RU2276749C2 - Anti-friction bearing - Google Patents
Anti-friction bearing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276749C2 RU2276749C2 RU2003120320/11A RU2003120320A RU2276749C2 RU 2276749 C2 RU2276749 C2 RU 2276749C2 RU 2003120320/11 A RU2003120320/11 A RU 2003120320/11A RU 2003120320 A RU2003120320 A RU 2003120320A RU 2276749 C2 RU2276749 C2 RU 2276749C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roller
- bearing
- raceways
- diameter
- ring
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения, а также может быть использовано во всех отраслях промышленности.The invention relates to the field of mechanical engineering and instrumentation, and can also be used in all industries.
Известны подшипники качения, содержащие внутреннее и наружное кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде шариков или роликов, установленных в гнездах сепаратора.Known rolling bearings containing inner and outer rings with raceways, the rolling bodies located between them, made in the form of balls or rollers installed in the nests of the separator.
Основным недостатком известных подшипников качения является наряду с трением качения присутствие трения качения с проскальзыванием тел качения относительно дорожек качения:The main disadvantage of the known rolling bearings is, along with rolling friction, the presence of rolling friction with slipping of the rolling elements relative to the raceways:
- проскальзывание тел качения относительно дорожек качения, вызванное сдвиговой деформацией материала в точке контакта;- slippage of the rolling elements relative to the raceways caused by shear deformation of the material at the point of contact;
- скольжение тел качения относительно дорожек качения при нарушении качения в результате сдвигов и перекосов колец подшипников под нагрузкой (см. П.И. Орлов кн.2 "Основы конструирования" М.: Машиностроение, 1977, с.453...460).- sliding of the rolling elements relative to the raceways in case of violation of rolling as a result of shifts and distortions of the bearing rings under load (see PI Orlov, book 2 "Fundamentals of Design" M .: Mashinostroenie, 1977, p. 453 ... 460).
Для примера возьмем подшипник качения радиально-упорный шариковый однорядный с разъемным наружным кольцом с четырехточечным контактом №116220 по ГОСТ 8995-75, у которого d100×D180×B34; DW25.4; Z=14; α=26; Nk=4000 мин-1; Nж=5000 мин-1. Шарик ⌀25,4 обкатывается по корде с ⌀23 мм по дорожкам качения подшипника. По наружным дорожкам качения с ⌀163 мм шарик обкатывается за один оборот вала:For example, take a single-row angular contact ball bearing with a split outer ring with a four-point contact No. 116220 according to GOST 8995-75, for which d100 × D180 × B34; DW25.4; Z = 14; α = 26; Nk = 4000 min -1 ; Nzh = 5000 min -1 . Ball ⌀25.4 rolls in cord with ⌀23 mm along bearing raceways. On the outer raceways with ⌀163 mm, the ball is rolled in in one revolution of the shaft:
Nоборотов=π163/π23=7,086.N revolutions = π163 / π23 = 7.086.
А по дорожкам качения внутреннего кольца с ⌀117 мм шарик делает за один оборот вала:And on the raceways of the inner ring with ⌀117 mm, the ball makes in one revolution of the shaft:
Nоборотов=π117/π23=5,086Revolutions = π117 / π23 = 5.086
То есть по дорожкам качения наружного кольца подшипника шарик делает на два оборота больше, чем по дорожкам качения внутреннего кольца подшипника. Эта величина равна величине проскальзывания шарика в подшипнике только за один оборот вала. А шариков в подшипнике 14 и каждый за один оборот вала делает по два лишних оборота или этот путь проскальзывает.That is, along the raceways of the outer ring of the bearing, the ball makes two turns more than along the raceways of the inner ring of the bearing. This value is equal to the value of the ball slipping in the bearing for only one revolution of the shaft. And the balls in the bearing 14 and each in one revolution of the shaft makes two extra turns or this path slides.
Однако подшипник может делать 5000 мин-1.Тогда число "лишних" оборотов будет сделано только за одну минуту всеми шариками (Z=14):However, the bearing can do 5000 min -1 . Then the number of "extra" revolutions will be done in just one minute with all the balls (Z = 14):
N=14×(5000×2)=140000 мин-1.N = 14 × (5000 × 2) = 140,000 min -1 .
