SU1732032A1 - Роликовый подшипник - Google Patents

Abstract

Использование: в машиностроении. Сущность изобретени : отношение величины выпуклости профил .дорожки качени  наружного кольца к величине выпуклости профил  дорожки качени  внутреннего кольца составл ет дл  подшипников сверхлегкой серии 1,6-1,9; дл  подшипников легкой серии 2,0-2,7; дл  подшипников средней серии 2,3-3,0; дл  подшипников т желой серии 2,7-3,0. Такое выполнение снижает контактные напр жени  на дорожке качени  внутреннего кольца. 1 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к подшипникам качени .

Известна конструкци  цилиндрического роликоподшипника с проточками на посадочных поверхност х наружных и внутренних колец, с глубокими выточками на торцах рсликов. Предложенные конструктивные элементы позволили создать благопри тное распределение контактных напр жений и в определенных услови х эксплуатации повысить долговечность подшипника .

В качестве недостатков конструкции следует отметить повышенную трудоемкость изготовлени  и ограниченную область применени , св занную с уменьшением жесткости и прочности подшипника.

Известны конструкции роликоподшипников с дорожками качени , имеющими выпуклый профиль, позвол ющий повысить работоспособность опоры за счет частичного устранени  кромочного эффекта на контакте дорожки качени  и ролика при перекосе колец.

Недостатками конструкции  вл етс  обеспечение одинаковой величины выпуклости наружногоо и внутреннего колец, что в значительной степени максимально снижает возможную эффективность из-за различных условий взаимодействи  ролика с дорожкой качени  наружного и внутреннего колец, требующих назначени  соответствующих геометрических параметров профил .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  подшипник качени , содержащий наружное и внутреннее кольца , тела качени , размещенные между ними в дорожке качени , профиль которой выполнен криволинейным.

Недостатком конструкции  вл етс  обеспечение одинаковых геометрических параметров дорожек качени  наружного и внутреннего колец, что приводит к снижению долговечности подшипника.

Целью изобретени   вл етс  повышение долговечности подшипника.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в роликовом подшипнике, содержащем ролиЁ

ч

со го о

со ю

ки, наружное и внутреннее кольца с криволинейным профилем дорожек качени , отношение величины выпуклости профил  дорожек качени  наружного и внутреннего колец обеспечивают равным 1,6-3,0.

При использовании предлагаемого изобретени  повышаетс  долговечность подшипника. При равных величинах выпуклости дорожек качени  наружного и внутреннего колец последнее менее долговечно, так как контактные напр жени  на нем в несколько раз выше, чем на наружном кольце. Поэтому, уменьшив величину выпуклости дорожки качени  внутреннего кольца в указанное количество раз по сравнению с наружным кольцом, увеличиваетс  размер площадки контакта, снижаютс  максимальные контактные напр жени ,обеспечиваетс  их равенства нг наружном и внутреннем кольцах и, гет пенно, увеличиваетс  долговечность подшипника

На чертеур и юЬражен радиальный роликовый подшипник с цилиндрическим роликом .

1Ъд действием внешней нагрузки Р на наружное кольцо 1 роликоподшипника цилиндрический ролик 2 диамефом dp и длиной I упруго взаимодействует с дорожками качени  наружного кольца 1 и внутреннего кольца 3 Диаметр дорожки качени  наружного кольца 1 подлинника равен dH, диаметр качени  внутреннего кольца 3 равен dn Профили дорожек качени  имеют выпуклую форму с радиусами Гц и гв. Величина выпуклости профил  дорожки качени  нар/жного кольца 1 равна Ль величина выпуклости дорожки качени  внутреннего кольца 3 равна Лэ. Между поверхност ми дорожек качени  и роликом возникают площадки контакта и контактное напр жение, максимальна  величина которого, как известно , равна

( - тт

где Рр - нагрузка, приход ща с  на один ролик;

а и Ь- размеры полуосей эллиптической площадки контакта.

Работа подшипника осуществл етс  при вращении одного из колец подшипника , например внутреннего 3, в результате чего ролики 2 перекатываютс  по дорожкам качени  колец 1 и 3. Кажда  точка контакта дорожек качени  наружного и внутреннего колец подвергаетс  циклическому нагруже- нию и со временем на дорожках качени  возникают усталостные разрушени . Первоначально усталостные разрушени  по вл ютс  на той дорожке качени , у которой с роликами возникают наибольшие контактные напр жени .

При равных величинах выпуклости

(2)

10

15

20

25

30

35

40

радиусы профил  дорожек колец 1 и 3 равны между собой гн гв гв,м, но ввиду того, что дорожка ксчени  внутреннего кольца 3 имеет меньший диаметр do, чем диаметр dn дорожки качени  наружного кольца 1, и она имеет в поперечном сечении (перпендикул рном оси подшипника) выпуклую форму, размеры площадки контакта этой дорожки с роликами получаютс  меньше, чем дорожки качени  наружного кольца,а контактные напр жени  выше. После соответствующих преобразований выражений дл  расчета величин максимальных контактных напр жений с использованием равенства (1) можно определить

Омаксв Ун (Л р 2/dp + 2/dB + 1/Га 2/3

СГнаксн YBlWB I 2/dp -2/dH + 1/П

О) где ги и гв - определ ютс  из равенства (2).

В табл, 1 приведены значени  величин Омаксв/Омаксн дл  стандартных роликовых подшипников при одинаковых величинах выпуклости дорожек Дз Дн

Как видно из табл. 1, при равных Аз и Дн контактные напр жени  на внутреннем кольце в 1,09-1,24 раза больше, чем на наружном , Но, как известно, от величины контактных напр жений в дес той степени зависит долговечность подшипника. Следовательно , внутренне кольцо подшипника в 2,4-8,6 раза выходит из стро  быстрее, чем наружное, снижа  тем самым долговечность подшипника. Тот же эффект получаетс  при 45 использовании бомбинированных роликов и пр молинейных дорожек качени .

Повысить долговечность роликоподшипника можно, уменьшив выпуклость профил  дорожек качени  внутреннего кольца, CQ увеличив на ту же величину выпуклость профил  дорожки качени  наружного кольца.

В табл. 2 показаны подсчитанные по

формуле (3) значени  отношений Дн/Де, при

которых контактные напр жени  на дорож55 ках качени  внутреннего и наружного колец

одинаковы.

Как видно из услови  равенства контактных напр жений, выпуклость профил  дорожек качени  наружных колец должна быть в 1,6-3,0 раза больше, чем внутренних.

Это повышает долговечность подшипников от 1, 6 до 3,5 раза.

Claims (1)

1. Технико-экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в повышении долговечности роликоподшипников за счет снижени  контактных напр жений на дорожке качени  внутреннего кольца путем уменьшени  величины выпуклости на ней и увеличени  на эту же величину выпуклости дорожки качени  наружного кольца. Формула изобретени  Роликовый подшипник, содержащий наружное и внутреннее кольца с выпуклым профилем дорожек качени  и установлен0

   5

   ные в них ролики, отличающийс  тем. что, с целью повышени  долговечности, отношение величины выпуклости профил  дорожки качени  наружного кольца к величине выпуклости профил  дорожки качени  внутреннего кольца составл ет

   дл  подшипников

   сверхлегкой серии1,6-1,9:

   дл  подшипников

   легкой серии2,0-2,7;

   дл  подшипников

   средней серии2,3-3,0;

   дл  подшипников

   т желой серии2,7-3,0.

   Таблица 1

   20

   Таблица 2