Упорный подшипниковый узел Советский патент 1990 года по МПК F16C41/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипниковым узлам прокатных валков.

Цель изобретения - повышение долговечности узла путем обеспечения равномерного распределения нагрузки на несколько подшипников.

На фиг. 1 изображена схема опоры с подшипниками одного размера, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант выполнения узла с подшипниками разных размеров; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 2.

Упорный подшипниковый узел состоит из подшипников 1 качения, которые последовательно установлены в корпусе 2 и посажены на втулке 3, закрепленной на валу 4. Наружные кольца подшипников 1 опираются на опорные крышки 5 через параллельно установленные в корпусе опорные втулки 6 и регулировочные болты 7 или через резьбовые кольца 8 (фиг. 3). Внутренние кольца подшипников опираются на бурт 9 втулки

3 вала через параллельно установленные промежуточные втулки 10. В стенках опорных втулок симметрично по окружности выполнены глухие отверстия, в которые установлены пружины 11. Корпус 2 подшипникового узла прикрепляется к корпусу 12 опоры.

Упорный подшипниковый узел работает следующим образом.

При сборке упорного узла осевые зазоры в подшипниках 1 и в их опорных цепях, образуемых втулками 6, устраняются или регулируются до нужного размера болтами 7 или резьбовыми кольцами 8. Пружины 1 1 обеспечивают при этом независимо от зазора незначительный по сравнению с осевой рабочей нагрузкой предварительный натяг в подшипниках.

При вращении вала осевая нагрузка в зависимости от ее направления (Р или -Р, на фиг. 1 и 2 изображен вариант на- гружения Р) воспринимается комплектом подшипников, расположенных слева или

сд

оо

со

о

Ю

справа от бурта 9 втулки 3. При действии силы Р нагружается правый комплект, а при действии силы -Р - левый комплект. При этом вследствие деформации элементов комплекта бурт 9 втулки 3 перемещается относительно соответствующей опорной крышки 5 на величину АХ или -АХ, так как в опорных цепях подшипников комплекта, образуемых соответствующими кольцами 6 и 10, отсутствуют предварительные зазоры, или, если эти зазоры равны, деформации опорных цепей (совокупность элементов между крышкой 5 и выступом 9, включая подшипник) каждого подшипника равны между собой и составляют величину АХ при отсутствии предварительного зазора или АХ-б при наличии предварительного зазора 5.

Исходя из указанного и из того, что опорные цепи подшипников комплекта параллельны между собой, соблюдаются равенства:

PL/Ci Pini const; (1)

,(г)

где Pi - нагрузка, действующая на i-й подшипник;

Ci - жесткость опорной цепи i-ro подшипника;

Пь -податливость опорной цепи i-ro подшипника;

п - число подшипников в комплекте.

Соблюдение условий (1) и (2) при расчете упорного узла с последующей его регулировкой при сборке, направленной на ургв- нивание зазоров в опорных цепях, каждого подшипника, исключает перегрузку подшипников комплекта в процесс1, заботы.

Деформация сжатия одного из комплектов подшипников под действием осевой нагрузки одновременно увеличивает зазоры в другом комплекте. Появление этих зазоров в подшипнике может привести к перекосу тел качения и сепараторов, что в итоге отрицательно сказывается на работоспособности подшипников. В предлагаемой конструкции это явление предотвращается пружинами 11, которые, сближая кольца подшипников, выбирают увеличивающиеся зазоры в подшипниках.

Таким образом, параллельная установка опорных колец в корпусе и на валу поз0

воляет образовать независимо деформируемые в осевом направлении цепи для всех подшипников в упорном узле подшипниковой опоры. Наличие регулировочных болтов или

резьбовых колец, ввернутых в опорные крышки, позволяет устранять зазоры в опорных цепях подшипников или обеспечивать их равенство. Этим обеспечивается равная деформация сжатия опорных цепей и распределение осевой нагрузки на эти цепи в соответствии с несущей способностью каждого подшипника. В результате исключается перегрузка подшипников при работе упорного узла. Возможность распределения общей осевой нагрузки на несколько под5 шипников позволяет обеспечить оптимальное сочетание между скоростью вращения и нагрузкой на подшипник, что определяет по вышение долговечности опорного узла. Этому способствует также компенсация зазоров в ненагруженных подшипниках с помощью пружин, встроенных в опорные кольца.

0

Формула изобретения

Упорный подшипниковый узел, содержащий вал, установленный в корпусе на последовательно смонтированных подшипниках качения посредством промежуточной и опорной втулок, размещенных соответственно между подшипниками и корпусом и подшипником и опорной крышкой, средства распределения осевой нагрузки между подшипниками с регулировочными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, он снабжен дополнительными

промежуточной и опорной втулками, размещенными: промежуточная - между подшипниками и валом, а опорная - между торцом внутреннего кольца одного из подшипников и валом, а также пружинами,

размещенными в опорных втулках, последние выполнены с равномерно расположенными по окружности глухими торцовыми отверстиями для упомянутых пружин, регулировочные элементы выполнены в виде болтов, равномерно расположенных по окружности в два концентричных ряда, или резьбовых колец, взаимодействующих с торцами промежуточной и опорной втулок.

7

Фиа1

X

N

О CD

00 Ю

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипниковым узлам прокатных валков. Цель изобретения - повышение долговечности узла путем обеспечения равномерного распределения нагрузки на несколько подшипников. Упорный подшипниковый узел состоит из подшипников качения, последовательно установленных в корпусе и на валу посредством промежуточных и опорных втулок. Регулировочные элементы в виде болтов или резьбовых колец через промежуточные и опорные кольца взаимодействуют с подшипниками качения и перераспределяют осевую нагрузку между ними. Пружины, размещенные в глухих осевых отверстиях опорных колец, обеспечивают выборку зазоров в подшипниках при смене направления осевой нагрузки. Независимость опорных систем подшипников, наличие элементов регулировки этих систем позволяет поддерживать заданное распределение нагрузки между подшипниками, что обеспечивает повышение долговечности узла. 4 ил.

Фиг. Ц