Способ комплектования трехточечного шарикоподшипника Советский патент 1990 года по МПК F16C43/04 

8 г - AJ2 -(г - ё/2) + 2г sin|3,-(lK, «- IK) - г - d/2 ,

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, в подшипниковой промышленности. Цель изобретения - повышение качества собираемого подшипника и увеличение ресурса его работы. Зазор δ между шариком и внутренним полукольцом подшипника выбирают из следующего соотношения δ=R-D ш/2-√R-D/2) 2COS 2Α н+[2RSINβ 0-(L к @ +L к @ )-R-D ш/2SINα н] 2, где R - номиннальный радиус внутренних полуколец, D ш - диаметр шарика

D н - начальный угол контакта подшипника

L к @

L к @ - расстояние от диаметров подожек качения внутренних полуколец в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта до узкого торца

β 0 - угол контакта шарика и внутреннего полукольца под нагрузкой. Перед сборкой дополнительно измеряют под нагрузкой зазор δ между шариком 3 и внутренним полукольцом 2 и по измеренной величине зазора подкомплектовывают подшипник внутренними полукольцами, выбирая два полукольца с учетом равенства диаметров дорожек качения этих внутренних полуколец и суммы расстояний от диаметров дорожек качения в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта и расстоянию этих диаметров до узкого торца, что повышает качество сборки.

где г - номинальный радиус внутренних полуколец; d - диаметр шарика; oi ц- начальный угол контакта подшипника; 1ц , IK, расстояние от диаметров дс рожек качения внутренних полуколец в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта до узкого торца; jbj,- угол контакта шарика и внутреннего полукольца под нагрузкой. Перед сборкой дополнительно измеряют под нагрузкой зазор о между шариком 3

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковой промьшшенности.

Цель изобретения - повышение точности комплектования и производительности путем выбора определенного зазора между шариком и внутренним кольцом подшипника.

На фиг.1 показан трехконтактный шарикоподшипник; на фиг.2 и 3 - подшипник под осевой нагрузкой; на

и внутренним полукольцом 2 и по измеренной величине зазора подкомплек- товывают подшипник внутренними полукольцами, выбирая два полукольца с учетом равенства диаметров дорожек качения этих внутренних полуколец и суммы расстояний от диаметров дорожек качения в сечениях, соответствукяцих номинальному углу контакта и расстоянию этих диаметров до узкого торца, что повышает качество сборки, 6 ил.

i

сд «

фиг.4 - подшипник с геометрическими параметрами, поясняющими вывод алгоритмов комплектования; на фиг.5 и 6 кольца подшипников с параметрами, по которым производят рассортировку, сечения.

Трехконтактный шарикоподшипник содержит наружное кольцо 1, внутреннее кольцо 2, расположенные между ними шарики 3.

Комплектование подшипника осуществляют следующим образом.

Перед комплектовкой деталей дополнительно измеряют под нагрузкой зазор между шариком и внутренним полукольцом и по измеренной величине зазора О подкомплектовьшают подшипник внутренними полукольцами, выбирая

два полукольца с учетом равенст диаметров дорожек качения этих ренних полуколец и суммы рассто от диаметров дорожек качения в ниях, соответствующих номинальн углу контакта и расстоянию этих hleTpoB до узкого торца по следу зависимости:

Пусть номинальные размеры деталей подщипника рассчитаны исходя из условий эксплуатации так, что обеспе- 15 чиваются оптимальные углы контакта н зазор между шариком и полукольцом на рабочих режимах. При этом номинальные координаты центра дорожек качения полуколец задаются величинами X и Y в соответствии со схемой, показанной на фиг.1 и 4, Номинальный угол контакта шapwкa с внутренними полукольцами определяется из соотношения (фиг.1)

sin В

X

20

25

м,г

2 X

-Mji5.U

1,г ш

diij

- i.Z. 2

а начальный угол контакта 0(ц под осевой нагрузкой Р О определяется из зо соотношения (фиг.4)

cos

- (-5- - R)

R + г

LJH

Номинальные радиусы дорожек качения наружного и внутреннего колец, диаметр шарика и диаметр дорожки качения наружного кольца, измеренного по дну желоба, обозначены соответственно R, г, d,, D (фиг.4),

35

да

Метод комплектования, обеспечивающий достаточно высокую точность начального угла контакта (Х и зазора между шариком и вторым полукольцом О собранного подшипника, заключается в следующем.

