ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F16C33/38 

Изобретение относится к машиностроению, а в частности к подшипникам качения, работающим в условиях жидкостной или постоянно заложенной смазки.

Известен подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольца, тела качения и составной из двух частей сепаратор с гнездами для размещения тел качения и окнами, выполненными в стенках гнезд ,и на одной из боковых сторон которого жестко закреплена лопатка.

Недостатком такого подшипника качения является то, что сепаратор, позволяя подводить к поверхностям трения тел качения и гнезд сепаратора смазывающее вещество, не способствует его удержанию вблизи этих поверхностей. В процессе работы подшипника качения, из-за наличия на сепараторе лопаток, увеличивается момент сопротивления вращению, что способствует дополнительному нагреву и тем самым ухудшает условия смазки подшипника качения. Имея площадь поверхности, равную площади окна, лопатка мешает прямому поступлению смазывающего вещества на поверхности трения тела качения и гнезда сепаратора. Смазывающее вещество попадает в подшипник качения торца, а лопатка закрывает своей поверхностью окно. Только часть смазывающего вещества захватывается лопаткой и направляется через окно к поверхностям трения. Размещение лопатки на одной из боковых сторон окна создает повышенную концентрацию напряжений в местах сопряжения окна с лопаткой, так как радиус сопряжения практически равен нулю. Для соблюдения равнопрочности конструкции подшипника качения неизбежно требуется увеличение поперечного сечения сепаратора. Необходимо уменьшать площадь окна, что ухудшает условия смазки подшипника качения. Подвод смазывающего вещества к подшипнику качения возможен только с одной стороны, а отвод- только с другой.

Целью изобретения является улучшение условий смазки подшипника качения.

Указанная цель достигается тем, что в подшипнике качения, содержащем внутреннее и наружное кольца, тела качения и составной из двух частей сепаратор с гнездами для размещения тел качения и окнами, выполненными в стенках гнезд, в каждой стенке гнезда со стороны, обращенной к телу качения, в зоне расположения окна выполнено углубление по контуру гнезда, а каждое окно выполнено с по меньшей мере одной перегородкой в виде обращенного к телу качения выступа, вершина которого расположена на оси вращения тела и с зазором по отношению к последнему не более нормативного, при этом перегородки выполнены за одно целое с корпусом сепаратора. Вершина выступа может быть выполнена сферической или конической формы.

На фиг.1 представлен подшипник качения в разрезе с элементами; на фиг.2 - представлено сечение перегородки в окне гнезда сепаратора; на фиг.3 - представлено гнездо одной из двух частей сепаратора с прилегающими к нему площадками, соединяющими гнезда.

Подшипник качения содержит сепаратор, состоящий из двух частей 1, в гнездах 2 которого размещены тела 3 качения, а также внутреннее 4 и наружное 5 кольца. В каждом гнезде 2 сепаратора выполнено окно 6, которое размещают в углублении 7, выполняемом на поверхности и по контуру 8 гнезда 2 со стороны, обращаемой к телу 3 качения. Углубление 7 выполняют в каждом гнезде 2 обеих частей 1 сепаратора. При этом окно 6 разделено перегородкой 9. Поверхность перегородки 9, обращенная к телу 3 качения, выполнена в виде выступа 10. Вершина выступа 10 расположена на оси вращения тела 3 качения с зазором по отношению к телу 3 качения и с возможностью контактирования с ним в процессе работы подшипника качения. Углубление 7 в сепараторе на поверхности и по контуру гнезда 2 со стороны, обращенной к телу качения, выполнено так, чтобы смазывающее вещество, прошедшее через окно 6, могло свободно циркулировать внутри гнезда 2 и смазывать поверхности трения тела 3 качения и сепаратора и тем самым улучшить условия смазки подшипника качения. Углубление 7, при соединении двух частей 1 сепаратора, образует кольцо вокруг тела 3 качения, в котором размещается резерв смазывающего вещества в местах, близких к поверхностям трения тела 3 качения и гнезда 2 сепаратора. Этот резерв смазывающего вещества необходим при нормальной работе и особенно в случае перебоев в подводе смазывающего вещества. Углубление 7 выполняют на некотором расстоянии от контура гнезда 2 сепаратора. Расстояние от контура гнезда 2 сепаратора до контура углубления 7 не ограничивается и может быть любым технически приемлемым. Основным критерием при этом является технологичность изготовления сепаратора и его прочность. Форма контура углубления 7 не влияет на условия смазки, поэтому ее выполняют соответствующей форме контура гнезда 2 сепаратора. Поверхность углубления 7 выполняют с плавным или резким, или иным переходом на внутреннюю поверхность гнезда 2, так как форма этого перехода также не влияет на условия смазки. Окно 6 выполняют в углублении с тем, чтобы обеспечить смазывающему веществу возможность перемещаться из окна 6 к поверхностям трения тела 3 качения и гнезда 2 сепаратора и циркулировать вокруг тела 3 качения по кольцу, образуемому углублениями 7 в гнезде 2 сепаратора. Окно 6 выполнено с по меньшей мере одной перегородкой 9, размещенной на оси вращения тела 3 качения. Это позволяет разместить окно 6 практически по всей поверхности гнезда, на каждой из частей 1 сепаратора по обе стороны от оси вращения тела 3 качения, в местах его наибольшей скорости вращения относительно гнезда 2 сепаратора. При этом смазывающее вещество поступает непосредственно на поверхности с интенсивным трением, а также увеличивается площадь, открытая для смазки поверхностей трения тела 3 качения и гнезда 2 сепаратора. Кроме того, разделение окна одной или большим числом перегородок 9 позволяет обеспечить требуемую жесткость и прочность конструкции сепаратора. Перегородка 9 выполнена за одно целое с корпусом сепаратора для обеспечения требуемой прочности сепаратора при наличии в каждом гнезде 2 сепаратора окна 6. Поверхность перегородки 9, обращенная к телу 3 качения, выполнена в виде выступа 10, сферической для увеличения жесткости перемычки и тем самым обеспечения требуемой прочности всего сепаратора. Вершину выступа 10 располагают на оси вращения тела 3 качения с зазором относительно тела качения и возможностью контактирования с телом качения в процессе работы с тем, чтобы уменьшить момент сопротивления вращению подшипника качения. Форма выступа 10 может быть любой. При этом обеспечивается минимально возможная величина момента сопротивления вращению. Это связано с тем, что на оси вращения тела 3 качения и в непосредственной близости от нее скорость трения тела 3 качения о перегородку минимальна. Кроме того, выступ 10, контактируя своей вершиной с телом 3 качения, образует незначительную площадь контакта и тем самым способствует уменьшению силы трения и момента сопротивления вращению. Боковые поверхности перегородки 9 плавно сопрягаются со стенками окна 6, что позволяет уменьшить концентрацию напpяжений в местах их сопряжения. Зазор между вершиной выступа 10 и телом 3 качения установлен не более нормативного для аналогичных подшипников качения с тем, чтобы уменьшить вибрацию подшипника качения.

