RU2232926C2 - Antifriction bearing - Google Patents
Antifriction bearing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232926C2 RU2232926C2 RU2002107654/11A RU2002107654A RU2232926C2 RU 2232926 C2 RU2232926 C2 RU 2232926C2 RU 2002107654/11 A RU2002107654/11 A RU 2002107654/11A RU 2002107654 A RU2002107654 A RU 2002107654A RU 2232926 C2 RU2232926 C2 RU 2232926C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearing
- roller
- rolling
- diameter
- rings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности. Изобретение относится к важнейшим структурным элементам машин и приборов и составляет основную часть узлов трения.The invention relates to the field of mechanical engineering and instrumentation and can be used in all industries. The invention relates to the most important structural elements of machines and devices and makes up the bulk of the friction units.
Известны подшипники качения, содержащие внутреннее и наружное кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов, установленных в гнездах сепаратора.Known rolling bearings containing inner and outer rings with raceways placed between them rolling elements made in the form of rollers installed in the seats of the separator.
Одним из недостатков известных стандартных подшипников качения при их эксплуатации является наличие трения качения с проскальзыванием тел качения.One of the disadvantages of the known standard rolling bearings during their operation is the presence of rolling friction with slipping of the rolling elements.
Для примера, возьмем подшипник качения однорядный радиальный роликовый №2113 по ГОСТ 8328-75 (d65×D100×B18; dp=9 мм, Z=20, d1m=73,5 мм, D1m=91,5 мм). За один оборот вала ролик dp делает по дорожке качения внутреннего кольца d1m For example, take a single row radial roller bearing according to GOST 8328-75 (d65 × D100 × B18; d p = 9 mm, Z = 20, d 1m = 73.5 mm, D 1m = 91.5 mm). For one revolution of the shaft, the roller d p makes along the raceway of the inner ring d 1m
Nоборотов=π 73,5/π 9=8,166,N turns = π 73.5 / π 9 = 8.166,
а по дорожке качения наружного кольца D1m and along the raceway of the outer ring D 1m
Nоборотов=π 91,5/π 9=10,166.N turns = π 91.5 / π 9 = 10.166.
Таким образом, ролик делает на два оборота больше, чем по дорожке внутреннего кольца - это и есть величина проскальзывания ролика. Таким образом, имеем трение качения с проскальзыванием.Thus, the roller makes two turns more than along the track of the inner ring - this is the amount of slippage of the roller. Thus, we have rolling friction with slippage.
Известен подшипник качения - прототип - по патенту FR 2699238, А кл. F 16 C 19/22, содержащий внутреннее и наружное кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов, установленных в гнездах сепаратора, у которого тела качения - ролики - выполнены двухступенчатыми, больший диаметр ступени, имеющий один участок контактирования только с дорожкой качения наружного кольца подшипника, а меньший диаметр ступени, выполненный с двумя участками, взаимодействующими только с дорожкой качения его внутреннего кольца с постоянной и одинаковой частотой вращения, при этом должно выполняться условие сборки подшипника:Known rolling bearing - prototype - according to the patent FR 2699238, And C. F 16 C 19/22, containing inner and outer rings with raceways, rolling bodies located between them, made in the form of rollers installed in the seats of the separator, in which the rolling bodies - rollers - are made of two stages, a larger diameter of the stage, having one contact section only with the raceway of the outer ring of the bearing, and a smaller step diameter made with two sections interacting only with the raceway of its inner ring with a constant and equal speed, nyatsya condition of the bearing assembly:
d1m/Dwm1=D1m/Dwm2,d 1m / Dwm 1 = D 1m / Dwm 2 ,
где d1m - диаметр дорожки качения внутреннего кольца подшипника;where d 1m is the diameter of the raceway of the inner ring of the bearing;
Dwm1 - диаметр меньшей ступени ролика;Dwm 1 is the diameter of the lower step of the roller;
D1m - диаметр дорожки качения наружного кольца подшипника;D 1m is the diameter of the raceway of the outer ring of the bearing;
Dwm2 - диаметр большей ступени ролика,Dwm 2 - the diameter of the greater step of the roller,
а дорожка качения внутреннего кольца подшипника выполнена с одной проточкой для образования зазора с большим диаметром ступени ролика.and the raceway of the inner ring of the bearing is made with one groove for the formation of a gap with a large diameter step of the roller.
По новому варианту ролик должен быть двухступенчатым и должно выполняться условие сборки для подшипника №2113:According to the new version, the roller should be two-stage and the assembly condition for bearing No. 2113 should be met:
d1m/Dwm1=D1m/Dwm2=Const, 75,112/7,388=10,166(оборота)d 1m / Dwm 1 = D 1m / Dwm 2 = Const, 75.112 / 7.388 = 10.166 (turns)
91,5/9=10,166(оборота).91.5 / 9 = 10.166 (turnover).
Условие сборки выполняется, и в результате мы имеем чистое качение тел качения как по наружной, так и по внутренней дорожкам качения колец подшипника.The assembly condition is fulfilled, and as a result, we have a clean rolling of the rolling elements along both the outer and inner raceways of the bearing rings.
Цель изобретения:The purpose of the invention:
- обеспечение более высокой частоты вращения подшипника;- providing a higher bearing speed;
- снизить влияние упругого гистерезиса в зоне контакта тел качения с дорожками качения подшипника;- reduce the effect of elastic hysteresis in the contact zone of the rolling elements with the raceways of the bearing;
- обеспечить демпфирование колебаний нагрузки;- provide damping of load fluctuations;
- обеспечить чистое качение без проскальзывания и радиально упорному подшипнику.- ensure clean rolling without slipping and angular contact bearing.