Внутренние кольца сортируются на , размерные группы по двум параметрам - диаметру дорожки качения в зоне контакта d ц и расстоянию от диаметров дорожек качения внутренних колец в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта до узкого торца 1|.

Номинальный зазор между шариком и внутренним полукольцом 5 (фиг.4) 0,02. r-sin|35- lk,+ r .sin|bo- Ц К02 г sin IK, ;

КО, г SLn Q- IKJ ;

0,0 2 г. sinjio- (1,,+ Ц,.;

j

K0j, (г - )

K0, ,2- 2 Г sin),- (1„, dy 2

, Qiu . I

f. (r -Г-) З1по(н;

OK (r - -|-) cosC/н;

,ДЦ -- J (r - -I)COS C« H+ 2r (1,, IK) - (r - -2) sin,j

00 л10К + 0,K л1(г - -2 ).созс« и+ r л|(5 - ),2r.sinp,- (1,,+ 1,2

) - (r - -2-)- sinti;j;

S r - 00.;

Ш - - 2

(r

- ) cos d,

Расчет размерной цепи S заключается в определении случайных отклонений размеров деталей в пределах, установленных допусков, моделировании сортировки деталей на размерные группы, подборке комплектов по номинальным размерам сортировочных групп и расчета выходных параметров.

Алгоритм расчета размерной цепи построек, исходя из наличия на сбордва полукольца с учетом равенства диаметров дорожек качения этих внутренних полуколец и суммы расстояний от диаметров дорожек качения в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта и расстоянию этих диа- hleTpoB до узкого торца по следующей зависимости:

oi

Метод комплектования, обеспечивающий достаточно высокую точность начального угла контакта (Х и зазора между шариком и вторым полукольцом О собранного подшипника, заключается в следующем.

Внутренние кольца сортируются на , размерные группы по двум параметрам - диаметру дорожки качения в зоне контакта d ц и расстоянию от диаметров дорожек качения внутренних колец в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта до узкого торца 1|.

Номинальный зазор между шариком и внутренним полукольцом 5 (фиг.4) 0,02. r-sin|35- lk,+ r .sin|bo- Ц К02 г sin IK, ;

КО, г SLn Q- IKJ ;

0,0 2 г. sinjio- (1,,+ Ц,.;

j

K0j, (г - )

K0, ,2- 2 Г sin),- (1„,)к dy 2

, Qiu . I

f. (r -Г-) З1по(н;

OK (r - -|-) cosC/н;

) - (r - -2-)- sinti;j;

,- (Ь,+ 1,) - (г - ) .

ке шариков, в пределах установленно- го допуска. На первом этапе определяется случайный диаметр шарика d в пределах отклонений по нормальному закону распределения. В соответствии с действующей технологией сборки при- мем, что шарики аттестовьгоаются с заданной точностью по результатам изме-рения определенного количества шариков от данной партии, полученной

методом бетэлеваторной доводки с од ной., .орожки доводочного диска. Соответственно, случайный диаметр шарика округляется до заданной точности и это значение dy является аналогом н минального размера сортировочной группы для дальнейших расчетов. Далее примем, что на сборку поступают наружные кольца с отклонениями диа- метра дорожки качения на интервале по нормальному закону, которые сортируются на размерные группы с групповым допуском. Соответственно определяется случайный.диаметр дорожки качения наружного кольца D, измеренный по дну желоба (фиг.6) на интервале по нормальному закону и рассчитывается номинальный размер сортировочной группы.

Для наружного кольца определяется случайный радиус R дорожки качения в осевой плоскости в интервале по нормальному закону распределения.

Определяются радиусы дорожек ка- чения первого и второго внутренних

(dw - г (г - -)coso(, 2r.sinp,i

f - 2

dm ч

-S )- (r - -f)2cosV 2r.sinp,- (b, Uj) - (r - -f)

Ik

2r- sin

p (, . .|.). ,i,, (r - co/.

