ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F16C33/46 

Изобретение относится к области машиностроения, а в частности к подшипникам качения, работающим в узлах машин и механизмов.

Известен стандартный подшипник качения (ПК), содержащий два кольца установленные между ними тела качения (ТК) и направляемый одним из колец массивный сепаратор с гнездами под тела качения [1].

Известно также, что сопротивление вращению в ПК зависит от потерь на трение между сепаратором и сопряженными с ним деталями и связано с конструкцией деталей ПК. При прочих равных условиях (без учета трения в контакте тел качения с дорожками качения колец) потери на трение в первую очередь определяются условиями трения сепаратора о бортики направляющего его кольца ПК и трения тел качения о поверхность гнезд сепаратора, а также следующими не мало важными факторами, зависящими от конструктивных параметров сепаратора, такими как масса, размеры и материал сепаратора - способ базирования (направления или центрирования) сепаратора, форма и размеры элементов базирования сепаратора - установленные зазоры между сепаратором и сопряженными с ним деталями. Кроме того, потери на трение в подшипниках качения связаны со способностью сепаратора к демпфированию ударных нагрузок, способностью сепаратора удерживать на своей поверхности смазывающее вещество (СВ) с условиями циркуляции СВ во внутренней полости подшипника качения. При этом потери на трение в подшипниках качения зависят от площадей и шероховатостей поверхностей деталей, линейных скоростей скольжения и усилий, действующих в местах касания трущихся поверхностей.

Недостатком конструкции подшипника качения [1] является то, что ПК содержит так называемый массивный сепаратор, который занимает значительную часть внутренней полости ПК, имеет относительно большую массу и направляется одним из колец (базируется на одном из колец). Трение, возникающее в местах касания сепаратора с телами качения и с кольцом подшипника качения, направляющим сепаратор, достигает значительной величины, в результате чего ПК имеет относительно большое сопротивление вращению.

Известен ряд технических решений, направленных на уменьшение сопротивления вращению ПК за счет снижения потерь на трение в подшипниках качения, в конструкциях которых применяется массивный сепаратор. Например, такое как подшипник качения, содержащий два кольца и установленные между ними тела качения, и, по меньшей мере, один сепаратор для радиальных роликовых подшипников, в котором между опорными бортами имеются цилиндрические гнезда для роликов; на наружной поверхности сепаратора выполнены сегментные вырезы, расположенные против каждого гнезда для роликов [2]. Или такое, как подшипник качения, содержащий два кольца и установленные между ними тела качения, и, по меньшей мере, один сепаратор роликоподшипника, содержащий кольцо, центрирующееся по одному из колец подшипника, и гнезда для размещения тел качения, разделенные перемычками, изогнутыми в средней части, лежащие ниже оси ролика и параллельно ей, а также выступы, удерживающие тела качения от смещения; участки перемычки, расположенные по обе стороны от средней части, выполнены прямолинейными и расположены под углом к оси тел качения, а выступы размещены на внутренней стороне средней части перемычек [3].

Недостатком таких конструкций подшипников качения является то, что сепаратор направляется (центрируется) поверхностью одного из колец. Между соприкасающимися поверхностями сепаратора и направляющего кольца ПК возникает трение скольжения, которое тем больше, чем больше площадь касания и меньше зазор, разделяющий поверхности деталей. Несмотря на выполнение сегментных вырезов на поверхности сепаратора или исключение касания сепаратора с одним из двух бортиков кольца, направляющего сепаратор, трение между сепаратором и кольцом полностью не устранено. Тела качения касаются со взаимным скольжением гнезд сепаратора по относительно большой площади, так как гнезда для тел качения по форме и размерам выполнены соответствующими форме и размерам установленных в них тел качения. При этом попадание смазывающего вещества в зазор между гнездами сепаратора и телами качения затруднено из-за того, что сепаратор выполнен массивным и занимает значительную часть внутренней полости ПК. Сепараторы таких конструкций имеют сравнительно большие размеры и массу, которые непосредственно влияют на величину усилий, действующих в местах касания поверхностей ТК и гнезд сепаратора. Кроме того, линейная скорость скольжения поверхности тела качения по поверхности гнезда сепаратора всегда равна наибольшей линейной скорости для данного подшипника качения и для данных условий и режимов работы подшипника качения. Так как потери на трение в подшипнике качения зависят от условий циркуляции СВ во внутренней полости подшипника качения или от способности подшипника качения пропускать через внутреннюю полость СВ, предназначенное для его охлаждения и смазки, то сравнительно большие размеры сепаратора не способствуют уменьшению потерь на трение в ПК. Поэтому конструкции таких подшипников качения имеют сравнительно большое сопротивление вращению, что ухудшает условия работы подшипника качения.