Данное противоречие работает в подшипниках качения как радиальных, так и радиально-упорных вот уже 120 лет со времени изготовления подшипников на заводе в Германии, когда был освоен промышленный выпуск.This contradiction has been working in rolling bearings, both radial and angular contact, for 120 years since the manufacture of bearings at a factory in Germany, when industrial production was mastered.
Аналогами для данного предлагаемого изобретения являются заявки №2001119832 и №2002107654.Analogues for this proposed invention are applications No. 2001119832 and No. 2002107654.
Цель изобретения:The purpose of the invention:
- обеспечение чистого качения тел качения при обкатке их по дорожкам качения как внутреннего, так и наружного колец подшипника;- ensuring a clean rolling of the rolling bodies when rolling them along the raceways of both the inner and outer rings of the bearing;
- в целом повысить долговечность подшипника, только за счет устранения проскальзывания тел качения, а также за счет снижения величины упругого гистерезиса в зоне контакта меньшего диаметра ступеней ролика;- in general, to increase the durability of the bearing, only by eliminating the slip of rolling elements, as well as by reducing the value of the elastic hysteresis in the contact zone of a smaller diameter of the steps of the roller;
- повысить частоту вращения подшипников качения, например, в два раза по отношению к известным подшипникам.- increase the frequency of rotation of the rolling bearings, for example, two times in relation to the known bearings.
Поставленные цели и технический эффект предлагаемого изобретения достигается за счет того, что промежуточное звено представляет собой жесткое торовое кольцо, которое выполнено увеличенным по отношению к расчетному меньшему диаметру ступеней ролика, а дорожки качения под жесткое торовое кольцо выполнены как на внутреннем кольце подшипника, так и на цилиндрических участках меньших диаметров ступеней ролика.The goals and technical effect of the present invention is achieved due to the fact that the intermediate link is a rigid torus ring, which is made larger in relation to the calculated smaller diameter of the roller steps, and raceways for a rigid torus ring are made both on the inner bearing ring and cylindrical sections of smaller diameters of the steps of the roller.
На чертеже изображен подшипник качения радиально-упорный однорядный с разъемным наружным кольцом с четырех точечным контактом тел качения с дорожками качения. Направление воспринимаемых нагрузок - радиальное и осевое в обе стороны.The drawing shows a rolling bearing angular contact single row with a detachable outer ring with four point contact of the rolling elements with raceways. The direction of perceived loads is radial and axial in both directions.
Подшипник качения состоит из разъемного наружного кольца 1, тел качения 2, сепаратора 3, внутреннего кольца 4 и промежуточного звена 5. Тела качения 2 выполнены в виде одноступенчатого ролика, больший диаметр большей стороны ролика выполнен сферическим по форме и контактирует только с дорожками качения с диаметром D1m наружного кольца 1 в двух точках по диаметру ролика Dwm2 с углом контакта α (α равен от 12° до 36°, как пример). А меньший диаметр ступеней ролика 2 выполнен цилиндрическим с радиусными кольцевыми проточками, по которым проходит обкатка промежуточного звена 5. Последнее выполнено в виде жесткого тора с увеличенным диаметром по отношению к расчетному. На внутреннем кольце 4 выполнена кольцевая проточка с образованием зазоров под больший диаметр большей ступени ролика 2. Дополнительно на внутреннем кольце 4 выполнены радиусные кольцевые проточки - дорожки качения с диаметром d1m, по которым и происходит контакт расчетного диаметра Dwm1 - меньшего диаметра ступени ролика 2.The rolling bearing consists of a detachable outer ring 1, rolling elements 2, cage 3, inner ring 4 and intermediate 5. Rolling bodies 2 are made in the form of a single-stage roller, the larger diameter of the larger side of the roller is made spherical in shape and contacts only with raceways with a diameter D 1m of the outer ring 1 at two points along the diameter of the roller D wm2 with a contact angle α (α is from 12 ° to 36 °, as an example). A smaller diameter of the steps of the roller 2 is made cylindrical with radial ring grooves along which the intermediate link 5 is run. The latter is made in the form of a hard torus with an increased diameter relative to the calculated one. An annular groove is made on the inner ring 4 with the formation of gaps for a larger diameter of the larger step of the roller 2. Additionally, the radial annular grooves are made on the inner ring 4 — raceways with a diameter of d 1m , along which the design diameter D wm1 contacts — the smaller diameter of the roller step 2 .
