RU61002U1

RU61002U1 - SPHERICAL BEARING

Info

Publication number: RU61002U1
Application number: RU2006110741/22U
Authority: RU
Inventors: Василий Владимирович Костюченко; Валерий Фридрихович Резе
Original assignee: Василий Владимирович Костюченко
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2007-02-10

Abstract

Полезная модель направлена на снижение трения и повышения долговечности шаровой опоры. Указанный технический результат достигается тем, что шаровая опора имеет уплотнитель, который размещен между корпусом и крышкой симметрично относительно грузового шара и с зазором, внутренняя поверхность уплотнителя, которая граничит с грузовым шаром, имеет сферическую кривизну. В нижней части внутренней поверхности уплотнителя выполнена кольцевая профильная канавка, от поверхности которой к точке выхода шара меньшего диаметра из сцепления с грузовым шаром, и по ее периферии, образуется разгрузочный канал, причем внутренний диаметр уплотнителя, по верхней плоскости, меньший диаметра грузового шара, а его плоскость размещена выше центра шара. Внутренняя поверхность уплотнителя, имеет сферическую кривизну радиусом, большим за радиус грузового шара, причем, центр кривизны внутренней поверхности уплотнителя размещен ниже центра грузового шара. Уплотнитель выполнен из антифрикционного материала, а размер разгрузочного канала, в поперечном сечении, находится в пределах 1,5-2d (d - диаметр шара меньшего диаметра). 4 з.п.ф., 2 илл.The utility model is aimed at reducing friction and increasing the durability of the ball joint. The specified technical result is achieved in that the ball bearing has a seal that is placed symmetrically between the body and the cover relative to the cargo ball and the gap, the inner surface of the seal, which borders the cargo ball, has a spherical curvature. In the lower part of the inner surface of the seal, an annular profile groove is made, from the surface of which to the exit point of a ball of a smaller diameter from the clutch with the cargo ball, and along its periphery, an unloading channel is formed, the inner diameter of the seal on the upper plane being smaller than the diameter of the cargo ball, and its plane is located above the center of the ball. The inner surface of the sealant has spherical curvature with a radius greater than the radius of the cargo ball, moreover, the center of curvature of the inner surface of the sealant is located below the center of the cargo ball. The sealant is made of antifriction material, and the size of the discharge channel, in cross section, is in the range of 1.5-2d (d is the diameter of the ball of smaller diameter). 4 cpf, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к шаровым опорам, которые могут быть использованы в конвейерных системах, транспортных устройствах автоматических линий, и т.п., для перемещения плоских деталей в горизонтальной плоскости.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to ball bearings, which can be used in conveyor systems, transport devices of automatic lines, etc., for moving flat parts in a horizontal plane.

Известна шаровая опора, которая содержит грузовой шар, сферический сепаратор с пружиной, в гнездах которого размещены промежуточные шары, которые находятся на полусферической опорной детали [1].Known ball bearing, which contains a cargo ball, a spherical separator with a spring, in the nests of which are placed intermediate balls that are on a hemispherical support part [1].

Недостатками этой шаровой опоры является то, что она не может обеспечить беспрерывное перемещение груза в горизонтальной плоскости с минимальным трением между грузовым шаром и промежуточными шарами, то есть во время работы шаровой опоры возникает дополнительное трение за счет скольжения этих элементов, а значит и износ шаровой опоры.The disadvantages of this ball bearing is that it cannot provide continuous movement of the load in a horizontal plane with minimal friction between the cargo ball and the intermediate balls, that is, during the operation of the ball bearing, additional friction occurs due to the sliding of these elements, and hence the wear of the ball bearing .

Известна также шаровая опора, которая содержит корпус, грузовой шар, который размещен в опорном сферическом седле на шарах меньшего диаметра, сепарирующие шары и крышку [2].Also known is a ball bearing, which contains a housing, a cargo ball, which is placed in a supporting spherical saddle on balls of smaller diameter, separating balls and a cover [2].

Введение сипарующих шаров меньшего диаметра, в этой шаровой опоре, имеет целью уменьшить трения между шарами большего диаметра на которые опирается грузовой шар. Однако такая конструкция не дает возможности решить главную задачу, то есть обеспечить процесс качения между грузовым шаром и шарами меньшего диаметра, а значит эта шаровая опора имеет такие же недостатки, как и ранее приведенная.The introduction of sizing balls of smaller diameter in this ball joint is intended to reduce friction between the balls of larger diameter on which the cargo ball rests. However, this design does not make it possible to solve the main problem, that is, to ensure the rolling process between the cargo ball and balls of smaller diameter, which means that this ball bearing has the same drawbacks as the one given above.

