Патент на изобретение №2365798

(54) ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах с предварительным натягом при высоких скоростях вращения. Подшипник качения содержит наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности упорного борта, длина которого определяется по формуле, и расположенные между кольцами конические тела качения. Форма средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки выполнена в виде поверхности, сечением которой является кривая, описываемая уравнением

где а – свободный член, a=s; b – коэффициент,

s – максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки, d_max – наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника. Технический результат: постепенная разгрузка тел качения от рабочей нагрузки и сил трения скольжения, улучшение условий смазки, снижение вибрации и шумности работы подшипника качения. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах с предварительным натягом при высоких скоростях вращения.

Известен подшипник качения (1), содержащий наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности, и расположенные между кольцами конические тела качения.

Недостатком такой конструкции подшипника является то, что средство разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности упорного борта, выполненное на небольшом участке, не может обеспечить плавную разгрузку и нагрузку тел качения, особенно при высоких скоростях вращения. В результате, при разгрузке тел качения от рабочей нагрузки будут иметь место удары в зоне углубления, что приведет к снижению долговечности подшипника.

Известен подшипник качения (2), принятый за прототип, содержащий наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности упорного борта, длина которого определяется из выражения

,

где l – длина местного углубления;

d_max – наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника;

z – число тел качения в подшипнике,

и расположенные между кольцами конические тела качения.

Недостатком такой конструкции подшипника качения является то, что средство разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления произвольной формы, выполненное на рабочей поверхности упорного борта, на длине l, не в полной мере может обеспечить постепенную разгрузку и нагрузку тел качения. В результате при работе подшипника качения разгрузка и нагрузка тел качения будет сопровождаться вибрацией и шумом.

Предлагаемым изобретением решается задача постепенной разгрузки тел качения от рабочей нагрузки и снижения вибрации и шумности работы подшипника качения.

Достижение указанного технического результата осуществляется тем, что в подшипнике качения, содержащем наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности упорного борта, длина которого определяется из выражения

,

где l – длина местного углубления;

d_mах – наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника;

z – число тел качения в подшипнике,

и расположенные между кольцами конические тела качения, форма средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки выполнена в виде поверхности, сечением которой является кривая, описываемая уравнением

,

где a – свободный член, a=s;

b – коэффициент, ;

S – максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлено сечение предлагаемого подшипника качения.

На фиг.2 изображено внутреннее кольцо с конической дорожкой качения и упорным бортом, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности упорного борта, длина которого определяется из выражения

,

где l – длина местного углубления;

d_max – наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника;

z – число тел качения в подшипнике,

а форма средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки выполнена в виде поверхности, сечением которой является кривая, описываемая уравнением

,

где а – свободный член, a=s;

b – коэффициент, ;

s – максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки.

Подшипник качения содержит наружное 1 и внутреннее 2 с коническими дорожками качения кольца, упорный борт 3 на внутреннем кольце 2, который снабжен средством разгрузки 4 тел качения 5 от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности упорного борта 3, длина которого определяется из выражения

,

где l – длина местного углубления;

d_mах – наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника;

z – число тел качения в подшипнике,

и расположенные между кольцами конические тела качения 5. Форма средства разгрузки 4 тел качения 5 от рабочей нагрузки выполнена в виде поверхности, сечением которой является кривая 6, описываемая уравнением

,

где a – свободный член, a=s;

b – коэффициент, ;

s – максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки.

Уравнение кривой 6 получено из условий, что, во-первых, в местах сопряжения поверхности средства разгрузки 4 с поверхностью упорного борта 3 значения функций, описывающих эти поверхности должны быть равны, а во-вторых, первые производные этих функций в местах сопряжения также должны быть равны.

Значение сводного члена a принимается из условия разгрузки тел качения 5 от рабочей нагрузки в зоне средства разгрузки 4. Следовательно, a=s.

Величина коэффициента b определяется из условия, что сопряжение поверхности средства разгрузки 4 тел качения 5 от рабочей нагрузки с поверхностью упорного борта 3 должно происходить на длине .

Тогда .

Работает предлагаемый подшипник качения следующим образом. При вращении подшипника каждое коническое тело качение 5 постепенно попадает в средство разгрузки 4, форма которого выполнена в виде поверхности, сечением которой является кривая 6, внутреннего кольца 2, и освобождается от рабочей контактной нагрузки и силы трения скольжения между бортом 3 внутреннего кольца 2 и торцом тела качения 5. При этом за счет плавного сопряжения поверхности средства разгрузки 4 и поверхности упорного борта 3 улучшаются условия смазки, снижается вибрация и шум работы подшипника качения.

Источники информации

1. Патент РФ на изобретение 2303718, F16C 19/34, F16C 33/58, бюл. 21, 2007 – аналог.

2. Патент РФ на полезную модель 66452, F16C 19/00, бюл. 25, 2007 – прототип.

Формула изобретения

Подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее с коническими дорожками качения кольца, упорный борт на одном из них, который снабжен средством разгрузки тел качения от рабочей нагрузки в виде местного углубления рабочей поверхности упорного борта, длина которого определяется из выражения

где l – длина местного углубления;
d_max – наибольший диаметр дорожки качения внутреннего или наружного кольца подшипника;
z – число тел качения в подшипнике,
и расположенные между кольцами конические тела качения, отличающийся тем, что форма средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки выполнена в виде поверхности, сечением которой является кривая, описываемая уравнением

где а – свободный член, a=s;
b – коэффициент,
s – максимальная глубина средства разгрузки тел качения от рабочей нагрузки.

РИСУНКИ