РОЛИКОВЫЙ КОНИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК

РОЛИКОВЫЙ КОНИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК


RU (11) 2261375 (13) C1

(51) 7 F16C19/38 

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

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.09.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004102758/11 
(22) Дата подачи заявки: 2004.01.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.01.30 
(45) Опубликовано: 2005.09.27 
(56) Аналоги изобретения: JP 2003184885 А, 03.07.2003. SU 183544 A1, 17.06.1966. ЕР 1348879 A1, 01.10.2003. 
(72) Имя изобретателя: Пенза Валерий Николаевич (BY); Гагасов Александр Матвеевич (BY); Вайткус Юлиус Мартинович (BY); Савастенко Максим Евсеевич (BY); Бахуревич Анатолий Степанович (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 КОНИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения, и может быть использовано в высокоскоростных узлах, например шпинделях, коробках передач, трансмиссиях. Роликовый конический подшипник содержит наружное кольцо с дорожкой качения, конические ролики, внутреннее кольцо с упорным бортом. Ролики расположены в два ряда, а внутреннее кольцо выполнено с двумя дорожками качения, расположенными таким образом, что их образующие параллельны. Поверхность перехода между ними служит опорной поверхностью для торцов одного ряда роликов. Технический результат - повышение быстроходности подшипника при повышенной осевой грузоподъемности и долговечности. 2 ил. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения, и может быть использовано в высокоскоростных узлах, например шпинделях, коробках передач, трансмиссиях.
Известен роликовый конический однорядный подшипник по патенту Российской Федерации №2143617, опубл. 1999 г. /1/. Подшипник состоит из наружного кольца с дорожкой качения, внутреннего кольца с дорожкой качения и упорным бортом, одного ряда конических роликов, размещенных в сепараторе.
Недостатком подшипника является его невысокая грузоподъемность, в том числе осевая грузоподъемность. 
В качестве прототипа выбран роликовый конический однорядный подшипник широкой или особоширокой серии из Каталога продукции Европейской подшипниковой корпорации. М., ВПК, 2001, стр.150-151, например тип 7612. /2/. Подшипник содержит наружное кольцо с дорожкой качения, один ряд конических роликов, внутреннее кольцо с дорожкой качения и упорным бортом, взаимодействующим опорной поверхностью с торцами роликов. Длина ролика в 2,5-3 раза превышает его диаметр.
Такие подшипники обладают высокой грузоподъемностью, при этом осевая грузоподъемность достаточно высока и составляет 0,65-0,70 от радиальной. Недостатком подшипника является то, что при увеличенной осевой грузоподъемности увеличивается сила взаимодействия торца ролика с опорной поверхностью упорного борта внутреннего кольца, и за счет увеличения трения скольжения между ними и большого тепловыделения ограничивается быстроходность подшипника. Кроме того, ролик, из-за его большой длины, в процессе работы может перекашиваться, увеличивая силу взаимодействия с упорным бортом, что может привести к разрушению поверхности торца ролика и опорной поверхности борта.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание конструкции роликового конического подшипника, обладающего повышенной быстроходностью при повышенной осевой грузоподъемности и повышенной долговечностью.
Поставленная задача решается тем, что в роликовом коническом подшипнике, содержащем наружное кольцо с дорожкой качения, конические ролики, внутреннее кольцо с упорным бортом, согласно изобретению ролики расположены в два ряда, а внутреннее кольцо выполнено с двумя дорожками качения, расположенными таким образом, что их образующие параллельны, а поверхность перехода между ними служит опорной поверхностью для торцов одного ряда роликов.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен роликовый конический подшипник в осевом разрезе.
На фиг.2 изображена схема распределения сил в подшипнике и силовые треугольники нагрузки на каждый ряд роликов.
Роликовый конический подшипник содержит наружное кольцо 1 с конической дорожкой качения 2, внутреннее кольцо 3 с двумя коническими дорожками качения 4, 5 и упорным бортом 6, два ряда одинаковых конических роликов 7, 8. Ролики 8 своими торцами 9 контактируют с опорной поверхностью 10 упорного борта 6. Образующие 11, 12 дорожек качения 4, 5, соответственно, внутреннего кольца 3 параллельны между собой. Ролики 7 своими торцами 13 опираются на поверхность 14 перехода между дорожками качения 4, 5 внутреннего кольца 3. Образующая 15 дорожки качения 2 наружного кольца 1 наклонена к оси O-O подшипника под углом , а к образующим 11, 12 дорожек качения 4, 5, соответственно, внутреннего кольца 3 под углом . Угол является утлом конусов роликов 7, 8.
Подшипник работает следующим образом. При приложении к узлу внешней нагрузки Q она распределяется между двумя рядами роликов 7, 8 приблизительно одинаково по Q/2 на каждый из них (см. фиг.2). При этом на каждый ряд роликов 7, 8 действуют усилия: на ролики 8 со стороны наружного кольца 1 действует сила P1, направленная перпендикулярно дорожке качения 2; со стороны внутреннего кольца 3 действует сила P2, направленная перпендикулярно дорожке качения 5; со стороны опорной поверхности 10 упорного борта 6 действует сила Рб, направленная вдоль дорожки качения 5 внутреннего кольца 3. На ролики 7 со стороны наружного кольца 1 действует сила P1', направленная перпендикулярно дорожке качения 2, со стороны внутреннего кольца 3 - сила Р2' , направленная перпендикулярно дорожке качения 4, со стороны опорной поверхности 14 - сила Рб', направленная вдоль дорожки качения 4. Ролики 7, 8 будут находиться в равновесии, если силы P1, Р2, Рб и P 1',P2',Pб', соответственно, образуют замкнутые силовые треугольники. На фиг.2 силы Р 1,Р2,Р3,Рб, действующие на ролик 8, условно представлены силовым треугольником АВС. В треугольнике АВС: AB=P1, CA=P2, ВС=Р б, угол при вершине А равен . 
Из теоремы синусов известно, что