Известны также другие технические решения, направленные на уменьшение сопротивления вращению подшипников качения за счет уменьшения трения и повышения работоспособности сепаратора, в которых вместо массивных сепараторов применяются другие конструкции сепараторов, например штампованные сепараторы. Одним из таких технических решений является подшипник качения, содержащий два кольца и установленные между ними тела качения и, по меньшей мере, один сепаратор роликового подшипника, состоящий из кольца с разделенными перемычками гнездами для размещения роликов и с торцовыми радиально расположенными буртами, удерживающими ролики от смещения в осевом направлении; в местах расположения вершин окон перемычки снабжены выступами, расположенными параллельно буртам кольца в том же направлении и образованными отогнутыми краями пазов, выполненных в теле кольца [4]. Другим аналогичным техническим решением является подшипник качения, содержащий два кольца и установленные между ними тела качения и, по меньшей мере, один сепаратор роликового подшипника с разделенными перемычками гнездами под тела качения и с отбортованным краем с выступами, отогнутыми над перемычками параллельно оси подшипника; в каждом промежутке между выступами отбортованного края сепаратора и на его неотбортованном крае выполнены параллельные гнездам прорези, при этом участки сепаратора, находящиеся между прорезью и отбортованным краем и между прорезью и гнездом на неотбортованном крае, выгнуты внутрь сепаратора по радиусу до контакта с телами качения [5].

Недостатки таких конструкций подшипников качения заключаются в следующем.

В сепараторах выполнены конструктивные элементы, благодаря которым касание поверхностей гнезд с поверхностями ТК заменено касанием поверхностей перемычек и выступов с поверхностями ТК. Это позволило несколько уменьшить площадь касания, но незначительно уменьшило сопротивление вращению подшипника качения. Это связано с тем, что касание поверхностей перемычек и выступов с поверхностью ТК происходит при наибольшей линейной скорости скольжения. Несмотря на то, что сепараторы этих подшипников качения выполнены из тонкостенного материала, например, штамповкой из стальных листов, они имеют не намного меньшую массу по сравнению с массивными сепараторами, выполненными из толстостенного металла, например механической обработкой из латунных отливок. Выступы, расположенные на перемычках, и бурты препятствуют свободной циркуляции смазывающего вещества во внутренней полости ПК, что создает дополнительное трение и тем самым увеличивает сопротивление вращению подшипника качения. Кроме того, сепараторы таких конструкций не нашли широкого распространения и, в основном, применяются в роликовых радиальных и игольчатых подшипниках качения.

Наиболее близким техническим решением, направленным на уменьшение сопротивления вращению подшипника качения за счет повышения надежности сепаратора, принятым в качестве прототипа, является подшипник качения, содержащий кольца и установленные между ними тела качения, и, по меньшей мере, один сепаратор подшипника качения, имеющий форму кольца, с гнездами для тел качения, с перемычками между ними в виде дугообразных лепестков и боковыми перемычками, выполненный с отбортованными в противоположные стороны краями и с радиальными выступами на боковых перемычках, при этом упомянутые выступы и лепестки одинаково направлены [6].

