КОНИЧЕСКИЙ РОЛИКОВЫЙ ПОДШИПНИК Российский патент 2016 года по МПК F16C33/51 F16C19/36 F16C33/36 F16C33/46 

Изобретение относится к коническому роликовому подшипнику для опоры с возможностью вращения первой машинной части относительно второй машинной части, в частности, для опоры с возможностью вращения роторного вала ветросиловой установки.

Сегмент сепаратора такого конического роликового подшипника известен из DE 10246825 А. Известные сегменты сепаратора могут быть установлены в ряд друг за другом на своих торцевых поверхностях, так что с помощью сравнительно небольших затрат труда можно образовывать сепаратор, который пригоден, в частности, для использования в очень больших подшипниках качения с относительно небольшими роликами.

Из JP 2008082380 А известен сегмент сепаратора, который имеет твердый смазочный материал, с целью фиксации тел качения на сегменте сепаратора.

В условиях увеличивающейся потребности во все больших подшипниках качения, например, для ветросиловых установок, требуются сепараторы для все больших механических нагрузок. С увеличением подшипников качения увеличивается также собственный вес используемых тел качения, так что также по этой причине необходимы все более стабильные системы сепараторов.

В основу изобретения положена задача создания конструкции сепаратора, которая пригодна для использования в особенно больших подшипниках качения, в частности, в подшипнике качения ветросиловой установки.

Эта задача решена с помощью комбинаций признаков независимых пунктов формулы изобретения.

Конический роликовый подшипник, согласно изобретению, для опоры с возможностью вращения первой машинной части относительно второй машинной части имеет тела качения и сегменты сепаратора. Сегменты сепаратора имеют, каждый, две лежащие противоположно друг другу периферийные перемычки, которые проходят, каждая, между первым периферийным концом и вторым периферийным концом сегмента сепаратора. Кроме того, сегменты сепаратора имеют, каждый, по меньшей мере две лежащие противоположно друг другу соединительные перемычки, которые соединяют друг с другом обе периферийные перемычки и вместе с периферийными перемычками образуют по меньшей мере один карман для размещения конического тела качения. Периферийные перемычки и соединительные перемычки имеют карманные стороны, которые ограничивают карманы. Кроме того, периферийные перемычки и расположенные в зоне первого периферийного конца и второго периферийного конца соединительные перемычки имеют противоположные карманным сторонам периферийные стороны. Расположенные в зоне первого периферийного конца и второго периферийного конца соединительные перемычки имеют, каждая, на своей карманной стороне и на своей периферийной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность для частичного охвата тела качения в его окружном направлении. Периферийные перемычки выступают максимально так далеко за первый периферийный конец и второй периферийный конец, что они не могут приходить в соприкосновение с периферийными перемычками другого, идентично выполненного сегмента сепаратора, когда между первым периферийным концом сегмента сепаратора и периферийным концом другого сегмента сепаратора расположено выполненное для размещения в кармане тело качения. Сегменты сепаратора направляются с помощью тел качения.

К первой направляющей поверхности и ко второй направляющей поверхности относятся лишь зоны, которые в рабочем состоянии конического роликового подшипника могут соприкасаться с боковой поверхностью тела качения без деформации сегмента сепаратора.

Сегменты сепаратора конического роликового подшипника, согласно изобретению, имеют то преимущество, что они пригодны для использования в очень больших конических роликовых подшипниках и выдерживает возникающие там нагрузки. Кроме того, сегменты сепаратора отличаются хорошей возможностью монтажа при одновременно небольшой стоимости и малом весе. Форма кармана обеспечивает возможность надежного размещения тела качения и надежного направления сегмента сепаратора по телу качения.

Соединительные перемычки могут иметь, каждая, на своей карманной стороне, имеющую вогнутую форму, вторую направляющую поверхность для частичного охвата тела качения в его окружном направлении. Это имеет то преимущество, что точно задаются условия направления.

В одном варианте выполнения конический роликовый подшипник, согласно изобретению, для опоры с возможностью вращения первой машинной части относительно второй машинной части имеет конические тела качения и сегменты сепаратора, содержащие, каждый, две лежащие противоположно друг другу периферийные перемычки, которые проходят, каждая, между первым периферийным концом и вторым периферийным концом сегмента сепаратора. Кроме того, сегменты сепаратора имеют, каждый, по меньшей мере две лежащие противоположно друг другу соединительные перемычки, которые соединяют друг с другом обе периферийные перемычки и вместе с периферийными перемычками образуют по меньшей мере один карман для размещения конического тела качения. Периферийные перемычки и соединительные перемычки имеют карманные стороны, которые ограничивают карманы. Кроме того, периферийные перемычки и расположенные в зоне первого периферийного конца и второго периферийного конца соединительные перемычки имеют противоположные карманным сторонам периферийные стороны. Соединительные перемычки имеют, каждая, на своей карманной стороне и на своей периферийной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность и, имеющую вогнутую форму, вторую направляющую поверхность, и расположенные в зоне первого периферийного конца или второго периферийного конца соединительные перемычки имеют дополнительно на своей периферийной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность для частичного охвата тела качения в его окружном направлении. Первые направляющие поверхности и вторые направляющие поверхности на карманных сторонах соединительных перемычек, которые граничат с одним и тем же карманом, фиксируют с геометрическим замыканием расположенное в этом кармане тело качения от выпадения в первом направлении и в противоположном первому направлению втором направлении и тем самым фиксируют тело качения в кармане без возможности потери. Сегменты сепаратора направляются с помощью тел качения.

