RU2402700C2 - Rolling bearing and procedure for its fabrication - Google Patents
Rolling bearing and procedure for its fabrication Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402700C2 RU2402700C2 RU2006104388/11A RU2006104388A RU2402700C2 RU 2402700 C2 RU2402700 C2 RU 2402700C2 RU 2006104388/11 A RU2006104388/11 A RU 2006104388/11A RU 2006104388 A RU2006104388 A RU 2006104388A RU 2402700 C2 RU2402700 C2 RU 2402700C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rings
- rolling
- ring
- separator
- springs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и деталей машин, в частности - к радиальным и радиально-упорным подшипникам качения с шариковыми и роликовыми телами качения.The invention relates to the field of mechanical engineering and machine parts, in particular to radial and angular contact ball bearings with ball and roller rolling bodies.
Известен подшипник качения, являющийся опорой для валов или осей, воспринимающий от них радиальные, осевые и радиально-осевые нагрузки и обеспечивающий их свободное вращение за счет размещения между опорой и поверхностью вращения тел качения (шариков или роликов), состоящий из наружного и внутреннего колец, между которыми размещены тела качения, удерживаемые по периметру окружности между кольцами на определенном расстоянии один от другого сепаратором (см. книгу: Политехнический словарь / Ред. кол.: Ишлинский А.Ю.(гл. ред.) и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Сов. Энциклопедия, 1989. - с.395).A known rolling bearing, which is a support for shafts or axles, perceiving from them radial, axial and radial-axial loads and ensuring their free rotation due to the placement between the support and the surface of rotation of the rolling bodies (balls or rollers), consisting of outer and inner rings, between which rolling bodies are placed, held along the perimeter of the circle between the rings at a certain distance from one another by a separator (see book: Polytechnical Dictionary / Ed. Col .: Ishlinsky A.Yu. (Ch. ed.), etc. - 3rd ed., re slave and add. - M .: Sov. Encyclopedia, 1989. - p. 395).
Недостатком данного подшипника является невозможность компенсации переменных статических и динамических пиковых нагрузок, возникающих при пуске или торможении валов и осей, которые резко возрастают при достижении резонансного режима системы, состоящей из валов, подшипников и их опор в корпусах, либо при других видах дополнительных динамических и статических нагрузках пикового характера.The disadvantage of this bearing is the inability to compensate for variable static and dynamic peak loads that occur when starting or braking shafts and axles, which increase sharply when the resonance mode of the system consisting of shafts, bearings and their bearings in the housings, or with other types of additional dynamic and static peak loads.
Устранение указанных недостатков является главной задачей, решенной в предлагаемой заявке на изобретение. Ее решение обеспечивается путем:The elimination of these disadvantages is the main task solved in the proposed application for an invention. Its solution is provided by:
1) установки тел качения (шариков или роликов) с упором на пружины или упругие кольца с возможностью хода в гнездах или в канавках колец в направлении действия сил, создаваемых резонансными и другими пиковыми динамическими и статическими дополнительными нагрузками, возникающими в системе вал-подшипник-корпус, с ограничением величины этого хода за счет жесткости упругих элементов, которая компенсирует действие резонансных и других дополнительных динамических или статических пиковых нагрузок;1) installation of rolling bodies (balls or rollers) with emphasis on springs or elastic rings with the possibility of travel in the seats or in the grooves of the rings in the direction of action of the forces created by the resonant and other peak dynamic and static additional loads arising in the shaft-bearing-housing system , with the limitation of the magnitude of this stroke due to the stiffness of the elastic elements, which compensates for the effect of resonant and other additional dynamic or static peak loads;
2) размещения гнезд, тел качения и пружин в наружном и внутреннем кольцах, или в сепараторе, или в упругих элементах между ними, в различных комбинациях и вариантах их конструктивных исполнений;2) the placement of sockets, rolling elements and springs in the outer and inner rings, or in the separator, or in the elastic elements between them, in various combinations and variants of their designs;
3) выполнения наружного и внутреннего колец полыми и упругими.3) the execution of the outer and inner rings hollow and elastic.
При этом повышается плавность работы системы вал-подшипник-корпус, особенно в момент ее запуска и торможения, или при других дополнительных динамических и статических нагрузках пикового характера, что улучшает условия эксплуатации изделий и повышает их долговечность.This increases the smoothness of the shaft-bearing-housing system, especially at the time of its launch and braking, or with other additional dynamic and static loads of a peak nature, which improves the operating conditions of the products and increases their durability.
Конструкции предлагаемых подшипников, размещенных в них тел качения и пружин, установленных в гнездах и отверстиях, выполненных в наружном и во внутреннем кольцах или в сепараторе, или между сепараторами, в различных вариантах конструктивных исполнений, показаны на чертежах.The designs of the proposed bearings, rolling elements and springs placed in them, mounted in sockets and holes, made in the outer and inner rings or in the cage, or between cages, in various designs, are shown in the drawings.
На фиг.1 показан подшипник, состоящий из наружного кольца-корпуса 1 и внутреннего кольца 2. В корпусе, выполняющем также функции сепаратора, параллельно его продольной оси выполнены гнезда 3 диаметра dотв с лысками l, срезанными отверстием сепаратора, в которых установлены тела качения 4 с диаметром dт.к., (dотв>dт.к.>l), с упором на введенные в радиальные отверстия 5, перпендикулярные к гнездам 3, пружины 6, которые за счет своей жесткости обеспечивают компенсацию нагрузок при нормальной работе подшипника и возможность смещений тел качения под действием на подшипник резонансных и других дополнительных динамических и статических пиковых нагрузок. На наружной поверхности внутреннего кольца может быть выполнена двубортная 7 или однобортная 8 канавка для удержания и направления тел качения. При этом максимальный диаметр окружности, образованной выступающими из сепаратора вершинами тел качения, должен быть меньше диаметра окружности впадины канавки на величину амплитуды А1 возможных колебаний системы, а между кольцом и сепаратором должен быть выполнен такой же величины зазор с1≥A1. Для радиально-упорных подшипников направление отверстий под пружины может быть выполнено совпадающим или близким к направлению равнодействующей радиальных и осевых сил, например, под стандартным углом 15°, 25° и т.д. к торцовой плоскости подшипника, а направление гнезд выполнено под такими же углами к продольной оси подшипника.1 shows a bearing consisting of an outer-
На фиг.2 показаны варианты удержания пружин по периферии кольца-сепаратора. Оно может быть выполнено опорной поверхностью отверстия, в которое введен подшипник (исполнение 1), или пробками 9, 10, которые могут быть либо запрессованными (исполнение 2), либо завинченными (исполнение 3) в корпус, или охватывающим этот корпус напрессованным, навинченным, припаянным или приваренным, например контактной, диффузионной или иной сваркой, бандажом 11 (исполнение 4). Контакт тел качения 4 с пружинами 6 может быть выполнен напрямую по ободку (исполнение 1), что целесообразно для тел качения в виде шариков, или через промежуточные опорные элементы 12, 13, 14 с плоской (исполнение 5), выпуклой (исполнение 6) или вогнутой (исполнение 7) формой головки, что допускает их применение как для шариков, так и для роликов.Figure 2 shows the options for holding the springs around the periphery of the separator ring. It can be made by the supporting surface of the hole into which the bearing is inserted (version 1), or by
Другие варианты исполнения пружин для удержания тел качения в гнездах, приведены в таблице.Other versions of the springs for holding the rolling elements in the sockets are shown in the table.