Недостатки такого подшипника качения заключаются в том, что конструкция сепаратора не позволяет устранить причины возникновения трения. Это связано с тем, что сепаратор центрируется (базируется) по телам качения при помощи перемычек гнезд, выполненных в виде лепестков, и взаимодействует с трением скольжения боковыми перемычками с ТК, а радиальные выступы боковых перемычек сепаратора имеют возможность соприкасаться с ТК и вызывают дополнительное трение. Все это не позволяет существенно уменьшить сопротивление вращению. Конструкция сепаратора имеет относительно большую ширину, из-за чего приходится уменьшать размер ТК, что снижает основной параметр ПК - грузоподъемность. Величина осевого размера (ширина) сепаратора особенно сказывается на работе двухрядных ПК, в которых может возникнуть нежелательное трение сопряженных торцов сепараторов друг о друга, что увеличивает сопротивление вращению. Конструкция сепаратора сложна из-за необходимости формировать перемычки гнезд в виде лепестков, что требует достижения необходимой точности при изготовлении, так как от этого зависит работоспособность и сепаратора, и ПК в целом.

Целью изобретения является уменьшение сопротивления вращению подшипника качения за счет снижения потерь на трение между сепаратором и сопряженными с ним деталями.

Указанная цель достигается тем, что подшипник качения, содержащий кольца и установленные между ними тела качения и, по меньшей мере, один сепаратор, имеющий форму кольца с гнездами для тел качения с перемычками между ними и боковыми перемычками с выступами, отличающийся тем, что выступы боковых перемычек сепаратора изгибают под любым технически выполнимым углом к радиальной плоскости ПК, в том числе под углом 90° (параллельно оси ПК), или 0° (перпендикулярно оси ПК), или под углом, равным начальному углу контакта ПК, и вершинами направляют в сторону осей вращения ТК. Каждое тело качения снабжают сквозным или, по меньшей мере, одним глухим осевым отверстием, которым придают форму поверхностей вращения, например, полусферы, конуса, цилиндра, или любую другую форму поверхности, или комбинации нескольких форм поверхностей, и ось вращения располагают на оси вращения ТК. В каждом гнезде сепаратора вершины обоих выступов боковых перемычек сепаратора располагают на прямой, проходящей параллельно, или под некоторым углом к оси ПК, например под углом, равным начальному углу контакта ПК, и размещают на осях вращения ТК или в непосредственной близости от них у торцов ТК. Вершины выступов, по меньшей мере, одного из двух выступов боковых перемычек каждого гнезда сепаратора размещают в осевых отверстиях ТК. Вершины выступов боковых перемычек сепаратора по форме и размерам выполняют соответствующими форме и размерам осевых отверстий ТК и обеспечивают им возможность взаимодействовать своими поверхностями с поверхностями торцов и осевых отверстий ТК, например, с образованием зазоров, величины которыхпринимают не превышающими зазоров, предусматриваемых для установки ТК в гнезда сепаратора, или без зазоров, или с образованием натяга. Размеры ТК, перемычек, боковых перемычек и гнезд сепаратора выполняют с обеспечением гарантированного зазора между поверхностями ТК и поверхностями гнезд сепаратора не менее чем нормативный зазор, предусматриваемый для установки ТК в гнезда сепаратора. В каждом гнезде сепаратора расстояние между вершинами выступов боковых перемычек сепаратора выполняют меньше размера ТК, измеряемого в собранном ПК по прямой, соединяющей указанные вершины выступов боковых перемычек сепаратора. Поверхностям осевых отверстий ТК в местах, где они вступают во взаимодействие с поверхностями вершин выступов боковых перемычек сепаратора, придают шероховатость, сравнимую с шероховатостью рабочих поверхностей ТК, и устанавливают, например, соответствующей шероховатости полированной, или шлифованной, или выдавленной, или дернованной, или любой другой поверхности. Перемычки гнезд сепаратора устанавливают на меньшем или большем расстоянии от оси ПК, чем оси вращения ТК, и располагают параллельно или под некоторым углом к осям вращения ТК.

Выступы боковых перемычек сепаратора изгибают под любым технически выполнимым углом к радиальной плоскости ПК, в том числе под углом 90° (параллельно оси ПК), или 0° (перпендикулярно оси ПК), или под углом, равным начальному углу контакта ПК для того, чтобы направить вершины выступов в сторону осей вращения ТК. Вершины выступов боковых перемычек сепаратора направляют в сторону осей вращения ТК с тем, чтобы расположить их вдоль оси ПК и разместить в непосредственной близости от осей вращения и у торцов ТК.