Наиболее близкой шаровой опорой, которая используется с той же целью, что и заявляемая, является шаровая опора которая имеет корпус, грузовой шар установленный на шарах меньшего диаметра, средство для The closest ball joint, which is used for the same purpose as the claimed one, is a ball joint that has a housing, a cargo ball mounted on balls of a smaller diameter, means for

удержания их от выпадения, разгрузочный участок для шаров меньшего диаметра, втулки, которые охватывают каждый шар меньшего диаметра [3].keeping them from falling out, discharge section for balls of smaller diameter, bushings that cover each ball of smaller diameter [3].

В приведенной шаровой опоре, за счет создания разгрузочного участка в котором шары меньшего диаметра выходят из сцепления с грузовым шаром, возможно уменьшение скольжения между шарами при беспрерывном вращении грузового шара, но размещение на каждом шаре меньшего диаметра сферических втулок не обеспечит их свободное перемещение по периферии разгрузочного участка, а значит приведет к увеличению трения.In the given spherical support, due to the creation of a discharge section in which balls of a smaller diameter out of engagement with a cargo ball, it is possible to reduce sliding between the balls during continuous rotation of the cargo ball, but the placement of a smaller diameter spherical bushings on each ball will not ensure their free movement around the periphery of the discharge ball plot, which means will lead to increased friction.

К причинам, которые препятствуют достижению ожидаемого технического результата при использовании известных шаровых опор, является невозможность обеспечения беспрерывного перемещения груза в каком-либо направлении с использованием только процесса качения при сцеплении грузового шара с шарами меньшего диаметра, а значит происходит скольжение между этими элементами, что приводит к преждевременному износу шаровой опоры.The reasons that impede the achievement of the expected technical result when using well-known ball bearings are the impossibility of providing continuous movement of the load in any direction using only the rolling process when the cargo ball engages with balls of a smaller diameter, which means sliding between these elements, which leads to to premature wear of the ball joint.

Поставленная задача решается тем, что шаровая опора имеет уплотнитель, который размещен между корпусом и крышкой симметрично относительно грузового шара и с зазором. Внутренняя поверхность уплотнителя, которая граничит с грузовым шаром, имеет сферическую кривизну, а в нижней части его внутренней поверхности выполнена кольцевая профильная канавка, от поверхности которой к точке выхода шара меньшего диаметра из сцепления с грузовым шаром, и по ее периферии, образуется разгрузочный канал, причем внутренний диаметр уплотнителя, по верхней плоскости, меньший диаметра грузового шара, а его плоскость размещена выше центра грузового шара. Внутренняя поверхность уплотнителя имеет сферическую кривизну радиусом, большим радиуса грузового шара, а центр кривизны внутренней поверхности уплотнителя размещен ниже центра грузового шара. Уплотнитель выполнен из антифрикционного материала, а размер разгрузочного канала, в поперечном сечении, находится в пределах 1,5-2d.The problem is solved in that the ball bearing has a seal that is placed between the housing and the lid symmetrically with respect to the cargo ball and with a gap. The inner surface of the seal, which borders the cargo ball, has a spherical curvature, and an annular profile groove is made in the lower part of its inner surface, from the surface of which to the exit point of a smaller ball from the clutch with the cargo ball, and on its periphery, an unloading channel is formed, moreover, the inner diameter of the seal, on the upper plane, is smaller than the diameter of the cargo ball, and its plane is placed above the center of the cargo ball. The inner surface of the seal has a spherical curvature with a radius greater than the radius of the cargo ball, and the center of curvature of the inner surface of the seal is located below the center of the cargo ball. The sealant is made of antifriction material, and the size of the discharge channel, in cross section, is in the range of 1.5-2d.

