РОЛИКОВЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК

РОЛИКОВЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК


RU (11) 2259503 (13) C2

(51) 7 F16C33/46 

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

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.08.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003134241/11 
(22) Дата подачи заявки: 2003.11.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.11.25 
(43) Дата публикации заявки: 2005.05.10 
(45) Опубликовано: 2005.08.27 
(56) Аналоги изобретения: SU 1109545 A1, 23.08.1984. US 2805108 А, 03.09.1957. US 4345800 А, 24.08.1982. US 5062719 А, 05.11.1991. 
(72) Имя изобретателя: Пенза Валерий Николаевич (BY); Гагасов Александр Матвеевич (BY); Павлович Анатолий Владимирович (BY); Козлов Анатолий Борисович (BY); Достанко Геннадий Александрович (BY); Слензак Александр Иванович (BY); Сидоров Михаил Михайлович (BY) 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод" (BY) 
(98) Адрес для переписки: 220026, Республика Беларусь, г.Минск, ул. Жилуновича, 2, Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод" 

(54) РОЛИКОВЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам качения. Роликовый сферический подшипник содержит наружное кольцо со сферической или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или несколько рядов бочкообразных роликов, по меньшей мере, один сепаратор с перемычками, образующими окна для размещения роликов. Стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух поверхностей, одна из которых цилиндрическая, а вторая вогнутая тороидальная, линия пересечения которых расположена выше оси ролика, радиус образующей вогнутой тороидальной поверхности выходит из центра образующей ролика и превышает его. Технический результат - улучшение надежности и долговечности подшипника за счет увеличения площади контакта между роликом и перемычкой сепаратора. 5 ил. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.
Известен роликовый сферический подшипник по авторскому свидетельству СССР №1109545, F 16 C 33/46, опубл. 1984 г. /1/.
Подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения, бочкообразные ролики и сепаратор с окнами для их размещения, имеющими размер по их середине меньше диаметра ролика в среднем сечении, что служит своеобразным "замком" и удерживает ролики в радиальном направлении. Однако удержание ролика осуществляется четырьмя точками и при монтаже и сборке подшипника позволяет ролику перекашиваться в радиальном направлении. При работе подшипника с данным сепаратором ведение роликов осуществляется по четырем точкам, что приводит к неравномерному износу и смятию поверхности перемычки, и как следствие ухудшению характеристик подшипника - надежности и долговечности.
Известен сепаратор для роликового подшипника по патенту США US 2805108, 308-217, опубл 1957 г. /2/.
Сепаратор содержит ряд окон, разделенных перемычками, имеющими выступы и плоские рабочие поверхности, образующие стенки окна. Между плоскими поверхностями перемычек и роликами существует небольшой зазор, позволяющий роликам свободно вращаться. Выступы расположены в центре каждой перемычки и состоят из двух поверхностей, одна из которых параллельна плоскости оси перемычки, а вторая отходит от первой внутрь сепаратора. Выступы служат удерживающим участком и предотвращают движение ролика радиально наружу без приложения силы. Удерживающий участок перемычки сепаратора имеет незначительную длину, что может приводить к перекосу роликов в радиальном направлении при монтаже и сборке подшипника. Контакт перемычки и ролика происходит по линии, а значит, имеет небольшую площадь, что в свою очередь приводит к росту контактных напряжений и повышению износа сепаратора, что приводит к ухудшению характеристик подшипника - надежности и долговечности.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности и долговечности подшипника за счет увеличения длины охвата ролика перемычкой и площади их контакта
Поставленная задача решается тем, что в роликовом сферическом подшипнике, содержащем наружное кольцо со сферической или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или несколько рядов бочкообразных роликов, расположенных между дорожками качения колец, по меньшей мере один сепаратор с перемычками, образующими окна для размещения роликов, согласно изобретению, стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух поверхностей, одна из которых цилиндрическая, а вторая - вогнутая тороидальная, линия пересечения которых расположена выше оси ролика. Ось тороидальной поверхности совпадает с осью ролика, а радиус образующей вогнутой тороидальной поверхности выходит из центра образующей ролика и превышает его на величину, определяемую зависимостью;