Каждое тело качения снабжают, по меньшей мере, одним осевым отверстием, а в каждом гнезде сепаратора вершины обоих выступов располагают на прямой, проходящей параллельно или под некоторым углом к оси ПК, например под углом, равным начальному углу контакта ПК, и размещают на осях вращения ТК или в непосредственной близости от них у торцов ТК для того, чтобы разместить вершины выступов в осевых отверстиях ТК. Тела качения снабжают сквозными или глухими осевыми отверстиями для того, чтобы упростить конструкцию и обеспечить технологичность ее изготовления. Осевые отверстия ТК, при необходимости, могут быть использованы в качестве центровых отверстий при обработке рабочих поверхностей ТК. Снабжение ТК сквозными осевыми отверстиями обеспечивает возможность использования трубы в качестве заготовки для изготовления ТК, что также повышает технологичность конструкции. Осевым отверстиям ТК придают форму поверхностей вращения, например полусферы, конуса, цилиндра, или любую другую форму поверхности, или комбинации нескольких форм поверхностей, и ось вращения располагают на оси вращения ТК для того, чтобы обеспечить наименьший момент сил, необходимый для преодоления сил трения в местах касания поверхностей осевых отверстий ТК и вершин выступов, который тем меньше, чем меньше форма осевых отверстий ТК отличается от формы тел вращения и чем лучше их ось совпадает с осью вращения ТК.

Вершины выступов, по меньшей мере, одного из двух выступов боковых перемычек каждого гнезда сепаратора размещают в осевых отверстиях ТК для того, чтобы обеспечить центрирование (базирование) сепаратора по ТК в местах, где линейные скорости скольжения между поверхностями ТК и сепаратора минимальны. Так как каждое тело качения при работе ПК вращается вокруг своей оси и все ТК совместно с сепаратором совершают вращательное движение вокруг оси ПК, то наибольшие линейные скорости перемещения поверхностей ТК относительно поверхностей сепаратора находятся на наружных поверхностях тел качения, а наименьшие - вблизи их осей вращения. Момент сил, необходимый для преодоления сил трения в местах касания поверхностей ТК и вершин выступов, тем меньше, чем ближе к оси вращения ТК находятся эти поверхности. Поэтому центрирование сепаратора в ПК по поверхностям осевых отверстий ТК, лежащим вблизи осей вращения ТК, позволяет снизить потери на трение. Базирование сепаратора поверхностями вершин выступов боковых перемычек может осуществляться на каждом теле качения как по поверхностям обоих краев сквозного, или двух глухих осевых отверстий тела качения, так и по поверхности одного края сквозного, или одного глухого осевого отверстия тела качения со стороны одного торца ТК и по поверхности торца на оси вращения ТК со стороны другого торца ТК. Размещение вершин выступов в центровых отверстиях ТК позволяет уменьшить величину осевого размера (ширину) сепаратора, или при той же ширине сепаратора увеличить размер ТК и тем самым увеличить грузоподъемность ПК, или увеличить зазоры между поверхностями ТК и боковыми перемычками сепаратора и тем самым улучшить условия смазывания деталей ПК. Указанные элементы и их расположение позволяют несколько упростить конструкцию сепаратора в части выполнения перемычек между гнездами, так как отпадает необходимость формировать на перемычках между гнездами сепаратора элементы центрирования сепаратора. При этом перемычки между гнездами сепаратора могут быть выполнены в поперечном сечении простой формы, например прямоугольной, что повышает технологичность конструкции сепаратора.