За счет защищающей от потери фиксации тела качения значительно облегчается монтаж конического роликового подшипника.

Первые направляющие поверхности и вторые направляющие поверхности могут быть предназначены для контакта скольжения с телом качения. Первые направляющие поверхности могут защищать тело качения от выпадения в первом направлении. В частности, первые направляющие поверхности могут защищать тело качения исключительно от выпадения в первом направлении. Аналогичным образом, вторые направляющие поверхности могут защищать тело качения от выпадения во втором направлении, в частности, исключительно во втором направлении. Первые направляющие поверхности могут охватывать, каждая, большую периферийную зону тела качения, чем вторые направляющие поверхности. Кроме того, первые направляющие поверхности на карманных сторонах соединительных перемычек могут дальше выступать в карманы, чем вторые направляющие поверхности. Существует также возможность образования вторых направляющих поверхностей на периферийных сторонах соединительных перемычек. Первые направляющие поверхности могут проходить на периферийных сторонах соединительных перемычек по большей части, в частности, по меньшей мере по 90% длины соединительных перемычек. Однако существует также возможность образования на периферийных сторонах соединительных перемычек вторых направляющих поверхностей.

Периферийные перемычки могут иметь различную длину. При этом первые направляющие поверхности могут быть расположены, каждая, ближе к более длинной периферийной перемычке, чем вторые направляющие поверхности, а вторые направляющие поверхности ближе к более короткой периферийной перемычке, чем первые направляющие поверхности.

Периферийные перемычки и соединительные перемычки могут иметь, каждая, внутренние стороны дорожки качения, которые обращены к внутренней дорожке качения для тел качения, и наружные стороны дорожки качения, которые обращены к наружной дорожке качения для тел качения. Внутренние стороны дорожки качения и/или наружные стороны дорожки качения периферийных перемычек могут быть образованы в зоне одного и того же кармана в виде плоских поверхностей. Внутренние стороны дорожки качения и/или наружные стороны дорожки качения соединительных перемычек могут быть выполнены в виде плоских поверхностей. Внутренние стороны дорожки качения всех периферийных перемычек и тех соединительных перемычек, которые ограничивают один и тот же карман, могут иметь частичную поверхность, которая выполнена в виде составляющей части общей поверхности. Наружные стороны дорожки качения всех периферийных перемычек и тех соединительных перемычек, которые ограничивают один и тот же карман, могут иметь частичную поверхность, которая выполнена в виде составляющей части общей поверхности.

Сегменты сепаратора могут иметь точно один карман. Выполненный так сегмент сепаратора отличается особенно высокой механической стабильностью и очень универсальной возможностью применения.

Соединительные перемычки могут иметь полое пространство. Полое пространство может быть выполнено открытым в окружение. Кроме того, полое пространство может быть расположено в зоне между первыми направляющими поверхностями одной и той же соединительной перемычки. За счет полого пространства может быть уменьшена максимально возникающая толщина материала и тем самым также вариация толщины материала.

Сегменты сепаратора, каждый, могут быть изготовлены из пластмассы. Выполненный так сегмент сепаратора отличается, в частности, своим небольшим весом, возможностью дешевого изготовления и сравнительно высокой гибкостью. В частности, сегменты сепаратора, каждый, могут быть изготовлены из полифенилсульфида или из полиэфирэфиркетона. Оба материала отличаются очень хорошей стойкостью к старению и большим сроком службы, так что сегмент сепаратора можно использовать в течение очень длительного времени.

Первые направляющие поверхности на периферийных сторонах соединительных перемычек могут быть выполнены относительно формы и расположения аналогично первым направляющим поверхностям на карманных сторонах соединительных перемычек. Первые направляющие поверхности, каждая, на периферийных сторонах соединительных перемычек могут быть смещены относительно первых направляющих поверхностей на карманных сторонах соединительных перемычек. В частности, первые направляющие поверхности на периферийных сторонах соединительных перемычек могут быть смещены относительно первых направляющих поверхностей на карманных сторонах соединительных перемычек к внутренней беговой дорожке для тел качения конического роликового подшипника.

Все периферийные перемычки могут быть выполнены идентично на своих карманных сторонах.

Периферийные перемычки могут начинаться у одной из соединительных перемычек и заканчиваться у другой из соединительных перемычек.

Первая направляющая поверхность и вторая направляющая поверхность могут на карманной стороне одной и той же соединительной перемычки охватывать расположенное в кармане тело качения в различных периферийных зонах и/или в различных осевых зонах. Периферийные зоны могут совместно перекрывать меньше 5%, в частности, меньше 1% максимальной общей окружности тела качения, и/или осевые зоны могут совместно перекрывать меньше 50%, в частности, меньше 10% длины соединительной перемычки. В частности, периферийные зоны не могут перекрываться друг с другом, и/или осевые зоны не могут перекрываться друг с другом.

На соединительных перемычках могут быть образованы первые выступы для опоры сегмента сепаратора на внутреннюю беговую дорожку для тел качения конического роликового подшипника и/или вторые выступы для опоры сегмента сепаратора на наружную беговую дорожку для тел качения конического роликового подшипника. Опора осуществляется, в частности, лишь временно. Например, опора может происходить при большой, импульсно возникающей нагрузке или при остановке конического роликового подшипника. За счет этого могут быть существенно улучшены пусковые характеристики и свойства аварийного движения.