В отличие от прототипа в предлагаемом подшипнике тела качения установлены с возможностью их вращения в гнездах сепаратора на пружинах, обеспечивающих возможность смещения тел качения вместе с внутренним кольцом подшипника в направлении действия на них дополнительных сил, превышающих нормальные рабочие силы, что позволяет исключить передачу поперечных колебаний от вала к наружному кольцу и опоре подшипника, и разорвать их, как общую систему колебаний, особо опасных при достижении резонансного режима. Выполнение предлагаемых гнезд и установка в них подпружиненных тел качения позволяет компенсировать и другие статические или динамические дополнительные (пиковые) нагрузки, возникающие в процессе пуска, работы и торможения подшипника. Количество размещаемых в сепараторе тел качения может быть равным их количеству у стандартных подшипников, в т.ч. в радиальном и радиально-упорном исполнениях.Unlike the prototype, in the proposed bearing, the rolling bodies are installed with the possibility of their rotation in the separator seats on the springs, which provide the possibility of displacement of the rolling bodies together with the inner ring of the bearing in the direction of action of additional forces exceeding normal working forces, which eliminates the transmission of transverse vibrations from shaft to the outer ring and bearing support, and break them, as a general system of oscillations, especially dangerous when the resonance mode is reached. The implementation of the proposed nests and the installation of spring-loaded rolling elements in them makes it possible to compensate for other static or dynamic additional (peak) loads arising during the start-up, operation and braking of the bearing. The number of rolling elements placed in the cage may be equal to the number of standard bearings, including in radial and radial thrust versions.
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в размерах наружного кольца и в его конструкции, имеющей продольные гнезда с лысками под тела качения и перпендикулярные к гнездам отверстия под пружины, а при необходимости - в использовании пробок и бандажей для удержания в отверстиях пружин и в использовании промежуточных опор контактирующих с телами качения.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the dimensions of the outer ring and in its design, which has longitudinal sockets with flats for rolling bodies and spring holes perpendicular to the nests, and, if necessary, in the use of plugs and bandages to hold the springs in the holes and in the use of intermediate supports in contact with the bodies rolling.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь наличием продольных гнезд под тела качения, радиальных отверстий под пружины и введением в них самих пружин. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в разрыве системы колебаний, в т.ч. резонансных, за счет компенсации дополнительных (пиковых) статических или динамических нагрузок, возникающих в процессе работы подшипника.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the presence of longitudinal sockets for rolling elements, radial holes for the springs and the introduction of the springs themselves. This provides a new positive effect, which consists in breaking the oscillation system, including resonant, due to compensation of additional (peak) static or dynamic loads that occur during operation of the bearing.
Дальнейшее развитие предлагаемой конструкции подшипника связано с варьированием расположения колец, гнезд под тела качения, отверстий под пружины и самих пружин.Further development of the proposed bearing design is associated with a variation in the arrangement of rings, seats for the rolling elements, holes for the springs and the springs themselves.
На фиг.3 показан подшипник, состоящий из внутреннего кольца-корпуса 15 и наружного кольца 16 с двубортной 7 или однобортной 8 канавкой на его внутренней стороне, для удержания и направления в ней тел качения. В этом корпусе, выполняющем также функции сепаратора, в гнездах 3 с диаметром dотв, срезанных по лыскам l наружным диаметром сепаратора, установлены тела качения 4, имеющие диаметр dт.к., (dотв>dт.к.>l), с упором на введенные в отверстия 5 пружины 6, которые за счет жесткости обеспечивают компенсацию рабочих нагрузок при нормальной работе подшипника, а также возможность смешений тел качения в гнезде под действием на них резонансных и других динамических или статических дополнительных пиковых нагрузок. При этом максимальный диаметр окружности, охватывающей выступающие из корпуса вершины тел качения, должен быть больше диаметра окружности впадины канавки на величину амплитуды А2 возможных колебаний системы, а между наружным кольцом и сепаратором должен быть выполнен такой же величины зазор с2≥А2. Удержание пружин 6 по периферии внутреннего кольца может быть выполнено опорной поверхностью вала, на который насажен подшипник, или отверстия под пружины могут быть выполнены глухими, либо заглушены пробками, либо введенным вовнутрь отверстия корпуса-сепаратора бандажом подобно предыдущим вариантам исполнений подшипника (фиг.2, исполнения 1…4). Контакт тел качения 4 с пружинами 6 может быть выполнен напрямую по ободку или через промежуточные опорные элементы подобно предыдущему варианту исполнения подшипника (фиг.2, исполнения 1, 5…7). При этом также возможны все варианты исполнения пружин, приведенные в таблице. Для радиально-упорных подшипников направление отверстий под пружины может быть выполнено совпадающим или близким к направлению равнодействующей радиальных и осевых сил, например, под стандартным углом 15°, 25° и т.д. к торцовой плоскости подшипника, а направление гнезд выполнено под такими же углами к продольной оси подшипника.Figure 3 shows a bearing, consisting of an inner ring-
В отличие от прототипа в новом предлагаемом подшипнике тела качения установлены на внутреннем кольце-корпусе, который одновременно является сепаратором, с возможностью их вращения в гнездах корпуса-сепаратора на пружинах, обеспечивающих возможность их смещения вместе с корпусом в направлении действующих на подшипник сил, превышающих нормальные рабочие силы, что позволяет компенсировать колебания внутреннего кольца с валом и разорвать их как систему колебаний относительно наружного кольца и опор подшипника, особенно опасных при достижении резонансного режима. Выполнение предлагаемых гнезд и подпружиненных тел качения позволяет компенсировать также другие статические или динамические дополнительные (пиковые) нагрузки, возникающие в процессе работы подшипника. Количество устанавливаемых в корпусе-сепараторе тел качения может быть равным их количеству у стандартных подшипников.In contrast to the prototype, in the new proposed bearing, the rolling bodies are mounted on an inner ring-casing, which is also a separator, with the possibility of their rotation in the seats of the cage-separator on springs, allowing them to be displaced together with the casing in the direction of the forces acting on the bearing that exceed normal labor forces, which allows you to compensate for vibrations of the inner ring with the shaft and break them as a system of oscillations relative to the outer ring and bearing bearings, especially dangerous when the resonant- mode. The implementation of the proposed nests and spring-loaded rolling elements allows you to compensate for other static or dynamic additional (peak) loads that occur during operation of the bearing. The number of rolling bodies installed in the cage-separator may be equal to their number in standard bearings.