Подшипник качения работает следующим образом.

Смазывающее вещество подается в подшипник качения с одного из торцов и попадает на поверхности одной из частей 1 сепаратора, тел качения 3, колец 4 и 5, а также в окна 6 этой части 1 сепаратора. Взаимодействуя с вращающимися деталями, смазывающее вещество разбрызгивается по внутренней полости подшипника качения, смазывая поверхности всех деталей и проходя через подшипник качения различными путями, выходит со стороны другого его торца. Часть смазывающего вещества, которая поступает в окно 6 сепаратора, проникает в углубление 7, где она собирается и откуда затем попадает на поверхности тела качения 3, гнезда 2 и перегородки 9 этой части 1 сепаратора. Под действием давления вновь поступающих порций смазывающего вещества и инерционных сил смазывающее вещество продвигается по углублению 7 из этой части 1 сепаратора в углубление 7 другой части 1 сепаратора. Затем смазывающее вещество из углубления 7 другой части 1 сепаратора попадает на поверхности тела качения 3, гнезда 2 и перемычки 9 другой части 1 сепаратора или выходит через окно 6 другой части 1 сепаратора. Смазывающее вещество, собирающееся в углублении 7 сепаратора, постепенно обновляется, вытесняясь новыми порциями смазывающего вещества, поступающими в подшипник качения с одного из торцов. При этом смазывающее вещество постоянно циркулирует по кольцу вокруг тела качения 3 в гнезде 2 сепаратора и без помех подается в зоны трения на поверхности тела качения 3 гнезда 2 сепаратора и перегородки 9, разделяющей окно 6 сепаратора, обеспечивая улучшение условий смазки подшипника качения.

Использование: машиностроение, в частности в подшипниках качения, работающих в условиях жидкостной или постоянно заложенной смазки. Сущность: подшипник качения содержит сепаратор из двух частей, в гнездах которого размещены тела качения, а также внутреннее и наружное кольца. В каждом гнезде сепаратора выполнено окно. В теле сепаратора на поверхности и по контуру гнезда со стороны, обращаемой к телу качения, выполнено углубление. Углубление выполняют в каждом гнезде обеих частей сепаратора. В углублении на всей его протяженности выполнено окно, которое разделено одной перегородкой. Перегородка выполнена за одно целое с телом сепаратора и расположена на оси вращения тела качения. Поверхность перегородки, обращенная к телу качения, выполнена в виде выступа, формируемого сферой. Такая конструкция обеспечивает улучшение условий смазки в подшипнике качения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ, содержащий внутреннее и наружное кольца, тела качения и составной из двух частей сепаратор с гнездами для размещения тел качения и окнами, выполненнными в стенках гнезд, отличающийся тем, что в каждой стенке гнезда со стороны, обращенной к телу качения, в зоне расположения окна выполнено углубление по контуру гнезда, а каждое окно выполнено с по меньшей мере одной перегородкой в виде обращенного к телу качения выступа, вершина которого расположена на оси вращения тела качения и с зазором по отношению к последнему не более нормативного, при этом перегородки выполнены за одно целое с корпусом сепаратора. 2. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что вершина выступа каждой перегородки выполнена сферической или конической формы.