RU2276292C1

RU2276292C1 - Thrust bearing with taper rollers and floating side

Info

Publication number: RU2276292C1
Application number: RU2004127559/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Людин (RU); Николай Александрович Людин
Original assignee: Николай Александрович Людин
Priority date: 2004-09-16
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2006-05-10
Also published as: RU2004127559A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; supports of shafts and axles.

SUBSTANCE: proposed thrust bearing with taper rollers and floating side contains support races with working surfaces installed in turn on shaft and in housing, and taper rollers installed between races. Cones of working surfaces of races and vertices of cones of rollers meet in one point on axis of bearing. Support races have no flanges over outer diameter of bearing, and floating race engages with outer end faces of taper roller bearings. Surface of mating of inner surface of floating race and other end face of taper roller form sliding bearing.

EFFECT: improved reliability and increased service life of thrust bearing with taper rollers owing to uniform distribution of load between taper rollers.

5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в опорах валов и осей. Сущность изобретения: подшипник содержит опорные кольца с коническими рабочими поверхностями и конические ролики, установленные между кольцами. Конусы рабочих поверхностей колец и вершины конусов роликов сходятся в одной точке на оси подшипника. Опорные кольца выполнены без бортов. По внешнему диаметру подшипника с внешними торцами конических роликов взаимодействует плавающее кольцо, выполняющее функцию плавающего борта.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be applied in bearings of shafts and axles. The inventive bearing contains support rings with tapered working surfaces and tapered rollers mounted between the rings. The cones of the working surfaces of the rings and the vertices of the roller cones converge at one point on the bearing axis. Support rings are made without sides. According to the outer diameter of the bearing, the floating ring interacts with the outer ends of the tapered rollers, which performs the function of a floating side.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

Изобретение относится к области машиностроения, и может быть применено в опорах валов и осей, и предназначено для восприятия осевой нагрузки.The invention relates to the field of mechanical engineering, and can be applied in the bearings of shafts and axles, and is intended for the perception of axial load.

Известен упорный подшипник тип 9019000 ГОСТ 3395-89, в котором борт с внешней стороны кольца служит для восприятия центробежных сил и радиальных составляющих от осевой нагрузки на подшипник.Known thrust bearing type 9019000 GOST 3395-89, in which the board on the outer side of the ring serves to absorb centrifugal forces and radial components from the axial load on the bearing.

Недостатком этого подшипника являются плохие условия смазывания торцов роликов и торцов бортов опорных колец, жесткие требования по соосности и перекосу опорных колец. Это приводит к неравномерной нагрузке на конические ролики, разрушению отдельных роликов и преждевременному выходу упорного подшипника из строя.The disadvantage of this bearing is the poor lubrication conditions of the ends of the rollers and the ends of the sides of the support rings, stringent requirements for alignment and skew of the support rings. This leads to an uneven load on the tapered rollers, the destruction of individual rollers and premature failure of the thrust bearing.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности упорного подшипника с коническими роликами за счет равномерного распределения нагрузки между коническими роликами.The aim of the invention is to increase the reliability and durability of a thrust bearing with tapered rollers due to the uniform distribution of load between the tapered rollers.

Указанная цель достигается тем, что упорный подшипник с коническими роликами содержащий опорные кольца, установленные поочередно на валу и в корпусе, конические ролики, размещенные между кольцами, снабжен плавающим кольцом, размер, которого в осевом направлении соизмерим с диаметром внешнего торца ролика, а толщина в диаметральном направлении соизмерима с толщиной борта упорного подшипника, выполняющего функцию плавающего борта, взаимодействующего своей внутренней поверхностью с коническими роликами, по их внешним торцам.This goal is achieved in that the thrust bearing with tapered rollers containing support rings mounted alternately on the shaft and in the housing, tapered rollers placed between the rings is provided with a floating ring, the size of which in the axial direction is commensurate with the diameter of the outer end of the roller, and the thickness is the diametrical direction is commensurate with the bead thickness of the thrust bearing, which performs the function of a floating bead interacting with its inner surface with tapered rollers along their outer ends.