I

При определении IK + IK, принимают ,, контакта Кн подшипника по формуле

d, d, D + (cosp(,-l) -- d cos,

и величину постоянного зазора меж-г

г, dy и S - номинальное значения радиуса внутреннего диаметра шарика и зазора между шариком и внутренним полукольцом и случайные равновероятные значения параметров d|, d, 40 IK и 1) в пределах групповых допусков .

После этого собирают трехконтактный подшипник следующим образом.

Проводят рассортировку внутренних j полуколец, измеренных по параметрам dji и 1, на группы (ФНГ..З). Измеряют наружные кольца по дну ж елоба D и рассортировьшают на группы (фиг.6).

После ра ссортйровки наружных и 50 внутренних колец производят подборку подшипников.

- Берут наружные кольца и шарики, а затем подбирают внутренние кольца. Подборку внутренних колец проводят jj путем выбора из рассортированных групп двух внутренних колец с одинаковыми диаметрами d|t, обеспечивая при этом задаваемый номинальный угол

ду шариками и внутренним полукольцом по формуле

, 2r-sin,- (г - -2) sino H-л1(г--| ) - (г--|) соз о н,

что обеспечивает повышение качества сборки.

Формула изобретения

Способ комплектования трехточечного шарикоподшипника, включающий изме рение диаметров дорожек качения, наружных и внутренних полуколец в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта, расстояния от диамет- . ров внутренних полуколец до узкого торца, сортировку на группы и подборку групп, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности,

5

Q 5 20

25

.sinp,полуколец г н i. в пределах допускэв по нормальному закону распределения.

На следующем зтапе производится расчет диаметра d , дорожки качения внутреннего полукольца в зоне контакта, обеспечивающего заданный начальный гол контакта сх по алгоритму (фиг.4):

d D + (cos()(n-l) - ()(Hj +

+ 2г(созо(ц- cos/i,), где D, R, d ц и r принимаются номинальными.

Если угол конуса комплектовочного прибора и начальный угол контакта равны, алгоритм комплектования упрощается:

d D + (cosc)(h-l) - „COSC H.

Алгоритм комплектования по осевым размерам внутреннего кольца обеспечивает заданный зазор О между вторым полукольцом и шариком при действии на подшипник осевой нагрузки (схема расчета приведена на фиг.4):

- -) sini

(1

) - (

dm ч

lintxIJ

r.sinp,- (b, Uj) - (r - -f)

ду шариками и внутренним полукольцом по формуле

, 2r-sin,- (г - -2) sino H-л1(г--| ) - (г--|) соз о н,

что обеспечивает повышение качества сборки.

Формула изобретения

Способ комплектования трехточечного шарикоподшипника, включающий изме рение диаметров дорожек качения, наружных и внутренних полуколец в сечениях, соответствующих номинальному углу контакта, расстояния от диамет- ров внутренних полуколец до узкого торца, сортировку на группы и подборку групп, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности,

комплектования и производительности из рассортированных групп колец по диаметрам дорожек качения выбирают пару внутренних полуколец с равны ми диаметрами дорожек качения, о(5ёс- печивая при этом требуемые углы контакта шарика с дорожками качения,, затем измеряют под заданной нагруз.8- г --|b -|k osV 2r

номинальный радиус внутреннего кольца; диаметр шарика; начальный угол взаимодействия наружного и внутреннего полуколец и шарика;

15907328

кой, зазор S между шариком и внутренним кольцом и по измеренной величине U подбирают внутренние полукольца с учетом ранее подобранных групп диаметров дорожек качения полуколец и суммы расстояний от диаметров дорожек качения до узкого торца, при этом

+ kbj .-г

г

- -2-. sinrt J,

inpoClK, I

угол взаимодействия шарика и внутреннего полукольца под заданной нагрузкой; ,1,,- расстояние от диаметров дорожек качения внутренних полуколец до узкого торца.

15

К,

оь

Фш.5

К1

Фиг.4

%

Фиг.§

фиг.б