ШАРИКОПОДШИПНИК Российский патент 1996 года по МПК F16C19/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах валов и осей.

Наиболее близким к изобретению является шарикоподшипник, содержащий кольца с дорожками качения и расположенные в них шарики и, по меньшей мере, одно средство разгрузки рабочего усилия в виде локального изменения кривизны (локального углубления) поверхности дорожки качения.

Наличие местного углубления на беговой дорожке поверхности качения приводит к микроударам шариков с беговую дорожку при прохождении ими местного углубления, что приводит к повышению шума работы шарикоподшипника. Шум усиливается также из-за большой частоты микроударов, так как каждый шарик поочередно проходит через местное углубление на каждом обороте вокруг кольца.

Технический результатом изобретения снижение шума работы шарикоподшипника и повышение его технологичности.

Это достигается тем, что средство разгрузки от рабочего усилия выполнено на рабочей поверхности каждого шарика в виде по меньшей мере одного локального изменения кривизны рабочей поверхности, которое соответствует условию:

где R_o радиус сферы шарика;
R₁ радиус кривизны локально измененной поверхности шарика.

На фиг. 1 изображен предлагаемый шарикоподшипник, на фиг. 2 место 1 на фиг. 1.

Шарикоподшипник содержит наружное 1 и внутреннее 2 кольца, сепаратор 3, шарики 4, установленные между кольцами, а на поверхности каждого шарика выполнено по крайней мере одно локальное изменение кривизны поверхности 5. Геометрические размеры части поверхности шарика с локально измененной кривизной определяются, исход из размеров пятен контакта шариков с дорожками качения под нагрузкой.

Средство разгрузки тел качения шарикоподшипника от рабочей нагрузки в виде локального изменения кривизны шарика получают путем дополнительного шлифования части поверхности шарика.

В процессе работы шарикоподшипника каждый шарик 4, кроме вращения по кольцам 1 и 2 вокруг оси подшипника, совершает верчение вокруг перпендикулярной оси, что приводит к постоянной смене точек контакта шариков 4 с кольцами 1 и 2 и в конечном итоге вовлечению в работу всей поверхности шарика.

В связи с этим точки контакта каждого шарика будут периодически приходиться на участок его поверхности с локальной измененной кривизной 5, за счет чего реализуется поочередное разгружение шариков от нагрузки и ликвидируется силовое защемление тел качения силами трения скольжения, что обеспечит работу шарикоподшипника без заклинивания. Интервал времени между очередными разгружениями шариков определяется количеством и геометрическими размерами участков с локально измененной кривизной поверхности шариков, но в любом случае размеры этих участков выполняются больше размеров пятна контакта шарика с дорожками качения под нагрузкой.

Так как локальное изменение кривизны поверхности на шарике выполнить технологически проще, чем местное углубление на беговой дорожке наружного кольца, когда углубление должно сразу иметь плавный переход на сферические поверхности двух различных диаметров, то предлагаемое изобретение обеспечивает улучшение технологичности шарикоподшипника.

Предлагаемая конструкция шарикоподшипника, при которой очередные разгружения шариков происходят через определенное число оборотов их вокруг оси подшипника, наряду с возможностью выполнения плавного перехода от сферической поверхности шарика к средству разгрузки обеспечивает уменьшение количества микроударов шариков и, следовательно, снижение шума работы шарикоподшипника.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: на рабочей поверхности каждого шарика выполнено локальное изменение кривизны рабочей поверхности в виде углубления, определяемое соответствующему условию. Такое выполнение снижает шум работы шарикоподшипника. 2 ил.

Шарикоподшипник, содержащий наружное и внутреннее кольца, шарики в сепараторе и по меньшей мере одно средство разгрузки от рабочего усилия в виде локального изменения кривизны рабочей поверхности, отличающийся тем, что средство разгрузки выполнено на рабочей поверхности каждого шарика, при этом локальное изменение кривизны рабочей поверхности определено условием:
1/R₁<1/R₀,
где R₀ радиус сферы шарика;
R₁ радиус кривизны локально измененной поверхности шарика.