RU2627258C1

RU2627258C1 - Method for assembling rolling bearing

Info

Publication number: RU2627258C1
Application number: RU2016132018A
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Санинский; Юлий Львович Чигиринский; Константин Валентинович Худяков; Елена Николаевна Смирнова; Никита Игоревич Столяров
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2017-08-04

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: method of assembling a rolling bearing that contains concentrically arranged rings with raceways formed on them, between which rolling elements are placed without regard to their different size so that each of the rolling elements contacting the contacting surface with one of the raceways contacts two adjacent rolling elements, rolling elements contacting the same raceway, do not contact each other, and the diameter of the last rolling element is determined by means of a conical tared countercracker, placed to the gap between the installed rolling elements to the stop, the corresponding division of which indicates the value of the total effective total clearance, including the diameter of the last rolling element and the total value of the minimum oil layer between the contacting pairs of the rolling bodies on the length occupied by the rolling bodies between the outer and inner rings.

EFFECT: simplification of the method of assembly of the rolling bearing, increasing the accuracy of the assembly of the bearing and its working capacity.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в производстве подшипников качения.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the production of rolling bearings.

Известен способ комплектования многоопорных узлов на подшипниках скольжения при групповой сборке на основе компьютерного моделирования (Комплектование многоопорных узлов на подшипниках скольжения при групповой сборке на основе компьютерного моделирования / А.Д. Кулешов, Н.П. Москвичева, В.А. Санинский // Технология машиностроения. - 2007. - №7. - С. 34-38). Способ позволяет рекомендовать наиболее благоприятные варианты сочетаний парных вкладышей по заранее рассчитанному ручным методом полю допуска диаметров условных втулок-подшипников и тем самым способствовать стабилизации зазоров в соосных парах трения коренных подшипников скольжения, повышению запаса их точности для любой коренной опоры картера.A known method of acquisition of multi-bearing units on sliding bearings during group assembly based on computer simulation (Assembly of multi-bearing units on sliding bearings during group assembly based on computer simulation / A.D. Kuleshov, N.P. Moskvicheva, V.A. Saninsky // Technology mechanical engineering. - 2007. - No. 7. - S. 34-38). The method allows us to recommend the most favorable options for the combination of paired liners according to the tolerance field of the diameters of the conditional sleeve bearings, and thereby help to stabilize the gaps in the coaxial friction pairs of the main plain bearings, increase their accuracy margin for any crankcase support.

Невозможность применения способа сборки подшипников скольжения при обеспечении оптимальных величин зазоров обусловлена тем, что способ в известном виде не может применяться для подшипников качения.The impossibility of using the method of assembling sliding bearings while ensuring optimal clearance values is due to the fact that the known method cannot be used for rolling bearings.

Известен способ комплектования многоопорных узлов на подшипниках скольжения при групповой сборке (Групповая идентифицированная сборка вкладышей коренных подшипников скольжения с коренными опорами и коленчатым валом ДВС / В.А. Санинский // Вестник машиностроения. - 2006. - №4. - С. 31-36). Способ не предусматривает автоматизацию процесса комплектования и основан на том, что значения толщин вкладышей выбирается по основному отклонению, поле допуска которого разбивают на группы. Аналогично разбивают поля допусков коренных шеек и толщины вкладышей. Это позволило осуществить метод селективной сборки путем отбора 4-х селективных групп деталей, отсортированных из расчета, что 2t - номинальная удвоенная толщина условной втулки-подшипника, полученная в результате удвоения номинальной толщины двух измеренных вкладышей.A known method of manning multi-bearing assemblies on sliding bearings during group assembly (Group identified assembly of liners of main bearings with main bearings and crankshaft ICE / V.A. Saninsky // Bulletin of mechanical engineering. - 2006. - No. 4. - P. 31-36 ) The method does not provide automation of the picking process and is based on the fact that the thickness values of the liners are selected according to the main deviation, the tolerance field of which is divided into groups. Similarly, the tolerance fields of the root necks and the thickness of the liners are broken. This allowed us to implement the method of selective assembly by selecting 4 selective groups of parts, sorted from the calculation that 2t is the nominal doubled thickness of the conditional bearing sleeve, obtained by doubling the nominal thickness of the two measured liners.