Сегменты сепаратора могут быть выполнены, каждый, так, что первая зона, внутри которой проходят первые выступы между обеими периферийными перемычками, и вторая зона, внутри которой проходят вторые выступы между обеими периферийными перемычками, не перекрываются друг с другом.

Сегменты сепаратора могут иметь, каждый, маркировку для однозначного обозначения положения установки. Это облегчает правильную установку сегмента сепаратора в конический роликовый подшипник.

Кроме того, изобретение относится к коническому роликовому подшипнику для опоры с возможностью вращения первой машинной части относительно второй машинной части. Конический роликовый подшипник имеет конические тела качения, которые имеют, каждое, ось вращения. Кроме того, конический роликовый подшипник имеет сегменты сепаратора, в каждом из которых размещено по меньшей мере одно тело качения и каждое из которых имеет первый периферийный конец и второй периферийный конец. Оси вращения всех тел качения расположены на одной общей конической поверхности. Сегменты сепаратора установлены друг за другом в окружном направлении конического роликового подшипника так, что между каждыми двумя сегментами сепаратора расположено тело качения, которое не размещено в сегменте сепаратора и которое постоянно предотвращает контакт с соприкосновением этих двух сегментов сепаратора друг с другом. Сегменты сепаратора направляются с помощью тел качения.

Выполненный так конический роликовый подшипник отличается хорошими характеристиками движения и длительным сроком службы. Направляемые с помощью тел качения сегменты сепаратора имеют то преимущество, что обеспечивается возможность очень точного и с малым износом направления.

Сегменты сепаратора могут иметь в зоне своего первого периферийного конца и своего второго периферийного конца, выполненную вогнуто, первую направляющую поверхность, которая частично охватывает расположенное между сегментами сепаратора тело качения в его окружном направлении.

Отдельные сегменты сепаратора предпочтительно не соединены друг с другом механически. Это имеет то преимущество, что сегменты сепаратора могут сдвигаться относительно друг друга, так что может предотвращаться деформация и возникающее при этом повышенное трение, а также повышенный износ.

Ниже приводится пояснение изобретения на основе примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг.1 - пример выполнения выполненного в соответствии с изобретением конического роликового подшипника, в изометрической проекции;

фиг.2 - пример выполнения сегмента сепаратора, в изометрической проекции;

фиг.3 - разрез показанного на фиг.2 примера выполнения сегмента сепаратора;

фиг.4 - другой разрез показанного на фиг.2 примера выполнения сегмента сепаратора;

фиг.5 - система из тел качения и выполненных в соответствии с фиг.2-4 сегментов сепаратора, в изометрической проекции; и

фиг.6 - показанная на фиг.5 система, в другой изометрической проекции.

На фиг.1 показан в изометрической проекции пример выполнения выполненного в соответствии с изобретением конического роликового подшипника.

Конический роликовый подшипник имеет внутреннее кольцо 1 с буртиком 2 и конической внутренней дорожкой 3 качения для тел качения. На фиг.1 дорожка 3 качения для тел качения закрыта буртиком 2. Кроме того, конический роликовый подшипник имеет наружное кольцо 4 с конической наружной дорожкой 5 качения для тел качения. Кроме того, конический роликовый подшипник имеет комплект конических тел 6 качения, которые катятся по внутренней дорожке 3 качения и по наружной дорожке 5 качения для тел качения. При этом тела 6 качения вращаются вокруг не изображенных осей вращения, относительно которых тела 6 качения выполнены ротационно-симметричными. Кроме того, тела 6 качения упираются в буртик 2 в осевом направлении относительно своих осей вращения. Дополнительно к этому, конический роликовый подшипник имеет множество сегментов 7 сепаратора, которые в показанном примере выполнения содержат, каждый, одно тело 6 качения.

Однако лишь каждое второе тело 6 качения расположено в сегменте 7 сепаратора, так что в окружном направлении конического роликового подшипника следуют попеременно друг за другом сегмент 7 сепаратора с телом 6 качения и тело 6 качения без сегмента 7 сепаратора. Следующие друг за другом в окружном направлении сегменты 7 сепаратора удерживаются постоянно на расстоянии друг от друга с помощью тела 6 качения. Это означает, что сегменты 7 сепаратора независимо от рабочего состояния конического роликового подшипника не соприкасаются друг с другом.

Сегменты 7 сепаратора направляются с помощью тел качения, т.е. они опираются на тела 6 качения. В большинстве рабочих ситуаций конического роликового подшипника сегменты 7 сепаратора даже исключительно направляются с помощью тел качения, т.е. нет контакта с соприкосновением между сегментами 7 сепаратора и внутренними дорожками 3 или наружными дорожками 5 качения для тел качения или другими составляющими частями внутреннего кольца 1 или наружного кольца 4. Детали выполнения сегментов 7 сепаратора поясняются ниже со ссылками на фиг.2, 3, 4, 5 и 6.

В показанном примере выполнения внутреннее кольцо 1 расположено на валу 8. Вал 8 может быть, в частности, роторным валом ветросиловой установки. Наружное кольцо 4 расположено в корпусе 9, который может быть, в частности, составляющей частью опоры ротора ветросиловой установки.

