RU2259503C2 - Roller spherical bearing - Google Patents

Roller spherical bearing Download PDF

Info

Publication number
RU2259503C2
RU2259503C2 RU2003134241/11A RU2003134241A RU2259503C2 RU 2259503 C2 RU2259503 C2 RU 2259503C2 RU 2003134241/11 A RU2003134241/11 A RU 2003134241/11A RU 2003134241 A RU2003134241 A RU 2003134241A RU 2259503 C2 RU2259503 C2 RU 2259503C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roller
toroidal
radius
generatrix
bearing
Prior art date
Application number
RU2003134241/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003134241A (en
Inventor
Валерий Николаевич Пенза (BY)
Валерий Николаевич Пенза
Александр Матвеевич Гагасов (BY)
Александр Матвеевич Гагасов
Анатолий Владимирович Павлович (BY)
Анатолий Владимирович Павлович
Анатолий Борисович Козлов (BY)
Анатолий Борисович Козлов
Геннадий Александрович Достанко (BY)
Геннадий Александрович Достанко
Александр Иванович Слензак (BY)
Александр Иванович Слензак
Михаил Михайлович Сидоров (BY)
Михаил Михайлович Сидоров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод"
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 Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод"
Priority to RU2003134241/11A priority Critical patent/RU2259503C2/en
Publication of RU2003134241A publication Critical patent/RU2003134241A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2259503C2 publication Critical patent/RU2259503C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: roller spherical bearing comprises outer race with spherical or toroidal race way, inner race with one or several toroidal race ways, one or several rows of barrel-shaped rollers, and at least one separator with cross pieces that define ports for setting rollers. The wall of the port defined by the cross-piece is composed of two surfaces. One of the surfaces is cylindrical, and the other one is concave and trapezoidal. The line of the intersection of the surfaces is located above the axis of the roller. The radius of generatrix of the concave toroidal surface issues out of the center of the roller generatrix and is greater than its radius.
EFFECT: enhanced reliability and increased durability.
5 dwg

Description

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

Известен роликовый сферический подшипник по авторскому свидетельству СССР №1109545, F 16 C 33/46, опубл. 1984 г. /1/.Known spherical roller bearing according to the author's certificate of the USSR No. 1109545, F 16 C 33/46, publ. 1984 y. / 1 /.

Подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения, бочкообразные ролики и сепаратор с окнами для их размещения, имеющими размер по их середине меньше диаметра ролика в среднем сечении, что служит своеобразным "замком" и удерживает ролики в радиальном направлении. Однако удержание ролика осуществляется четырьмя точками и при монтаже и сборке подшипника позволяет ролику перекашиваться в радиальном направлении. При работе подшипника с данным сепаратором ведение роликов осуществляется по четырем точкам, что приводит к неравномерному износу и смятию поверхности перемычки, и как следствие ухудшению характеристик подшипника - надежности и долговечности.The bearing contains an outer ring with a spherical raceway, an inner ring with a toroidal raceway, barrel-shaped rollers and a cage with windows for their placement, their size in the middle of which is smaller than the diameter of the roller in the middle section, which serves as a kind of "lock" and holds the rollers in the radial direction . However, holding the roller is carried out by four points and during mounting and assembly of the bearing allows the roller to warp in the radial direction. When the bearing is operated with this separator, the rollers are guided by four points, which leads to uneven wear and creasing of the jumper surface, and as a result of deterioration of the bearing characteristics - reliability and durability.

Известен сепаратор для роликового подшипника по патенту США US 2805108, 308-217, опубл 1957 г. /2/.A known cage for a roller bearing according to US patent US 2805108, 308-217, publ. 1957/2 /.