Известен способ сборки подшипников скольжения посредством определения предельных зазоров коренных подшипников дизелей (Методы стабилизации предельных зазоров коренных подшипников дизелей / Санинский В.А., Быков Ю.М., Сторчак Н.П. // Технология машиностроения. - 2007. - №3. - С. 38-42).A known method of assembling sliding bearings by determining the maximum clearances of the main bearings of diesel engines (Methods of stabilization of the maximum clearances of the main bearings of diesel engines / Saninsky VA, Bykov Yu.M., Storchak NP // Engineering technology. - 2007. - No. 3. - S. 38-42).

Известен способ селективной сборки подшипников качения, например радиально-упорных двухрядных шарикоподшипников, который может быть использован в подшипниковой промышленности, при котором у партии колец шарикоподшипников измеряют диаметры дорожек качения наружных и внутренних колец и диаметры тел качения в зоне контакта, затем осуществляют сортировку деталей по размерным группам и подбирают комплекты деталей (Патент RU 2141582, МПК F16C 43/04, F16C 43/00, 20.11.1999). При этом диаметры дорожек качения наружных и внутренних колец измеряют под углом контакта и учитывают величину контактных деформаций деталей под действием осевой нагрузки. Измеряют относительное положение торцов внутреннего и наружного колец под нагрузкой с учетом всех параметров измерения и суммарной погрешности комплектования, моделируют сборку. При моделировании рассчитывают точность комплектования путем нахождения эмпирического закона распределения геометрических параметров деталей. Достигаемый технический результат - повышение собираемости подшипников, увеличение производства.There is a method of selective assembly of rolling bearings, for example angular contact double row ball bearings, which can be used in the bearing industry, in which the diameters of the raceways of the outer and inner rings and the diameters of the rolling elements in the contact zone are measured at a batch of ball bearings, then the parts are sorted by dimensional groups and select sets of parts (Patent RU 2141582, IPC F16C 43/04, F16C 43/00, 11/20/1999). In this case, the diameters of the raceways of the outer and inner rings are measured at the contact angle and the magnitude of the contact deformations of the parts under the action of axial load is taken into account. Measure the relative position of the ends of the inner and outer rings under load, taking into account all the measurement parameters and the total error of the acquisition, simulate the assembly. When modeling, the accuracy of acquisition is calculated by finding the empirical law of the distribution of the geometric parameters of the parts. Achievable technical result - increased collection of bearings, increased production.

Недостаток способа заключается в невозможности использовать его приемы при сборке подшипников качения эмпирического закона распределения, а не измеренных действительных зазоров в условиях селективной сборки бессепараторных многорядных подшипников, состоящих из наружного и внутреннего колец и нескольких рядов тел качения.The disadvantage of this method is the impossibility of using its methods in the assembly of rolling bearings of the empirical distribution law, rather than the measured actual clearances in the conditions of the selective assembly of full-distance multi-row bearings consisting of outer and inner rings and several rows of rolling bodies.

Известен способ селективной сборки многоопорного узла поддержки коленчатого вала (МУПВ), состоящего из комплектующих деталей: картера двигателя внутреннего сгорания, крышек подшипников скольжения, подшипников скольжения, собранных из верхнего и нижнего вкладышей, установленных и закрепленных в соосных отверстиях коренных опор картера и образующих с рабочими поверхностями соосных коренных шеек уложенного в них коленчатого вала гарантированные монтажные зазоры в парах трения коренная шейка вала - подшипник скольжения. Способ осуществляют, создавая базы данных действительных размеров поверхностей контакта деталей, замеряя размеры в трех равномерно расположенных по окружности плоскостях и двух перпендикулярных к общей оси, выбирают действительные размеры коренных опор картера, шеек коленчатого вала, компенсируя их биение толщинами верхних и нижних вкладышей автоматизированным компьютерным подбором (Автоматизация процесса подбора диаметральной компенсации механической обработки соосных отверстий в многоопорном узле дизельного двигателя разнотолщинностью вкладышей / В.А. Санинский, А.В. Петрухин, Н.П. Москвичева // Технология машиностроения. - 2007. - №7. - С. 65-68).There is a method of selective assembly of a multi-support crankshaft support unit (CAM), consisting of components: an internal combustion engine crankcase, sliding bearing caps, sliding bearings assembled from upper and lower liners installed and fixed in coaxial openings of crankcase main bearings and forming with working surfaces of coaxial main journals of the crankshaft laid in them; guaranteed mounting clearances in the friction pairs; the main journal of the shaft is a plain bearing. The method is carried out by creating a database of the actual sizes of the contact surfaces of the parts, measuring the dimensions in three planes evenly spaced around the circumference and two perpendicular to the common axis, selecting the actual dimensions of the crankcase bearings, crankshaft journals, compensating for their beating by the thickness of the upper and lower liners by automated computer selection (Automation of the process of selecting diametrical compensation for machining coaxial holes in a multi-support unit of a diesel engine is differently schinnostyu inserts / VA Saninsky, AV Petruhin NP Moskvicheva // Engineering Technology -. 2007. - №7 -. pp 65-68).

