RU2384764C2 - Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный - Google Patents
Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный Download PDFInfo
- Publication number
- RU2384764C2 RU2384764C2 RU2007146320/11A RU2007146320A RU2384764C2 RU 2384764 C2 RU2384764 C2 RU 2384764C2 RU 2007146320/11 A RU2007146320/11 A RU 2007146320/11A RU 2007146320 A RU2007146320 A RU 2007146320A RU 2384764 C2 RU2384764 C2 RU 2384764C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- thrust bearing
- bearing
- thrust
- ring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области тяжелого машиностроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности, преимущественно в отраслях тяжелого машиностроения. Подшипник качения содержит свободные и тугое кольца, расположенные между ними тела качения, выполненные в виде конических роликов, контактирующих с дорожками качения свободного и тугого кольца с постоянной и одинаковой частотой вращения. Со стороны большего диаметра роликов расположен подпятник со сферической головкой, выполненный двухступенчатого типа, контактирующий с упорным бортом кольца, а подпятник содержит кольцо. Конические ролики расположены в два ряда и входят в контакт с дорожками качения колец и между собой по трем линиям, образуя единый замкнутый кольцевой комплект из роликов. Плоскость линейных контактов роликов одного ряда со вторым проходит, например, по продольной оси симметрии упорного подшипника. Все конические ролики содержат коаксиальное сквозное отверстие, в котором со стороны меньшего диаметра ролика установлена пресс-масленка. За подпятником установлен жестко стержень, выполненный, например, из металлокерамики. Сферическая головка подпятника выполнена с эксцентриситетом. Технический результат: обеспечение более высокой частоты вращения, безаварийной работы подшипника в экстремальных условиях, снижение шума, повышение грузоподъемности, долговечности и надежности работы подшипника, устранение потерь продольной устойчивости роликов, их перекос и заклинивание, устранение трения скольжения торцов роликов с бортами колец. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности, преимущественно в отраслях тяжелого машиностроения.
Известны роликовые подшипники с цилиндрическими, коническими и сфероконическими роликами, предназначенные для восприятия больших осевых нагрузок. Их изготавливают одинарными или двойными.
Упорные подшипники с коническими роликами имеют большое трение скольжения между торцами роликов и упорными бортами колец. При этом не все ролики контактируют с упорными бортами колец и под действием больших радиальных нагрузок, являющихся составляющими осевых усилий, борта скалываются. Данные упорные подшипники допускают относительно невысокую частоту вращения и скорости от 5 до 10 м/с.
Упорные подшипники со сфероконическими роликами по допустимой частоте вращения находятся на уровне значений двухрядных сферических роликоподшипников.
Однако в данных подшипниках присутствует трение скольжения по торцам роликов в контакте с бортом тугого кольца, трение качения со скольжением роликов по дорожкам качения и скольжение роликов в контактах с сепаратором.
Известные упорные подшипники устанавливают на вертикальных и горизонтальных валах различных машин, в вертлюгах, прокатных станах, драгах,…
Известны подшипники роликовые упорные с коническими роликами двойные - прототип, например, №189772ХМ. Подшипник содержит два свободных и одно тугое кольцо, расположенные между ними тела качения, выполненные в виде конических роликов и равномерно установленных в гнездах сепаратора, контактирующих с дорожками качения свободного и тугого кольца и контактирующих своими торцами с упорными бортами колец, с постоянной и одинаковой частотой вращения.
К недостаткам известных подшипников относится значительное трение скольжения торцов роликов с упорными бортами колец под действием больших радиальных нагрузок, являющихся составляющими осевых усилий. Подшипник греется. Сепараторы разрушаются, а борта колец скалываются при работе прокатных станов в реверсивном режиме.
На рассмотрение представлен подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный.
Цель изобретения:
- обеспечение более высокой частоты вращения подшипника, например, со скоростью до 50 м/с;
- обеспечить безаварийную работу подшипника в экстремальных условиях, например, до 36 часов;
- заполнить нишу еще одним подшипником качения, работающим на трении чистого качения без проскальзывания тел качения.
Поставленные цели и технический эффект изобретения достигается за счет того, что все конические ролики содержат коаксиальное сквозное отверстие, в котором со стороны меньшего диаметра ролика установлена пресс-масленка, а за подпятником установлен жестко стержень, выполненный, например, из металлокерамики, а сферическая головка подпятника выполнена с эксцентриситетом.