Сепаратор 3 центрируется по наружному диаметру с кольцом 1, содержит центровые вставки для фиксации роликов 2, а так же соединительные ступенчатые заклепки (см. чертеж).The separator 3 is centered on the outer diameter with the ring 1, contains center inserts for fixing the rollers 2, as well as connecting step rivets (see drawing).
Подшипник качения изображенный на чертеже работает следующим образом: при вращении вала получает вращение внутреннее кольцо 4, ступенчатый ролик 2 своим меньшим диаметром Dwm1 через промежуточное звено 5 обкатывается по дорожкам качения с диаметром d1m внутреннего кольца 4. Больший диаметр большей ступени Dwm1 обкатывается по дорожкам качения D1m наружного кольца 1. При этом необходимо чтобы выполнялось условие сборки:The rolling bearing shown in the drawing works as follows: when the shaft rotates, the inner ring 4 is rotated, the step roller 2 with its smaller diameter D wm1 is run through the intermediate link 5 along the raceways with the diameter d 1m of the inner ring 4. The larger diameter of the larger step D wm1 is rolled in raceways D 1m of the outer ring 1. In this case, it is necessary that the assembly condition is met:
D1m/Dwm2=d1m/Dwm1=const.D 1m / D wm2 = d 1m / D wm1 = const.
Здесь надо заметить, что данное условие позволяет телам качения 2 обкатываться по наружной и внутренней дорожкам качения с постоянной и одинаковой частотой вращения без проскальзывания.It should be noted here that this condition allows the rolling bodies 2 to run on the outer and inner raceways with a constant and the same speed without slipping.
Промежуточное звено 5, жесткое торовое кольцо, контактирует одновременно и с дорожками качения внутреннего кольца 4 и кольцевыми проточками меньшего диаметра ступеней ролика 2. При этом данное звено 5 участвует в передаче как радиальной нагрузки, так и осевой. Промежуточное звено 5 - жесткий кольцевой тор, выполненный большего, чем расчетный диаметр меньшего диаметра ступени ролика Dwm1, работает своим радиусом от центра ролика 2. Больший же радиус жесткого тора 5 при обкатке снижает величину упругого гистерезиса в месте контакта с дорожкой качения по диаметру d1m. Так как в контакте с дорожками качения d1m проходит и обкатывается увеличенный радиус торового жесткого кольца 5. А в контакте с дорожками качения D1m наружного кольца 1 участвует два участка с диаметром Dwm2 - большего диаметра ступени ролика 2.The intermediate link 5, the hard torus ring, is in contact simultaneously with the raceways of the inner ring 4 and the annular grooves of the smaller diameter of the steps of the roller 2. Moreover, this link 5 is involved in the transmission of both radial load and axial load. Intermediate 5 — a rigid annular torus, made larger than the calculated diameter of the smaller diameter of the roller step D wm1 , works with its radius from the center of the roller 2. The larger radius of the hard torus 5 when running reduces the elastic hysteresis at the contact with the raceway diameter d 1m . Since in contact with the raceways d 1m passes and rolls in the increased radius of the torus hard ring 5. And in contact with the raceways D 1m of the outer ring 1 there are two sections with a diameter D wm2 - a larger diameter of the stage of the roller 2.
Следует заметить, это диаметры жесткого кольцевого тора могут быть и различными по наружному диаметру, а по сечению тор должен быть идеальным и одинаковым. Это обстоятельство не повлияет на работу подшипника при его вращении, это скажется только на скорости обкатки промежуточного звена 5 по своему среднему диаметру кольца тора. Однако это обстоятельство повлияет на собственные колебания подшипника.It should be noted that these diameters of the rigid annular torus can also be different in outer diameter, and in cross section the torus must be ideal and the same. This fact will not affect the operation of the bearing during its rotation, it will only affect the speed of running the intermediate link 5 in its average diameter of the torus ring. However, this circumstance will affect the natural vibrations of the bearing.