Поставленные цели и технический эффект предлагаемого изобретения достигается за счет того,The goals and technical effect of the invention is achieved due to the fact
что ступень тела качения - ролика - с большим диаметром выполнена сферической или бочкообразной, а дорожка качения наружного кольца подшипника выполнена сферической;that the step of the rolling body - the roller - with a large diameter is made spherical or barrel-shaped, and the raceway of the outer bearing ring is made spherical;
что ступень тела качения - ролика - с меньшим диаметром выполнена конической;that the step of the rolling body - the roller - with a smaller diameter is made conical;
что больший диаметр ступени ролика и его два участка с меньшим диаметром ступени выполнены коническими;that the larger diameter of the step of the roller and its two sections with a smaller diameter of the step are conical;
что тела качения - ролики - снабжены промежуточными кольцами, которые выполнены с увеличенным наружным диаметром по отношению к расчетному по условию сборки подшипника, последние контактируют и обкатываются своими наружными диаметрами с дорожками качения наружного и внутреннего колец подшипника, а внутренними диаметрами кольца контактируют и обкатываются по наружным диаметрам ступеней ролика;that the rolling bodies - rollers - are equipped with intermediate rings that are made with an increased outer diameter relative to the calculated one according to the condition of the assembly of the bearing, the latter are in contact and rolled around with their outer diameters to the raceways of the outer and inner rings of the bearing, and the inner diameters of the rings are contacted and rolled around the outer the diameters of the steps of the roller;
что тела качения - ролики - снабжены кольцами, выполненными упругими трехопорными, например, с точечным контактом с дорожками качения подшипника;that the rolling bodies - rollers - are equipped with rings made of elastic tricycle, for example, with point contact with the raceways of the bearing;
что кольца, установленные на витом ролике, с внутренней стороны содержат сферическую поверхность;that rings mounted on a twisted roller on the inside contain a spherical surface;
что тело качения - ролик - состоит из одноступенчатого цилиндрического ролика, выполненного по диаметру меньшей ступени ролика, а больший диаметр ступени ролика выполнен в виде кольца.that the rolling body — the roller — consists of a single-stage cylindrical roller made according to the diameter of the smaller stage of the roller, and the larger diameter of the stage of the roller is made in the form of a ring.
На фиг.1 изображен подшипник качения радиальный однорядный роликовый с кольцевой проточкой на дорожке качения внутреннего кольца. Направление воспринимаемых нагрузок радиальное.Figure 1 shows the rolling bearing radial single row roller with an annular groove on the raceway of the inner ring. The direction of perceived loads is radial.
Подшипник качения состоит из наружного кольца 1, тел качения 2, сепаратора 3 внутреннего кольца 4. Отличается данный подшипник качения исполнением тел качения 2. Большая ступень качения по диаметру Dwm2 выполнена со сферической поверхностью или бочкообразной. Данное исполнение обеспечивает точечный контакт большей ступени ролика с дорожкой качения наружного кольца 1.The rolling bearing consists of an
Тела качения 2 выполнены с центральным отверстием.The
Условие сборки подшипника качения на фиг.1:The condition of the Assembly of the rolling bearing in figure 1:
d1m/Dwm1=D1m/Dwm2=Const,d 1m / Dwm 1 = D 1m / Dwm 2 = Const,
Const, например, равна 7.Const, for example, is 7.
Как пример, 210/30=280/40=7, где Const - постоянное число, которое может быть как целым, так и дробным.As an example, 210/30 = 280/40 = 7, where Const is a constant number that can be either integer or fractional.
Данное условие сборки позволяет телам качения 2 обкатываться по дорожкам качения подшипника с одинаковой окружной скоростью, чем и достигается чистое качение тел качения 2 без проскальзывания.This assembly condition allows the
На фиг.2 изображен подшипник качения радиальный роликовый сферический однорядный с выступающим внутренним кольцом и двумя защитными шайбами. Направление воспринимаемых нагрузок радиальное.Figure 2 shows the rolling bearing radial roller spherical single row with a protruding inner ring and two protective washers. The direction of perceived loads is radial.
Подшипник качения состоит из тех же деталей, что на фиг.1, сепаратор не показан. Отличается данный подшипник исполнением кольца 1, в котором дорожка качения выполнена сферической.The rolling bearing consists of the same parts as in figure 1, the cage is not shown. This bearing is distinguished by the design of the
Внутреннее кольцо 4 выполнено с кольцевой проточкой и содержит два участка - дорожки качения, с которыми контактируют цилиндрические поверхности тел качения 2 с меньшим диаметром ступени Dwm1. Выступающие участки внутреннего кольца 4 выполнены сферическими.The
Радиусы сферы кольца 1 и 4 проходят через ось подшипника в точке оси симметрии подшипника (вертикальная ось симметрии). Сферические участки кольца 4 контактируют с защитными шайбами 6, последние защемлены в проточках наружного кольца 1.The radii of the sphere of the
Больший диаметр ступени ролика Dwm2 по внешней поверхности может быть выполнен со сферической или бочкообразной поверхностью. В первом случае, ролик будет иметь точечный контакт с дорожкой качения, а во втором случае - линейный, когда радиус сферы кольца 1 совпадает с радиусом бочкообразной поверхности ролика 2.A larger diameter of the step of the roller Dwm 2 on the outer surface can be made with a spherical or barrel-shaped surface. In the first case, the roller will have point contact with the raceway, and in the second case it will be linear, when the radius of the sphere of the
На внешних поверхностях (диаметрах Dwm1 Dwm2) выполнена накатка 7 типа пчелиных сот (глубина и ширина контура накатки выбирается в пределах от 0,05 до 0,15 мм и более в зависимости от габаритов тел качения и условий эксплуатации). Условие сборки подшипника качения на фиг.2 аналогично фиг.1.On the external surfaces (diameters Dwm 1 Dwm 2 ), 7 types of bee honeycombs were knurled (the depth and width of the knurled contour is selected in the range from 0.05 to 0.15 mm or more, depending on the dimensions of the rolling bodies and operating conditions). The condition of the Assembly of the rolling bearing in figure 2 is similar to figure 1.