Данный способ имеет недостаточный технический уровень, обусловленный ограниченными функциональными возможностями в обеспечении точности радиальных зазоров соосных подшипников скольжения и производительности подбора комплектующих при индивидуальной селективной сборке. Невозможность применения способа сборки подшипников скольжения при обеспечении оптимальных величин зазоров обусловлена тем, что способ в известном виде не может применяться для подшипников качения.This method has an insufficient technical level, due to limited functionality in ensuring the accuracy of the radial clearance of coaxial plain bearings and the performance of the selection of components for individual selective assembly. The impossibility of using the method of assembling sliding bearings while ensuring optimal clearance values is due to the fact that the known method cannot be used for rolling bearings.

Известен способ сборки подшипников качения посредством равномерного распределения тел качения подшипника качения при помощи сепаратора, который разделяет тела качения, распределяя их равномерно вдоль дорожки и предотвращая взаимный контакт (Комиссар А.Г. Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации: Справочник. - М.: Машиностроение, 1987, 384 с., ил. с. 7).There is a method of assembling rolling bearings by uniformly distributing the rolling elements of the rolling element using a separator that separates the rolling elements, distributing them evenly along the track and preventing mutual contact (Commissar A.G. Rolling bearings in heavy duty: Reference. - M.: Mechanical Engineering , 1987, 384 p., Ill. P. 7).

Недостатком способа является меньшая грузоподъемность по сравнению с бессепараторным подшипником.The disadvantage of this method is the lower load capacity compared to the full complement bearing.

Известен способ равномерного распределения тел качения подшипника качения при помощи прямозубых эвольвентных зубчатых колес (Патент RU №2135851, МПК F16C 19/22, 27.08.1999).There is a method of uniform distribution of rolling elements of a rolling bearing using spur involute gears (Patent RU No. 2135851, IPC F16C 19/22, 08/27/1999).

Недостатком способа является усложнение конструкции и увеличение осевых габаритов подшипника.The disadvantage of this method is the complexity of the design and an increase in the axial dimensions of the bearing.

Наиболее близким является способ сборки подшипников качения посредством равномерного распределения тел качения подшипника качения, содержащего концентрично или параллельно относительно друг друга расположенные кольца или диски с расположенными на них дорожками качения, каждая из которых расположена на одном из колец или диске, по которым катятся размещенные между дорожками качения тела качения так, что каждое из тел качения контактирует только с одной из дорожек качения и контактирует не менее чем с двумя телами качения, контактирующими с другой из дорожек качения соответственно, расположенной на другом кольце или диске (Патент RU №2269685, МПК F16C 19/50, 10.02.2006). При этом регулируют динамическую грузоподъемность контактов, изменяя соотношение диаметров тел качения, а диаметры тел качения выбирают такими, чтобы разброс отношений динамической грузоподъемности контактов тел качения к эквивалентной нагрузке в контакте был минимальным.The closest is a method of assembling rolling bearings by uniform distribution of rolling elements of the rolling bearing, containing concentrically or parallel to each other located rings or discs with raceways located on them, each of which is located on one of the rings or disc along which the rollers placed between the tracks rolling elements of the rolling element so that each of the rolling elements contacts only one of the raceways and contacts at least two rolling elements, I contact them with the other of the raceways, respectively, located on the other ring or disc (Patent RU №2269685, IPC F16C 19/50, 10.02.2006). At the same time, the dynamic load rating of the contacts is controlled by changing the ratio of the diameters of the rolling elements, and the diameters of the rolling elements are chosen so that the variation in the ratio of the dynamic loading capacity of the contacts of the rolling elements to the equivalent load in the contact is minimal.