На фиг.2 показан в изометрической проекции пример выполнения сегмента 7 сепаратора. На фиг.3 и 4 показанный на фиг.2 пример выполнения показан в разрезе относительно различных плоскостей разреза. Изображение на фиг.3 и 4 выбрано так, что внутренняя дорожка 3 качения для тел качения проходит под сегментом 7 сепаратора, а наружная дорожка 5 качения для тел качения проходит над сегментом 7 сепаратора, когда сегмент 7 сепаратора в изображенном состоянии установлен в конический роликовый подшипник.

Сегмент 7 сепаратора имеет две расположенные на расстоянии друг от друга и ориентированные параллельно друг другу периферийные перемычки 10, которые в установленном состоянии сегмента 7 сепаратора проходят в окружном направлении конического роликового подшипника.

Кроме того, сегмент 7 сепаратора имеет две расположенные на расстоянии друг от друга соединительные перемычки 11, которые заключают между собой отличный от нуля угол и соединяют друг с другом обе периферийные перемычки 10. Таким образом, образуется карман 12 для размещения тела 6 качения. Вследствие не параллельного прохождения соединительных перемычек 11, обе периферийные перемычки 10 имеют различную длину, и карман 12 имеет форму равнобедренной трапеции. В качестве длины периферийных перемычек 10 рассматривается наружный размер периферийных перемычек 10 от первого периферийного конца 13 до второго периферийного конца 14 сегмента 7 сепаратора. Если первый периферийный конец 13 и второй периферийный конец 14 периферийных перемычек 10 ориентированы не параллельно друг другу, то в качестве наружного размера можно использовать среднеарифметическое значение. На фиг.2 изображенная на переднем плане периферийная перемычка 10 длиннее изображенной на заднем плане периферийной перемычки 10.

Стороны периферийных перемычек 10 и соединительных перемычек 11, которые ограничивают карман 12, называются в последующем также карманными сторонами. Аналогичным образом, противоположные карманным сторонам стороны периферийных перемычек 10 и соединительных перемычек 11 называются в последующем также периферийными сторонами, если они не ограничивают другой карман 12. Для периферийных перемычек 10 это условие обычно выполняется, если речь не идет о многорядном сегменте 7 сепаратора, в котором несколько тел 6 качения расположены друг за другом в осевом направлении. Для соединительных перемычек 11 это условие выполняется, когда соответствующая соединительная перемычка 11 расположена в зоне первого периферийного конца 13 или второго периферийного конца 14 сегмента 7 сепаратора, т.е. для первой соединительной перемычки 11 и последней соединительной перемычки 11 сегмента 7 сепаратора относительно окружного направления конического роликового подшипника. Поскольку показанный на фиг.2-4 пример выполнения сегмента 7 сепаратора имеет один единственный карман 12, то каждая периферийная перемычка 10 и каждая соединительная перемычка 11 имеет в этом примере выполнения карманную сторону и периферийную сторону.

Как указывалось выше, периферийные перемычки 10 однорядного сегмента 7 сепаратора имеют также карманную сторону и периферийную сторону, когда сегмент 7 сепаратора имеет больше, чем один карман 12. В противоположность этому, соединительные перемычки 11 могут иметь в этом случае одну или две карманные стороны и тем самым иметь одну периферийную сторону или не иметь периферийной стороны. Соединительная перемычка 11, которая расположена между двумя карманами 12, имеет две карманные стороны и не имеет периферийной стороны. Концевая в окружном направлении соединительная перемычка 11, которая ограничивает лишь один единственный карман 12, имеет одну карманную сторону и одну окружающую сторону.

Наряду с карманной стороной и, возможно, окружающей стороной, периферийные перемычки 10 и соединительные перемычки 11 имеют, каждая, внутреннюю сторону дорожки качения, которая в установленном состоянии обращена к внутренней дорожке 3 качения для тел качения конического роликового подшипника, и наружную сторону дорожки качения, которая в установленном состоянии обращена к наружной дорожке 5 качения для тел качения конического роликового подшипника. На фиг.2-4 внутренняя сторона дорожки качения соответствует нижней стороне, а наружная сторона дорожки качения - верхней стороне периферийных перемычек 10 и соединительных перемычек 11.

В показанном на фиг.2-4 примере выполнения сегмента 7 сепаратора внутренние стороны дорожки качения и наружные стороны дорожки качения периферийных перемычек 10 и соединительных перемычек 11 выполнены, каждая, в виде плоской поверхности. Кроме того, все внутренние стороны дорожки качения периферийных перемычек 10 и соединительных перемычек 11 имеют, каждая, частичную поверхность, которая выполнена в виде составляющей части совместной плоскости. Точно также все наружные стороны дорожки качения периферийных перемычек 10 и соединительных перемычек 11 имеют, каждая, частичную поверхность, которая выполнена в виде составляющей части совместной плоскости. В примерах выполнения, в которых сегмент 7 сепаратора имеет несколько карманов 12, это справедливо по меньшей мере для внутренних сторон дорожки качения и наружных сторон дорожки качения периферийных перемычек 10 и тех соединительных перемычек 11, которые ограничивают один и тот же карман 12.

Периферийные перемычки 10 выполнены, в частности, в виде единого целого с соединительными перемычками 11. Это выполнение в виде единого целого может достигаться, например, посредством изготовления сегмента 7 сепаратора в виде отлитой под давлением из пластмассы части. Кроме того, периферийные перемычки 10 и соединительные перемычки 11 заканчиваются в зоне первого периферийного конца 13 и второго периферийного конца 14 заподлицо со своими периферийными сторонами, т.е. ни периферийные перемычки 10 не выступают наружу за соединительные перемычки 11, ни соединительные перемычки 11 не выступают наружу за периферийные перемычки 10.