Учитывая приведенное, именно совокупность существенных признаков шаровой опоры, которая заявляется, обеспечивает выявление новых технических свойств полезной модели. Они проявляются в том, что грузовой шар может вращаться в любом направлении с минимальным трением за счет того, что шары меньшего диаметра, находясь в сцеплении с грузовым шаром, перемещаются (прокатываются) по полусферической поверхности корпуса (рабочий цикл), а на выходе из нее попадая в разгрузочный канал. Перемещаясь по периферии разгрузочного канала (разгрузочный цикл) шары меньшего диаметра с одной стороны в него входят, а с другой - выходят. Чередование этих циклов (рабочий - разгрузочный) в процессе работы шаровой опоры снижает трение между основными элементами конструкции. Перемещению шаров меньшего диаметра по периферии разгрузочного канала способствует кольцевая профильная канавка, которую имеет уплотнитель.Given the above, it is the set of essential features of the ball bearing, which is claimed, provides the identification of new technical properties of the utility model. They are manifested in the fact that the cargo ball can rotate in any direction with minimal friction due to the fact that balls of smaller diameter, being in grip with the cargo ball, move (roll) along the hemispherical surface of the body (duty cycle), and at the exit from it getting into the discharge channel. Moving around the periphery of the discharge channel (discharge cycle), balls of a smaller diameter enter it on the one hand and exit on the other. The alternation of these cycles (working - unloading) during the operation of the ball joint reduces friction between the main structural elements. The movement of balls of smaller diameter around the periphery of the discharge channel contributes to the annular profile groove, which has a sealant.

Предлагаемая шаровая опора иллюстрируется чертежами представленными на Фиг.1 и 2.The proposed ball bearing is illustrated by the drawings presented in figures 1 and 2.

На Фиг.1 - общий вид шаровой опоры.Figure 1 is a General view of the ball bearing.

На Фиг.2 - разгрузочный канал шаровой опоры.Figure 2 - discharge channel of the ball bearings.

Шаровая опора содержит (Фиг.1) корпус 1 в виде полусферической поверхности по периферии которой выполнена стыковочная плоская поверхность, на которой установлена крышка 2 конусообразной формы с плоской поверхностью в верхней части. Между корпусом 1 и крышкой 2 размещен уплотнитель 3. В полусферической поверхности корпуса 1 размещены шары меньшего диаметра 4 на которых установлен грузовой шар 5. Уплотнитель 3 размещен симметрично и с зазором относительно грузового шара 5, и копирует форму внутренней поверхности крышки 2. Уплотнитель 3 имеет в нижней внутренней части кольцевую профильную канавку. Внутренняя поверхность уплотнителя 3, которая граничит с поверхностью грузового шара 5, выполнена с кривизной. Радиус кривизны R1 внутренней поверхности уплотнителя 3 (Фиг.1), больший радиуса R грузового шара 5, The ball bearing comprises (Fig. 1) a housing 1 in the form of a hemispherical surface on the periphery of which a docking flat surface is made on which a cover 2 is conical in shape with a flat surface at the top. A seal 3 is placed between the housing 1 and the cover 2. Balls of smaller diameter 4 are placed on the hemispherical surface of the housing 1, on which the cargo ball 5 is mounted. The seal 3 is placed symmetrically and with a clearance relative to the cargo ball 5, and copies the shape of the inner surface of the cover 2. The seal 3 has in the lower inner part is an annular profile groove. The inner surface of the seal 3, which borders the surface of the cargo ball 5, is made with curvature. The radius of curvature R1 of the inner surface of the seal 3 (Figure 1), greater than the radius R of the cargo ball 5,

причем центр радиуса R1 расположенный ниже центра радиуса R. Внутренний диаметр D1 уплотнителя 3 (Фиг.2), по его верхней плоскости, выполнен меньшим диаметра D грузового шара 5. Верхняя плоскость уплотнителя 3 размещена выше центра грузового шара 5, это дает возможность зафиксировать шар в верхней его части, что предотвращает его выпадение с опоры. Шары меньшего диаметра 4 не полностью заполняют полость, которая образуется между полусферической поверхностью корпуса 1 и грузовым шаром 5. Между поверхностью грузового шара 5 и поверхностью верхней части уплотнителя 3 (Фиг.2) устанавливается минимальный зазор а. Это с одной стороны, обеспечивает свободное вращение грузового шара 5, а с другой - ограничивает попадание в шаровую опору абразивных частиц, которые могут способствовать преждевременному износу шаровой опоры. Уплотнитель 3 изготавливается из антифрикционного материала, для примера с фторопласта. Шаровая опора имеет разгрузочный канал, который в поперечной плоскости, начинается от точки с (Фиг.2) и заканчивается поверхностью профильной кольцевой канавки уплотнителя 3, а размер его находится в пределах 1,5-2d (d - диаметр шара меньшего диаметра). Разгрузочный канал размещен по периферии полусферической поверхности корпуса 1.moreover, the center of radius R1 located below the center of radius R. The inner diameter D1 of the seal 3 (Figure 2), on its upper plane, is smaller than the diameter D of the cargo ball 5. The upper plane of the seal 3 is placed above the center of the cargo ball 5, this makes it possible to fix the ball in its upper part, which prevents its loss from the support. Balls of smaller diameter 4 do not completely fill the cavity that is formed between the hemispherical surface of the housing 1 and the cargo ball 5. Between the surface of the cargo ball 5 and the surface of the upper part of the seal 3 (Figure 2), a minimum clearance a is established. This, on the one hand, ensures the free rotation of the cargo ball 5, and on the other hand, limits the ingress of abrasive particles into the ball joint, which can contribute to premature wear of the ball joint. The sealant 3 is made of an antifriction material, for example with fluoroplastic. The ball bearing has a discharge channel, which in the transverse plane, starts from point c (Figure 2) and ends with the surface of the profile annular grooves of the seal 3, and its size is within 1.5-2d (d is the diameter of the ball of smaller diameter). The discharge channel is located on the periphery of the hemispherical surface of the housing 1.