Сепаратор содержит ряд окон, разделенных перемычками, имеющими выступы и плоские рабочие поверхности, образующие стенки окна. Между плоскими поверхностями перемычек и роликами существует небольшой зазор, позволяющий роликам свободно вращаться. Выступы расположены в центре каждой перемычки и состоят из двух поверхностей, одна из которых параллельна плоскости оси перемычки, а вторая отходит от первой внутрь сепаратора. Выступы служат удерживающим участком и предотвращают движение ролика радиально наружу без приложения силы. Удерживающий участок перемычки сепаратора имеет незначительную длину, что может приводить к перекосу роликов в радиальном направлении при монтаже и сборке подшипника. Контакт перемычки и ролика происходит по линии, а значит, имеет небольшую площадь, что в свою очередь приводит к росту контактных напряжений и повышению износа сепаратора, что приводит к ухудшению характеристик подшипника - надежности и долговечности.The separator contains a series of windows separated by jumpers having protrusions and flat working surfaces forming the walls of the window. There is a small gap between the flat surfaces of the lintels and the rollers, allowing the rollers to rotate freely. The protrusions are located in the center of each jumper and consist of two surfaces, one of which is parallel to the plane of the axis of the jumper, and the second extends from the first into the separator. The protrusions serve as a holding portion and prevent the roller from moving radially outward without the application of force. The retaining section of the jumper of the separator has a small length, which can lead to skewing of the rollers in the radial direction during installation and assembly of the bearing. The contact of the jumper and the roller takes place along the line, which means that it has a small area, which in turn leads to an increase in contact stresses and an increase in the wear of the separator, which leads to a deterioration in the bearing characteristics - reliability and durability.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности и долговечности подшипника за счет увеличения длины охвата ролика перемычкой и площади их контактаThe technical problem, the solution of which the invention is directed, is to increase the reliability and durability of the bearing by increasing the length of the coverage of the roller with a jumper and the area of their contact

Поставленная задача решается тем, что в роликовом сферическом подшипнике, содержащем наружное кольцо со сферической или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или несколько рядов бочкообразных роликов, расположенных между дорожками качения колец, по меньшей мере один сепаратор с перемычками, образующими окна для размещения роликов, согласно изобретению, стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух поверхностей, одна из которых цилиндрическая, а вторая - вогнутая тороидальная, линия пересечения которых расположена выше оси ролика. Ось тороидальной поверхности совпадает с осью ролика, а радиус образующей вогнутой тороидальной поверхности выходит из центра образующей ролика и превышает его на величину, определяемую зависимостью;The problem is solved in that in a spherical roller bearing containing an outer ring with a spherical or toroidal raceway, an inner ring with one or more toroidal raceways, one or more rows of barrel-shaped rollers located between the raceways of the rings, at least one cage with jumpers, forming windows for placing the rollers, according to the invention, the wall of the window formed by the jumper consists of two surfaces, one of which is cylindrical, and the second in bent toroidal, the line of intersection of which is located above the axis of the roller. The axis of the toroidal surface coincides with the axis of the roller, and the radius of the generatrix of the concave toroidal surface leaves the center of the generatrix of the roller and exceeds it by an amount determined by the dependence;

Figure 00000002
Figure 00000002

где Δ - величина, на которую радиус образующей тороидальной поверхности перемычки сепаратора больше радиуса образующей ролика;where Δ is the value by which the radius of the generatrix of the toroidal surface of the jumper of the separator is greater than the radius of the generatrix of the roller;

В - расстояние между линиями пересечения цилиндрической и тороидальной поверхностей перемычек в плоскости наибольшего диаметра ролика,B is the distance between the intersection lines of the cylindrical and toroidal surfaces of the bridges in the plane of the largest diameter of the roller,

Dw - наибольший диаметр ролика,Dw is the largest diameter of the roller,

Gr - радиальный зазор в подшипнике.Gr is the radial clearance in the bearing.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено осевое сечение сферического роликового подшипника;1 shows an axial section of a spherical roller bearing;

на фиг.2 изображена изометрическая проекция перемычеки сепаратора;figure 2 shows an isometric view of the jumper of the separator;

на фиг.3 изображено сечение подшипника по плоскости наибольшего диаметра ролика;figure 3 shows a section of the bearing along the plane of the largest diameter of the roller;

на фиг.4 изображено сечение сепаратора Б-Б на фиг.3;figure 4 shows a cross section of the separator BB in figure 3;

на фиг.5 изображен фрагмент сепаратора с роликом.figure 5 shows a fragment of a separator with a roller.