Периферийные перемычки 10 имеют на своих периферийных сторонах, имеющее большую поверхность углубление 15, которое проходит по большей части периферийных сторон и с трех сторон обрамлена U-образно. К нижней стороне дорожки качения периферийных перемычек 10 углубление 15 открыто. Не считая углубления 15, периферийные перемычки 10 имеют, по существу, прямоугольное поперечное сечение.

Соединительные перемычки 11 имеют как на своих карманных сторонах, так и на своих периферийных сторонах первую направляющую поверхность 16 для направления со скольжением на расположенном внутри сегмента 7 сепаратора теле 6 качения и на двух расположенных по обеим сторонам непосредственно рядом с сегментом 7 сепаратора телах 6 качения. Кроме того, соединительные перемычки 11 имеют на своих карманных сторонах вторую направляющую поверхность 17 для направления со скольжением сегмента 7 сепаратора по расположенному внутри сегмента 7 сепаратора телу 6 качения. К первой направляющей поверхности 16 и ко второй направляющей поверхности 17 относятся лишь зоны, которые в рабочем состоянии конического роликового подшипника не могут приходить в соприкосновение с боковой поверхностью тела 6 качения без деформации сегмента 7 сепаратора. Первая направляющая поверхность 16 и вторая направляющая поверхность 17 проходят, каждая, не по всей длине соединительных перемычек 11, а лишь по частичной зоне, например, максимально по половине длины соединительных перемычек 11. В качестве длины соединительных перемычек 11 рассматривается все прохождение соединительных перемычек 11 между периферийными перемычками 10. При этом вторая направляющая поверхность 17 расположена рядом с первой направляющей поверхностью 16 так, что первая направляющая поверхность 16 и вторая направляющая поверхность 17 не перекрываются или перекрываются лишь частично вдоль продольного направления соединительной перемычки 11. Другими словами, первая направляющая поверхность 16 и вторая направляющая поверхность 17 образованы в осевых зонах расположенного в сегменте 7 сепаратора тела 6 качения, которые не перекрываются друг с другом или перекрываются лишь частично, в частности, лишь немного. Например, первая направляющая поверхность 16 и вторая направляющая поверхность 17 перекрываются менее чем на 50%, в частности, менее чем на 10% длины соединительной перемычки 11. Первая направляющая поверхность 16 расположена с примыканием к более длинной периферийной перемычке 10 или вблизи нее. Другими словами, первая направляющая поверхность 16 расположена ближе к более длинной периферийной перемычке 10, чем вторая направляющая поверхность 17, и вторая направляющая поверхность 17 расположена ближе к короткой периферийной перемычке 10, чем первая направляющая поверхность 16.

Первые направляющие поверхности 16 выполнены на карманной стороне и на периферийной стороне соединительной перемычки 11 аналогичным образом относительно расположения и формы. Под аналогичным выполнением следует понимать качественное, но не обязательно количественно одинаковое выполнение. Например, первая направляющая поверхность 16 на периферийной стороне соединительной перемычки 11 слегка сдвинута к первой направляющей поверхности 16 на карманной стороне той же соединительной перемычки 11. Это обеспечивает хорошие соотношения направления относительно требуемого за счет кривизны внутренней дорожки 3 качения для тел качения и наружной дорожки качения 5 для тел качения смещения между соседними телами 6 качения. Аналогичная форма первой направляющей поверхности 16 означает, что совпадает качественный ход изменения кривизны первых направляющих поверхностей 16, но не обязательно их радиусы кривизны. Однако в показанном примере выполнения предусмотрены идентичные радиусы кривизны, что целесообразно также во многих других случаях. Первые направляющие поверхности 16 и вторые направляющие поверхности 17 имеют вогнутую форму, так что они на некоторых участках окружают расположенное в кармане 12 сегмента 7 сепаратора тело 6 качения, а также, в случае первых направляющих поверхностей 16, расположенные по обе стороны непосредственно рядом с сегментом 7 сепаратора тела 6 качения в их окружном направлении.

Кроме того, первые направляющие поверхности 16 и вторые направляющие поверхности 17 расположены со смещением относительно друг друга так, что они направляют расположенное в кармане 12 тело 6 качения в различных периферийных зонах, соответственно, при рассматривании в обратном порядке, опираются на различные периферийные зоны тела 6 качения. В частности, может быть предусмотрено, что эти различные периферийные зоны не перекрываются друг с другом или перекрываются лишь немного. Например, периферийные зоны могут перекрываться друг с другом менее чем на 5% или менее чем на 1% максимальной общей окружности тела 6 качения. В показанном примере выполнения первые направляющие поверхности 16 с увеличивающимся приближением к внутренней стороне дорожки качения выступают все больше, и вторые направляющие поверхности 17 с увеличивающимся приближением к наружной стороне дорожки качения выступают все больше. В соответствии с этим, образованные на карманных сторонах соединительных перемычек 11 первые направляющие поверхности 16 и вторые направляющие поверхности 17 при прохождении в указанных направлениях выступают все больше в зону кармана 12. Это означает, что установленное в кармане 12 тело 6 качения защищено с помощью первых направляющих поверхностей 16 в направлении внутренней стороны дорожки качения и с помощью вторых направляющих поверхностей 17 в направлении наружной стороны дорожки качения от выпадения из кармана 12. Таким образом, тело 6 качения защищено со всех сторон от выпадения и тем самым расположено без возможности потери в кармане 12 сегмента 7 сепаратора.