На фиг.1 изображен подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный. На фиг.2 приведена развертка положения конических роликов как и в одинарном подшипнике фиг.1, на которой показаны стрелками направления вращения роликов относительно дорожек качения и перемещения замкнутого кольцевого комплекта из роликов относительно колец 1 и 2. На фиг.3 дано сечение ролика - продольное сечение фиг.1. На фиг.4 дан выносной элемент А фиг.1. Направление воспринимаемых нагрузок - осевое в обе стороны.
Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный состоит из двух свободных колец 1, тугого кольца 2, конических роликов 3, двух наружных крышек 4, двух внутренних крышек 5, состоящих из секций, например, из шести секций каждая. На кольцах 1 выполнены шпоночные пазы 6 для фиксации положения свободных колец, например, по трем точкам в целях предотвращения их проскальзывания во время работы. Тугое кольцо 2 жестко устанавливается на валу и содержит паз 7 под шпонку.
Крышки 4 и 5 установлены на свободных кольцах 1 при помощи глухих заклепок 9. Крышки 5 фиксируются в пазах тугого кольца 2 при помощи закладного проволочного кольца 8, последнее от выпадания защемлено отгибным усиком 16, число которых на крышке 5, например, шесть, восемь мест (см. фиг.4). Крышки 4 и 5 служат для транспортировки и установки подшипника на вертикальные валы или горизонтальные.
Крышки 4 и 5 связаны с проточками тугого кольца 2 и имеют возможность вращения в данных кольцевых проточках при работе подшипника на скоростях до 5 м/с. Все конические ролики 3 содержат коаксиальное отверстие 10, выполненное ступенчатого типа. Со стороны большего диаметра конического ролика 3 установлен подпятник 11 со сферической головкой. Подпятник 11 выполнен двухступенчатого типа, он опирается на кольцо 12, последнее выполнено, например, из бериллиевой бронзы. В отверстии 10 расположен и жестко зафиксирован стержень 13, выполненный из металлокерамики, например, из латунных шариков ⌀ 0,6…0,8 мм. Co стороны меньшего диаметра конического ролика 3 по посадке установлена пресс-масленка 14. А в корпусе одного из роликов 3 рекомендуется установить микрочип 15, последний располагают - один в верхнем, а второй в нижнем ряду упорного подшипника. Полость 10 и стержень 13 заполняют смазкой. Смазку заполняют заранее через пресс-масленку, например, с вязкостью 50 000 Сст и температурой каплепадения порядка +100°С. Стержень 13 выполняет двойную функцию - служит и фильтром для смазки, и дозатором для выдачи до 3 см смазки в течение 36 часов работы в аварийном режиме, когда температура Т° раб. поднялась до +100°С, а смазка в подшипнике отсутствует.
Назначение микрочипа - выдавать на пульт оператора число оборотов ролика в минуту или секунду, температуру ролика и включать аварийный сигнал, красная лампочка или звуковая сирена, когда нагрузка на подшипник превысит расчетную на 15%.
В каждом ряду ролики 3 располагаются в шахматном порядке, по 17 в каждом ряду, 17 сверху и 17 снизу, всего роликов в подшипнике 68, как пример. Ролики 3 контактируют по трем линиям каждый, с углом контакта равного 120° (см. фиг.2).
Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный работает следующим образом. При вращении тугого кольца 2 ролики 3 получают вращение, например, влево, а контактирующие с ними ролики 3 второго ряда получают вращение вправо и обкатываются по дорожке качения неподвижного свободного кольца 1. Ролики 3 обкатываются без скольжения в контакте между собой и по дорожкам качения колец 1 и 2. Ролики двух рядов участвуют одновременно в двух движениях - вращение и перемещение по кольцам 1 и 2. При этом радиальная нагрузка от ролика 3 передается через подпятник, последний контактирует с бортом кольца по оси ролика и участвует в переносном движении вместе с роликом по окружности борта кольца 1 и 2. Контакт сферы подпятника 11 проходит по точке с бортом кольца, поэтому неизбежно вращение будет сопровождаться и скольжением подпятника. Надо отметить, что плоскость контактов одного ряда роликов 3 со вторым проходит по продольной оси симметрии упорного подшипника, образуя единый замкнутый кольцевой комплект из конических роликов 3.