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в размерах внутреннего кольца и в его конструкции, имеющей продольные гнезда с лысками под тела качения и нормальные к гнездам отверстия под пружины, а также при необходимости в использовании пробок или бандажей для удержания в отверстиях пружин и в использовании промежуточных опорных элементов для тел качения.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the size of the inner ring and in its design, which has longitudinal nests with flats for rolling bodies and normal spring holes for the nests, as well as, if necessary, the use of plugs or bandages to hold in the spring holes and in the use of intermediate support elements for bodies rolling.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, неочевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь наличием продольных гнезд под тела качения, радиальных отверстий под пружины и введением в них самих пружин. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в разрыве системы колебаний, в т.ч. резонансных, за счет компенсации дополнительных (пиковых) статических или динамических нагрузок, возникающих в процессе работы подшипника, особо опасных при запуске или торможении всей системы.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the presence of longitudinal sockets for rolling elements, radial holes for the springs and the introduction of the springs themselves. This provides a new positive effect, which consists in breaking the oscillation system, including resonant, due to compensation of additional (peak) static or dynamic loads that occur during operation of the bearing, which are especially dangerous when starting or braking the entire system.
Однако приведенные конструкции подшипников исключают возможность кругового движения тел качения в канавках колец, что не отвечает принципам работы подшипников качения и ухудшает показатели по снижению их трения.However, the above bearing designs exclude the possibility of circular movement of the rolling bodies in the grooves of the rings, which does not meet the principles of operation of rolling bearings and worsens the performance to reduce their friction.
Для устранения указанного недостатка предложены новые конструкции подшипников с вращающимся сепаратором, конструкции которых показаны на чертежах.To eliminate this drawback, new bearing designs with a rotating cage are proposed, the designs of which are shown in the drawings.
На фиг.4 показан подшипник, состоящий из внутреннего кольца 2, наружного кольца 16 и корпуса-сепаратора 17, у которого продольные осевые гнезда 3 диаметром dотв, срезанные по лыскам l, выполнены попарно как по наружному, так и по внутреннему диаметрам сепаратора, в которые попарно установлены тела качения 4, с диаметром dт.к., где dотв>dт.к.>l, с упором на введенные в радиальные отверстия 5 между гнездами, пружины 6, жесткость которых обеспечивает возможность компенсации нагрузок при нормальной работе подшипника и возможность смещений пар тел качения в гнездах под действием на подшипник резонансных или других пиковых дополнительных динамических или статических нагрузок. На наружном и внутреннем кольцах могут быть выполнены двубортные 7 или однобортные 8 канавки, служащие для направления и удержания в них тел качения. Для улучшения компоновки и условий работы подшипника диаметры и лыски гнезд и диаметры тел качения на наружной и внутренней поверхностях сепаратора могут быть выполнены разной величины, соответственно: d'отв и d''отв, d'т.к. и d''т.к., l' и l''. При этом максимальные диаметры окружностей, созданные выступающими наружу и внутрь сепаратора вершинами тел качения, должны быть больше диаметров впадин канавок колец на величину амплитуды А1 и А2 возможных колебаний системы, а между опорными кольцами и сепаратором должны быть выполнены зазоры с1≥A1 и с2≥А2. Для радиально-упорных подшипников направление отверстий под пружины может быть выполнено совпадающим или близким к направлению равнодействующей радиальных и осевых сил, например, под углом 15°, 25° и т.д. к торцовой плоскости подшипника, а направление гнезд выполнено под такими же углами к продольной оси подшипника.4 shows a bearing consisting of
В отличие от предыдущих вариантов исполнения подшипников в новом варианте обеспечивается возможность вращения сепаратора с телами качения, что полностью удовлетворяет условиям работы данного класса подшипников. Количество устанавливаемых в сепараторе тел качения может быть равным их количеству у стандартных радиальных и радиально-упорных подшипников.Unlike previous versions of bearings, the new version provides the possibility of rotation of the cage with rolling bodies, which fully meets the working conditions of this class of bearings. The number of rolling bodies installed in the cage may be equal to their number for standard radial and angular contact bearings.
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в размерах наружного кольца и в конструкции сепаратора, имеющего на своем внутреннем и наружном диаметре продольные гнезда под тела качения и перпендикулярные к гнездам отверстия под пружины, а также парные тела качения.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the dimensions of the outer ring and in the design of the separator, which has longitudinal nests for rolling elements on its inner and outer diameters and openings perpendicular to the nests for springs, as well as paired rolling bodies.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь наличием корпуса-сепаратора с продольными гнездами под тела качения, радиальными отверстиями под пружины и введением в них самих пружин. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в качении сепаратора с телами качения по кольцам подшипника, что снижает трение.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the presence of a cage-separator with longitudinal sockets for rolling elements, radial holes for the springs and the introduction of the springs themselves. This provides a new positive effect, which consists in rolling the separator with rolling bodies along the bearing rings, which reduces friction.
На фиг.5 показано дальнейшее развитие предыдущей конструкции, у которой для уменьшения габаритов сепаратора 18 гнезда 3 с телами качения 4 и отверстия 5 с пружинами 6 выполнены в шахматном порядке. Все остальные конструктивные элементы и зазоры адекватны предыдущим вариантам. Для радиально-упорных подшипников направление отверстий под пружины может быть выполнено совпадающим или близким к направлению равнодействующей радиальных и осевых сил, например, под углом 15°, 25° и т.д. к торцовой плоскости подшипника, а направление гнезд выполнено под такими же углами к продольной оси подшипника.Figure 5 shows the further development of the previous design, in which to reduce the dimensions of the
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в размерах наружного кольца и в конструкции сепаратора, имеющего на своем внутреннем и наружном диаметре продольные гнезда под тела качения и радиальные отверстия под пружины, а также тела качения, выполненные в шахматном порядке.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the dimensions of the outer ring and in the design of the separator, which has longitudinal nests for rolling elements and radial holes for springs on its inner and outer diameters, as well as rolling bodies made in a checkerboard pattern.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь наличием сепаратора с выполненными в шахматном порядке гнездами под тела качения и отверстиями под пружины и размещенными в них телами качения и пружинами. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в уменьшении габаритов подшипника.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the presence of a cage with staggered sockets for rolling elements and holes for the springs and rolling elements and springs placed in them. This provides a new positive effect, which consists in reducing the size of the bearing.