Вершины выступов боковых перемычек сепаратора по форме и размерам выполняют соответствующими форме и размерам осевых отверстий ТК для того, чтобы была возможность разместить их в осевых отверстиях ТК и обеспечить им возможность взаимодействовать своими поверхностями с поверхностями торцов и осевых отверстий ТК. Вершинам выступов боковых перемычек сепаратора обеспечивают возможность взаимодействовать своими поверхностями с поверхностями торцов и осевых отверстий ТК, с образованием зазоров величины которых принимают не превышающими зазоров, предусматриваемых для установки ТК в гнезда сепаратора, или без зазоров, или с образованием натяга для того, чтобы обеспечить оптимальные условия работы подшипника качения в конкретных условиях эксплуатации. Применение взаимодействия с зазорами, без зазоров или с натягом определяется конкретными условиями работы ПК и влияет на сопротивление вращению ПК равнозначно. Зазоры позволяют улучшить смазывание поверхностей трения. Отсутствие зазоров позволяет уменьшить люфт деталей и тем самым вибрацию ПК. Натяг позволяет обеспечить демпфирование ударных нагрузок, возникающих в ПК.

Размеры ТК, перемычек, боковых перемычек и гнезд сепаратора выполняют с обеспечением гарантированного зазора между поверхностями ТК и поверхностями гнезд сепаратора не менее чем нормативный зазор, предусматриваемый для установки ТК в гнезда для того, чтобы обеспечить центрирование сепаратора только по ТК и только по тем поверхностям, где линейные скорости скольжения между поверхностями ТК и сепаратора минимальны и где момент сил, необходимый для преодоления сил трения между поверхностями осевых отверстий ТК и вершин выступов, также минимален. При этом отпадает необходимость центрировать сепаратор по ТК с помощью перемычек гнезд сепаратора, и исключается трение боковых перемычек сепаратора о торцы ТК. Тем самым устраняются основные причины возникновения трения, связанные с конструкцией сепаратора.

В каждом гнезде сепаратора расстояние между вершинами выступов боковых перемычек сепаратора выполняют меньше размера ТК, измеряемого в собранном ПК по прямой, соединяющей указанные вершины выступов боковых перемычек сепаратора, для того, чтобы обеспечить надежное удержание ТК в гнездах сепаратора. Это позволяет предотвратить произвольное выпадение ТК после установки их в гнезда сепаратора при сборке ПК, или при монтаже в узлы разборных ПК, кольца которых могут устанавливаться в узлы раздельно.

Поверхностям осевых отверстий ТК в местах, где они вступают во взаимодействие с поверхностями вершин выступов боковых перемычек сепаратора, придают шероховатость, сравнимую с шероховатостью рабочих поверхностей ТК, и устанавливают, например, соответствующей шероховатости полированной, или шлифованной, или выдавленной, или дернованной, или любой другой поверхности с тем, чтобы уменьшить трение между поверхностями сепаратора и осевых отверстий ТК.

Перемычки гнезд сепаратора устанавливают на меньшем или большем расстоянии от оси ПК, чем оси вращения ТК, и располагают параллельно, или под некоторым углом к осям вращения ТК для увеличения зазоров между поверхностями ТК и гнезд сепаратора с сохранением прочности сепаратора. Так как наименьшее расстояние между ТК наводится в плоскости расположения осей вращения двух смежных ТК, то при неизменных размерах перемычек зазоры между поверхностями ТК и гнезд сепаратора тем больше, чем дальше от осей вращения ТК отстоят перемычки гнезд сепаратора. Увеличение зазоров между поверхностями ТК и гнезд сепаратора позволяет смазывающему веществу более свободно циркулировать во внутренней полости ПК и более эффективно осуществлять смазку трущихся поверхностей, снижая тем самым потери на трение в ПК.

Такая конструкция сепаратора позволяет устранить основные причины возникновения трения между поверхностями сепаратора и сопряженных с ним деталей и тем самым уменьшить сопротивление вращению ПК. Это достигается, с одной стороны, тем, что исключается трение сепаратора о кольцо (о бортики кольца), с другой стороны, благодаря устранению трения ТК о перемычки гнезд сепаратора и о боковые перемычки сепаратора. А также за счет того, что трение поверхностей вершин выступов боковых перемычек сепаратора о поверхности осевых отверстий ТК значительно уменьшено в силу того, что эти поверхности находятся вблизи осей вращения ТК, где момент сил, необходимый для преодоления сил трения, минимален, а также благодаря форме и шероховатости поверхностей осевых отверстий ТК. При этом сепаратор на каждом теле качения может центрироваться по одному глухому осевому отверстию ТК со стороны одного торца ТК и по поверхности торца ТК на оси вращения ТК со стороны другого торца ТК, что еще больше уменьшает сопротивление вращению ПК. Улучшаются условия циркуляции СВ во внутренней полости ПК, так как зазоры между поверхностями гнезд сепаратора и ТК увеличены.