На фиг.3 изображен подшипник качения радиальный роликовый однорядный закрытого типа с двумя защитными шайбами и замковыми упорными кольцами. Направление воспринимаемых нагрузок радиальное.Figure 3 shows the rolling bearing radial roller single row closed type with two protective washers and locking thrust rings. The direction of perceived loads is radial.
Подшипник качения данного типа предназначен для работы в экстремальных условиях (в космосе, в условиях крайнего севера, при температурах до -80°С).This type of rolling bearing is designed to operate in extreme conditions (in space, in the extreme north, at temperatures up to -80 ° C).
Подшипник качения фиг.3 состоит из тех же деталей, что и на фиг.1. Отличается данный подшипник исполнением тел качения 2. Они содержат внутреннюю полость 8, выполненную, например, из пористой металлокерамики, а также кольцевые канавки 9, проточенные на цилиндрических участках ступенчатого ролика 2 и сообщающиеся каналами с внутренней полостью 8. Кольцевая канавка 9 и каналы также выполнены из пористой металлокерамики, которая содержит в себе смазку, например, ВНИИП-274Н.The rolling bearing of FIG. 3 consists of the same parts as in FIG. This bearing is distinguished by the design of the rolling
На внешней поверхности тел качения по Dwm1 и Dwm2 выполнена накатка (как показано на фиг.2 поз.7). Подшипник содержит две защитные шайбы 6 и два замковых кольца 10, расположенных в кольцевых канавках кольца 4. Условие сборки подшипника качения аналогично подшипнику на фиг.1.On the outer surface of the rolling bodies along Dwm 1 and Dwm 2 , knurling is performed (as shown in FIG. 2, item 7). The bearing contains two
На фиг.4 изображен подшипник качения радиальный роликовый с игольчатыми роликами однорядный комплектный с сепаратором. Направление воспринимаемых нагрузок радиальное.Figure 4 shows the radial roller bearing with needle rollers single-row complete with a cage. The direction of perceived loads is radial.
Подшипник качения данного типа состоит из наружного кольца 1, тел качения 2, сепаратора 3, внутреннего кольца 4.A rolling bearing of this type consists of an
Отличается тем, что тела качения выполнены с тремя ступенями большего диаметрами Dwm1 и четырьмя ступенями меньшего диаметра Dwm1. Дорожка качения с диаметром d1m кольца 4 выполнена с тремя кольцевыми проточками для образования зазора для ступеней большего диаметра ролика 2. Условие сборки подшипника аналогично фиг.1.It differs in that the rolling bodies are made with three steps of a larger diameter Dwm 1 and four steps of a smaller diameter Dwm 1 . The raceway with a diameter d 1m of the ring 4 is made with three annular grooves to form a gap for the steps of a larger diameter of the
На фиг.5 изображен подшипник качения радиальный роликовый сферический двухрядный с сепаратором и цилиндрическим отверстием. Направление воспринимаемых нагрузок радиальное и осевое в обе стороны.Figure 5 shows the rolling bearing radial roller spherical double row with a separator and a cylindrical bore. The direction of perceived loads is radial and axial in both directions.
Подшипник качения состоит из наружного кольца 1 с дорожкой качения сферического типа, тел качения 2, внутреннего кольца 4, сепаратор не показан.The rolling bearing consists of an
Отличается данный подшипник исполнением внутреннего кольца 4, в котором выполнены две кольцевые проточки под углом для расположения с зазором большего диаметра ступени ролика Dwm3. На внутреннем кольце 4 выполнены две наклонные дорожки качения, контактирующие с коническими участками меньшей ступени ролика 2 с диаметрами Dwm1 и Dwm2. Контакт данных поверхностей осуществляется по линии с наклонными дорожками качения (как и в конических подшипниках). Диаметр большей ступени ролика Dwm3 контактирует по линии с дорожкой качения наружного кольца 1 сферического типа.This bearing is distinguished by the design of the
На фиг.6 изображен подшипник качения радиально-упорный роликовый однорядный с коническими роликами, например, с углом контакта (α до 30°). Направление воспринимаемых нагрузок радиальное и осевое только в одну сторону.Figure 6 shows the rolling bearing angular contact roller single row with tapered rollers, for example, with a contact angle (α up to 30 °). The direction of perceived loads is radial and axial only in one direction.
Подшипник качения состоит из наружного кольца 1, содержащего дорожку качения сферического типа, тел качения 2, сепаратора 3, внутреннего кольца 4 с кольцевой проточкой (как на фиг.5) и содержащего широкий торец (как у конического подшипника). Наклонная дорожка качения кольца 4 контактирует по линии с конической поверхностью, диаметрами меньшей ступени ролика Dwm1 и Dwm2.The rolling bearing consists of an
Диаметр большей ступени ролика Dwm3 контактирует по точке только с дорожкой качения сферического типа наружного кольца 1. Широкий торец кольца 4 осуществляет радиальный натяг и воспринимает осевое усилие.The diameter of the larger roller step Dwm 3 contacts in point only with the raceway of the spherical type of the
На фиг.7 изображен подшипник качения радиально-упорный роликовый однорядный с коническими роликами ступенчатого типа. Подшипник качения данного типа состоит из тех же деталей, что и подшипник на фиг.6.Figure 7 shows the rolling bearing angular contact roller single row with tapered rollers of the stepped type. The rolling bearing of this type consists of the same parts as the bearing in FIG. 6.