На фиг.6 показано развитие предыдущей конструкции, состоящей из внутреннего кольца 2, наружного кольца 16 и сепаратора 19, для уменьшения габаритов которого гнезда 3, расположенные в шахматном порядке, выполнены удлиненными или увеличенными до диаметров d'''отв, перекрывающих средний диаметр сепаратора, а по нему между гнездами выполнена кольцевая канавка 20, проходящая через впадины гнезд на расстоянии dт.к.-с-tк от наружной и внутренней цилиндрических поверхностей сепаратора (где dт.к. - диаметр тел качения 4, с - зазоры между кольцами и сепаратором, tк - глубина двубортных 7 или однобортных канавок 8 для удержания и направления в них тел качения), в которую введена плоская или плоская с выемками кольцевая пружина 21, контактирующая с тыльными вершинами тел качения 4. При этом остальные конструктивные параметры и зазоры подшипника адекватны предыдущим вариантам исполнений, в т.ч. с различными величинами диаметров гнезд d'''отв и d''''отв, диаметров тел качения d'т.к. и d''т.к. и глубины канавки t'к и t''к. Для радиально-упорных подшипников канавки под пружину могут быть выполнены под наклоном, близким к равнодействующей радиальных и осевых сил, например, в 15°, 25° и т.д. к торцовой плоскости подшипника, а сама пружина может быть выполнена с таким же углом конуса.Figure 6 shows the development of the previous design, consisting of an
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в размерах наружного кольца и в конструкции сепаратора, имеющего на своем внутреннем и наружном диаметре увеличенные гнезда под тела качения, расположенные в шахматном порядке, а также введенные в них тела качения, при этом между гнездами выполнена кольцевая канавка, проходящая через впадины гнезд, а в нее введена плоская или иной формы кольцевая пружина, контактирующая с тыльными вершинами тел качения.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the dimensions of the outer ring and in the design of the separator, having on its inner and outer diameter enlarged sockets for rolling elements located in a checkerboard pattern, as well as rolling bodies inserted into them, while an annular groove is made between the nests passing through the cavities of the nests , and a ring spring of a different shape or another shape is introduced into it, which contacts the rear vertices of the rolling elements.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь наличием сепаратора с выполненными в шахматном порядке гнездами под тела качения и введенными в них телами качения, а также выполнением между гнездами кольцевой канавки, проходящей через впадины этих гнезд, в которую введена плоская кольцевая пружина, контактирующая с тыльными вершинами тел качения. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в уменьшении габаритов подшипника.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only by the presence of a cage with staggered sockets for rolling elements and rolling bodies inserted into them, as well as by making an annular groove between the sockets passing through the troughs of these sockets, into which a flat ring spring is inserted that contacts the rear vertices of the bodies rolling. This provides a new positive effect, which consists in reducing the size of the bearing.
На фиг.7 показано дальнейшее развитие предыдущих конструкций, при этом для улучшения условий эксплуатации подшипника между наружным кольцом-сепаратором 1 и внутренним кольцом-сепаратором 15, с гнездами 3, телами качения 4 и пружинами 6 введено промежуточное рабочее кольцо 22 с двубортными 7 или однобортными 8 канавками, служащими для удержания и направления тел качения. Все остальные конструктивные элементы и зазоры У радиально-упорных подшипников направление отверстий под пружины может быть выполнено близким к суммарному вектору действия радиальных и осевых сил, например, под углом 15°, 25° и т.д. к торцовой плоскости подшипника, а гнезда выполнены под такими же углами к продольной оси подшипника, адекватно предыдущим вариантам, в т.ч. с разными диаметрами тел качения.Figure 7 shows the further development of previous designs, while to improve the operating conditions of the bearing between the outer ring-
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в исполнении наружного кольца-сепаратора с гнездами, телами качения и пружинами и внутреннего кольца-сепаратора с гнездами, телами качения и пружинами в сочетании с рабочим кольцом, размещенным между этими телами качения.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the design of the outer ring of the separator with sockets, rolling elements and springs and the inner ring of the separator with sockets, rolling elements and springs in combination with a working ring placed between these rolling elements.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь в исполнении наружного кольца-сепаратора с гнездами, телами качения и пружинами и внутреннего кольца-сепаратора с гнездами, телами качения и пружинами в сочетании с промежуточным рабочим кольцом, размещенным между телами качения внутреннего и наружного колец-сепараторов. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в возможности быстрой замены промежуточного кольца после его износа.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the design of the outer ring of the separator with sockets, rolling elements and springs and the inner ring of the separator with sockets, rolling elements and springs in combination with an intermediate working ring located between the rolling bodies of the inner and outer ring-separators. This provides a new positive effect, consisting in the ability to quickly replace the intermediate ring after its wear.
На фиг.8 показано развитие двух предыдущих конструкций, образующих подшипник, состоящий из внутреннего кольца 2, наружного кольца 16, двух сепараторов 23 и 24, например, стандартного типа, удерживающих тела качения 4, между которыми введена плоская тонкостенная гибкая кольцевая пружина 25, охватывающая выступающие поверхности обоих рядов тел качения. Для удержания кольцевой пружины со стороны торцов подшипника могут быть установлены упорные кольца 26 или 27, размещенные соответственно внутри (исполнение 1) и вне подшипника (исполнение 2). Остальные конструктивные параметры адекватны предыдущим вариантам исполнений подшипников, в т.ч. с разными диаметрами тел качения. У радиально-упорных подшипников торцовые упорные кольца могут быть размещены внутри наружного и внутреннего колец и контактировать с боковыми сторонами тел качения, а их жесткость выбирают исходя из потребности компенсации величины осевой силы.On Fig shows the development of two previous designs, forming a bearing, consisting of an
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в выполнении друг над другом двух рядов сепараторов с телами качения, разделенных между собой плоской тонкостенной кольцевой пружиной, охватывающей выступающие поверхности обоих рядов тел качения, которая размещена между установленными у торцов подшипника упорными кольцами.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. The only differences are in the execution of two rows of separators with rolling bodies, separated by a flat thin-walled ring spring, covering the protruding surfaces of both rows of rolling bodies, which is located between the thrust rings installed at the ends of the bearing.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь установкой друг над другом двух рядов сепараторов с телами качения, разделенных между собой плоской тонкостенной гибкой кольцевой пружиной, охватывающей выступающие поверхности обоих рядов тел качения, которая размещена между установленными у торцов подшипника упорными кольца. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в уменьшении габаритов и в упрощении конструкции подшипника.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because The proposed bearings differ from the basic ones only by installing two rows of separators with rolling bodies on top of each other, separated by a flat thin-walled flexible ring spring, covering the protruding surfaces of both rows of rolling bodies, which is located between the thrust rings installed at the ends of the bearing. This provides a new positive effect, which consists in reducing the size and simplifying the design of the bearing.