На фиг.1 представлен подшипник качения (в разрезе) с элементами; на фиг.2 представлен сепаратор с гнездами.

Подшипник качения содержит кольца 1 и 2 и установленные между ними тела 3 качения, а также сепаратор 4, имеющий форму кольца, с гнездами для тел 3 качения, с перемычками 5 между ними и боковыми перемычками 6 с выступами 7. Гнезда (на чертеже не обозначены) сепаратора 4 образованы обращенными друг к другу и к телам 3 качения поверхностями перемычек 5 и боковых перемычек 6 сепаратора 4. Выступы 7 боковых перемычек 6 сепаратора 4 изогнуты под углом к радиальной плоскости ПК и вершинами 8 направлены в сторону осей вращения тел 3 качения. Тела 3 качения снабжены осевыми отверстиями 9 с осями вращения, расположенными на осях вращения тел 3 качения. Вершины 8 выступов 7 боковых перемычек 6 сепаратора 4 расположены на прямой, проходящей параллельно оси ПК, и размещены в непосредственной близости от осей вращения и у торцов тел 3 качения. Вершины 8 выступов 7 боковых перемычек 6 сепаратора 4 размещены в осевых отверстиях 9 тел 3 качения. Вершины 8 выступов 7 боковых перемычек 6 сепаратора 4 по форме и размерам выполнены соответствующими форме и размерам осевых отверстий 9 тел 3 качения и имеют возможность взаимодействовать своими поверхностями с поверхностями торцов и осевых отверстий 9 тел 3 качения. Размеры тел 3 качения, перемычек 5, боковых перемычек 6 и гнезд сепаратора 4 выполнены с обеспечением гарантированного зазора между поверхностями тел 3 качения и поверхностями гнезд сепаратора 4 не менее чем нормативный зазор, предусматриваемый для установки тел 3 качения в гнезда сепаратора 4. Расстояние между вершинами 8 выступов 7 боковых перемычек 6 сепаратора 4 выполнено меньше размера тел 3 качения, измеряемого в собранном ПК по прямой, соединяющей указанные вершины 8 выступов 7 боковых перемычек 6 сепаратора 4. Поверхности осевых отверстий 9 тел 3 качения в местах, где они взаимодействуют с поверхностями вершин 8 выступов 7 боковых перемычек 6 сепаратора 4, имеют шероховатость, сравнимую с шероховатостью рабочих поверхностей тел 3 качения. Перемычки 5 гнезд сепаратора 4 установлены на меньшем расстоянии от оси ПК, чем оси вращения тел 3 качения.

Подшипник качения работает следующим образом.

При вращении хотя бы одного из колец 1 и 2 рабочая нагрузка передается между кольцами 1 и 2 через тела 3 качения, которые благодаря этому также приходят в движение. Каждое тело 3 качения вращается вокруг своей оси вращения, и все тела 3 качения совершают перемещение по окружности вместе с сепаратором 4, который базируется вершинами 8 выступов 7 боковых перемычек 6 по осевым отверстиям 9 тел 3 качения. Смазывающее вещество обычно подается в подшипник качения с одного из торцов и попадает на поверхности сепаратора 4, тел качения 3, колец 1 и 2, а также в гнезда сепаратора 4. 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, попавшая в гнезда сепаратора 4, свободно проходит между поверхностями гнезд и ТК, благодаря имеющимся зазорам, а также без помех проникает в осевые отверстия 9 тел 3 качения, смазывая трущиеся поверхности вершин 8 выступов 7 боковых перемычек 6 сепаратора 4 и осевых отверстий 9 тел 3 качения. Смазывающее вещество, постоянно циркулируя вокруг тел 3 качения в гнездах сепаратора 4, обеспечивает снижение трения и тем самым уменьшение сопротивления вращению подшипника качения.

