RU85203U1 - Однорядный радиальный роликовый подшипник - Google Patents

Abstract

1. Однорядный радиальный роликовый подшипник, содержащий внутреннее кольцо, ролики, сепаратор и наружное кольцо, отличающийся тем, что поверхность беговой дорожки наружного кольца выполнена цилиндрической, а образующие поверхностей ролика и беговой дорожки внутреннего кольца имеют цилиндрический участок в средней части и по два профилированных участка, которые описываются логарифмической кривой вида ! у=aфln(х/(lT+lф)) - для ролика и ! у=aкln(х/(lTк+lфк)) - для внутреннего кольца, ! где аф - координата профиля ролика; ! ак - координата профиля внутреннего кольца; ! lT и lTк - размеры фасок на торцах ролика и внутреннего кольца соответственно; ! lф и lфк - длины бомбины ролика и внутреннего кольца соответственно, при этом координаты профилей ролика и внутреннего кольца отсчитываются от соответствующего торца ролика, а координаты профилей определяются по формулам: ! ! где Δф - величина бомбины для ролика, и ! ! где Δк - величина бомбины для внутреннего кольца. ! 2. Однорядный радиальный роликовый подшипник по п.1, отличающийся тем, что величина бомбины для ролика Δф находится из условия обеспечения заданного уровня напряжений на торце ролика в контакте с наружным кольцом при эксплуатационных значениях угла перекоса колец, скорости вращения и радиальной нагрузки на подшипник, а величина бомбины для внутреннего кольца Δк находится из условия обеспечения заданного уровня напряжений на торце ролика в контакте с внутренним кольцом при эксплуатационных значениях угла перекоса колец, скорости вращения, радиальной нагрузки на подшипник и установленном значении бомбины для ролика.

Description

Полезная модель относится к подшипникам качения, и может быть использована в опорах валов и осей различных машин.

Известен аналогичный однорядный радиальный роликовый подшипник с короткими цилиндрическими роликами (Черменский О.Н., Федотов Н.Н. Подшипники качения: Справочник-каталог. - М.: Машиностроение, 2003. - 576 с.; ил.). Недостатком этого является неудовлетворительная работоспособность при перекосах колец, возникающая вследствие деформаций деталей подшипникового узла.

Ближайшим аналогом является подшипник с бомбинированными роликами (Лейф Левиншал. Шпиндельные узлы для станков с высокими эксплуатационными характеристиками. - Прецизионные подшипники СКФ, Швеция, - 1992. - 143 с.), в которой образующая поверхности ролика выполнена радиусной или логарифмической кривой. Недостатком этого подшипника является неопределенность размеров бомбины и отсутствие зависимости их от величин перекосов, нагрузки и скорости вращения. При этом завышенное значение величины бомбины приводит к увеличению напряжений в контактах и снижению работоспособности. Кроме того, не учитывается различие в перекосах ролика относительно внутреннего и наружного колец под действием центробежных сил при высоких скоростях вращения.

В основу полезной модели поставлена задача повышения работоспособности подшипника за счет выбора оптимального профиля образующей поверхности ролика и колец.

Технический результат выражается в снижении контактных напряжений на рабочем режиме и повышении долговечности подшипника.

Сущность технического решения характеризуется тем, что однорядный радиальный роликовый подшипник содержит внутреннее кольцо, ролики, сепаратор и наружное кольцо, поверхность беговой дорожки наружного кольца выполнена цилиндрической, а образующие поверхностей ролика и беговой дорожки внутреннего кольца имеют цилиндрический участок в средней части и по два профилированных участка, которые описываются логарифмической кривой вида

у=a_фln(х/(l_T+l_ф)) - для ролика и

у=a_кln(х/(l_Tк+l_фк)) - для внутреннего кольца,

где a_ф - координата профиля ролика,

a_к - координата профиля внутреннего кольца,

l_T и l_Tк - размеры фасок на торцах ролика и внутреннего кольца соответственно,

l_ф и l_фк - длины бомбины ролика и внутреннего кольца соответственно,

при этом координаты профилей ролика и внутреннего кольца отсчитываются от соответствующего торца ролика, а координаты профилей определяются по формулам:

где Δ_ф - величина бомбины для ролика, и

где Δ_к - величина бомбины для внутреннего кольца.

В однорядном радиальном роликовом подшипнике величина бомбины для ролика Δ_ф находится из условия обеспечения заданного уровня напряжений на торце ролика в контакте с наружным кольцом при эксплуатационных значениях угла перекоса колец, скорости вращения и радиальной нагрузки на подшипник, а величина бомбины для внутреннего кольца Δ_к находится из условия обеспечения заданного уровня напряжений на торце ролика в контакте с внутренним кольцом при эксплуатационных значениях угла перекоса колец, скорости вращения, радиальной нагрузки на подшипник и установленном значении бомбины для ролика.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показана схема профилированного ролика;

на фиг.2 показана схема профилированного внутреннего кольца.