На фиг.9 показано дальнейшее развитие предыдущей конструкции, у которой плоская тонкостенная гибкая кольцевая пружина 28, введенная между верхним и нижним рядами тел качения 4, одновременно является сепаратором, в котором выполнены отверстия 29, удерживающие вершины тел качения в шахматном порядке. Все остальные конструктивные элементы подшипника адекватны предыдущим вариантам исполнений, в т.ч. с разными диаметрами тел качения. Для радиально-упорных подшипников торцовые упорные кольца могут быть размещены внутри между наружным и внутренним кольцами и контактировать с боковыми сторонами тел качения, а их жесткость должна компенсировать величину возникающей в работе осевой силы.Figure 9 shows the further development of the previous design, in which a flat thin-walled flexible
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в выполнении между кольцами установленных друг над другом в шахматном порядке двух рядов тел качения, разделенных между собой и удерживаемых плоской тонкостенной кольцевой пружиной с отверстиями, охватывающими вершины обоих рядов тел качения, которая размещена между установленными у торцов подшипника упорными кольцами.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the execution between the rings of two rows of rolling bodies installed one above the other in a staggered manner, separated by each other and held by a flat thin-walled ring spring with holes covering the tops of both rows of rolling bodies, which is placed between the thrust rings installed at the ends of the bearing.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь выполнением между кольцами установленных в шахматном порядке друг над другом двух рядов тел качения, разделенных между собой и удерживаемых плоской тонкостенной кольцевой пружиной с отверстиями, охватывающими вершины обоих рядов тел качения, и служащей сепаратором, размещенным между установленными у торцов подшипника упорными кольцами, которые у радиально-упорных подшипников могут быть размещены внутри наружного и внутреннего колец и контактировать с боковыми сторонами тел качения, а их жесткость должна компенсировать величину возникающих при работе осевых сил. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в уменьшении габаритов и в упрощении конструкции подшипника.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the execution between the rings of staggered one above the other two rows of rolling bodies, separated by a flat thin-walled ring spring with holes covering the tops of both rows of rolling bodies, and serving as a separator located between the bearings installed at the ends thrust rings, which at angular contact bearings can be placed inside the outer and inner rings and in contact with the sides of the rolling elements , and their rigidity should compensate for the magnitude of axial forces arising during operation. This provides a new positive effect, which consists in reducing the size and simplifying the design of the bearing.
Дальнейшее усовершенствование подшипника связано с уменьшением его габаритов и в минимизации отличий от стандартных конструкций.Further improvement of the bearing is associated with a reduction in its dimensions and in minimizing differences from standard designs.
На фиг.10 показана новая конструкция подшипника, у которого наружное кольцо выполнено в виде полой коробчатой пружины 30 с опорным основанием цилиндрической, конической, сферической или другой формы, двубортной 7 или однобортной 8 канавками для удержания тел качения 4 и боковой полостью, сформированной либо шлифованием канавки (исполнение 1), либо обжатием (накатыванием) листовой заготовки кольца вокруг легкоплавкой вставки (исполнение 2), удаляемой при нагреве кольца под закалку. При этом для уменьшения коробления кольца в процессе нагрева и закалки оно может быть установлено в кольцевой технологический корпус, а в полость, полученную после удаления легкоплавкой вставки, перед закалкой может быть введено распорное кольцо, которое затем удаляют. Окончательное формирование поверхностей кольца после закалки обеспечивают шлифовкой по аналогии с обработкой колец базовых подшипников.Figure 10 shows a new bearing design, in which the outer ring is made in the form of a
Аналогичное исполнение возможно для внутреннего кольца подшипника 31 (исполнение 3) или для их обоих вместе (исполнение 4). При этом внешняя форма и размеры колец 30, 31, а также тел качения 4 и сепаратора 32 могут быть стандартными, в т.ч. для радиально-упорного исполнения.A similar design is possible for the inner ring of the bearing 31 (design 3) or for both of them together (design 4). In this case, the external shape and dimensions of the
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в выполнении боковых выемок в теле колец для обеспечения им жесткости, компенсирующей величину сил при нормальной нагрузке подшипника и обеспечивающей упругие деформации при появлении дополнительных пиковых динамических либо статических нагрузок, или в обжатии (накатывании) листовой заготовки кольца вокруг легкоплавкой вставки, удаляемой при нагреве кольца под закалку, которую для уменьшения коробления выполняют при установке кольца в технологический корпус, что позволяет классифицировать данное техническое решение как устройство и способ его изготовления.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. The differences are only in the lateral recesses in the body of the rings to provide them with rigidity, compensating for the magnitude of forces under normal bearing load and providing elastic deformations when additional peak dynamic or static loads appear, or in compressing (rolling) a sheet blank of a ring around a low-melting insert, removed when heating the ring for hardening, which is performed to reduce warpage when installing the ring in the technological case, which allows classifying this technical re solution as a device and method of its manufacture.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь выполнением боковых выемок в теле колец, формируемых шлифованием либо накатыванием листовой заготовки кольца на легкоплавкую вставку и выполнением закалки в технологическом корпусе. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в уменьшении габаритов и в упрощении конструкции подшипника.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the lateral recesses in the body of the rings, formed by grinding or rolling a sheet of the ring ring on the low-melting insert and hardening in the technological case. This provides a new positive effect, which consists in reducing the size and simplifying the design of the bearing.
На фиг.11 показана новая конструкция подшипника, у которого наружное кольцо выполнено в виде полой коробчатой пружины 33, имеющей опорное основание, боковые стороны и двубортную 7 или однобортную 8 канавки для удержания тел качения 4, разделенную по впадине канавки прорезью, которая обеспечивает доступ к полости. Такое кольцо может быть сформировано при обжатии (накатывании) листовой заготовки, например, вокруг легкоплавкой вставки (исполнение 1), удаляемой при нагреве кольца под закалку, например, через технологическое отверстие 34, выполненное в основании или на боковой поверхности кольца. При этом для уменьшения коробления кольца в процессе нагрева и закалки его могут установить в кольцевой технологический корпус. Окончательное формирование кольца после закалки обеспечивают шлифовкой по аналогии с обработкой колец базовых подшипников.11 shows a new bearing design, in which the outer ring is made in the form of a
Аналогичное исполнение возможно для внутреннего кольца подшипника 35 (исполнение 2) или для их обоих вместе (исполнение 3). При этом внешняя форма и размеры колец 33, 35, а также тел качения 4 и сепаратора 32 могут быть стандартными, в т.ч. для подшипников радиально-упорного исполнения, а технологическое отвесите 34 в основании внутреннего кольца может быть выполнено со стороны прорези канавки.A similar design is possible for the inner ring of the bearing 35 (design 2) or for both of them together (design 3). In this case, the external shape and dimensions of the
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в выполнении и в закалке полых пружинных колец коробчатой формы с опорным основанием, двумя боковыми сторонами и канавкой для размещения и направления тел качения, которая разделена по впадине канавки прорезью, обеспечивающей доступ к полости, что позволяет классифицировать данное техническое решение как устройство и способ его изготовления. При этом разомкнутая прорезью коробчатая форма кольца обеспечивает жесткость, компенсирующую величину сил, действующих на подшипник при нормальной нагрузке, и обеспечивает возможность упругой деформации при появлении дополнительных (пиковых) динамических или статических нагрузок.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the execution and in the hardening of the hollow box-shaped spring rings with a support base, two lateral sides and a groove for accommodating and guiding rolling elements, which is divided along the groove cavity with a slot providing access to the cavity, which makes it possible to classify this technical solution as a device and method of its manufacture. At the same time, the box-shaped ring shape, opened by the slot, provides rigidity that compensates for the forces acting on the bearing under normal load, and provides the possibility of elastic deformation when additional (peak) dynamic or static loads appear.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь выполнением упругих полых коробчатых наружных и внутренних колец с прорезью по впадине канавки, обеспечивающей ему упругие свойства и доступ к полости, а также выполнением технологического отверстия для удаления легкоплавкой вставки. При этом возникает новый положительный эффект, заключающийся в уменьшении габаритов и повышении упругости подшипника.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the execution of elastic hollow box-shaped outer and inner rings with a slot in the groove cavity, providing it with elastic properties and access to the cavity, as well as by making a technological hole to remove the low-melting insert. In this case, a new positive effect arises, consisting in a decrease in dimensions and an increase in the elasticity of the bearing.
