RU223837U1 - Комбинированный упорно-радиальный шарико-роликовый подшипник - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в областях техники, где применяются подшипники качения, в частности в подшипниковых узлах, применяемых при нефтесервисных работах, а также в машино-, приборо-, самолето-, автомобиле-, корабле- и ракетостроении, и других отраслях промышленности и транспорта. Достигается работа в изменяемом пространственном положении с восприятием переменной осевых и радиальных нагрузок с учетом ограничений габаритов наружного и внутреннего колец подшипника без потери необходимой прочности, обеспечения жесткости позиционирования и отсутствия осевого биения для обеспечения точности измерений, обеспечения хорошего уровня износостойкости тел вращения и защиты от вибраций и ударных воздействий. 7 ил.

Description

Область техники

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в областях техники, где применяются подшипники качения, в частности в подшипниковых узлах, применяемых при нефтесервисных работах, а также в машино-, приборо-, самолето-, автомобиле-, корабле- и ракетостроении, и других отраслях промышленности и транспорта.

Уровень техники

Известен подшипник (патент РФ 2010117, опубл. 30/03/1994), содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, в которых установлены тела качения в виде цилиндрических роликов со сферическими выемками на торцах и шарики, размещённые в упомянутых выемках. Недостатком известного решения является тот факт, что ролики воспринимают только радиальную нагрузку. Шарики в данной конструкции предназначены для восприятия осевой нагрузки, однако, в связи с тем, что внешнее кольцо разъёмное, подшипник может воспринимать только ограниченную осевую нагрузку и в течение короткого срока. Поэтому данное решение не обеспечивает необходимую прочность в осевом направлении.

Наиболее близким к заявленной полезной модели является комбинированный подшипник (патент CN 211343713, опубл. 25.08.2020), содержащий наружное кольцо, два внутренних кольца с дорожками качения, между которыми размещены тела качения: шарики и цилиндрические ролики. Недостатком известного решения является тот факт, что и шарики, и ролики рассчитаны на восприятие радиальных нагрузок, что не обеспечивает эффективную работу в случае наличия осевых нагрузок, поскольку элементы конструкции, воспринимающие осевые составляющие усилий, служат обеспечению целостности изделия, но не обеспечивают необходимую прочность подшипника в осевом направлении.

Раскрытие сущности полезной модели

Техническим результатом заявленной полезной модели является реализация комбинированного упорно-радиального шарико-роликового подшипника с возможностью работы в изменяемом пространственном положении с восприятием переменной осевых и радиальных нагрузок с учетом ограничений габаритов наружного кольца и внутреннего кольца подшипника без потери необходимой прочности, обеспечения жесткости позиционирования и отсутствия осевого биения для обеспечения точности измерений, обеспечения хорошего уровня износостойкости тел вращения и защиты от вибраций и ударных воздействий.

Технический результат достигается тем, комбинированный упорно-радиальный шарико-роликовый подшипник содержит наружное кольцо, первое внутреннее кольцо,

первый сепаратор, шарики, второе внутреннее кольцо, второй сепаратор, цилиндрические ролики, крепежное кольцо, причем тела качения между наружным кольцом и первым внутренним кольцом выполнены в виде установленных в гнезда первого сепаратора шариков, причем тела качения между наружным кольцом и вторым внутренним кольцом выполнены в виде установленных в гнезда второго сепаратора цилиндрических роликов, причем ролики расположены в конструктиве между наружным кольцом и вторым внутренним кольцом своими осями перпендикулярно оси подшипника, обеспечивая осевую составляющую нагрузки комбинированного подшипника, ролики удерживаются в сепараторе приваренной по контуру шайбой, причем шарики расположены с углом контакта 30° между линией действия результирующей нагрузки на тело качения и плоскостью, перпендикулярной к оси подшипника, причем угол контакта может быть конструктивно изменен в диапазоне 0-30°.Уникальным решением, отличающим предлагаемую конструкцию от моделей, где необходима поэтапная сборка отдельных деталей и элементов, является наружное кольцо (фиг.3), которое принимает на себя разнонаправленную нагрузку двух видов тел качения, одновременно играет роль корпуса, защитного и опорного элемента для всей компоновки, благодаря чему подшипник представляет собой цельный узел, который легко и быстро монтируется и обслуживается. Целостность конструкции и наличие единого элемента, воспринимающего все виды разнонаправленных нагрузок, действующих в процессе эксплуатации на подшипник, обеспечивает максимальную жёсткость и прочность подшипника.