Известно, что при наложении колебаний в противофазе шум взаимоуничтожается. Ролики 3 вращаются с одинаковой частотой вращения, но в противоположных направлениях. Получаем снижение шума в пределах от 20 до 40 дБ. Ролики первого и второго ряда вращаются и перемещаются в сторону, противоположную направлению вращения кольца 2.
Следует отметить, что сепаратор в упорном стандартном подшипнике вращается в два раза медленнее, чем тугое кольцо. А в двухрядном расположении роликов упорном подшипнике комплект роликов 3 перемещается также в два раза медленнее по отношению к частоте вращения кольца 2. Отсутствие сепаратора позволяет увеличить частоту вращения в упорном подшипнике, например, до скорости 25 м/с и более. В целях снижения коэффициента трения и повышения частоты вращения подшипника, например, со скоростью до 50 м/с в отверстиях 10 конического ролика 3 рекомендуется расположить микровибратор со своим блоком питания - батарейка таблетка. Вибратор закрепляют, а частота колебаний должна находиться, например, в пределах от 104 до 108 Гц.
Наличие сепаратора в стандартных упорных подшипниках снижает надежность и долговечность работы в реверсивных режимах, сепаратор ломается.
Отсутствие сепаратора устраняет скольжение и износ в точках и плоскостях его касания с подвижными деталями. Отсутствие сепаратора также позволило устранить трение скольжения между торцами роликов и упорными бортами колец за счет введения радиальной опоры и подпятника, установленного на оси ролика.
Контакт по трем линиям конических роликов навсегда устранил перекосы и заклинивания тел качения. Расположение и взаимные контакты между коническими роликами обеспечивают равномерную нагрузку по всем телам качения.
На кольцах 1 с внешней стороны выполнены по три паза, а на кольце 2 - шпоночный паз для фиксации колец 1 и 2 от проскальзывания последних.
По причине разности допусков на изготовление деталей подшипника перед эксплуатацией проводят операцию притирки роликов с дорожками качения. Шум при работе снижается от 20 до 40 дБ.
В зоне контакта сферы подпятника с плоскостью упорного борта сферу выполняют с малым эксцентриситетом, например, в пределах от 0, 3 до 0, 5 мм, что и позволяет подпятнику вращаться с собственной частотой вращения.
Предложенный упорный подшипник может работать и на реверсивных режимах. А увеличенное число роликов позволяет увеличить грузоподъемность подшипника в два раза и увеличить грузоподъемность еще на 30% за счет линейного контакта роликов по трем линиям.
Есть еще один парадокс: для преодоления трения покоя fs=100…1 при пуске подшипника необходимо в масло ввести абразив размером от 5 до 10 мкм - в целях увеличения коэффициента сцепления роликов между собой и дорожками качения, иначе подшипник качения может «свалиться» в режим с трением скольжения. Лучшей смазкой будет разработка Новосибирского отделения РАН, последняя содержит зародыши алмазов размером от 20 до 30 Å.
Наличие дополнительных микровибраторов может повысить частоту вращения подшипников до скорости более 50 м/с.
А работа на нефтяных вышках, драгах, мельницах, бетонных заводах… станет менее аварийной.
Известно, что от 30 до 40% от всех техногенных катастроф приходится на подшипники качения, а заводы по-прежнему выпускают подшипники - машины-трения.
Долговечность подшипника возрастает, например, в два раза и более, как и надежность.
Крышки 4 и 5 могут служить в целях транспортировки подшипника, а при эксплуатации подшипника крышки могут быть демонтированы при работе на высоких скоростях от 10 до 50 м/с и более.
Наличие крышек только увеличит шум, закрывает возможность циркуляции и подачи смазки к телам качения.