На фиг.12 показана новая конструкция подшипника, у которого наружное кольцо выполнено в виде пружины 36 коробчатой формы, полой со стороны основания и имеющей две боковые стороны с двубортной 7 или однобортной 8 канавками для удержания и направления тел качения 4 (исполнение 1). При этом полость кольца может быть получена шлифованием в закаленном цельном кольце или обжатием (накатыванием) листовой заготовки вокруг разъемной вставки, удаляемой после закалки, с последующим шлифованием.On Fig shows a new bearing design, in which the outer ring is made in the form of a box-shaped
Аналогичное исполнение возможно для внутреннего кольца подшипника 37 (исполнение 2) или для их обоих вместе (исполнение 3). При этом внешняя форма и размеры колец 36, 37, а также тел качения 4 и сепаратора 32 могут быть стандартными, в т.ч. для радиально-упорного исполнения.A similar design is possible for the inner ring of the bearing 37 (design 2) or for both of them together (design 3). In this case, the external shape and dimensions of the
Развитием предыдущих конструкций подшипника является исполнение 4. Для увеличения опорной поверхности колец возможно также исполнение на наружном 38 или внутреннем 39 кольцах, или на обоих кольцах, выступов 40, полученных за счет поднутрения колец шлифованием, через разделяющую их основания прорезь. При этом параметры шлифовального круга 41, его диаметр Dкр, радиус округления вершины r и угол установки α подбираются из условия размещения внутри кольца подшипника, в следующих пределах:The development of previous designs of the bearing is
Dкр - 0,5…2,5 ширины кольца подшипника,D cr - 0.5 ... 2.5 of the width of the bearing ring,
r - 0,25…0,5 толщины кольца,r - 0.25 ... 0.5 of the thickness of the ring,
α - 25…50°.α - 25 ... 50 °.
Базовым является внутренний диаметр впадины Dвн, выбираемый из условия прочности и долговечности работы подшипника.The basic is the inner diameter of the cavity D ext , selected from the conditions of strength and durability of the bearing.
Для снижения трудоемкости данной обработки на опорных поверхностях наружного и внутреннего колец может предварительно шлифоваться кольцевая канавка-прорезь, в которую затем вводят шлифовальный круг 41, приводимый во вращение относительно своей центральной оси. Кольцо при этом совершает круговые движения, а шлифовальному кругу обеспечивается подача врезания. Обработки поднутрений на другой стороне кольца осуществляется аналогично при переустановке кольца вокруг своей продольной оси.To reduce the complexity of this treatment on the supporting surfaces of the outer and inner rings, an annular groove-slot can be pre-grinded, into which then a
Возможно также исполнение наружного 42 и/или внутреннего 43 колец в виде полой коробчатой пружины, разделенных по основаниям колец прорезью. Такие кольца могут быть сформированы при обжатии (накатывании) листовой заготовки, например, вокруг легкоплавкой разъемной вставки, удаляемой затем при нагреве кольца под закалку, и вытекания ее через прорезь. При этом для уменьшения коробления кольца в процессе нагрева и закалки его могут установить в разъемный кольцевой технологический корпус. Окончательное формирование кольца после закалки обеспечивают шлифовкой по аналогии с обработкой колец базовых подшипников.It is also possible to design the outer 42 and / or inner 43 rings in the form of a hollow box spring, separated by a slot at the base of the rings. Such rings can be formed by compressing (rolling) a sheet stock, for example, around a low-melting detachable insert, which is then removed by heating the ring under quenching and flowing out through the slot. At the same time, to reduce ring warping during heating and quenching, it can be installed in a detachable ring technological case. The final formation of the ring after hardening is provided by grinding, by analogy with the processing of the rings of the base bearings.
Дальнейшим развитием предлагаемого способа обработки подшипника является шлифовка выемок на наружном и внутреннем кольцах у подшипника в сборе. При этом его устанавливают необрабатываемым на данной операции внутренним (или наружным) кольцом на оправку, например, цанговую, а затем к обрабатываемой поверхности наружного (или внутреннего) кольца подводят с одной стороны вращающийся шлифовальный круг, а с другой - прижимают вращающийся ролик, обеспечивающий этому кольцу круговую подачу, которая может быть встречной или попутной. Для увеличения относительной скорости резания между вращающимся навстречу друг другу шлифовальным кругом и обрабатываемым кольцом, последнее может вращаться прижимным роликом со скоростью, близкой к скорости вращения шлифовального круга.A further development of the proposed method of processing the bearing is grinding the grooves on the outer and inner rings of the bearing assembly. At the same time, it is installed by an inner (or outer) ring that is not machined in this operation, onto a mandrel, for example, a collet, and then a rotating grinding wheel is brought to the machined surface of the outer (or inner) ring, and on the other, a rotating roller is pressed, which ensures this ring circular feed, which can be oncoming or passing. In order to increase the relative cutting speed between the grinding wheel rotating towards each other and the machined ring, the latter can be rotated by the pressure roller at a speed close to the speed of rotation of the grinding wheel.
Установка и работа предлагаемых подшипников не отличается от работы и установки базовых. Отличия имеются лишь в выполнении пружинных колец, полых со стороны основания, имеющих двубортные или однобортные впадины для размещения тел качения, параметры которых обеспечивают им жесткость, компенсирующую величину сил, действующих на подшипник при нормальной нагрузке, и обеспечивают возможность упругой деформации при появлении дополнительных (пиковых) динамических или статических нагрузок, что дает созможность классифицировать данное техническое решение как устройство и способ его изготовления.The installation and operation of the proposed bearings does not differ from the operation and installation of the base. Differences exist only in the design of spring rings hollow on the base side, having double-breasted or single-breasted cavities for accommodating rolling bodies, the parameters of which provide them with rigidity, compensating for the forces acting on the bearing under normal load, and provide the possibility of elastic deformation when additional (peak ) dynamic or static loads, which makes it possible to classify this technical solution as a device and method of its manufacture.