Однорядный радиальный роликовый подшипник содержит внутреннее кольцо, ролики, сепаратор и наружное кольцо. Поверхность беговой дорожки наружного кольца выполнена цилиндрической. Образующие поверхностей ролика и беговой дорожки внутреннего кольца имеют цилиндрический участок в средней части и по два профилированных участка, которые описываются логарифмической кривой вида

у=a_фln(х/(l_T+l_ф)) - для ролика и

у=a_кln(х/(l_Tк+l_фк)) - для внутреннего кольца,

где а_ф - координата профиля ролика,

а_к - координата профиля внутреннего кольца,

l_T и l_Tк - размеры фасок на торцах ролика и внутреннего кольца соответственно,

l_ф и l_фк - длины бомбины ролика и внутреннего кольца соответственно,

при этом координаты профилей ролика и внутреннего кольца отсчитываются от соответствующего торца ролика, а координаты профилей определяются по формулам:

где Δ_ф - величина бомбины для ролика, и

где Δ_к - величина бомбины для внутреннего кольца.

Профили бомбинированных участков описываются логарифмической кривой. Профиль ролика для которого принимается функция: у=а_фln(х/(l_T+l_ф)) показан на фиг.1. При этом начало оси координат приводится к торцу ролика. Точка, соответствующая концу бомбины, будет иметь координату х=l_T+l_ф. Величина бомбины определится по формуле: Δ_ф=а_фln((l_T+l_ф)/l_T)

Отсюда находят параметр логарифмической кривой профиля ролика:

Профиль внутреннего кольца, для которого принимается функция: у=а_кln(х/(l_Tк+l_фк)), приведен на фиг.2.

При этом начало оси координат приводится к торцу кольца. Точка, соответствующая концу бомбины, будет иметь координату х=l_Tк+l_фк. Величина бомбины определится по формуле:

Δ_фк=a_фкln((l_Tк+l_фк)/l_Tк).

Отсюда находят параметр логарифмической кривой профиля внутреннего кольца:

При проектировании подшипника величина бомбины Δ_ф для ролика находится из условия обеспечения заданного уровня напряжений на торце ролика в контакте с наружным кольцом при эксплуатационных значениях угла перекоса колец, скорости вращения и радиальной нагрузки на подшипник. Величина бомбины Δ_к для внутреннего кольца находится из условия обеспечения заданного уровня напряжений на торце ролика в контакте с внутренним кольцом при эксплуатационных значениях угла перекоса колец, скорости вращения, радиальной нагрузки на подшипник и установленном значении бомбины для ролика.

По установленным характеристикам бомбины выполняется проектирование роликов и внутреннего кольца.

Таким образом, предлагаемая конструкция однорядного радиального роликового подшипника обеспечивает снижение максимальных напряжений на торце ролика с кольцами при перекосе колец с учетом условий эксплуатации подшипника и тем самым повышение его долговечности.

Claims (2)

1. Однорядный радиальный роликовый подшипник, содержащий внутреннее кольцо, ролики, сепаратор и наружное кольцо, отличающийся тем, что поверхность беговой дорожки наружного кольца выполнена цилиндрической, а образующие поверхностей ролика и беговой дорожки внутреннего кольца имеют цилиндрический участок в средней части и по два профилированных участка, которые описываются логарифмической кривой вида

у=a_фln(х/(l_T+l_ф)) - для ролика и

у=a_кln(х/(l_Tк+l_фк)) - для внутреннего кольца,

где а_ф - координата профиля ролика;

а_к - координата профиля внутреннего кольца;

l_T и l_Tк - размеры фасок на торцах ролика и внутреннего кольца соответственно;

l_ф и l_фк - длины бомбины ролика и внутреннего кольца соответственно, при этом координаты профилей ролика и внутреннего кольца отсчитываются от соответствующего торца ролика, а координаты профилей определяются по формулам:

где Δ_ф - величина бомбины для ролика, и

где Δ_к - величина бомбины для внутреннего кольца.

2. Однорядный радиальный роликовый подшипник по п.1, отличающийся тем, что величина бомбины для ролика Δ_ф находится из условия обеспечения заданного уровня напряжений на торце ролика в контакте с наружным кольцом при эксплуатационных значениях угла перекоса колец, скорости вращения и радиальной нагрузки на подшипник, а величина бомбины для внутреннего кольца Δ_к находится из условия обеспечения заданного уровня напряжений на торце ролика в контакте с внутренним кольцом при эксплуатационных значениях угла перекоса колец, скорости вращения, радиальной нагрузки на подшипник и установленном значении бомбины для ролика.