Шаровая опора работает следующим образом. При перемещении груза 6, что находится на грузовом шаре 5, (Фиг.1) в направлении, слева направо, грузовой шар 5 вращается по часовой стрелке. Шары меньшего диаметра 4, которые находятся в зоне между точками k и с прижаты грузовым шаром 5 и двигаются прокатываясь по полусферической поверхности корпуса 1 в направлении полости А разгрузочного канала. При выходе из зацепления с грузовым шаром 5 в точке k шары меньшего диаметра попадают в полость А. По разгрузочному каналу шары двигаются в направлении свободной от шаров полости В. В полости В разгрузочного канала шары меньшего диаметра 4 входят в сцепление с грузовым шаром 5 в точке с и цикл движения шаров повторяется. Перемещение шаров меньшего диаметра Ball bearing works as follows. When moving the load 6, which is located on the cargo ball 5, (Figure 1) in the direction from left to right, the cargo ball 5 rotates clockwise. Balls of smaller diameter 4, which are located in the zone between points k and c are pressed by the cargo ball 5 and move by rolling along the hemispherical surface of the housing 1 in the direction of the cavity A of the discharge channel. When disengaging from the cargo ball 5 at point k, balls of smaller diameter fall into cavity A. On the discharge channel, the balls move in the direction of cavity B free of balls. In cavity B of the discharge channel, balls of smaller diameter 4 engage with the cargo ball 5 at c and the cycle of motion of the balls is repeated. Moving balls of smaller diameter

таким образом дает возможность грузовому шару постоянно вращаться в каком либо направлении при этом реализуется принцип качения с минимальным трением, а это способствует повышению долговечности шаровой опоры.Thus, it enables the cargo ball to constantly rotate in any direction, while the rolling principle with minimal friction is realized, and this helps to increase the durability of the ball bearing.

Использованные источники.Used sources.

1. Авторское свидетельство СССР №174473, F 16 C 32/00, 1965.1. USSR author's certificate No. 174473, F 16 C 32/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР №1677390, F 16 C 32/00, 1991.2. USSR Author's Certificate No. 1677390, F 16 C 32/00, 1991.

3. Авторское свидетельство СССР №1141240, F 16 C 32/00, 1985.3. Copyright certificate of the USSR No. 1141240, F 16 C 32/00, 1985.

Claims

1. Ball bearing, which contains a cargo ball placed on balls of smaller diameter in a hemispherical body, an unloading channel and a cover, characterized in that it has a seal that is placed between the body and the cover symmetrically with respect to the cargo ball and with a gap, the inner surface of the seal, which borders the cargo ball, has spherical curvature, and an annular profile groove is made in the lower part of its inner surface, from the surface of which to the exit point of the ball of a smaller diameter from the clutch with cargo ball, and along its periphery, an unloading channel is formed, and the inner diameter of the seal, on the upper plane, is smaller than the diameter of the cargo ball, and its plane is located above the center of the ball.

2. Ball bearing according to claim 1, characterized in that the inner surface of the seal has a spherical curvature with a radius greater than the radius of the cargo ball.

3. Ball bearing according to claim 2, characterized in that the center of curvature of the inner surface of the seal is located below the center of the cargo ball.

4. Ball bearing according to claim 1, characterized in that the seal is made of antifriction material.

5. Ball bearing according to claim 1, characterized in that the size of the discharge channel, in cross section, is in the range of 1.5-2d.