Совокупность данных признаков является новым техническим решением, не очевидным из базового уровня техники, их воплощение возможно в условиях реального производства, т.к. предлагаемые подшипники отличаются от базовых лишь выполнением полых со стороны основания пружинных наружных и внутренних колец. При этом обеспечивается новый положительный эффект, заключающийся в уменьшении габаритов, а также в упрощении конструкции и технологии изготовления подшипника.The combination of these features is a new technical solution, not obvious from the basic level of technology, their implementation is possible in real production, because the proposed bearings differ from the basic ones only in the execution of spring-loaded outer and inner rings hollow from the base side. This provides a new positive effect, which consists in reducing the size, as well as in simplifying the design and manufacturing technology of the bearing.
Все приведенные выше варианты конструкций подшипников могут быть выполнены двухрядными.All of the above bearing designs can be double-row.
Реальные варианты исполнения предлагаемых подшипников возможны во всем диапазоне стандартных наружных или внутренних диаметров и зависят от характера их работы. При этом привязка конструктивных параметров колец и тел качения к стандартным значениям облегчает их выбор, конструирование и изготовление, однако окончательная толщина стенок коробчатых колец может быть подобрана по результатам испытаний.Actual versions of the proposed bearings are possible in the entire range of standard external or internal diameters and depend on the nature of their work. At the same time, linking the design parameters of the rings and rolling elements to standard values facilitates their selection, design and manufacture, however, the final wall thickness of the box-shaped rings can be selected according to the test results.
Достаточно простой из приведенных конструкций подшипников является конструкция с размещенными между его наружным и внутренним кольцами телами качения, установленными в два ряда друг над другом в шахматном порядке, разделенными между собой и удерживаемыми плоской тонкостенной кольцевой пружиной с отверстиями, которые охватывают верхние участки обращенных друг к другу тел качения, что делает пружину сепаратором, а для исключения осевых подвижек этой пружины у торцов подшипника могут быть размещены упорные кольца.A fairly simple of the above bearing designs is a design with rolling bodies placed between its outer and inner rings, installed in two rows one above the other in a checkerboard pattern, separated by each other and held by a flat thin-walled ring spring with holes that span the upper sections facing each other rolling elements, which makes the spring a separator, and thrust rings can be placed at the ends of the bearing to exclude axial movements of this spring.
Такую конструкцию наиболее просто получить путем переделки двух близких по ширине стандартных подшипников различных серий с кратным количеством шариков, при этом используют кольца наибольшего наружного и наименьшего внутреннего диаметров из пар колец, а промежуточные кольца удаляют. Например, для радиальных шарикоподшипников 117 легкой серии и 409 тяжелой серии, у которых ширина колец соответственно равна 22 и 29 мм, внутренние диаметры равны 85 и 45 мм, наружные диаметры равны 130 и 120 мм, количество шариков 14 и 7 с диаметрами 13,5 и 23,02 мм, возможна их состыковка при удалении промежуточных колец и сепараторов, а из верхнего подшипника - и шариков через один, с последующим размещением остальных шариков в шахматном порядке между шариками нижнего подшипника, что ведет к образованию окружностей, охватывающих вершины размещенных друг между другом верхнего и нижнего рядов шариков, в диапазоне диаметров от D1=130-(130-85)/2-13,5=94,0 мм, до D2=45+(120-45)/2+23,02=105,52 мм, между которыми возможна установка пружинного кольца-сепаратора.This design is most easily obtained by remaking two standard-sized bearings of different series with a multiple of balls with the same width, using the rings with the largest outer and smallest inner diameters from the pairs of rings, and removing the intermediate rings. For example, for deep groove ball bearings 117 of the light series and 409 of the heavy series, in which the ring widths are 22 and 29 mm, respectively, the inner diameters are 85 and 45 mm, the outer diameters are 130 and 120 mm, the number of
Такой сепаратор можно изготовить из упругого кольца толщиной 0,5 мм со средним диаметром 100 мм, обеспечив в нем получение отверстий, например, шлифованием, электроэрозионной или иной обработкой, при охвате кольца сепаратором от верхнего подшипника с установленными в нем инструментами, имеющими соответственно диаметр 11,54 мм, адекватный углублению верхних шариков на 3,25 мм от наружного диаметра кольца, и соответственно диаметр 15,50 мм, адекватный углублению нижних шариков на 3 мм от внутреннего диаметра кольца.Such a separator can be made of an elastic ring with a thickness of 0.5 mm with an average diameter of 100 mm, making it possible to obtain holes in it, for example, by grinding, electro-erosion or other processing, when the ring is covered by a separator from the upper bearing with tools installed in it having diameters of 11 , 54 mm, adequate to the deepening of the upper balls by 3.25 mm from the outer diameter of the ring, and accordingly a diameter of 15.50 mm, adequate to the deepening of the lower balls by 3 mm from the inner diameter of the ring.
Более упрощенной является переделка двух подшипников стандартных конструкций разных серий с использованием большего наружного и меньшего внутреннего колец, близких по ширине, и двух сепараторов с телами качения, кратных по количеству, между которыми размещено кольцо, в виде гибкой тонкостенной пружины. Например, таким требованиям могут удовлетворять радиальные шариковые подшипники 112 легкой серии и 405 тяжелой серии, у которых ширина колец соответственно 18 и 21 мм, внутренние диаметры 60 и 25 мм, наружные диаметры 95 и 80 мм, количество шариков 12 и 6 диаметром 11,11 и 16,67 мм. Это позволяет состыковать подшипники при удалении в парах внутреннего и наружного колец, перекрывающих друг друга, а из верхнего сепаратора - и шариков через один, с последующим размещением остальных шариков в шахматном порядке между шариками нижнего сепаратора, что ведет к образованию волновой поверхности, охватывающей вершины размещенных друг между другом шариков верхнего и нижнего рядов, в диапазоне диаметров от D1=95-(95-60)/2-11,11=66,39 мм, до D2=25+(80-25)/2+16,67=69,17 мм. Для исключения осевых подвижек пружины у торцов подшипника могут быть размещены упорные кольца.More simplified is the conversion of two bearings of standard designs of different series using a larger outer and smaller inner rings, close in width, and two cages with rolling elements, multiple in number, between which the ring is placed, in the form of a flexible thin-walled spring. For example, radial ball bearings 112 of the light series and 405 of the heavy series can meet these requirements, with ring widths of 18 and 21 mm, inner diameters of 60 and 25 mm, outer diameters of 95 and 80 mm, and the number of
При этом затраты на переделку подшипников состоят из суммы затрат на приобретение двух пар стандартных подшипников, удаление у одного из них верхнего, а у другого - нижнего кольца, удаление из верхнего сепаратора шариков через один, изготовление пружинного кольца, двух боковых опорных колец и последующую сборку всей конструкции, которые можно оценить в 300% от стоимости базовых подшипников, что для приведенных примеров составляет около 50 у.е.At the same time, the costs of reworking the bearings consist of the sum of the costs of acquiring two pairs of standard bearings, removing one of the upper and the other of the lower ring, removing the balls from the upper cage through one, manufacturing a spring ring, two side support rings and subsequent assembly the whole design, which can be estimated at 300% of the cost of the basic bearings, which for the examples given is about 50 cu
При изготовлении специальных подшипников предлагаемых конструкций возможна точная увязка формы и размеров шариков и колец во всем диапазоне, обусловленном конкретными конструкциями валов и опор, а затраты на их изготовление уменьшаются с ростом партии подшипников до 150…200% по сравнению с базовым вариантом.In the manufacture of special bearings of the proposed designs, it is possible to precisely match the shape and size of the balls and rings in the entire range due to specific designs of shafts and bearings, and the cost of their manufacture decreases with an increase in the batch of bearings up to 150 ... 200% compared with the basic version.