Подставляя значения ВС и АВ, получим:

Поскольку 

Для однорядного подшипника на ряд роликов действует полная сила Q, при этом

Сравнивая зависимости (3) и (4), видим, что со стороны опорной поверхности 10 упорного борта 6 на торец 11 ролика 8 действует усилие в два раза меньшее, чем в случае однорядного подшипника.
Снижение усилия Рб, действующего на торцы 11 роликов 8 со стороны опорной поверхности 10 упорного борта 6, и распределение его также на торцы 13 роликов 7 со стороны опорной поверхности 14 перехода между дорожками качения 4, 5 внутреннего кольца 3 в виде усилия Рб', позволяет снизить трение скольжения в упорной паре, снизить тепловыделение, и, в результате, повысить быстроходность подшипника. При этом осевая грузоподъемность подшипника соответствует осевой грузоподъемности роликового конического однорядного подшипника широкой или особоширокой серии. Кроме того, вместо одного ряда длинных роликов (в прототипе) подшипник содержит два ряда коротких роликов, которые в процессе работы не будут перекашиваться и приводить к дополнительным усилиям со стороны борта 6 и, как следствие, к разрушениям поверхности 9 ролика 8 и опорной поверхности 10 борта 6.
Источники информации
1. Патент РФ №2143617,опубл. 1999 г.
2. Каталог продукции Европейской подшипниковой корпорации. М., ВПК, 2001, стр.150-151.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Роликовый конический подшипник, содержащий наружное кольцо с дорожкой качения, конические ролики, внутреннее кольцо с упорным бортом, отличающийся тем, что ролики расположены в два ряда, а внутреннее кольцо выполнено с двумя дорожками качения, расположенными таким образом, что их образующие параллельны, а поверхность перехода между ними служит опорной поверхностью для торцов одного ряда роликов.





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