Недостаток способа - недостаточная точность суммарного зазора между телами качения под смазочное масло, возникающая из-за невозможности данным способом регулировать его величину и тем самым обеспечивать достаточность зазоров между парами трения. В предлагаемом способе этот зазор определяется по действительным отклонениям каждого тела качения методом регулирования путем отсчета величины суммарного зазора от общей длины тел качения в состоянии гарантированного соприкосновения всех пар трения за счет тарированного измерительного контркалибра.The disadvantage of this method is the lack of accuracy of the total gap between the rolling elements for lubricating oil, which arises due to the inability of this method to adjust its value and thereby ensure the adequacy of the gaps between the friction pairs. In the proposed method, this gap is determined by the actual deviations of each rolling element by a control method by counting the total gap from the total length of the rolling elements in a state of guaranteed contact of all friction pairs due to a calibrated measuring counter-caliber.

Задачей предложенного технического решения является уменьшение люфта.The objective of the proposed technical solution is to reduce the backlash.

Техническим результатом является упрощение способа сборки бессепараторного подшипника качения, повышение точности сборки подшипника и его работоспособности.The technical result is to simplify the method of assembly of a non-separating rolling bearing, increasing the accuracy of assembly of the bearing and its performance.

Технический результат достигается в способе сборки подшипника качения, содержащего концентрично расположенные кольца с выполненными на них дорожками качения, между которыми размещают тела качения так, что каждое из тел качения, контактирующее по площадке контакта с одной из дорожек качения, контактирует с двумя соседними телами качения, причем тела качения, контактирующие с одной и той же дорожкой качения, не контактируют между собой, при этом при сборке не учитывают разноразмерности тел качения, а подбирают размер только последнего тела качения, определяя его диаметр посредством конусного тарированного контркалибра, помещенного в зазор между установленными телами качения до упора, соответствующее деление которого указывает на величину общего действительного суммарного зазора, включающую диаметр последнего тела качения и суммарную величину минимального масляного слоя между контактирующими парами тел качения на длине, занимаемой телами качения между наружным и внутренним кольцами.The technical result is achieved in a method of assembling a rolling bearing, containing concentrically arranged rings with raceways made on them, between which rolling bodies are placed so that each of the rolling bodies in contact on the contact area with one of the raceways is in contact with two adjacent rolling bodies, moreover, the rolling bodies in contact with the same raceway do not contact each other, while the assembly does not take into account the different sizes of the rolling bodies, and only the size of the last and rolling, determining its diameter by means of a taper calibrated counter-caliber placed in the gap between the installed rolling bodies to the stop, the corresponding division of which indicates the value of the total actual total clearance, including the diameter of the last rolling body and the total value of the minimum oil layer between the contacting pairs of rolling bodies along the length occupied by rolling elements between the outer and inner rings.

Сущность изобретения заключается в определении точного диаметра последнего тела качения при сборке подшипника. При этом отклонения от размеров (разноразмерность) тел качения, уже установленных в подшипнике, не имеет значения, так как при помещении в образовавшийся между установленными телами качения зазор конусного тарированного контркалибра происходит максимально эффективное распределение тел качения не зависимо от их диаметров, и деление контркалибра, соответствующее глубине его погружения в зазор (до упора), показывает величину общего действительного суммарного зазора, включающую диаметр последнего тела качения и суммарную величину минимального масляного слоя между контактирующими парами тел качения на длине, занимаемой телами качения между наружным и внутренним кольцами.The essence of the invention is to determine the exact diameter of the last rolling element during assembly of the bearing. In this case, deviations from the sizes (different sizes) of the rolling bodies already installed in the bearing do not matter, since when the conical calibrated counter-gauge is formed between the installed rolling bodies, the most effective distribution of the rolling bodies is independent of their diameters, and the division of the caliber, corresponding to the depth of its immersion in the gap (to the stop), shows the value of the total actual total clearance, including the diameter of the last rolling body and the total value of the minimum a distinct oil layer between the contacting pairs of rolling elements over the length occupied by the rolling elements between the outer and inner rings.