Поверхность сопряжения внутренней поверхности плавающего кольца и внешнего торца конического ролика выполнены как подшипник скольжения или подшипник качения, благодаря чему улучшаются условия смазывания и улучшается распределение нагрузки на торцах конических роликов, что повышает надежность и долговечность подшипника.The mating surface of the inner surface of the floating ring and the outer end of the tapered roller is designed as a plain bearing or rolling bearing, which improves lubrication conditions and improves the load distribution at the ends of the tapered rollers, which increases the reliability and durability of the bearing.

Неравномерность распределения нагрузки между коническими роликами в подшипнике обусловлена неточностью изготовления конических роликов, а также возникает в результате нарушения соосности, перекосов опорных колец и других технологических и монтажных погрешностей.The uneven distribution of the load between the tapered rollers in the bearing is due to the inaccuracy of the manufacture of the tapered rollers, and also arises as a result of misalignment, distortions of the support rings and other technological and mounting errors.

Так как плавающее кольцо в отличие от борта на опорных кольцах имеет возможность изменять свое положение относительно опорных колец, то взаимодействие внешних торцов конических роликов с плавающим кольцом приводит к тому, что достигается равномерное распределение осевой нагрузки между коническими роликами и связанное с этим снижение контактных напряжений.Since the floating ring, unlike the bead on the support rings, has the ability to change its position relative to the support rings, the interaction of the outer ends of the conical rollers with the floating ring leads to the fact that a uniform distribution of the axial load between the conical rollers is achieved and the associated reduction in contact stresses is achieved.

Если поверхность сопряжения внутренней поверхности плавающего кольца и внешнего торца конического ролика выполнены как подшипник скольжения, то маслинный клин, возникающий во время работы подшипника является дополнительным демпфирующим элементом, способствующим лучшему восприятию ударных нагрузок и более равномерному распределению нагрузки между коническими роликами.If the mating surface of the inner surface of the floating ring and the outer end of the conical roller is designed as a sliding bearing, then the oil wedge arising during the operation of the bearing is an additional damping element that contributes to a better perception of shock loads and a more even distribution of the load between the conical rollers.

Плавающее кольцо выполняет также функцию уплотняющего устройства, что защищает подшипник от попадания грязи и препятствует утечке смазки.The floating ring also acts as a sealing device, which protects the bearing from dirt and prevents the leakage of grease.

Плавающее кольцо может быть выполнено в виде гибкой оболочки.The floating ring can be made in the form of a flexible shell.

Плавающее кольцо может быть выполнено как единое целое с сепаратором.The floating ring can be made as a unit with the separator.

На чертеже показан предлагаемый упорный подшипник в разрезе.The drawing shows the proposed thrust bearing in section.

Упорный подшипник: опорное кольцо 1 и опорное кольцо 2 с рабочими поверхностями 3. Между опорными кольцами 1 и 2 размещены конические ролики 4 и плавающее кольцо 5, взаимодействующее с внешними торцами конических роликов 4 по внутреннему диаметру плавающего кольца 5.Thrust bearing: support ring 1 and support ring 2 with working surfaces 3. Bevel rollers 4 and a floating ring 5 are placed between the supporting rings 1 and 2, interacting with the outer ends of the conical rollers 4 along the inner diameter of the floating ring 5.

Упорный подшипник работает следующим образом.The thrust bearing operates as follows.

Неточность изготовления конических роликов, а также возникающие в результате нарушения соосности, перекосы опорных колец и другие технологические и монтажные погрешности ведут к неравномерному распределению нагрузки между телами качения. Так как плавающее кольцо имеет возможность перемещаться в диаметральной плоскости, то тела качения, воспринимающие наибольшую нагрузку, упираясь внешними торцами в плавающее кольцо, перемещают его в диаметральной плоскости, пока нагрузка между телами качения не выровняется.Inaccuracy in the manufacture of tapered rollers, as well as misalignment, misalignment of the support rings and other technological and mounting errors lead to an uneven load distribution between the rolling bodies. Since the floating ring has the ability to move in the diametrical plane, the rolling bodies that absorb the greatest load, abutting the outer ends against the floating ring, move it in the diametrical plane until the load between the rolling bodies is aligned.