Claims (1)
- Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный содержит свободные и тугое кольца, расположенные между ними тела качения, выполненные в виде конических роликов, контактирующих с дорожками качения свободного и тугого кольца с постоянной и одинаковой частотой вращения, а со стороны большего диаметра роликов расположен подпятник со сферической головкой, выполненный двухступенчатого типа, контактирующий с упорным бортом кольца, а подпятник содержит кольцо, при этом конические ролики расположены в два ряда и входят в контакт с дорожками качения колец и между собой по трем линиям, образуя единый замкнутый кольцевой комплект из роликов, при этом плоскость линейных контактов роликов одного ряда со вторым проходит, например, по продольной оси симметрии упорного подшипника, отличающийся тем, что все конические ролики содержат коаксиальное сквозное отверстие, в котором со стороны меньшего диаметра ролика установлена пресс-масленка, а за подпятником установлен жестко стержень, выполненный, например, из металлокерамики, а сферическая головка подпятника выполнена с эксцентриситетом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146320/11A RU2384764C2 (ru) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146320/11A RU2384764C2 (ru) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007146320A RU2007146320A (ru) | 2009-06-20 |
RU2384764C2 true RU2384764C2 (ru) | 2010-03-20 |
Family
ID=41025501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007146320/11A RU2384764C2 (ru) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2384764C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103807290A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 优必胜(上海)精密轴承制造有限公司 | 一种双向推力圆锥滚子轴承 |
US9360045B2 (en) | 2013-06-26 | 2016-06-07 | The Timken Company | Double row tapered roller thrust bearing for improved loading capacity |
RU2609545C1 (ru) * | 2015-11-26 | 2017-02-02 | Юрий Петрович Адашкевич | Редукционный упорный подшипник |
RU2615830C2 (ru) * | 2014-01-17 | 2017-04-11 | Евгений Александрович Юферев | Упорный бессепараторный подшипник |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108506349B (zh) * | 2018-04-18 | 2023-11-28 | 盐城庆隆机械有限公司 | 一种防频震单流阀轴承 |
CN111664174B (zh) * | 2020-06-15 | 2021-09-28 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种平面止推轴承 |
-
2007
- 2007-12-13 RU RU2007146320/11A patent/RU2384764C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103807290A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 优必胜(上海)精密轴承制造有限公司 | 一种双向推力圆锥滚子轴承 |
US9360045B2 (en) | 2013-06-26 | 2016-06-07 | The Timken Company | Double row tapered roller thrust bearing for improved loading capacity |
RU2615830C2 (ru) * | 2014-01-17 | 2017-04-11 | Евгений Александрович Юферев | Упорный бессепараторный подшипник |
RU2609545C1 (ru) * | 2015-11-26 | 2017-02-02 | Юрий Петрович Адашкевич | Редукционный упорный подшипник |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007146320A (ru) | 2009-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2384764C2 (ru) | Подшипник качения упорный двойной с коническими роликами бессепараторный | |
JP2007536473A5 (ru) | ||
US9435411B2 (en) | Electric linear motion actuator and electric disk brake system | |
US3361500A (en) | Antifriction bearing | |
CN103228936B (zh) | 环形轴承 | |
RU2570891C1 (ru) | Шариковый бессепараторный подшипник качения | |
US20050058381A1 (en) | Roller bearing | |
JP2014139455A (ja) | 保持器及び保持器を備えたスラストころ軸受 | |
JP2004225897A (ja) | 遊星サテライトのアセンブリ構成 | |
RU2232926C2 (ru) | Подшипник качения | |
US7712968B2 (en) | Compound roller bearing | |
CN101778674B (zh) | 滚动轴承 | |
RU2349803C2 (ru) | Подшипник качения упорный с коническими роликами бессепараторный | |
US3796472A (en) | Triple ring bearings | |
CN205371319U (zh) | 一种双排推力交叉圆柱滚子组合轴承 | |
CN202520796U (zh) | 一种推力轴承径向固定结构 | |
RU2523872C1 (ru) | Шариковый бессепараторный подшипник качения | |
JP2009168171A (ja) | ころ軸受 | |
RU176062U1 (ru) | Подшипник радиально-упорный роликовый с кольцевыми канавками конического профиля | |
SU1442732A1 (ru) | Упорно-радиальный подшипник качени | |
JP4710402B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
JP2004084705A (ja) | 合成樹脂製保持器付円筒ころ軸受 | |
JP2006125604A (ja) | スラストころ軸受 | |
US1049866A (en) | Thrust-bearing. | |
JP2011241862A (ja) | 二つ割り転がり軸受及びこれを備えた軸受装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110315 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121214 |