ОПОРА КАЧЕНИЯ

ОПОРА КАЧЕНИЯ


RU (11) 2109178 (13) C1

(51) 6 F16C19/14, F16C33/51 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1998.04.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 96101411/28 
(22) Дата подачи заявки: 1996.01.23 
(45) Опубликовано: 1998.04.20 
(56) Аналоги изобретения: SU, авторское свидетельство, 708082, кл. F 16 C 33/51, 1980. 
(71) Имя заявителя: Товарищество с ограниченной ответственностью "Эмвак" 
(72) Имя изобретателя: Деулин Е.А. 
(73) Имя патентообладателя: Товарищество с ограниченной ответственностью "Эмвак" 

(54) ОПОРА КАЧЕНИЯ 
Изобретение может быть использовано в самосмазывающихся опорах вращения валов, работающих с большой радиальной нагрузкой и небольшими частотами вращения в сверхвысоком вакууме. Опора качения состоит из внешнего и внутреннего колец, цельнометаллических несущих шариков или роликов и сепарирующих шариков или роликов, поверхности которых выполнены из твердосмазочного материала. Приведено соотношение размеров рабочих и сепарирующих шариков или роликов, при котором устраняется возможность самозаклинивания. Опора качения позволяет повысить точность исполнительных механизмов, их надежность и долговечность при работе в сверхвысоком вакууме. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к самосмазывающимся опорам вращения валов, работающим с большой радиальной нагрузкой и небольшими частотами вращения в сверхвысоком вакууме, требующем высокотемпературного обезуглеращивающего прогрева.
Известен роликовый подшипник, в котором для уменьшения сил трения и вероятности заклинивания часть роликов - сепарирующие ролики, изготовлены из того же материала, что и несущие ролики, но имеют меньший диаметр (патент США N 1972355, кл. F 16 C 3/00, 1974).
Однако, использование одинаковых материалов для сепарирующих и несущих роликов подшипников, работающих в вакууме при больших радиальных нагрузках, приводит к возрастанию сил трения за счет схватывания и задира контактирующих поверхностей, к увеличению газовыделения, износа и, как следствие, к снижению точности и долговечности подшипника.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является роликовый подшипник, который содержит наружное и внутреннее кольца, тела качения и сепарирующие элементы, расположенные поочередно с телами качения (SU, авторское свидетельство, 708082, кл. F 16 C 33/51, 1980).
Техническим результатом изобретения является устранение возможности заклинивания элементов и снижение интенсивности их износа, чем увеличена долговечность опоры.
Технический результат достигается за счет выполнения сепарирующих шариков или роликов, устанавливаемых между несущими шариками или роликами, с диаметром Dc, определяющимся из неравенства

Dн-Hон-Hбв<D<D-2<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/916.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>д-2R,

где

Hбн - высота наружного бортика;

Hбв - - высота внутреннего бортика;

Dн - диаметр несущих шариков или роликов;

Dс - диаметр сепарирующих шариков или роликов;

д - упругая деформация;

R - высота микронеровностей,

а также за счет нанесения на сепарирующие шарики или ролики твердосмазочного покрытия, исключающего содержание полимерных смазочных компонентов.
На фиг.1 и 2 изображена предлагаемая опора. Опора качения состоит из сепарирующих шариков 1 или роликов, имеющих твердосмазочное покрытие 2, цельнометаллических несущих шариков 3 или роликов, наружного 4 и внутреннего 5 колец, корпуса 6 и стопорного кольца 7.
Опора качения представляет собой два радиально-упорных подшипника, которые собраны в единый корпус, исключающий возможность взаимного осевого и радиального смещения колец подшипников и выпадения сепарирующих элементов.
При работе опоры сепарирующие шарики (ролики) 1, имеющие твердосмазочное покрытие 2, обкатывают цельнометаллические несущие шарики (ролики) 3, причем в каждый момент времени сепарирующий шарик (ролик) касается, либо наружного кольца 4, либо внутреннего кольца 5 из-за разности диаметров несущих и сепарирующих шариков (роликов).
Опору качения используют в качестве опоры вращения привода карусели установки напыления в сверхвысоком вакууме.
Поверхность сепарирующих шариков 1 предварительно подвергают физико-химической обработке с образованием твердосмазочного покрытия 2. Температура обезгаживания внутрикамерных элементов и опоры 900oK.
При длительной работе опоры до 106 циклов при частоте вращения 60 об/мин не отмечено заклинивания, а при осмотре поверхностей трения не обнаружено следов схватывания, задира. Изнашивание по длинам контактов было равномерным, что свидетельствует о высокой точности, надежности и долговечности предлагаемой опоры. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Опора качения, отличающаяся тем, что она содержит корпус, стопорное кольцо и установленные в корпусе радиально-упорные подшипники, включающие наружные и внутренние кольца, цельнометаллические несущие шарики или ролики, сепарирующие шарики или ролики, расположенные поочередно с несущими шариками или роликами, имеющие на поверхности твердосмазывающий материал, при этом сепарирующие шарики или ролики выполнены диаметром Dс, определяемым из неравенства

Dн-Hб.н -Hб.в<D<D-2д-2R,

где Hб.н - высота наружного бортика;

Hб.в - высота внутреннего бортика;

Dн - диаметр несущих шариков или роликов

д - упругая деформация;

R - высота микронеровностей.