ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ

ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ


RU (11) 2128298 (13) C1

(51) 6 F16C19/00, F16C33/58 

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

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

(14) Дата публикации: 1999.03.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 96109281/28 
(22) Дата подачи заявки: 1996.05.05 
(45) Опубликовано: 1999.03.27 
(56) Аналоги изобретения: SU 1099130 A, 23.06.84. Бейзельман Р.Д. и др. Подшипники качения: Справочник. - М.: Машиностроение, 1975, с.75. SU 224965, 15.09.68. SU 461254, 09.04.75. SU 581886, 28.11.77. FR 832271, 1938. SU 872827, 15.10.81. 
(71) Имя заявителя: Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия 
(72) Имя изобретателя: Серегин А.А.; Черевко Э.И.; Серегина В.В. 
(73) Имя патентообладателя: Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия 
(98) Адрес для переписки: 347720, Зерноград Ростовской обл., ул.Ленина, д.21 АЧГАА, патентный отдел 

(54) ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ 
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых узлах общего машиностроения. Сущность изобретения заключается в том, что подшипник качения содержит внутренние и наружное кольца и расположенные между ними тела качения. Наружное кольцо снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде углубления дорожки качения. Углубление дорожки качения представляет собой поверхность сечением, которой является кривая, описываемая уравнением, выражение которого представлено в описании данного изобретениях. Технический результат изобретения заключается в повышении быстроходности подшипника. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в подшипниковых узлах общего машиностроения без ограничения по скорости вращения.
Известен подшипник качения [1], содержащий кольца с дорожками качения и размещенные между ними тела качения.
Недостатком известной конструкции является то, что при осевом нагружении подшипника по мере его вращения, тела качения оказываются в силовом защемлении силами трения скольжения, происходит заклинивание подшипника, что вызывает быстрый износ и выход его из строя.
Известен подшипник качения [2] преимущественно тихоходных опорно-поворотных устройств, принятый за прототип, содержащий наружное и внутреннее кольца, одно из которых снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления дорожки качения, и расположенные между ними тела качения. Местное углубление дорожки качения позволяет телам качения поочередно освобождаться от рабочей контактной нагрузки и тем самым исключить заклинивание подшипника.
Недостатком такой конструкции подшипника является то, что местное углубление произвольной формы, выполненное на ограниченном участке дорожки качения, не может обеспечить постепенную разгрузку и нагрузку тел качения, особенно при высоких скоростях вращения. В результате при работе подшипника с большим числом оборотов одного или обоих колец в углублении будут иметь место удары, что приведет к снижению его долговечности. Кроме того, при высоких скоростях вращения в подшипнике возникают значительные центробежные силы, которые дополнительно способствуют заклиниванию тел качения. Соответственно средство разгрузки должно обеспечить разгрузку тел качения не только от рабочей нагрузки, но и от центробежных сил. В известном подшипнике углубление выполнено применительно к тихоходным опорным устройствам и не может обеспечить полную разгрузку тел качения.
Технический результат изобретения заключается в повышении быстроходности подшипника. Для этого в подшипнике качения, содержащем наружное кольца, которое снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде углубления дорожки качения, внутреннее кольцо и расположенные между ними тела качения, углубление дорожки качения выполнено в виде поверхности, сечением которой является кривая, описываемая уравнением



где b - свободный член, b=05D1+S;

a - коэффициент, 

показатель степени, 

D1 - диаметр дорожки качения наружного кольца;

S - максимальная глубина углубления;

- длина углубления по длине окружности дорожки качения.
Величина свободного члена "b" принимается из условия разгрузка тела качения от рабочей нагрузки и центробежной силы. Следовательно,

b = 0,5 D1 + S,

где S > н+в;

н и в - упругая деформация в контакте тела качения соответственно с наружным и внутренним кольцами от действия рабочей нагрузки и центробежной силы.
Значение коэффициента "a" определяется из следующих условий. Во-первых, в местах сопряжения поверхности разгрузочной зоны с поверхностью дорожки значения функций, описывающих указанные поверхности, должны быть равны. Сечением дорожки качения является окружность, описываемая уравнением



Тогда из первого условия получаем уравнение



Во-вторых, для разгрузки тел качения от центробежных сил необходимо, чтобы при входе тела качения в зону разгрузки, оно двигалось по касательной к окружности дорожки качения. В этом случае центробежная сила будет равна нулю, так как она возникает тогда, когда тело движется по криволинейной траектории.
Из второго условия следует, что первые производные функций, описывающих поверхности дорожки качения и разгрузочной зоны, также должны быть равны в местах сопряжения. Кроме того, равенство первых производных позволяет обеспечить плавный переход поверхности дорожки качения в поверхность зоны разгрузки. Следовательно, получаем второе уравнение:



Решая совместно уравнение (1) и (2) при получаем, что



При этом показатель степени однозначно зависит от длины разгрузочной зоны и определяется



Четность показателя степени обеспечивает симметричность разгрузочной зоны.
Задаваясь значением длины разгрузочной зоны, можно получить уравнение кривой, которая получается в сечении поверхности углубления, т.е. определить его форму.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлено сечение предлагаемого подшипника качения.
На фиг. 2 изображено сечение наружного кольца предлагаемого подшипника.
Подшипник качения содержит наружное 1 кольцо, на дорожке качения которого выполнено средство разгрузки 2 в виде углубления дорожки качения, сечением которого является кривая, описываемая уравнением



внутреннее 3 кольцо и расположенные между кольцами 1 и 3 тела качения 4.
Работает предлагаемый подшипник качения следующим образом. При вращении подшипника каждое тело качения 4 за каждый пробег по дорожке качения наружного кольца 1 входит в зону разгрузки 2 и освобождается от рабочей контактной нагрузки и центробежной силы. Вход тела качения 4 в углубление 2 происходит постепенно, т.е. тело качение на каком-то участке углубления разгружается, а затем на другом участке оно становится свободным. Причем вход тела качения в разгрузочную зону осуществляется по касательной к окружности дорожки качения. При этом направление движения тела качения 4 не меняется и центробежная сила исчезает. Дальнейшее движение тела качения 4 в зоне углубления 2 приводит к его разгрузке от рабочей нагрузки.
Использование предлагаемого технического решения позволит повысить быстроходность подшипника с разгрузочной зоной и открывает возможность применять их в узлах общего машиностроения без ограничения по скорости вращения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения: Справочник. Издание шестое исправленное и дополненное. - М.: Машиностроение, 1975 - аналог.
2. Авт.св. СССР N 1099130, F 16 C 19/00, 1984 - прототип. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Подшипник качения, содержащий наружное кольцо, которое снабжено средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде углубления дорожки качения, внутреннее кольцо и расположенные между ними тела качения, отличающийся тем, что углубление дорожки качения выполнено с поверхностью, сечением которой является кривая, описываемая уравнением



где b - свободный член, b = 0,5 D1 + s;

a - коэффициент, 

показатель степени, 

D1 - диаметр дорожки качения наружного кольца;

s - максимальная глубина углубления;

- длина углубления по длине окружности дорожки качения.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к машиностроению, а именно способам изготовления, ремонта и обслуживания различных типов подшипников: подшипники качения и скольжения, магнитные подшипники, гидростатические подшипники, газостатические подшипники, способы формирования антифрикционной поверхности трения в подшипниках и др.


Новые технологии и изобретения. Подшипники качения и скольжения




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "подшипник качения". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("подшипник" или "качения").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+подшипник -качения".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "подшипник" будут найдены слова "подшипники", "подшипнику" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "подшипник!".


Рейтинг@Mail.ru