Как показано на фиг.2 и 3, первая направляющая поверхность 16 выполнена значительно большей, чем вторая направляющая поверхность 17. Для обеспечения этого большего выполнения первой направляющей поверхности 16, на соединительной перемычке 11 образовано продолжение 18 перемычки, которое выступает за внутреннюю сторону дорожки качения и все больше утолщается с увеличением расстояния от внутренней стороны дорожки качения. Продолжение 18 перемычки имеет полое пространство 19, которое открыто к свободному концу продолжения 18 перемычки. За счет полого пространства 19 уменьшается толщина материала продолжения 18 перемычки и приближается к толщине материала в других зонах сегмента 7 сепаратора.

Кроме того, в зоне свободного конца продолжения 18 перемычки образован первый выступ 20, который выступает за концевую поверхность продолжения 18 перемычки. Второй выступ 21 расположен на стороне дорожки качения соединительной перемычки 11 в зоне, в которой образована вторая направляющая зона 16. В установленном состоянии сегмента 7 сепаратора первый выступ 20 проходит в направлении внутренней дорожки 3 качения для тел качения, однако не соприкасается с ней, когда конический роликовый подшипник вращается в нормальных условиях. Аналогичным образом, второй выступ 21 проходит в направлении наружной дорожки 5 качения, однако не соприкасается с ней, когда конический роликовый подшипник вращается в нормальных условиях. В противоположность этому, когда конический роликовый подшипник подвергается сильной импульсной нагрузке, то может происходить соприкосновение между первым выступом 20 и внутренней дорожкой 3 качения или между вторым выступом 21 и наружной дорожкой 5 качения. То же относится также к случаю, когда конический роликовый подшипник не вращается.

Для облегчения правильной установки в конический роликовый подшипник, сегмент 7 сепаратора имеет в зоне углубления 15 маркировку 22.

В качестве альтернативного решения показанному на фиг.2-4 примеру выполнения, сегмент 7 сепаратора может иметь больше одного кармана 12 и в соответствии с этим принимать несколько тел 6 качения. Например, сегмент 7 сепаратора может иметь в альтернативном примере выполнения два кармана 12, в которых расположены два тела 6 качения. Оба кармана 12 образованы с помощью двух периферийных перемычек 10 и трех соединительных перемычек 11. Две соединительные перемычки 11, которые образованы в зоне первого периферийного конца 13, соответственно, в зоне второго периферийного конца 14 сегмента 7 сепаратора, имеют, каждая, карманную сторону и окружающую сторону. Третья соединительная перемычка 11, которая расположена между концевыми соединительными перемычками 11, имеет две карманные стороны, но при этом не имеет окружающей стороны.

На фиг.5 показана в изометрической проекции система из тел 6 качения и выполненных в соответствии с фиг.2-4 сегментов 7 сепаратора. На фиг.6 показана та же система в другой изометрической проекции. Показанная система соответствует ситуации установки в коническом роликовом подшипнике. В соответствии с этим, рядом друг с другом расположены попеременно сегмент 7 сепаратора с телом 6 качения и тело 6 качения без сегмента 7 сепаратора. Поскольку тела 6 качения частично закрывают сегменты 7 сепаратора, один сегмент 7 сепаратора показан без тела 6 качения. Однако в действительности все сегменты 7 сепаратора имеют в установленном состоянии тело 6 качения.

Периферийные перемычки 10 различных сегментов 7 сепаратора образуют друг с другом угол. В частности, внутренние стороны дорожки качения периферийных перемычек 10 различных сегментов 7 сепаратора образуют друг с другом отличный от нуля угол. Точно так же наружные стороны дорожки качения периферийных перемычек 10 различных сегментов 7 сепаратора образуют друг с другом отличный от нуля угол. В примере выполнения сегмента 7 сепаратора, который имеет несколько карманов 12, существует также возможность, что внутренние стороны дорожки качения и/или наружные стороны дорожки качения периферийных перемычек имеют форму многоугольника, и в соответствии с этим участки сторон дорожки качения, которые расположены в зоне различных карманов 12 сегмента 7 сепаратора, образуют друг с другом отличный от нуля угол. Как показано на фиг.5 и 6, легкое смещение между первыми направляющими поверхностями 16 на карманной стороне и на окружающей стороне одной и той же соединительной перемычки 11 обеспечивает возможность воспроизведения кривизны внутренней дорожки 3 качения для тел качения и наружной дорожки 5 качения для тел качения без значительного изменения направляющих свойств.