Роликовый сферический подшипник с радиальным зазором Gr содержит наружное кольцо 1 со сферической дорожкой качения 2, внутреннее кольцо 3 с двумя тороидальными дорожками качения 4, два ряда бочкообразных роликов 5 с наибольшим диаметром Dw, два сепаратора 6 с окнами 7 и перемычками 8 между ними. Стенка окна 7, образованная перемычкой 8, состоит из двух поверхностей: цилиндрической 9 и вогнутой тороидальной 10. Вогнутая тороидальная поверхность 10 является рабочим участком перемычки 8. Ось O1O1 тороидальной поверхности 10 совпадает с осью О2О2 ролика 5, а радиус Rt образующей вогнутой тороидальной поверхности 10 выходит из центра O3 образующей 12 ролика 5. Линия 13 пересечения цилиндрической поверхности 9 с тороидальной поверхностью 10 расположена выше оси О2О2 ролика 5 и являетcя удерживающим участком перемычки 8. Расстояние между линиями пересечения 13 поверхностей 9 и 10 соседних перемычек 8 в плоскости наибольшего диаметра Dw ролика 5 равно В. Радиус Rt образующей 11 тороидальной поверхности 10 рабочего участка 10 больше радиуса R образующей 12 ролика 5 на величину Δ. Величина Δ определяется следующим образом (см. фиг.3).A spherical roller bearing with a radial clearance Gr contains an outer ring 1 with a spherical raceway 2, an inner ring 3 with two toroidal raceways 4, two rows of barrel-shaped rollers 5 with the largest diameter Dw, two cages 6 with windows 7 and jumpers 8 between them. The wall of the window 7, formed by the jumper 8, consists of two surfaces: a cylindrical 9 and a concave toroidal 10. The concave toroidal surface 10 is the working section of the jumper 8. The axis O 1 O 1 of the toroidal surface 10 coincides with the axis O 2 O 2 of the roller 5, and the radius Rt toroidal concave forming surface 10 emerges from the center O 3 12 forming roller 5. The line of intersection 13 of the cylindrical surface 9 with the toroidal surface 10 is located above the axis O 2 O 2 yavlyaetcya roller 5 and the retaining portion bridges 8. The distance between the lines n intersection 13 of the surfaces 9 and 10 of adjacent webs 8 in the plane of the largest diameter Dw roller 5 is equal to B. The radius Rt toroidal surface 11 the generatrix 10 of the working portion 10 larger than the radius R 12 forming roller 5 by an amount Δ. The value of Δ is determined as follows (see figure 3).

При работе подшипника ролик 5 под действием центробежных сил F перемещается из положения с центром О4 в положение с центром O5. При этом образующая 12 ролика 5 контактирует с линией 13 пересечения поверхностей 9 и 10. Расстояние O4O5 равно половине радиального зазора Gr/2. Из точки O5 проведем линию в точку С, которая лежит на линии 13 пересечения поверхностей 9 и 10. Из точки С опустим перпендикуляр в точку Е на продолжение оси О4О5. Из центра O4 проведем линию в точку С. Искомая величина Δ равна разности между радиусом Rt образующей 11 поверхности 10 и радиусом R образующей 13 ролика 5, то есть, как видно из фиг.3 - разности между отрезками О4С и О5С:During operation of the bearing, the roller 5 under the action of centrifugal forces F moves from a position with a center O 4 to a position with a center O 5 . In this case, the generatrix 12 of the roller 5 is in contact with the line 13 of the intersection of the surfaces 9 and 10. The distance O 4 O 5 is equal to half the radial clearance Gr / 2. From point O 5 draw a line to point C, which lies on line 13 of the intersection of surfaces 9 and 10. From point C, drop the perpendicular to point E to continue the axis O 4 O 5 . From the center O 4 we draw a line to point C. The desired value Δ is equal to the difference between the radius Rt of the generatrix 11 of the surface 10 and the radius R of the generatrix 13 of the roller 5, that is, as can be seen from figure 3 - the difference between the segments O 4 C and O 5 C :

