного кольца выполнено плавное местное углубление, позволяющее телам качения поочередно освобождаться в процессе работы от рабочей нагрузки и тем самым исключить заклинивание подшипника.
Предлагаемый подшипник качения работает аналогично серийному.
Предлагаемый подшипник с телами качения по варианту, изображенному на фиг.4, имеет следующие преимущества:
во-первых, 4-точечный первоначальный контакт тела качения с желобами наружного и внутреннего колец позволяет повысить грузоподъемность подшипника на 60% а следовательно, и его долговечность;
во-вторых, наличие сепарирующей зоны уменьшает износ от взаимосепарирования тел качения и не приводит к увеличению радиального зазора, что также повышает долговечность подшипника;
в-третьих, первоначальный 4-точечный контакт тела качения с желобами наружного и внутреннего колец обеспечивает стабильное положение тела качения в процессе работы подшипника и его самоустановку при восприятии осевой нагрузки;
в-четвертых, выполнение периферийных участков профилей желобов наружного и внутреннего колец с меньшей кривизной ограничивает предельный угол контакта, величина которого растет с увеличением радиального зазора.
Предлагаемый подшипник качения отличается способом сборки.
Известен способ сборки подшипников качения, включающий центричную фиксацию наружного и внутреннего колец относительно друг друга и загрузку тел качения в межколечное пространство через раскрытый борт [1]
Однако для осуществления этого способа сборки подшипника требуется высокая точность фрезеровки пазов для обеспечения возможности замыкания тел качения в межколечном пространстве. Кроме того, сборка подшипника качения по этому способу невозможна без предварительного нагрева колец, а подшипники, собранные таким образом, не могут воспринимать осевую нагрузку в любом направлении и рекомендуются к применению только в тихоходных узлах с радиальными силами.
Известен также способ сборки подшипников качения, заключающийся в центричной фиксации колец относительно друг друга, разжатии наружного разрезного кольца, фиксации его в этом состоянии и загрузку тел качения в межколечное пространство через стыковой зазор [2]
Однако при разжатии наружного разрезного кольца подшипника возможно появление остаточных деформаций, а наружная нарушенная сплошность кольца может приводит к несовпадению беговых дорожек в месте разреза при монтаже в узел.
Предлагаемый способ сборки подшипников качения может быть реализован в двух вариантах и включает следующие операции: по первому варианту:
центричную фиксацию колец относительно друг друга;
загрузку максимально возможного количества тел качения в межколечное пространство между бортами наружного и внутреннего колец с последующим поворотом их на угол 90о;
установку направляющего кольца; по второму варианту:
эксцентричную фиксацию колец относительно друг друга;
загрузку определенного числа тел качения в межколечную полость;
перемещение наружного или внутреннего кольца относительно друг друга до центричного расположения;
загрузку остальных тел качения в межколечную полость между бортами наружного и внутреннего колец с последующим поворотом их на угол 90о;
установку направляющего кольца.
Отличительным признаком предлагаемого способа сборки по первому и второму вариантам является загрузка максимально возможного количества тел качения в межколечную полость между бортами наружного и внутреннего колец с последующим поворотом их на угол 90о;
Для осуществления этого способа необходимо наружное 1 и внутреннее 2 (фиг.6 и 7) кольца зафиксировать относительно друг друга и между бортами колец 1 и 2 загрузить поочередно тела качения 5 с последующим поворотом их на угол 90о. После этого необходимо установить направляющее кольцо.
Предлагаемый способ сборки повышает надежность подшипника в работе.

Claims (4)

1. Подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее с желобами кольца, одно из которых снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления дорожки качения, и расположенные между ними тела качения в виде поверхности вращения, отличающийся тем, что образующая каждого тела качения выполнена радиусами, центры которых расположены вне оси вращения тела качения, при этом наибольший размер тела качения соответствует радиусу сферы rс ф, определяемому из соотношения
Figure 00000004

где R1 и r1 радиусы дорожек качения по дну желоба наружного и внутреннего колец соответственно;
qr начальный радиальный зазор;
S максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки,
а длина l соответствует соотношению
a < l < 0,5(D2 d2),
где a большая ось площадки контакта тела качения с кольцом от рабочей нагрузки;
D2 и d2 диаметры бортов наружного и внутреннего колец соответственно.
2. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что периферийные участки профилей желобов наружного и внутреннего колец выполнены кривизной, меньшей кривизны средней части профиля желоба, а подшипник качения снабжен установленным на борту по меньшей мере одного из колец направляющим кольцом тарельчатой формы.
3. Способ сборки подшипника качения, включающий фиксацию колец относительно друг друга и постановку тел качения, отличающийся тем, что загрузку максимально возможного количества тел качения в межколечное пространство осуществляют между бортами наружного и внутреннего колец с последующим поворотом их на 90o, а затем устанавливают направляющее кольцо.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что поворот качения на 90o после загрузки их в межколечное пространство осуществляют в зоне разгрузки.
SU5005832 1991-09-19 1991-09-19 Подшипник качения и способ его сборки RU2036349C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5005832 RU2036349C1 (ru) 1991-09-19 1991-09-19 Подшипник качения и способ его сборки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5005832 RU2036349C1 (ru) 1991-09-19 1991-09-19 Подшипник качения и способ его сборки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2036349C1 true RU2036349C1 (ru) 1995-05-27

Family

ID=21587083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5005832 RU2036349C1 (ru) 1991-09-19 1991-09-19 Подшипник качения и способ его сборки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2036349C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113958619A (zh) * 2020-07-21 2022-01-21 西门子股份公司 组装一个或多个轴承的方法和装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Подшипники качения: Справочное пособие. /Под ред. Н.А.Спицына и А.И.Спришевского. М., 1961, с.3-17. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1594306, кл. F 16C 43/06, 1990. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113958619A (zh) * 2020-07-21 2022-01-21 西门子股份公司 组装一个或多个轴承的方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7052400B2 (en) Constant velocity universal joint
US6616338B2 (en) Extended load zone bearing
EP0175858A1 (en) Radial roller bearing
US5288273A (en) Constant velocity universal joint with reduced cage supporting faces
US5083873A (en) Ceramic bearing
US3549220A (en) Low-stress ball bearings
JPH07119739A (ja) 全数自己整合式ローラ軸受
GB2057593A (en) Cylinder roller bearing
US3619017A (en) Low-stress ball bearings
JPH03172613A (ja) 玉軸受用の保持器
KR20000062810A (ko) 롤러베어링 및 그 제조방법
RU2036349C1 (ru) Подшипник качения и способ его сборки
US5470159A (en) Cage guide for rolling bearings, in particular for axial cylindrical roller bearings
EP0303228A1 (en) Bearing with rolling ball separator
JP2997825B2 (ja) ラジアルころ軸受
US20010012420A1 (en) Roller bearing
US4788758A (en) Method of making axially hardened bearings
US5474388A (en) Multi-row spherical roller bearing having cages
JP2016138602A (ja) 円すいころ軸受
GB2362928A (en) Roller bearing assemblies
EP0158206A2 (en) A ball bearing
EP1101961B1 (en) Ultrahigh-speed universal roller bearing
CN114502852A (zh) 滚动轴承
RU2133893C1 (ru) Радиальный роликовый подшипник
US7168859B2 (en) Thrust ball bearing