Отличается исполнением дорожки качения наружного кольца 1 - наклонная (коническая), а тела качения 2 выполнены коническими ступенчатого типа. Диаметры меньшей ступени ролика Dwm1 и Dwm2 контактируют по линии только с дорожкой качения внутреннего кольца 4. Диаметры большей ступени ролика (конического типа) Dwm3 и Dwm4 контактируют по линии только с дорожкой качения наружного кольца 1. Широкий торец в подшипнике качения осуществляет радиальный натяг и воспринимает осевое усилие.It differs by the execution of the raceway of the outer ring 1 - inclined (conical), and the rolling
На фиг.8 изображен подшипник качения радиально-упорный роликовый двухрядный с коническими роликами ступенчатого типа и двумя внутренними кольцами. Направление воспринимаемых нагрузок радиальное и осевое в обе стороны.On Fig shows the rolling bearing angular contact roller double row with tapered rollers of the stepped type and two inner rings. The direction of perceived loads is radial and axial in both directions.
Подшипник допускает регулировку радиального и осевого зазора за счет компенсаторного кольца 11, сепаратор не показан.The bearing allows adjustment of the radial and axial clearance due to the
На фиг.9 изображен подшипник качения радиальный роликовый однорядный с однобортовым внутренним кольцом и плоским упорным кольцом. Направление воспринимаемых нагрузок радиальное.Figure 9 shows the rolling bearing radial roller single row with single-sided inner ring and a flat thrust ring. The direction of perceived loads is radial.
Подшипник качения данного типа состоит из наружного кольца 1, выполненного с двумя бортиками, тел качения 2, сепаратора 3, однобортового внутреннего кольца 4, выполненного с кольцевой проточкой, плоского упорного кольца 12.A rolling bearing of this type consists of an
На фиг.10 изображено сечение Б-Б фиг.9. На фиг.10 показано стрелками направление вращения тел качения 2 (условно показано два участка ступенчатого ролика с диаметром Dwm2 и Dwm1), когда два его участка (ролика) обкатываются по дорожкам качения с наружным кольцом 1 и внутренним кольцом 4. Сепаратор на фиг.10 условно не показан.Figure 10 shows a section bB of Fig.9. Figure 10 shows the direction of rotation of the rolling
Тело качения 2 состоит из ступенчатого ролика и содержит с внешней стороны кольцо 13 с диаметром Dwm2 (диаметр большей ступени ролика) и два кольца 14 с диаметром Dwm1 (диаметр меньшей ступени ролика). Наружные диаметры колец 13 и 14 увеличены на величину оптимального относительного зазора (как в подшипниках скольжения). Условие сборки данного подшипника аналогично фиг.1:The rolling
d1m/Dwm1=D1m/Dwm1=Const (Const, например, равна 7).d 1m / Dwm 1 = D 1m / Dwm 1 = Const (Const, for example, is 7).
По данной формуле рассчитывают жесткий ролик, как на фиг.1. После чего намечают толщину колец 13 и 14 (например, равную 5 мм) и устанавливают средний ступенчатый ролик.A hard roller is calculated according to this formula, as in FIG. After that, the thickness of the
Диаметры Dwm1 и Dwm2 являются расчетными, а истинные размеры колец увеличены на величину оптимального относительного зазора. Зазор необходим для обеспечения прохода смазки и для замены колец на кольца другого профиля.The diameters Dwm 1 and Dwm 2 are calculated, and the true sizes of the rings are increased by the value of the optimal relative clearance. A clearance is necessary to ensure the passage of lubricant and to replace the rings with rings of another profile.
На фиг.11 показан вид В фиг.9, где кольца 13 и 14 выполнены упругими трехопорными с контактом в точке с дорожками качения колец 1 и 4 и ступенчатым роликом. Данное исполнение колец 13 и 14 позволяет подшипнику качения демпфировать и воспринимать ударные нагрузки, возможность демпфирования колебаний нагрузки (наличие промежуточного элемента и позволило обеспечить демпфирование колебаний нагрузки в подшипнике).Figure 11 shows a view In figure 9, where the
Средний ролик по фиг.9 может быть ступенчатым, но может быть и цилиндрическим, изменится только толщина колец 13 и 14, а в зоне контакта кольца и среднего ролика они обкатываются без скольжения, с постоянной и одинаковой частотой вращения.The middle roller in Fig. 9 can be stepped, but it can also be cylindrical, only the thickness of the
На фиг.12 изображен подшипник качения, аналогичный подшипнику качения на фиг.9. Данное исполнение отличается тем, что средний ступенчатый ролик 2 выполнен с накаткой (как и на фиг.2 для лучшего удержания смазки на внешней поверхности роликов в канавках накатки). Для лучшей циркуляции смазки на внутренней поверхности колец 13 и 14 выполнены, например, кольцевые канавки. Внешний диаметр колец 13 и 14 увеличен по сравнению с кольцами на фиг.9. Накатка типа пчелиных сот выполнена и на внешней поверхности колец 13 и 14. На торцах роликов 2 выполнены бортики для удержания смазки, а кольца 14 свободно проходят через наружный диаметр бортика.12 shows a rolling bearing similar to the rolling bearing of FIG. 9. This embodiment is characterized in that the
Условие сборки аналогично подшипнику качения на фиг.9.The assembly condition is similar to the rolling bearing in Fig.9.
На фиг.13 изображен подшипник качения радиально-упорный роликовый однорядный с коническими роликами. Подшипник качения данного типа состоит из тех же деталей, что и на фиг.7.In Fig.13 shows a rolling bearing angular contact roller single row with tapered rollers. A rolling bearing of this type consists of the same parts as in FIG. 7.