Решением, отличающим предлагаемую конструкцию от других комбинированных подшипников, является уникальная комбинация расположения тел качения в конструктиве: ролики расположены в плоскости перпендикулярной оси подшипника, шарики расположены в упорно-радиальном положении.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - Чертёж заявляемого комбинированного упорно-радиального шарико-роликового подшипника.

Фиг. 2 - Распределение усилий в подшипнике.

Фиг. 3 - Наружное кольцо общее для тел качения обоих видов.

Фиг. 4 - Сборка сепаратора с роликами и шайбой.

Фиг. 5 - Внутреннее кольцо (3).

Фиг. 6 - Внутреннее кольцо (5).

Фиг. 7 - Крепежное кольцо (7).

Комбинированный упорно-радиальный шарико-роликовый подшипник содержит цилиндрические ролики 1, наружное кольцо 2, первое внутреннее кольцо 3, шарики 4, второе внутреннее кольцо 5, первый сепаратор 6, крепежное кольцо 7, второй сепаратор 8 с удерживающей шайбой.

Осуществление полезной модели

Комбинация тел качения в подшипнике такова: между наружным 2 и первым внутренним кольцом 3 тела качения выполнены в виде установленных в гнезда первого сепаратора 6 шариков 4, между наружным кольцом 2 и вторым внутренним кольцом 5 тела качения выполнены в виде установленных в гнезда второго сепаратора 8 цилиндрических роликов 1.

Крепежное кольцо 7 обеспечивает крепление внутренних колец внутри подшипника между собой, обеспечивая сборку-разборку, а также целостность, жесткость конструкции. Таким образом, комбинированный подшипник воспринимает как радиальную, так и осевую нагрузку двустороннего действия.

Предлагаемая модель конструкции позволяет распределить на упорные цилиндрические ролики всю осевую нагрузку, что обеспечивает максимальную грузоподъёмность, а также высокую жесткость. При этом сдвижные составляющие вектора сил минимальны. Основную нагрузку на радиальных составляющих берут на себя шарики, выполненные из стали. Для отличных условий эксплуатации допускается использование шариков из нитрида кремния что гарантирует низкую силу трения, хорошую работу как на малых, так и высоких скоростях вращения, а также нет необходимости в постоянной смазке. Данная компоновка позволяет минимизировать приготовления для проведения сборочных работ. Облегчает установку в корпус узла.

Вместе с хорошей жесткостью продуманная конструкция составных колец обеспечивает максимальный ресурс подшипника. Комбинация расположения шариков между внешним и внутренними кольцами исполнена по схеме шарикового однорядного радиально-упорного подшипника. Дорожка качения под шарики располагается на наружном кольце 2 с желобом на внутренней поверхности и на внутреннем кольце 3 с желобом на наружной поверхности. Угол контакта может быть конструктивно изменен в пределах от 30° до 0°.

С увеличением величины угла контакта увеличивается и осевая грузоподъемность опоры, уменьшение угла увеличивает скорость вращения подшипника. Комбинация роликовой части подшипника отвечает схеме упорного однорядного цилиндрического подшипника. Цилиндрические ролики используют в качестве поверхности качения тот же массив центрального буртика внешнего кольца 2, который используется для желоба качения шариков. С другой стороны, ролики упираются в массив буртика внутреннего кольца 5. Шайба сепаратора, приваренная по внешнему контуру, удерживает ролики в гнездах. Благодаря тому, что внутренние кольца вместе с телами качения размещены целиком в рабочей полости внешнего кольца и скреплены крепежным кольцом 7, конструкция подшипника представляет собой единый, готовый для монтажа и последующего обслуживания узел.

Claims (1)

1. Комбинированный упорно-радиальный шарико-роликовый подшипник, содержащий наружное кольцо, первое внутреннее кольцо, первый сепаратор, шарики, второе внутреннее кольцо, второй сепаратор, цилиндрические ролики, крепежное кольцо, причем тела качения между наружным кольцом и первым внутренним кольцом выполнены в виде установленных в гнезда первого сепаратора шариков, причем тела качения между наружным кольцом и вторым внутренним кольцом выполнены в виде установленных в гнезда второго сепаратора цилиндрических роликов, причем ролики расположены в конструктиве между наружным кольцом и вторым внутренним кольцом своими осями перпендикулярно оси подшипника, обеспечивая осевую составляющую нагрузки комбинированного подшипника, ролики удерживаются в сепараторе приваренной по контуру шайбой, причем шарики расположены с углом контакта 30° между линией действия результирующей нагрузки на тело качения и плоскостью, перпендикулярной к оси подшипника, причем угол контакта может быть конструктивно изменен в диапазоне 0-30°.