Источники информации

1. ГОСТ 8328-75 "Подшипники роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами". - М.: Издательство стандартов, 1989.

2. А.с. СССР №195263, В.Я.Кусочкин и Б.А.Иванов "Сепаратор для радиальных роликовых подшипников", МКИ⁴ F 16 C 33/46, БИ №9, 1967.

3. А.с. СССР №367778, В.Ф.Девятов "Сепаратор роликоподшипника", МКл² F 16 C 33/46, БИ №23, 1976.

4. А.с. №518157, Пиетро Франсос и Доменико Комоссо "Сепаратор роликового подшипника", МКл² F 16 C 33/46, БИ №22, 1976.

5. А.с. СССР №684192, Б.А.Лифшиц и др. "Сепаратор роликового подшипника", МКл² F 16 C 33/46, БИ №33, 1979.

6. А.с. СССР №832155, В.М.Сорокин "Сепаратор подшипника качения", МКл³ F 16 C 33/46, БИ №19, 1981 (прототип).

Изобретение относится к области машиностроения, а в частности к подшипникам качения. Подшипник качения содержит кольца, установленные между ними тела качения и сепаратор, имеющий форму кольца, с гнездами для тел качения, с перемычками между ними и боковыми перемычками с выступами, изгибаемыми под углом к радиальной плоскости. Вершины выступов с шероховатостью, сравнимой с шероховатостью рабочих поверхностей тел качения, направлены в сторону осей вращения тел качения и размещены в осевых отверстиях тел качения. Вершины выступов по форме и размерам выполнены соответствующими форме и размерам осевых отверстий тел качения для обеспечения возможности взаимодействия с последними. Расстояние между вершинами выступов выполнено меньше размера тел качения. Перемычки гнезд сепаратора установлены на меньшем или большем расстоянии от оси подшипника качения, чем оси вращения тел качения. Технический результат - уменьшение сопротивления вращению подшипника качения. 2 ил.

Подшипник качения, содержащий кольца, установленные между ними тела качения и, по меньшей мере, один сепаратор, имеющий форму кольца, с гнездами для тел качения, с перемычками между ними и боковыми перемычками с выступами, отличающийся тем, что выступы боковых перемычек сепаратора изогнуты под углом к радиальной плоскости подшипника качения и вершинами направлены в сторону осей вращения тел качения, каждое тело качения выполнено со сквозным или, по меньшей мере, с одним глухим осевым отверстием, имеющим форму поверхности вращения, и ось вращения расположена на оси вращения тел качения, в каждом гнезде сепаратора вершины обоих выступов боковых перемычек сепаратора расположены на прямой, проходящей параллельно или под углом к оси подшипника качения, и на осях вращения тел качения или в непосредственной близости от них у торцов тел качения, а вершины, по меньшей мере, одного из двух выступов боковых перемычек каждого гнезда сепаратора размещены в осевых отверстиях тел качения, вершины выступов боковых перемычек сепаратора по форме и размерам выполнены соответствующими форме и размерам осевых отверстий тел качения для обеспечения возможности взаимодействия своими поверхностями с поверхностями торцов и осевых отверстий тел качения, размеры тел качения, перемычек, боковых перемычек и гнезд сепаратора выполнены с возможностью обеспечения гарантированного зазора между поверхностями тел качения и поверхностями гнезд сепаратора не менее нормативного зазора, предусматриваемого для установки тел качения в гнезда сепаратора, в каждом гнезде сепаратора расстояние между вершинами выступов боковых перемычек сепаратора выполнено меньше размера тел качения, измеряемого в собранном подшипнике качения по прямой, соединяющей указанные вершины выступов боковых перемычек сепаратора, поверхности осевых отверстий тел качения в местах вступания во взаимодействие с поверхностями вершин выступов боковых перемычек сепаратора выполнены с шероховатостью, сравнимой с шероховатостью рабочих поверхностей тел качения, и перемычки гнезд сепаратора установлены на меньшем или большем расстоянии от оси подшипника качения, чем оси вращения тел качения, и расположены параллельно или под углом к осям вращения тел качения.