Отличается от фиг.7 наличием кольца 13, которое свободно надето с зазором через диаметр Dwm1. Кольцо 13 установлено в средней части ролика 2 в его проточке с зазором.It differs from FIG. 7 by the presence of a
На фиг.14 показан вид Г фиг.13, где кольцо 13 выполнено упругим трехопорным с контактом в точке с дорожкой качения наружного кольца 1. Такое исполнение кольца 13 позволяет обеспечить демпфирование колебаний нагрузки в подшипнике качения.On Fig shows a view G of Fig.13, where the
На фиг.15 изображен подшипник качения радиальный однорядный с витыми цилиндрическими роликами. Направление воспринимаемых нагрузок радиальное.On Fig depicts a single row radial bearing with twisted cylindrical rollers. The direction of perceived loads is radial.
Подшипник качения данного типа состоит из наружного кольца 1, тел качения 2, сепаратора 3, внутреннего кольца 4, выполненного с кольцевой проточкой и дополнительно несущего два замковых упорных кольца 10, расположенных в кольцевых канавках кольца 4.A rolling bearing of this type consists of an
Отличается тем, что тела качения 2 содержат в себе средний витой цилиндрический ролик 15, на котором с внешней стороны установлены с зазором два кольца 16 и среднее увеличенное кольцо 17, как на фиг.9 и 12.It differs in that the rolling
Внутренние поверхности колец 16 и 17 выполнены со сферической или бочкообразной поверхностью и контактируют с витым роликом 15 по точке. Условие сборки аналогично фиг.9.The inner surfaces of the
Следует отметить, что кольцо 17 установлено на витом ролике 15 с возможностью значительного демпфирования колебаний нагрузки в подшипнике качения.It should be noted that the
Подшипники качения на фиг.1-4 работают следующим образом: при вращении вала получает вращение кольцо 4 подшипника, ролик 2 своим меньшим диаметром Dwm1 ступени обкатывается только по дорожке качения с диаметром d1m внутреннего кольца 4. Больший диаметр Dwm2 ступени ролика 2 обкатывается только по дорожке качения D1m наружного кольца 1. Вращение тел качения 2 происходит в условиях качения без проскальзывания относительно дорожек качения колец подшипника.The rolling bearings in Figs. 1-4 work as follows: when the shaft rotates, the
Подшипник на фиг.2 отличается наличием накатки на внешних поверхностях тел качения 2, что позволяет сохранить масляную пленку при работе подшипника в зоне контакта роликов с дорожками качения колец. Данное условие позволяет использовать подшипник с его работоспособностью и в экстремальных условиях. Например, при посадке тяжелых лайнеров и ударах колес о бетонное покрытие посадочной полосы (известные подшипники так разогреваются, что свариваются тела качения с дорожками качения), однако колеса шасси должны уже вращаться до касания с "бетонкой" с приводом, например, от сжатого воздуха, так как здесь трение покоя нежелательно.The bearing in figure 2 is characterized by the presence of knurling on the outer surfaces of the rolling
Подшипник качения на фиг.3 отличается возможностью выделять смазку на внешнюю поверхность роликов и переносить ее на дорожки качения. Часть смазки содержат постоянно и лабиринты канавок накатанного рисунка шестигранника (типа пчелиных сот).The rolling bearing in figure 3 is distinguished by the ability to allocate lubricant to the outer surface of the rollers and transfer it to the raceways. Part of the lubricant also contains the labyrinths of the grooves of the knurled pattern of the hexagon (such as bee honeycombs).
Смазка выделяется от нагрева ролика при его работе из внутренней полости 8. При охлаждении подшипника (когда он не работает) смазка собирается в полости 8. Предварительный нагрев подшипника может быть осуществлен, например, при помощи нагрева диодов, расположенных в зоне подшипника.The lubricant is released from the heating of the roller during its operation from the
Подшипник на фиг.4 отличается от известных подшипников с игольчатыми роликами с возможностью тел качения 2 обкатываться по дорожкам качения с постоянной и одинаковой частотой вращения без проскальзывания. Сборка подшипника обеспечивается, например, с радиальным зазором, равным рабочей температуре наружного кольца (например, от +90 до +120°С) в расчете от номинала размера дорожки качения наружного кольца. Условие сборки подшипника аналогично фиг.1.The bearing in figure 4 differs from the known bearings with needle rollers with the possibility of rolling
Подшипник качения на фиг.5 отличается условием сборки от условия сборки подшипников на фиг.1-4, наличием конических роликов с диаметрами Dwm1 и Dwm2 (конические участки ролика).The rolling bearing in Fig. 5 differs in the condition of assembly from the condition of assembly of the bearings in Figs. 1-4, in the presence of tapered rollers with diameters Dwm 1 and Dwm 2 (tapered sections of the roller).
Условие сборки для данного подшипника:Assembly condition for this bearing:
d1m/Dwm1=d2m/Dwm2=D1m/Dwm3=Const.d 1m / Dwm 1 = d 2m / Dwm 2 = D 1m / Dwm 3 = Const.
Следует отметить, что чистое качение большей ступени роликов с диаметром Dwm3 (диаметр в "Полюсе") может осуществляться только в "Полюсе" данных роликов, а на консолях этого участка ролика (справа и слева от "Полюса") качение проходит со скольжением.It should be noted that pure rolling of a larger stage of rollers with a diameter of Dwm 3 (diameter in the "Pole") can be carried out only in the "Pole" of these rollers, and on the consoles of this section of the roller (to the right and to the left of the "Pole") the rolling takes place with sliding.