Наиболее простыми в изготовлении являются подшипники с кольцами, полыми со стороны основания, т.к. их получение возможно из стандартных подшипников любых размеров при вышлифовке требуемых полостей, форма которых повторяет форму впадины кольца, а глубина полости может составлять от 1/3 до 2/3 толщины кольца, что не повышает затрат более чем на 50% от исходной стоимости подшипников. При этом технологические режимы для предлагаемых способов изготовления данных подшипников не отличаются от типовых режимов шлифования исходных колец, а затраты на их выполнение не превышают 0,1…0,25 стоимости базового подшипника.The most simple to manufacture are bearings with rings hollow from the base side, as they can be obtained from standard bearings of any size when grinding the required cavities, the shape of which follows the shape of the cavity of the ring, and the cavity depth can be from 1/3 to 2/3 of the ring thickness, which does not increase the cost by more than 50% of the initial cost of the bearings. Moreover, the technological modes for the proposed methods of manufacturing these bearings do not differ from the typical grinding modes of the original rings, and the cost of their implementation does not exceed 0.1 ... 0.25 of the cost of the base bearing.
Эффективность предлагаемых подшипников заключается в улучшении условий работы системы вал-подшипник-опора за счет исключения при пуске и торможении резонансных режимов, что повышает надежность, долговечность и другие качественные показатели их работы. При этом затраты на переделку подшипников окупаются достигаемыми качественными показателями из всех указанных выше, среди которых важнейшим является уменьшение вероятности поломки при прохождении резонансных режимов, однако их учет в денежном выражении затруднен. При этом их можно оценить условно как 0,1…0,2 цены системы. Например, для турбин ценой от 100 тыс. до 1 млн у.е. они составят от 10 до 200 тыс. у.е., что значительно перекрывает затраты на изготовление подшипников и обеспечивает такой же экономический эффект от 10 до 200 тыс. у.е.The effectiveness of the proposed bearings is to improve the working conditions of the shaft-bearing-bearing system due to the exclusion of resonant modes during start-up and braking, which increases the reliability, durability and other quality indicators of their work. At the same time, the costs of reworking bearings are paid for by the achieved quality indicators from all of the above, among which the most important is to reduce the likelihood of breakage when passing through resonant modes, but their accounting in monetary terms is difficult. Moreover, they can be estimated conditionally as 0.1 ... 0.2 system prices. For example, for turbines priced from 100 thousand to 1 million cu they will make up from 10 to 200 thousand cu, which significantly covers the costs of manufacturing bearings and provides the same economic effect from 10 to 200 thousand cu
Учитывая годовую потребность в подобных подшипниках около 1 тысяч штук, суммарный экономический эффект может составить свыше 10 млн у.е. Кроме этого обеспечивается социальный эффект за счет уменьшения поломок системы, упрощения ее обслуживания, снижения потребностей в производстве и утилизации, что в свою очередь снижает давление на окружающую среду.Considering the annual demand for such bearings is about 1 thousand pieces, the total economic effect can reach over 10 million cu In addition, it provides a social effect by reducing system breakdowns, simplifying its maintenance, reducing production and disposal needs, which in turn reduces pressure on the environment.
Совокупность всех приведенных данных подтверждает целесообразность широкого применения предлагаемых конструкций подшипников и способов их изготовления.The totality of all the data presented confirms the feasibility of widespread use of the proposed bearing designs and methods for their manufacture.
В настоящее время экспериментальная партия данных подшипников испытывается на АО "Херсонские комбайны" и Николаевском НПО "Заря".At present, an experimental batch of these bearings is being tested at Kherson combines and AO Zarya.
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104388/11A RU2402700C2 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Rolling bearing and procedure for its fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104388/11A RU2402700C2 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Rolling bearing and procedure for its fabrication |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006104388A RU2006104388A (en) | 2007-08-20 |
RU2402700C2 true RU2402700C2 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=38511811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006104388/11A RU2402700C2 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Rolling bearing and procedure for its fabrication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2402700C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU207953U1 (en) * | 2021-04-07 | 2021-11-25 | Роман Сергеевич Городецкий | Oscillating bearing arrangement |
-
2006
- 2006-02-13 RU RU2006104388/11A patent/RU2402700C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU207953U1 (en) * | 2021-04-07 | 2021-11-25 | Роман Сергеевич Городецкий | Oscillating bearing arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006104388A (en) | 2007-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101360511B1 (en) | Method of manufacturing a split bearing ring | |
US10166595B2 (en) | Rolling tool | |
US8899840B2 (en) | Tapered roller bearing | |
US20110116734A1 (en) | Punched retainer, self-aligning roller bearing, and method of manufacturing punched retainer | |
JP2009520938A (en) | Rolling bearing and manufacturing method thereof | |
JP2009510376A (en) | Rolling bearing | |
EP2873884A1 (en) | Rolling bearing with a cage formed of unconnected members | |
JP2005118986A (en) | Forming method of improved rolling contact surface | |
RU2402700C2 (en) | Rolling bearing and procedure for its fabrication | |
JP2017150597A (en) | Rolling bearing, rolling device and manufacturing method of rolling device | |
JP2015512790A (en) | Method and tool for increasing the strength of a shaft, in particular a crankshaft | |
US6752535B2 (en) | Thrust bearing | |
US10041539B2 (en) | Double-row spherical roller bearing, manufacturing method and wind turbine bearing arrangement | |
JP2022050788A (en) | Retainer for self-aligning roller bearing | |
US4368931A (en) | Self aligning press in bearing structures | |
US2987351A (en) | Anti-friction bearings | |
JP7469639B2 (en) | Manufacturing method of retainer for spherical roller bearing | |
CN212264197U (en) | Processing device for bearing sleeve oil storage hole | |
CN104791380A (en) | Self-aligning roller bearing | |
JP6943749B2 (en) | Orbital ring manufacturing method | |
JP6511816B2 (en) | Manufacturing method of split type bearing ring | |
JP6094637B2 (en) | Roller bearing cage | |
CN109210082B (en) | Spacer, in particular for a rolling bearing of a wind turbine | |
JP2019163842A (en) | Bearing supporting structure | |
CN107228130A (en) | Spheric roller bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130214 |