RU2109178C1

RU2109178C1 - Rolling-contact bearing

Info

Publication number: RU2109178C1
Application number: RU96101411A
Authority: RU
Inventors: Е.А. Деулин
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭМВАК"
Priority date: 1996-01-23
Filing date: 1996-01-23
Publication date: 1998-04-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: rolling-contact bearing consists of external and internal races, all-metal carrier balls or rollers and separating balls and rollers whose surfaces are made of solid lubricant. EFFECT: enhanced reliability and longevity. 2 dwg

Description

Изобретение относится к самосмазывающимся опорам вращения валов, работающим с большой радиальной нагрузкой и небольшими частотами вращения в сверхвысоком вакууме, требующем высокотемпературного обезуглеращивающего прогрева. The invention relates to self-lubricating shaft rotation bearings operating with a large radial load and low rotation speeds in ultra-high vacuum, requiring high-temperature decarburization heating.

Известен роликовый подшипник, в котором для уменьшения сил трения и вероятности заклинивания часть роликов - сепарирующие ролики, изготовлены из того же материала, что и несущие ролики, но имеют меньший диаметр (патент США N 1972355, кл. F 16 C 3/00, 1974). A roller bearing is known in which, in order to reduce friction forces and the likelihood of jamming, a part of the rollers — separating rollers — are made of the same material as the bearing rollers, but have a smaller diameter (US Patent No. 1972355, CL F 16 C 3/00, 1974 )

Однако, использование одинаковых материалов для сепарирующих и несущих роликов подшипников, работающих в вакууме при больших радиальных нагрузках, приводит к возрастанию сил трения за счет схватывания и задира контактирующих поверхностей, к увеличению газовыделения, износа и, как следствие, к снижению точности и долговечности подшипника. However, the use of the same materials for cages and bearing rollers of bearings operating in vacuum at high radial loads leads to an increase in friction due to the setting and seizure of contacting surfaces, to an increase in gas evolution, wear and, as a result, to a decrease in the accuracy and durability of the bearing.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является роликовый подшипник, который содержит наружное и внутреннее кольца, тела качения и сепарирующие элементы, расположенные поочередно с телами качения (SU, авторское свидетельство, 708082, кл. F 16 C 33/51, 1980). The closest technical solution to the invention is a roller bearing, which contains the outer and inner rings, rolling elements and cage elements located in turn with the rolling elements (SU, copyright certificate 708082, class F 16 C 33/51, 1980).

Техническим результатом изобретения является устранение возможности заклинивания элементов и снижение интенсивности их износа, чем увеличена долговечность опоры. The technical result of the invention is to eliminate the possibility of jamming of elements and reduce the intensity of their wear, which increases the durability of the support.

Технический результат достигается за счет выполнения сепарирующих шариков или роликов, устанавливаемых между несущими шариками или роликами, с диаметром D_c, определяющимся из неравенства
D_н-H_он-H_бв<D_c<D_н-2Δ_д-2Δ_R,
где
H_бн - высота наружного бортика;
H_бв _- - высота внутреннего бортика;
D_н - диаметр несущих шариков или роликов;
D_с - диаметр сепарирующих шариков или роликов;
Δ_д - упругая деформация;
Δ_R - высота микронеровностей,
а также за счет нанесения на сепарирующие шарики или ролики твердосмазочного покрытия, исключающего содержание полимерных смазочных компонентов.The technical result is achieved by performing the separating balls or rollers installed between the bearing balls or rollers with a diameter D _c determined from the inequality
D _n -H _he -H _bv <D _c <D _n -2Δ _d -2Δ _R ,
Where
H _bn - the height of the outer rim;
H _bv _- - the height of the inner side;
D _n - the diameter of the bearing balls or rollers;
D _with - the diameter of the separating balls or rollers;
Δ _d - elastic deformation;
Δ _R is the height of the microroughness,
and also due to the application of a solid lubricant coating on the separating balls or rollers, excluding the content of polymer lubricating components.

На фиг.1 и 2 изображена предлагаемая опора. Опора качения состоит из сепарирующих шариков 1 или роликов, имеющих твердосмазочное покрытие 2, цельнометаллических несущих шариков 3 или роликов, наружного 4 и внутреннего 5 колец, корпуса 6 и стопорного кольца 7. Figure 1 and 2 shows the proposed support. The rolling support consists of separating balls 1 or rollers having a hard-lubricating coating 2, all-metal bearing balls 3 or rollers, outer 4 and inner 5 rings, housing 6 and snap ring 7.

Опора качения представляет собой два радиально-упорных подшипника, которые собраны в единый корпус, исключающий возможность взаимного осевого и радиального смещения колец подшипников и выпадения сепарирующих элементов. The rolling support is two angular contact bearings, which are assembled in a single housing, eliminating the possibility of mutual axial and radial displacement of the bearing rings and the loss of the separating elements.

При работе опоры сепарирующие шарики (ролики) 1, имеющие твердосмазочное покрытие 2, обкатывают цельнометаллические несущие шарики (ролики) 3, причем в каждый момент времени сепарирующий шарик (ролик) касается, либо наружного кольца 4, либо внутреннего кольца 5 из-за разности диаметров несущих и сепарирующих шариков (роликов). During the operation of the support, the separating balls (rollers) 1 having a solid lubricating coating 2 run around all-metal bearing balls (rollers) 3, and at each moment of time the separating ball (roller) touches either the outer ring 4 or the inner ring 5 due to the difference in diameters bearing and separating balls (rollers).

Опору качения используют в качестве опоры вращения привода карусели установки напыления в сверхвысоком вакууме. The rolling support is used as a support for the rotation of the drive of the carousel of the spraying unit in ultra-high vacuum.

Поверхность сепарирующих шариков 1 предварительно подвергают физико-химической обработке с образованием твердосмазочного покрытия 2. Температура обезгаживания внутрикамерных элементов и опоры 900^oK.The surface of the separating balls 1 is preliminarily subjected to physico-chemical treatment with the formation of a solid lubricating coating 2. The degassing temperature of the in-chamber elements and the support is 900 ^o K.

При длительной работе опоры до 10⁶ циклов при частоте вращения 60 об/мин не отмечено заклинивания, а при осмотре поверхностей трения не обнаружено следов схватывания, задира. Изнашивание по длинам контактов было равномерным, что свидетельствует о высокой точности, надежности и долговечности предлагаемой опоры.During long-term operation of the support up to 10 ⁶ cycles at a rotation speed of 60 rpm, no jamming was noted, and when examining the friction surfaces, no traces of setting, seizure were found. Wear along the lengths of the contacts was uniform, which indicates high accuracy, reliability and durability of the proposed support.

Claims

A rolling bearing, characterized in that it comprises a housing, a retaining ring and angular contact bearings mounted in the housing, including outer and inner rings, all-metal bearing balls or rollers, cage balls or rollers arranged alternately with bearing balls or rollers having on the surface solid lubricating material, while the separating balls or rollers are made with a diameter D _c , determined from the inequality
D _n -H _b.n -H _b.v <D _c <D _n -2Δ _d -2Δ _R ,
where H _b _. _n is the height of the outer rim;
H _{_b.} _in - the height of the inner side;
D _n - diameter of the bearing balls or rollers
Δ _d - elastic deformation;
Δ _R is the height of the microroughness.