Будет лучше, если наружные диаметры тора будут одинаковыми для каждого ролика (например, для первого ролика dH тора будет равен 65 мм, а для последующего dH равен 63 мм). То есть неплохо будет чередовать dH тора величинами, кратными 2; 3; 4; 5.... Это повлияет на плавность хода при вращении подшипника, чем увеличит его надежность.It would be better if the outer diameters of the torus are the same for each roller (for example, for the first roller, the torus dH will be 65 mm, and for the next, dH will be 63 mm). That is, it will be nice to alternate the dH of the torus with values that are multiples of 2; 3; four; 5 .... This will affect the smoothness of rotation during rotation of the bearing, thereby increasing its reliability.
Отсутствие проскальзывания тел качения позволит значительно повысить частоту вращения подшипника, например, в два или более раз и одновременно повысить и долговечность, снизить шум при работе.The absence of slipping of the rolling elements will significantly increase the speed of the bearing, for example, two or more times and at the same time increase the durability and reduce noise during operation.
Отсутствие проскальзывания тел качения способствует и снижению расхода масла. Можно применять смазку масляным туманом, как пример. Большой избыточный расход смазки в скоростном подшипнике снижает обороты подшипника и выступает в качестве тормоза.The absence of slipping of the rolling elements also contributes to a reduction in oil consumption. Oil mist can be used as an example. Large excess lubricant consumption in the high-speed bearing reduces the speed of the bearing and acts as a brake.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120320/11A RU2276749C2 (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Anti-friction bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120320/11A RU2276749C2 (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Anti-friction bearing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003120320A RU2003120320A (en) | 2005-03-27 |
RU2276749C2 true RU2276749C2 (en) | 2006-05-20 |
Family
ID=35559834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003120320/11A RU2276749C2 (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Anti-friction bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2276749C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11333199B2 (en) | 2017-09-28 | 2022-05-17 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Assembly for a bearing and methods of making and using the same |
-
2003
- 2003-07-02 RU RU2003120320/11A patent/RU2276749C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11333199B2 (en) | 2017-09-28 | 2022-05-17 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Assembly for a bearing and methods of making and using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003120320A (en) | 2005-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070242914A1 (en) | Double-Row Antifriction Bearing | |
US9593718B2 (en) | Multipoint contact ball bearing | |
RU2570891C1 (en) | Ball cageless roll bearing | |
RU2554033C1 (en) | Rolling bearings with step rollers | |
US6926446B2 (en) | Radial self-aligning rolling bearing | |
RU2523871C1 (en) | Ball cageless bearing | |
RU2232926C2 (en) | Antifriction bearing | |
US6015238A (en) | Rolling bearing for rotary movements | |
KR102311257B1 (en) | A Rolling Bearing Having Variable Rated Capacity And A Roller Therefor | |
RU2276749C2 (en) | Anti-friction bearing | |
RU2609545C1 (en) | Reducing thrust bearing | |
JP2011094716A (en) | Thrust roller bearing | |
JP2013174283A (en) | Solid-type needle roller bearing | |
CA2635971C (en) | A deformable bearing race | |
RU2578087C1 (en) | Reducing second-type bearing | |
RU2226627C2 (en) | Roller bearing | |
JP2005172113A (en) | Tapered roller bearing | |
RU42566U1 (en) | WINDOW BLOCK | |
RU2523357C1 (en) | Ball cageless bearing | |
RU2509235C1 (en) | Single-row spherical roller frictionless bearing | |
RU2410581C1 (en) | Ball spherical double-row rolling bearing | |
RU2269684C2 (en) | Antifriction bearing | |
JP2003120683A (en) | Thrust roller bearing | |
RU2634610C1 (en) | Cageless ball rolling bearing | |
JP4221961B2 (en) | Rolling bearing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070703 |