Если поверхность сопряжения внутренней поверхности плавающего кольца и внешнего торца конического ролика выполнены как подшипник скольжения, то маслинный клин, возникающий во время работы подшипника является дополнительным демпфирующим элементом, способствующим лучшему восприятию ударных нагрузок.If the mating surface of the inner surface of the floating ring and the outer end of the conical roller is made as a sliding bearing, then the olive wedge that occurs during operation of the bearing is an additional damping element that contributes to a better perception of shock loads.

Если ширина плавающего кольца чуть меньше, чем диаметр внешнего торца конического ролика, то в этом случае плавающее кольцо выполняет также функцию уплотняющего устройства, что защитит подшипник от попадания грязи и сохранит смазку.If the width of the floating ring is slightly less than the diameter of the outer end of the conical roller, then in this case the floating ring also acts as a sealing device, which will protect the bearing from dirt and retain lubrication.

Упорный подшипник с коническими роликами и плавающим бортом имеет следующие преимущества:The thrust bearing with tapered rollers and floating board has the following advantages:

1. Более равномерное распределение осевой нагрузки на каждый конический ролик, ликвидированы условия интенсивного износа и преждевременного разрушения отдельных конических роликов, повышена несущая способность упорного подшипника.1. A more uniform distribution of the axial load on each tapered roller, the conditions of intense wear and premature failure of individual tapered rollers are eliminated, the bearing capacity of the thrust bearing is increased.

2. Если поверхность сопряжения внутренней поверхности плавающего кольца и внешнего торца конического ролика выполнены как подшипник скольжения, то уменьшаются нагрузки на конические ролики от ударных нагрузок, являющиеся источником преждевременных поломок, интенсивного износа и аварийного заклинивания упорного подшипника.2. If the mating surface of the inner surface of the floating ring and the outer end of the conical roller is made as a sliding bearing, then the loads on the conical rollers from shock loads are reduced, which are the source of premature breakdowns, intense wear and emergency jamming of the thrust bearing.

3. Не требуется высокой точности изготовления деталей упорного подшипника.3. High precision manufacturing of thrust bearing parts is not required.

В результате реализации преимуществ достигается устойчивая надежная длительная работа упорного подшипника в условиях неравномерности распределения нагрузки между коническими роликами, обусловленная неточностью изготовления конических роликов, а также возникающих в результате нарушения соосности перекосов опорных колец и других технологических и монтажных погрешностей.As a result of the realization of advantages, a stable reliable long-term operation of the thrust bearing is achieved under conditions of uneven load distribution between the conical rollers, due to inaccurate manufacture of the conical rollers, as well as resulting from misalignment of the distortions of the support rings and other technological and mounting errors.

Claims

1. A thrust bearing with tapered rollers and a floating board, comprising support rings with working surfaces mounted alternately on the shaft and in the housing, and tapered rollers mounted between the rings, the cones of the working surfaces of the rings and the tops of the roller cones converge at one point on the bearing axis, supporting rings are made without beads along the outer diameter of the bearing, a floating ring interacts with the outer ends of the tapered rollers, characterized in that the mating surface of the inner surface of the floating ring a and the outer edge of the conical roller is formed as a sliding bearing.

2. The bearing according to claim 1, characterized in that the floating ring is made as a unit with the separator.

3. The bearing according to claim 1, characterized in that the floating ring performs the function of a sealing device.

4. The bearing according to claim 1, characterized in that the size of the floating ring in the axial direction is commensurate with the diameter of the outer end of the roller, and the thickness in the diametrical direction is commensurate with the thickness of the bead of the thrust bearing.

5. The bearing according to claim 1, characterized in that the floating ring can be made in the form of a flexible shell.