Чтобы устранить этот недостаток, будет лучше, если Dwm3 будет касаться по точке с дорожкой качения сферического типа наружного кольца 1.To eliminate this drawback, it would be better if Dwm 3 touches a point with a raceway of a spherical type of
Необходимо, чтобы радиус сферы ролика 2 на диаметре Dwm3 был выполнен меньше радиуса сферы дорожки качения кольца 1. Этим будет достигнуто чистое качение роликов 2 по дорожке качения кольца 1. Образующая конического участка ролика с диаметрами Dwm1 и Dwm2 также обкатывается без скольжения по дорожкам качения (наклонной дорожке) внутреннего кольца 4.It is necessary that the radius of the sphere of the
Подшипник на фиг.6 имеет условие сборки аналогичное фиг.5, и работает, так же как и предыдущий подшипник (см. фиг.5). Разница в том, что подшипник этот однорядный и широкий торец внутреннего кольца 4 обеспечивает радиальный натяг и воспринимает осевую нагрузку при работе подшипника.The bearing of FIG. 6 has an assembly condition similar to that of FIG. 5, and works just like the previous bearing (see FIG. 5). The difference is that the bearing this single-row and wide end of the
Условие сборки обеспечивает данному подшипнику качения (радиально-упорному однорядному с коническими роликами) его телам качения 2 обкатываться по дорожкам качения колец 1 и 4 с постоянной и одинаковой частотой вращения (с постоянной окружной скоростью) без проскальзывания, чем и достигается чистое качение. Условие чистого качения по широкому торцу отсутствует.The assembly condition ensures that this rolling bearing (angular contact single row with tapered rollers) and its rolling
Подшипник качения на фиг.7 работает аналогично фиг.5 и 6.The rolling bearing in FIG. 7 works similarly to FIGS. 5 and 6.
Отличается условием сборки и наличием линейного контакта ступенчатого конического ролика 2 с дорожками качения колец 1 и 4.It differs by the condition of assembly and the presence of a linear contact of the stepped
Условие сборки:Build Condition:
d1m/Dwm1=d2m/Dwm2=D1m/Dwm3=D2m/Dwm4=Const,d 1m / Dwm 1 = d 2m / Dwm 2 = D 1m / Dwm 3 = D 2m / Dwm 4 = Const,
где d1m - диаметр дорожки качения (min) внутреннего кольца подшипника;where d 1m is the diameter of the raceway (min) of the inner ring of the bearing;
Dwm1 - (min) диаметр меньшей ступени конического ролика;Dwm 1 - (min) the diameter of the smaller step of the conical roller;
d2m - диметр дорожки качения (mах) внутреннего кольца подшипника;d 2m is the diameter of the raceway (max) of the inner ring of the bearing;
D1m - диаметр дорожки качения (min) наружного кольца подшипника;D 1m is the diameter of the raceway (min) of the outer ring of the bearing;
Dwm3 - диаметр большей ступени (min) конического ролика;Dwm 3 is the diameter of the larger step (min) of the conical roller;
D2m - диаметр дорожки качения (mах) наружного кольца подшипника;D 2m is the diameter of the raceway (max) of the outer ring of the bearing;
Dwm4 - (mах) диаметр большей ступени конического ролика.Dwm 4 - (max) diameter of the larger step of the conical roller.
Значения mах и min относятся к местам сопряжения (касания) диаметров конического ролика и дорожек качения колец подшипника.The values of max and min refer to the places of mating (touching) the diameters of the conical roller and raceways of the bearing rings.
Данный подшипник качения по сравнению с фиг.5 и 6 способен передавать большие радиальные и осевые нагрузки, так как имеет линейный контакт с дорожками качения.This rolling bearing, compared with FIGS. 5 and 6, is capable of transmitting large radial and axial loads, since it has linear contact with the raceways.
Подшипник качения на фиг.8 работает, как и подшипник на фиг.7. Отличие его в том, что он способен допускать регулировку радиального и осевого зазора за счет компенсаторного кольца 11. Условие сборки фиг.8 аналогично фиг.7.The rolling bearing in Fig. 8 works like the bearing in Fig. 7. Its difference is that it is capable of allowing adjustment of the radial and axial clearance due to the
Подшипник качения на фиг.9 работает несколько своеобразно по отношению к подшипникам на фиг.1-4, при работе подшипника данного исполнения внешние диаметры ступенчатого ролика 2 обкатываются без скольжения по внутренним диаметрам колец 13 и 14 с постоянной и одинаковой частотой вращения. Наружные поверхности колец 13 и 14 в контакте с дорожками качения колец 1 и 4 также обкатываются без скольжения с постоянной и одинаковой частотой вращения (см. фиг.10).The rolling bearing in Fig. 9 works somewhat differently with respect to the bearings in Figs. 1-4, when the bearing of this design is used, the outer diameters of the stepped
Наличие радиальных каналов для смазки в кольце 1 и ролике 2 (на фиг.9 показано пунктирной линией) и наличие относительного зазора между роликом 2 и кольцами 13 и 14 способствует устойчивой работе подшипника. При определенных условиях и высоких частотах вращения в подшипнике возможно создание условий для гидродинамической смазки (в зазоре между кольцами и роликом 2, а также в зазоре кольцевой канавки кольца 4, если данный зазор достаточно мал). Увеличенный диаметр колец 13 и 14 в контакте с дорожками качения колец 1 и 4 несколько снижает величину упругого гистерезиса.The presence of radial channels for lubrication in the
Наличие промежуточного элемента (см. фиг.11), а это конструкции колец 13 и 14, которые выполнены упругими, позволяет обеспечить демпфирование колебаний нагрузки в подшипнике и даже воспринимать ударные нагрузки, например, при посадке тяжелых лайнеров или участие в автогонках. Однако кольца 13 и 14 должны быть выполнены из соответствующего материала.The presence of an intermediate element (see Fig. 11), and this is the design of the
Подшипник качения на фиг.12 работает аналогично подшипнику фиг.9. Отличается от подшипника фиг.9 увеличенным радиальным зазором между кольцами 13 и 14 и внешней поверхности ступенчатого ролика 2. Это исполнение снижает в большую сторону величину упругого гистерезиса в зоне контакта колец 13 и 14 с дорожками качения колец 1 и 4. Наличие накатки типа сотовой на внешней поверхности ступенчатого ролика 2 и на внешней поверхности колец 13 и 14 служит целям удержания смазки в канавках накатки и переноса ее на поверхности контакта при работе подшипника.The rolling bearing in Fig. 12 works similarly to the bearing in Fig. 9. It differs from the bearing of Fig. 9 in the increased radial clearance between the
Данный подшипник способен работать и в условиях ограниченной смазки (например, когда пробит трубопровод подачи смазки или редуктор вертолета). В данном случае критерием будет служить длительность работы зубчатого зацепления, а не работоспособность подшипника.This bearing is also capable of operating in conditions of limited lubrication (for example, when the lubricant supply pipe or helicopter gearbox is broken). In this case, the criterion will be the duration of the gearing, and not the performance of the bearing.