Далее вместо конусного тарированного контркалибра вставляют замыкающее недостающее (последнее) тело качения, диаметр которого определяют с учетом заданного суммарного зазора между всеми телами качения и дорожками.Then, instead of the conical calibrated counter-caliber, a closing missing (last) rolling body is inserted, the diameter of which is determined taking into account the given total clearance between all rolling bodies and tracks.

На фиг. 1 показан этап сборки трехрядного бессепараторного подшипника качения. На фиг. 2 показан этап сборки двухрядного бессепараторного подшипника качения.In FIG. 1 shows the assembly step of a three-row full complement rolling bearing. In FIG. Figure 2 shows the assembly step of a double row full complement rolling bearing.

Бессепараторный подшипник качения состоит из концентрично расположенных внутреннего кольца 1 и наружного кольца 2. На кольцах 1 и 2 выполнены дорожки качения. Между кольцами 1 и 2 размещаются разноразмерные тела качения 3. В зазор между установленными телами качения 3 до упора помещен конусный тарированный контркалибр 4.The non-separating rolling bearing consists of concentrically arranged inner ring 1 and outer ring 2. The raceways are made on rings 1 and 2. Between rings 1 and 2 are placed different sized rolling bodies 3. In the gap between the installed rolling bodies 3, a conical tared counter-caliber 4 is placed all the way to the stop.

В трехрядном подшипнике тела качения 3 размещены между дорожками качения так, что в зоне нагружения каждое тело качения 3, контактирующее по площадке контакта с одной из дорожек качения (внутреннего 1 или наружного 2 колец), контактирует при этом с двумя телами качения 3 среднего ряда, а каждое тело качения 3 среднего ряда контактирует соответственно с двумя телами качения 3, контактирующими с дорожкой качения внутреннего кольца 1, и двумя телами качения 3, контактирующими с дорожкой качения наружного кольца 2. Таким образом, тела качения 3 одного ряда (в том числе контактирующие с одной и той же дорожкой качения) не контактируют друг с другом.In the three-row bearing, the rolling bodies 3 are placed between the raceways so that in the loading zone each rolling body 3 in contact along the contact area with one of the raceways (inner 1 or outer 2 rings) is in contact with two rolling bodies 3 of the middle row, and each rolling element 3 of the middle row is in contact respectively with two rolling elements 3 in contact with the raceway of the inner ring 1 and two rolling elements 3 in contact with the raceway of the outer ring 2. Thus, the rolling elements 3 are one A number of (including those in contact with the same raceway) do not contact each other.

В двухрядном подшипнике тела качения 3 размещены между дорожками качения так, что в зоне нагружения каждое тело качения 3, контактирующее по площадке контакта с дорожкой качения внутреннего кольца 1, контактирует при этом с двумя телами качения 3, контактирующими с дорожкой качения наружного кольца 2, а каждое тело качения 3, контактирующее по площадке контакта с дорожкой качения наружного кольца 2, контактирует при этом с двумя телами качения 3, контактирующими с дорожкой качения внутреннего кольца 1. Таким образом, тела качения 3 одного ряда (контактирующие с одной и той же дорожкой качения) не контактируют друг с другом.In the double-row bearing, the rolling elements 3 are placed between the raceways so that in the loading zone each rolling element 3 in contact along the contact area with the raceway of the inner ring 1 is in contact with two rolling elements 3 in contact with the raceway of the outer ring 2, and each rolling body 3 in contact along the contact area with the race of the outer ring 2 is in contact with two rolling bodies 3 in contact with the race of the inner ring 1. Thus, the rolling bodies 3 are of the same row ( in contact with the same raceway) are not in contact with each other.

Осуществление предложенного способа приводится на примере радиально-упорного подшипника.Implementation of the proposed method is given by the example of an angular contact bearing.