Δ=O4C-O5C, (1)Δ = O 4 CO 5 C, (1)

Из треугольника О4СЕ находим О4С:From the triangle O 4 CE we find O 4 C:

Figure 00000003
Figure 00000003

гдеWhere

О4Е=О4О55Е (3)O 4 E = O 4 O 5 + O 5 E (3)

Из треугольника О5СЕ находим О5Е:From the triangle O 5 CE we find O 5 E:

Figure 00000004
Figure 00000004

тогда формула (3) примет вид:then formula (3) will take the form:

Figure 00000005
Figure 00000005

Подставляя (5) в (2), получим:Substituting (5) in (2), we obtain:

Figure 00000006
Figure 00000006

Определим величину Δ по формуле (1):We determine the value of Δ by the formula (1):

Figure 00000007
Figure 00000007

Подставляя значения СЕ=В/2, О4О5=Gr/2, О5C=Dw/2 в формулу (7), получим:Substituting the values CE = B / 2, O 4 O 5 = Gr / 2, O 5 C = Dw / 2 in the formula (7), we obtain:

Figure 00000008
Figure 00000008

При сборке и монтаже подшипника внутренний блок (внутреннее кольцо 3, собранное с роликами 5 и сепараторами 6) выворачивается относительно наружного кольца 1. Ролик 5, охваченный сферической дорожкой качения 2 наружного кольца 1, под действием собственного веса опускается до линии 13 пересечения поверхностей 9 и 10 и контактирует с ней. За счет того, что линия 13 пересечения поверхностей расположена выше оси О2О2 ролика 5, она является удерживающим участком перемычки 8 и служит своеобразным «замком», препятствуя выпадению ролика 5 из блока. Охват ролика 5 «замком» происходит по всей длине перемычки 8 сепаратора 6 и не позволяет ролику 5 перекашиваться при монтаже.When assembling and mounting the bearing, the inner block (inner ring 3, assembled with rollers 5 and cages 6) is turned out relative to the outer ring 1. The roller 5, covered by a spherical raceway 2 of the outer ring 1, under the influence of its own weight falls to the line 13 of the intersection of surfaces 9 and 10 and is in contact with it. Due to the fact that the line of intersection of surfaces 13 disposed above the axis O 2 O 2 roller 5, it is jumper holding portion 8 and serves as a "lock", preventing the precipitation of the roller 5 of the block. Coverage of the roller 5 "lock" occurs along the entire length of the jumper 8 of the separator 6 and does not allow the roller 5 to warp during installation.

При работе подшипника ведение ролика 5 осуществляется всей тороидальной поверхностью 10 перемычки 8 сепаратора 6.During operation of the bearing, the roller 5 is driven by the entire toroidal surface 10 of the jumper 8 of the separator 6.

За счет выполнения рабочего участка перемычки 8 сепаратора 6 с тороидальной поверхностью 10, форма перемычки 8 приближена к форме ролика 5. При этом их контакт происходит по поверхности, что позволяет значительно увеличить площадь контакта и, как следствие, снизить контактные напряжения и износ.Due to the implementation of the working section of the jumper 8 of the separator 6 with a toroidal surface 10, the shape of the jumper 8 is close to the shape of the roller 5. Moreover, their contact occurs on the surface, which can significantly increase the contact area and, as a result, reduce contact stress and wear.