Кроме того, геометрия сегментов 7 сепаратора, в частности, первой направляющей поверхности 16 и второй направляющей поверхности 17, согласована с телами 6 качения так, что сегменты 7 сепаратора в состоянии вращения конического роликового подшипника опираются на тела 6 качения и не соприкасаются ни с внутренней дорожкой 3 качения для тел качения, ни с наружной дорожкой 5 качения для тел качения. Это означает, что конический роликовый подшипник направляется с помощью тел качения. Однако между внутренней дорожкой 3 качения для тел качения и первыми выступами 20 сегментов 7 сепаратора, а также между наружной дорожкой 5 качения для тел качения и вторым выступом 21 сегментов 7 сепаратора, образовано лишь небольшое расстояние в свету, так что при сильной импульсной нагрузке или при остановке конического роликового подшипника может происходить контакт с соприкосновением между сегментами 7 сепаратора и внутренней дорожкой 3 качения для тел качения или наружной дорожкой 5 качения для тел качения. Этот контакт образуется в зоне первых выступов 20 или вторых выступов 21 сегментов 7 сепаратора, так что сегменты 7 сепаратора в такой ситуации опираются с помощью первых выступов 20 на внутреннюю дорожку 3 качения для тел качения или с помощью вторых выступов 21 на наружную дорожку 5 качения для тел качения. Когда эта особая ситуация заканчивается, то исчезает снова также контакт с соприкосновением сегментов 7 сепаратора с внутренней дорожкой 3 качения для тел качения или с наружной дорожкой 5 качения для тел качения, и снова происходит направление чисто с помощью тел качения. Это означает, что первые выступы 20 и вторые выступы 21 выполняют функцию опоры сегментов 7 сепаратора в экстремальных ситуациях. Эта функция опоры может быть также предусмотрена при чрезмерном износе сегментов 7 сепаратора, с целью замены не имеющегося в этом случае достаточного направления с помощью тел качения.

Перечень позиций

1 Внутреннее кольцо 2 Буртик 3 Внутренняя дорожка качения для тел качения 4 Наружное кольцо 5 Наружная дорожка качения для тел качения 6 Тело качения 7 Сегмент сепаратора 8 Вал 9 Корпус 10 Периферийная перемычка 11 Соединительная перемычка 12 Карман 13 Первый периферийный конец 14 Второй периферийный конец 15 Углубление 16 Первая направляющая поверхность 17 Вторая направляющая поверхность 18 Продолжение перемычки 19 Полое пространство 20 Первый выступ 21 Второй выступ 22 Маркировка

Изобретение относится к коническому роликовому подшипнику для опоры с возможностью вращения первой машинной части относительно второй машинной части, в частности, для опоры с возможностью вращения роторного вала ветросиловой установки. Конический роликовый подшипник содержит конические тела (6) качения и сегменты (7) сепаратора. Сегмент (7) содержит две лежащие противоположно друг другу периферийные перемычки (10), которые проходят, каждая, между первым периферийным концом и вторым периферийным концом сегмента (7), и по меньшей мере две лежащие противоположно друг другу соединительные перемычки (11), которые соединяют друг с другом обе перемычки (10) и вместе с перемычками (10) образуют по меньшей мере один карман (12) для размещения тела (6) качения. Перемычки (10, 11) имеют карманные стороны, которые ограничивают карманы (12). Перемычки (10) и расположенные в зоне первого периферийного конца и второго периферийного конца перемычки (11) имеют противоположные карманным сторонам периферийные стороны. Перемычки (11) имеют, каждая, на своей карманной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность, и имеющую вогнутую форму, вторую направляющую поверхность, и расположенные в зоне первого периферийного конца или второго периферийного конца перемычки (11) имеют, каждая, дополнительно на своей периферийной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность для частичного охвата тела (6) качения в его окружном направлении. Первые направляющие поверхности и вторые направляющие поверхности на карманных сторонах перемычек (11), которые граничат с одним и тем же карманом (12), фиксируют с геометрическим замыканием расположенное в этом кармане (12) тело (6) качения от выпадения в первом направлении и в противоположном первому направлению втором направлении и тем самым фиксируют тело (6) качения в кармане (12) без возможности потери. Сегменты (7) сепаратора направляются телами (6) качения. Технический результат: создание конструкции сепаратора, которая пригодна для использования в особенно больших подшипниках качения, в частности, в подшипнике качения ветросиловой установки, при этом сегменты сепаратора отличаются хорошей возможностью монтажа при одновременно малом весе, а форма кармана обеспечивает возможность надежного размещения тела качения и надежного направления сегмента сепаратора по телу качения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Конический роликовый подшипник для опоры с возможностью вращения первой машинной части (8) относительно второй машинной части (9), содержащий конические тела (6) качения и сегменты (7) сепаратора, содержащие, каждый:
две лежащие противоположно друг другу периферийные перемычки (10), которые проходят, каждая, между первым периферийным концом (13) и вторым периферийным концом (14) сегмента (7) сепаратора, и
по меньшей мере две лежащие противоположно друг другу соединительные перемычки (11), которые соединяют друг с другом обе периферийные перемычки (10) и вместе с периферийными перемычками (10) образуют по меньшей мере один карман (12) для размещения конического тела (6) качения,
при этом
периферийные перемычки (10) и соединительные перемычки (11) имеют карманные стороны, которые ограничивают карманы (12),
периферийные перемычки (10) и расположенные в зоне первого периферийного конца (13) и второго периферийного конца (14) соединительные перемычки (11) имеют противоположные карманным сторонам периферийные стороны,
соединительные перемычки (11) имеют, каждая, на своей карманной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность (16) и, имеющую вогнутую форму, вторую направляющую поверхность (17), и расположенные в зоне первого периферийного конца (13) или второго периферийного конца (14) соединительные перемычки (11) имеют, каждая, дополнительно на своей периферийной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность (16) для частичного охвата тела (6) качения в его окружном направлении,
первые направляющие поверхности (16) и вторые направляющие поверхности (17) на карманных сторонах соединительных перемычек (11), которые граничат с одним и тем же карманом (12), фиксируют с геометрическим замыканием расположенное в этом кармане (12) тело (6) качения от выпадения в первом направлении и в противоположном первому направлению втором направлении и тем самым фиксируют тело (6) качения в кармане (12) без возможности потери, и
сегменты (7) сепаратора направляются телами качения.