Подшипник качения на фиг.13 работает аналогично подшипнику фиг.7. Условие сборки подшипника (его расчет) разобьем на два этапа.The rolling bearing in Fig.13 works similarly to the bearing of Fig.7. The assembly condition of the bearing (its calculation) is divided into two stages.
Определим размеры конического ролика - меньшей ступени ролика 2:Define the dimensions of the conical roller - the lower step of the roller 2:
d1m/Dwm1=d2m/Dwm2=Const (например, равно 9).d 1m / Dwm 1 = d 2m / Dwm 2 = Const (for example, equal to 9).
Затем рассчитаем условие сборки для большей ступени конического ролика (диаметр кольца 13 - жесткого беззазорного кольца):Then we calculate the assembly condition for a larger stage of the conical roller (diameter of the ring 13 - hard gapless ring):
D1m/Dwm3=D2m/Dwm4=Const (и тоже равно 9).D 1m / Dwm 3 = D 2m / Dwm 4 = Const (and also equal to 9).
Практически по расчету кольцо 13 является жесткой ступенью конического ролика (как и на фиг.7).In practice, the
Искусственно увеличиваем наружный диаметр кольца 13 до размеров сборки кольца со стороны диаметра Dwm1. Меньшая ступень конического ролика 2 делает, например, девять оборотов за один оборот вала. Большая ступень ролика 13 обкатывается без скольжения в кольцевой проточке меньшей ступени ролика 2.Artificially increase the outer diameter of the
В целях обеспечения демпфирования колебаний нагрузки кольцо 13 выполняют гибким трехопорным (см. фиг.14), с точечным контактом по дорожке качения кольца 1.In order to ensure damping of load oscillations, the
Известно, что подшипники качения с коническими роликами склонны к перетяжке, что приводит к излишнему нагреву колец подшипника, заклиниванию узла, выходу из строя целого агрегата станка, прибора, машины. Предложенные подшипники данного типа также склонны к перетяжке. Эксплуатацию данных подшипников можно проводить, например, по оптимальной температуре нагрева (например, t=90°С - стабильно, эксплуатация возможна, так как температура не растет). Однако срок эксплуатации будет снижен, если температура эксплуатации (t=+150°С).It is known that rolling bearings with tapered rollers are prone to hauling, which leads to excessive heating of the bearing rings, jamming of the assembly, failure of the whole machine unit, device, machine. The proposed bearings of this type are also prone to hauling. These bearings can be operated, for example, at the optimum heating temperature (for example, t = 90 ° C - stable, operation is possible, since the temperature does not increase). However, the service life will be reduced if the operating temperature (t = + 150 ° C).
Подшипник качения на фиг.15 аналогичен по условию сборки с фиг.1, 9, 12. Кольца 16 и 17 установлены на витом ролике 15 с зазором.The rolling bearing in Fig. 15 is similar in terms of the assembly condition to Figs. 1, 9, 12. The
Данный подшипник способен передавать значительные ударные нагрузки благодаря наличию витого ролика 15, это и позволяет как наружному 1, так и внутреннему кольцу 4 демпфировать. Подшипник данного типа работает без проскальзывания, в нормальных условиях его кольца 16 и 17 обкатываются по дорожкам качения колец 1 и 4 с постоянной и одинаковой частотой вращения. И только в экстремальных случаях, в момент удара, резкого повышения нагрузки, кольцо 17 обкатывается со скольжением, так как проседает витой ролик 15 и нарушается положение оси ролика относительно оси подшипника.This bearing is capable of transmitting significant shock loads due to the presence of a
Предложенный подшипник может найти применение, например, в катках гусеничных машин, эксплуатация которых проходит на пересеченной местности.The proposed bearing can find application, for example, in the rollers of tracked vehicles, the operation of which takes place on rough terrain.
На фиг.16 изображен подшипник качения радиальный однорядный роликовый с кольцевой проточкой на дорожке качения внутреннего кольца.In Fig.16 shows a radial single row roller bearing with an annular groove on the raceway of the inner ring.
Направление воспринимаемых нагрузок радиальное.The direction of perceived loads is radial.
Подшипник качения состоит из наружного кольца 1, тел качения 2, сепаратора 3, внутреннего кольца 4. Ролик 2 выполнен с диаметром Dwm1 - диаметром меньшей ступени ролика, на котором установлено кольцо 13 с расчетным диаметром Dwm2 - диаметром большей ступени ролика. Истинный диаметр большей ступени ролика 13 увеличен на величину оптимального относительного зазора.The rolling bearing consists of an
На фиг.16 дан пример более технологичного подшипника по исполнению для массового производства на заводах подшипниковой промышленности. Однако следует отметить некоторую особенность данных радиальных роликовых подшипников.On Fig given an example of a more technologically advanced bearing execution for mass production in the factories of the bearing industry. However, it should be noted some feature of these radial roller bearings.