Все вышеперечисленные факторы позволяют улучшить характеристики подшипника - надежность и долговечность.All of the above factors can improve the characteristics of the bearing - reliability and durability.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР № 1109545, F 16 C 33/46, опубл. 1984 г.1. USSR author's certificate No. 1109545, F 16 C 33/46, publ. 1984 year

2. Патент США US 2805108, 308-217, опубл. 1957 г.2. US patent US 2805108, 308-217, publ. 1957

Claims (1)

Роликовый сферический подшипник, содержащий наружное кольцо со сферической или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или несколько рядов бочкообразных роликов, расположенных между дорожками качения колец, по меньшей мере, один сепаратор с перемычками, образующими окна для размещения роликов, отличающийся тем, что стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух поверхностей, одна из которых цилиндрическая, а вторая вогнутая тороидальная, линия пересечения которых расположена выше оси ролика, радиус образующей вогнутой тороидальной поверхности выходит из центра образующей ролика и превышает его на величину, определяемую зависимостьюSpherical roller bearing comprising an outer ring with a spherical or toroidal raceway, an inner ring with one or more toroidal raceways, one or more rows of barrel-shaped rollers located between the raceways of the rings, at least one cage with jumpers forming windows for placement rollers, characterized in that the window wall formed by a jumper consists of two surfaces, one of which is cylindrical and the second concave toroidal, the line of intersection to toryh located above the roll axis, the radius of the toroidal concave forming surface exits the forming roller and the center exceeds it by an amount determined dependent
Figure 00000009
Figure 00000009
где Δ - величина, на которую радиус образующей тороидальной поверхности перемычки сепаратора больше радиуса образующей ролика;where Δ is the value by which the radius of the generatrix of the toroidal surface of the jumper of the separator is greater than the radius of the generatrix of the roller; В - расстояние между линиями пересечения цилиндрической и тороидальной поверхностей перемычек в плоскости наибольшего диаметра ролика;B is the distance between the intersection lines of the cylindrical and toroidal surfaces of the lintels in the plane of the largest diameter of the roller; Dw - наибольший диаметр ролика;Dw is the largest diameter of the roller; Gr - радиальный зазор в подшипнике.Gr is the radial clearance in the bearing.
RU2003134241/11A 2003-11-25 2003-11-25 Roller spherical bearing RU2259503C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134241/11A RU2259503C2 (en) 2003-11-25 2003-11-25 Roller spherical bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134241/11A RU2259503C2 (en) 2003-11-25 2003-11-25 Roller spherical bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003134241A RU2003134241A (en) 2005-05-10
RU2259503C2 true RU2259503C2 (en) 2005-08-27

Family

ID=35746502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003134241/11A RU2259503C2 (en) 2003-11-25 2003-11-25 Roller spherical bearing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2259503C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003134241A (en) 2005-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6371656B1 (en) Rolling element bearing with improved rolling contact surfaces
KR101340265B1 (en) Radial anti friction bearing, in particular a single-row spherical roller bearing
US8425122B2 (en) Angular contact rolling-element bearing, especially double row ball roller bearing in tandem arrangement
JP2009520937A (en) Radial rolling bearings, especially single row spherical roller bearings
CN101432538B (en) Radial anti friction bearing, in particular single-row spherical roller bearing, and method for mounting thereof
US4428628A (en) High speed, durable roller bearing
DK2715162T3 (en) Large roller bearing
KR20140033342A (en) Axial-radial rolling contact bearing, in particular for supporting rotor blades on a wind turbine
US5009524A (en) Double row, self aligning roller bearing
RU2755749C1 (en) Roller bearing
RU2259503C2 (en) Roller spherical bearing
US20180347628A1 (en) Roller bearings
RU2002132018A (en) DISK CHISEL
US6582131B2 (en) Cylindrical roller bearing
EP1104855A1 (en) Pure rolling bearing
CN114502851A (en) Self-aligning roller bearing with asymmetric structure
RU2571484C1 (en) Ball bearing
RU2231696C2 (en) Spherical radial roller double-row bearing
US11725692B2 (en) Cage segment and associated rolling bearing
US20110194799A1 (en) bearing
US11708858B2 (en) Cage segment and associated rolling bearing
KR101352166B1 (en) A low torque bearing
RU2199039C2 (en) Single-row spherical roller bearing
RU2484320C2 (en) Spherical antifriction bearing (versions)
JP6106830B2 (en) Rolling bearing and method of using the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181126