где - величина, на которую радиус образующей тороидальной поверхности перемычки сепаратора больше радиуса образующей ролика;
В - расстояние между линиями пересечения цилиндрической и тороидальной поверхностей перемычек в плоскости наибольшего диаметра ролика, 
Dw - наибольший диаметр ролика,
Gr - радиальный зазор в подшипнике.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображено осевое сечение сферического роликового подшипника;
на фиг.2 изображена изометрическая проекция перемычеки сепаратора;
на фиг.3 изображено сечение подшипника по плоскости наибольшего диаметра ролика;
на фиг.4 изображено сечение сепаратора Б-Б на фиг.3;
на фиг.5 изображен фрагмент сепаратора с роликом.
Роликовый сферический подшипник с радиальным зазором Gr содержит наружное кольцо 1 со сферической дорожкой качения 2, внутреннее кольцо 3 с двумя тороидальными дорожками качения 4, два ряда бочкообразных роликов 5 с наибольшим диаметром Dw, два сепаратора 6 с окнами 7 и перемычками 8 между ними. Стенка окна 7, образованная перемычкой 8, состоит из двух поверхностей: цилиндрической 9 и вогнутой тороидальной 10. Вогнутая тороидальная поверхность 10 является рабочим участком перемычки 8. Ось O1O1 тороидальной поверхности 10 совпадает с осью О2О2 ролика 5, а радиус Rt образующей вогнутой тороидальной поверхности 10 выходит из центра O3 образующей 12 ролика 5. Линия 13 пересечения цилиндрической поверхности 9 с тороидальной поверхностью 10 расположена выше оси О2О2 ролика 5 и являетcя удерживающим участком перемычки 8. Расстояние между линиями пересечения 13 поверхностей 9 и 10 соседних перемычек 8 в плоскости наибольшего диаметра Dw ролика 5 равно В. Радиус Rt образующей 11 тороидальной поверхности 10 рабочего участка 10 больше радиуса R образующей 12 ролика 5 на величину . Величина определяется следующим образом (см. фиг.3).
При работе подшипника ролик 5 под действием центробежных сил F перемещается из положения с центром О4 в положение с центром O 5. При этом образующая 12 ролика 5 контактирует с линией 13 пересечения поверхностей 9 и 10. Расстояние O4O 5 равно половине радиального зазора Gr/2. Из точки O5 проведем линию в точку С, которая лежит на линии 13 пересечения поверхностей 9 и 10. Из точки С опустим перпендикуляр в точку Е на продолжение оси О4О5. Из центра O4 проведем линию в точку С. Искомая величина равна разности между радиусом Rt образующей 11 поверхности 10 и радиусом R образующей 13 ролика 5, то есть, как видно из фиг.3 - разности между отрезками О4С и О5С:
=O 4C-O5C, (1)
Из треугольника О 4СЕ находим О4С:

где
О4Е=О4О5+О 5Е (3)
Из треугольника О5СЕ находим О 5Е:

тогда формула (3) примет вид:

Подставляя (5) в (2), получим:

Определим величину по формуле (1):

Подставляя значения СЕ=В/2, О4О5 =Gr/2, О5C=Dw/2 в формулу (7), получим:

При сборке и монтаже подшипника внутренний блок (внутреннее кольцо 3, собранное с роликами 5 и сепараторами 6) выворачивается относительно наружного кольца 1. Ролик 5, охваченный сферической дорожкой качения 2 наружного кольца 1, под действием собственного веса опускается до линии 13 пересечения поверхностей 9 и 10 и контактирует с ней. За счет того, что линия 13 пересечения поверхностей расположена выше оси О2О2 ролика 5, она является удерживающим участком перемычки 8 и служит своеобразным «замком», препятствуя выпадению ролика 5 из блока. Охват ролика 5 «замком» происходит по всей длине перемычки 8 сепаратора 6 и не позволяет ролику 5 перекашиваться при монтаже.
При работе подшипника ведение ролика 5 осуществляется всей тороидальной поверхностью 10 перемычки 8 сепаратора 6.
За счет выполнения рабочего участка перемычки 8 сепаратора 6 с тороидальной поверхностью 10, форма перемычки 8 приближена к форме ролика 5. При этом их контакт происходит по поверхности, что позволяет значительно увеличить площадь контакта и, как следствие, снизить контактные напряжения и износ.
Все вышеперечисленные факторы позволяют улучшить характеристики подшипника - надежность и долговечность. 
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР № 1109545, F 16 C 33/46, опубл. 1984 г.
2. Патент США US 2805108, 308-217, опубл. 1957 г.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Роликовый сферический подшипник, содержащий наружное кольцо со сферической или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или несколько рядов бочкообразных роликов, расположенных между дорожками качения колец, по меньшей мере, один сепаратор с перемычками, образующими окна для размещения роликов, отличающийся тем, что стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух поверхностей, одна из которых цилиндрическая, а вторая вогнутая тороидальная, линия пересечения которых расположена выше оси ролика, радиус образующей вогнутой тороидальной поверхности выходит из центра образующей ролика и превышает его на величину, определяемую зависимостью

где - величина, на которую радиус образующей тороидальной поверхности перемычки сепаратора больше радиуса образующей ролика;
В - расстояние между линиями пересечения цилиндрической и тороидальной поверхностей перемычек в плоскости наибольшего диаметра ролика; 
Dw - наибольший диаметр ролика;
Gr - радиальный зазор в подшипнике.







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