Радиально-упорный подшипник содержит внутреннее кольцо 1 с дорожкой качения и наружное кольцо 2 с дорожкой качения, по которым катятся ролики 3. Ролики устанавливаются в подшипник без учета отклонений в диаметрах (не учитывается разноразмерность тел качения) все, кроме последнего. Перед установкой последнего ролика определяют его диаметр с учетом необходимой для работы подшипника величины минимального масляного слоя между всеми контактирующими парами. Для этого вместо последнего ролика в зазор между телами качения вводят конусный тарированный контркалибр 4 до упора так, что выбираются все зазоры по линии контакта всех тел. Деление контркалибра, соответствующее глубине его погружения в зазор (до упора), показывает величину общего действительного суммарного зазора, включающую диаметр последнего тела качения и суммарную величину минимального масляного слоя между контактирующими парами тел качения на длине, занимаемой телами качения между наружным и внутренним кольцами. Задаваемая величина единичного зазора между контактирующими поверхностями умножается на число точек контакта. Полученная величина соответствует суммарной величине минимального масляного слоя. При вычитании ее из общего действительного суммарного зазора получают диаметр последнего тела качения. После извлечения конусного тарированного контркалибра в собранный подшипник помещают последний ролика (замыкающего тела качения) с рассчитанным диаметром, получают готовый к работе подшипник с заданным суммарным зазором.The angular contact bearing contains an inner ring 1 with a raceway and an outer ring 2 with a raceway along which the rollers 3 roll. The rollers are installed in the bearing without taking into account deviations in diameters (the size of the rolling elements is not taken into account) all but the last. Before installing the last roller, determine its diameter, taking into account the minimum oil layer required for the bearing to work between all the contacting pairs. For this, instead of the last roller, a taper calibrated counter-caliber 4 is inserted into the gap between the rolling bodies so that all gaps are selected along the contact line of all bodies. The division of the counter-caliber, corresponding to the depth of its immersion in the gap (to the stop), shows the value of the total actual total clearance, including the diameter of the last rolling element and the total value of the minimum oil layer between the contacting pairs of rolling elements over the length occupied by the rolling elements between the outer and inner rings. The set value of the unit gap between the contacting surfaces is multiplied by the number of contact points. The obtained value corresponds to the total value of the minimum oil layer. Subtracting it from the total actual total clearance, the diameter of the last rolling body is obtained. After removing the taper calibrated counter-gauge, the last roller (closing rolling body) with the calculated diameter is placed in the assembled bearing, and a bearing ready for operation with a given total clearance is obtained.

Следовательно, предлагаемый способ сборки подшипника качения позволяет быстро и просто собирать подшипники с минимальной величиной минимального масляного слоя между контактирующими парами тел качения на длине, занимаемой телами качения между наружным и внутренним кольцами, позволяет задавать данную величину при сборке и регулировать ее расчетом соответствующего диаметра последнего тела качения.Therefore, the proposed method of assembling a rolling bearing allows quick and easy to assemble bearings with a minimum minimum oil layer between the contacting pairs of rolling elements along the length occupied by the rolling elements between the outer and inner rings, allows you to set this value during assembly and adjust it by calculating the corresponding diameter of the last body rolling.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет регулировать зазоры в бессепараторном подшипнике качения между соприкасающимися телами качения и дорожками качения наружного и внутреннего колец, снизить их износ. В результате применения способа повышается точность сборки подшипника и соответственно возрастает его работоспособность.Thus, the proposed method allows you to adjust the gaps in the full complement rolling bearing between the contacting rolling bodies and raceways of the outer and inner rings, to reduce their wear. As a result of the application of the method, the accuracy of assembly of the bearing is increased and, accordingly, its performance is increased.

Claims

A method of assembling a rolling bearing comprising concentrically arranged rings with raceways made on them, between which rolling bodies are placed so that each of the rolling bodies contacting on the contact area with one of the rolling tracks is in contact with two adjacent rolling bodies, the rolling bodies being in contact with the same raceway, do not contact each other, characterized in that during assembly they do not take into account the different sizes of the rolling bodies, but only the size of the last rolling body is selected, determining it the diameter by means of a taper calibrated counter-caliber placed in the gap between the installed rolling bodies to the stop, the corresponding division of which indicates the value of the total actual total clearance, including the diameter of the last rolling body and the total value of the minimum oil layer between the contacting pairs of rolling bodies over the length occupied by the rolling bodies between outer and inner rings.