2. Конический роликовый подшипник для опоры с возможностью вращения первой машиной части (8) относительно второй машинной части (9), содержащий конические тела (6) вращения и сегменты (7) сепаратора, содержащие, каждый:
две лежащие противоположно друг другу периферийные перемычки (10), которые проходят, каждая, между первым периферийным концом (13) и вторым периферийным концом (14) сегмента (7) сепаратора, и
по меньшей мере две лежащие противоположно друг другу соединительные перемычки (11), которые соединяют друг с другом обе периферийные перемычки (10) и вместе с периферийными перемычками (10) образуют по меньшей мере один карман (12) для размещения конического тела (6) качения,
при этом
периферийные перемычки (10) и соединительные перемычки (11) имеют карманные стороны, которые ограничивают карманы (12),
периферийные перемычки (10) и расположенные в зоне первого периферийного конца (13) и второго периферийного конца (14) соединительные перемычки (11) имеют противоположные карманным сторонам периферийные стороны,
расположенные в зоне первого периферийного конца (13) и второго периферийного конца (14) соединительные перемычки (11) имеют, каждая, на своей карманной стороне и на своей окружающей стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность (16) для частичного охвата тела (6) качения в его окружном направлении, и
периферийные перемычки (10) выступают максимально так далеко за первый периферийной конец (13) и второй периферийной конец (14), что они не могут приходить в соприкосновение с периферийными перемычками (10) другого, идентично выполненного сегмента (7) сепаратора, когда между первым периферийным концом (13) сегмента (7) сепаратора и вторым периферийным концом (14) другого сегмента (7) сепаратора расположено выполненное для размещения в кармане (12) тело (6) качения, и
сегменты (7) сепаратора направляются телами качения.

3. Конический роликовый подшипник по п.2, в котором соединительные перемычки имеют, каждая, на своей карманной стороне, имеющую вогнутую форму, вторую направляющую поверхность (17) для частичного охвата тела (6) качения в его окружном направлении.

4. Конический роликовый подшипник по любому из пп.1-3, в котором первые направляющие поверхности (16) на периферийных сторонах соединительных перемычек (11) выполнены относительно формы и расположения аналогично первым направляющим поверхностям (16) на карманных сторонах соединительных перемычек (11).

5. Конический роликовый подшипник по любому из пп.1-3, в котором все соединительные перемычки (11) выполнены на своих карманных сторонах идентично.

6. Конический роликовый подшипник по любому из пп.1-3, в котором периферийные перемычки (10) начинаются, каждая, у одной из соединительных перемычек (11) и заканчиваются у другой из соединительных перемычек (11).

7. Конический роликовый подшипник по любому из пп.1 или 3, в котором первая направляющая поверхность (16) и вторая направляющая поверхность (17) на карманной стороне одной и той же соединительной перемычки (11) охватывают расположенное в кармане (12) тело (6) качения в различных периферийных зонах и/или в различных осевых зонах.

8. Конический роликовый подшипник по любому из пп.1-3, в котором на соединительных перемычках (11) образованы первые выступы (20) для опоры сегмента сепаратора на внутреннюю дорожку (3) качения для тел качения конического роликового подшипника и/или вторые выступы (21) для опоры сегмента (7) сепаратора на наружную дорожку (5) качения для тел качения конического роликового подшипника.

9. Конический роликовый подшипник по п.8, в котором первая зона, внутри которой проходят первые выступы (20) между обеими периферийными перемычками (10), и вторая зона, внутри которой проходят вторые выступы (21) между обеими периферийными перемычками (10), не перекрываются друг с другом.

10. Конический роликовый подшипник по любому из пп.1-3, в котором сегмент (7) сепаратора имеет маркировку (22) для однозначного обозначения положения установки.

11. Конический роликовый подшипник для опоры с возможностью вращения первой машинной части (8) относительно второй машинной части (9), содержащий:
конические тела (6) качения, которые имеют, каждое, ось вращения,
сегменты (7) сепаратора, в каждом из которых размещено по меньшей мере одно тело (6) качения и каждый из которых имеет первый периферийной конец (13) и второй периферийной конец (14),
при этом
оси вращения всех тел (6) качения расположены на одной общей конической поверхности,
сегменты (7) сепаратора установлены в ряд друг за другом в окружном направлении конического роликового подшипника так, что между каждыми двумя сегментами (7) сепаратора расположено тело (6) качения, которое не размещено в сегменте (7) сепаратора и которое постоянно предотвращает соприкасающийся контакт этих двух сегментов (7) сепаратора друг с другом, и
сегменты (7) сепаратора направляются телами качения.

12. Конический роликовый подшипник по п.11, в котором сегменты (7) сепаратора имеют в зоне своего первого периферийного конца (13) и своего второго периферийного конца (14) выполненную вогнуто первую направляющую поверхность (16), которая частично охватывает расположенное между сегментами (7) сепаратора тело (6) качения в его окружном направлении.

13. Конический роликовый подшипник по любому из пп.11 или 12, в котором сегменты (7) сепаратора направляются телами качения.

14. Конический роликовый подшипник по любому из пп.11 или 12, в котором сегменты (7) сепаратора не соединены друг с другом механически.