При радиальном зазоре Gr в телах качения, при их обкатывании по дорожкам качения колец 1 и 4, возникает качение с проскальзыванием. При значительном радиальном зазоре в подшипнике величина проскальзывания возрастает в пределах от 0,2 до 1% для всех роликов, однако подшипник остается работоспособным.With a radial clearance Gr in the rolling elements, when they are run along the raceways of
В известном подшипнике №2113 величина проскальзывания одного ролика составляет от 13 до 20%. Предложенный подшипник качения имеет следующие преимущества по сравнению со стандартными подшипниками:In the known bearing No. 2113, the slip value of one roller is from 13 to 20%. The proposed rolling bearing has the following advantages compared to standard bearings:
- возможность работы на высоких частотах вращения;- the ability to work at high speeds;
- стабильность зазоров и повышенная центровка вала;- stability of gaps and increased alignment of the shaft;
- способность работы в широком диапазоне температур, в экстремальных условиях эксплуатации;- the ability to work in a wide range of temperatures, in extreme operating conditions;
- снижение упругого гистерезиса в зоне контакта тел качения;- reduction of elastic hysteresis in the contact zone of the rolling elements;
- возможность демпфирования колебаний нагрузки;- the possibility of damping load fluctuations;
- повышенный ресурс подшипника.- increased bearing life.
- обеспечить чистое качение без скольжения и радиально-упорным подшипникам качения с коническими роликами ступенчатого типа.- to ensure clean rolling without sliding and angular contact rolling bearings with tapered rollers of step type.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107654/11A RU2232926C2 (en) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Antifriction bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107654/11A RU2232926C2 (en) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Antifriction bearing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002107654A RU2002107654A (en) | 2002-12-10 |
RU2232926C2 true RU2232926C2 (en) | 2004-07-20 |
Family
ID=33412355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002107654/11A RU2232926C2 (en) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Antifriction bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2232926C2 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568164C1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-11-10 | Алексей Сергеевич Архипов | Rolling bearing |
RU2609513C1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-02-02 | Юрий Петрович Адашкевич | Reducing radial thrust bearing of second type |
RU2609516C1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-02-02 | Юрий Петрович Адашкевич | Reducing radial thrust bearing of first type |
RU2609545C1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-02-02 | Юрий Петрович Адашкевич | Reducing thrust bearing |
RU2615830C2 (en) * | 2014-01-17 | 2017-04-11 | Евгений Александрович Юферев | Axial cageless bearing |
RU2618809C1 (en) * | 2016-07-22 | 2017-05-11 | Юрий Петрович Адашкевич | First type reinforced reduction radial bearing |
RU2618813C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-05-11 | Юрий Петрович Адашкевич | Second type reinforced reduction radial thrust bearing |
RU2618807C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-05-11 | Юрий Петрович Адашкевич | Second type reinforced reduction radial bearing |
RU2621525C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-06-06 | Юрий Петрович Адашкевич | First type reinforced reduction radial thrust bearing |
RU2646974C1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-03-12 | Юрий Петрович Адашкевич | Improved reduction thrust bearing |
-
2002
- 2002-03-25 RU RU2002107654/11A patent/RU2232926C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615830C2 (en) * | 2014-01-17 | 2017-04-11 | Евгений Александрович Юферев | Axial cageless bearing |
RU2568164C1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-11-10 | Алексей Сергеевич Архипов | Rolling bearing |
RU2609516C1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-02-02 | Юрий Петрович Адашкевич | Reducing radial thrust bearing of first type |
RU2609513C1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-02-02 | Юрий Петрович Адашкевич | Reducing radial thrust bearing of second type |
RU2609545C1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-02-02 | Юрий Петрович Адашкевич | Reducing thrust bearing |
RU2618813C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-05-11 | Юрий Петрович Адашкевич | Second type reinforced reduction radial thrust bearing |
RU2618807C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-05-11 | Юрий Петрович Адашкевич | Second type reinforced reduction radial bearing |
RU2621525C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-06-06 | Юрий Петрович Адашкевич | First type reinforced reduction radial thrust bearing |
RU2618809C1 (en) * | 2016-07-22 | 2017-05-11 | Юрий Петрович Адашкевич | First type reinforced reduction radial bearing |
RU2646974C1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-03-12 | Юрий Петрович Адашкевич | Improved reduction thrust bearing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6547443B2 (en) | Tapered roller bearing | |
US4167860A (en) | Universal joint | |
WO2012132971A1 (en) | Roller bearing | |
RU2232926C2 (en) | Antifriction bearing | |
KR102348951B1 (en) | rolling bearing | |
US20090092348A1 (en) | Rolling bearing | |
US6367982B1 (en) | Cylindrical roller bearing | |
JP2021089058A (en) | Thrust receiving structure of rotor | |
JPH04337107A (en) | Stud type track roller bearing | |
US20100183256A1 (en) | Angular ball bearing | |
US6749343B2 (en) | Power roller bearing for toroidal-type continuously variable transmission | |
KR102311257B1 (en) | A Rolling Bearing Having Variable Rated Capacity And A Roller Therefor | |
JP2011094716A (en) | Thrust roller bearing | |
JP5163461B2 (en) | Rolling bearing unit with sensor | |
JP2009168171A (en) | Roller bearing | |
KR20040053385A (en) | Bevel gear transmission | |
JP2006200672A (en) | Thrust roller bearing | |
JP2006329219A (en) | Thrust roller bearing | |
JP2003120683A (en) | Thrust roller bearing | |
CN101769308A (en) | Single row cylindrical roller bearings for rolling mills with side ribs | |
JP2008111505A (en) | Thrust needle roller bearing | |
CN112728017B (en) | Speed reducer | |
JP2009092158A (en) | Rolling bearing | |
WO2008023787A1 (en) | Angular ball bearing | |
JP2006125604A (en) | Thrust roller bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090326 |