Крупногабаритный подшипник качения Советский патент 1992 года по МПК F16C33/00 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к опорам качения крупногабаритных машин и агрегатов, к подшипникам качения с диаметром отверстия более 130 мм и до 500 мм.

Большинство крупногабаритных подшипников качения доя тяжелых услоз-т работы в узлах металлопрокатного и нефтяного оборудования, большегрузных автобусов, дробилок и т.п. имеет конструкцию сепараторов на распорках, г.е сепаратор состоит из большой и малой шайб и комплекта соеди- няюа лх t,x распорок, когорте проходит в отверсппх роликов. Слабым ЗЕС-НОМ з таких подшипнмклх является место крепления распорки к шайбе сепаратора. Распсрка работает как 5злха с заделанными копиями под действием знакопеременном нерлвно- мерной распределенной нагрузки и крутящего момента в условиях вибрации

Известна конструкция крупногабаритного ксничесхого оо/чиколодшипмч-а. крепление распорки х большой шайбе у сгосого выполнено резьбовым соединением с пред- нэтягом, а крепление распорки . м-ч/юй шайбе выполнено спзркой. Зенкоо.п срлрку в малой шайбе выполнена а .де цековки цилимдр/.чоско: формы нз глубину, примерно. 0.3...0.4 толщины шайбы. О::- JCI KOCXH пэраплельна оси отверстия, а р,;споркл имеет постоянный диаметр.

N io

м

со

со

ы

I

Недостатком известной конструкции является сравнительно слабая защита от крутящего момента и вибрации. Из-за зазора (0,6-9.7 толщины шайбы) а условиях вибрации может произойти разрушение сварки и выворачивание распорки из резьбового отверстия, так как отсутствуют ограничительные буртики.

Известна конструкция крупногабаритного конического роликоподшипника, крепление распорки к шайбам у которого выполнено клепкой без зазоров. Зенковки в шайбах отсутствуют, распорка не имеет ограничительных буртиков, Соединение симметрично относительно оси распорки,

Недостатком известной конструкции шляется слабая защита от крутящего мо- мента, практически, ее отсутствие. Под действием вибрации ослабевает клепка, появляется зазор, распорки начинает вращаться, происходит износ в соединениях с шайбами и выпадение и разрушение распорки, а затем и подшипника.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности подшипника, а также повышение технологичности изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в большой и малой шайбах сепаратора с наружной стороны выполнены зенковки, оси которых не совладают с осями отверстий в шайбах сепаратора и составляют с ними угсл or, а вершина конуса зенковки расположена вне оси отверстия.

Указанный угол может составлять величину не менее 15°, а в частном случае ось зенковки может быть параллельна оси подшипника.

Распорки могут иметь накатные буртики со стороны торцов роликов высотой 0,09. .0.11 диаметра распооки.

Наличие зенкочок а шзибзх, оси которых не совпадают с осями отверстий в шайбах сепаратора и составляют с ними усол а, приводит к несимметричности соединения клепкой распорки и шли бы относительно оси распорки и служит защитой против крутящего момента.

Условие смещения вершины конуса зенковки относительно оси отверстия вызвано необходимостью иметь постоянную глубину зенкозки по окружности для обеспечения нормальной работы распорки на отрыа и срез. S с..учае, если угол контакта подшипникл боле 15° то vioii наклона оси к-.хо5ки к о:и стрерстш /.-....сзнее брать репным сумме углов кону jus ролика и анут- ген toco кольцл. Это чпрощлет ссмлстку для зенкозки шайб. т.п. повышает технологичность изготовления подшипника. Наличие накатных буртиков на распорках со стороны торцов роликов служит для предотвращения выпадения распорок, касания роликов

о шайбы, а их высота оптимизирована из условия сохранения прочности распорки на изгиб и экономии металла.

На фиг, 1 изображен подшипник, осевой разрез; на фиг. 2 - схема соединения

распорки с шайбами.

Крупногабаритный подшипник качения содержит наружное 1 и внутреннее 2 кольца с упорным буртом 3, комплект роликов 4 с отверстиями 5 и сепаратора 6, содержащего

большую 7 и малую 8 шайбы, и распорок 9. Шайбы 7 и 8 имеют отверстия 10 под распорки 9 с зенковками 11. Ось 12 зенковки 11 не совпадает с осью 13 отверстия 10 и составляет с ней некоторый угол а 14, а вершина

15 конуса зенковки II не лежит на оси 13 отверстия 10. Угол а может иметь величину не менее 15Ч и, в частности, может быть равен сумме угла 1 б конуса ролика и угла 17 конуса внутреннего кольца, т.е. ось 12 зенковки 11 может быть параллельна оси 18 подшипника. Распорки 9 могут иметь накатные буртики 19 со стороны малого 20 и большого 21 торцов роликов 4 высотой 0,09-0.11 диаметра распорки.

Крупногабаритный подшипник качения работает следующим образом.

При вращении колец 1 и 2 под нагрузкой с разными угловыми скоростями ролики 4 перемещаются между ними и контактируют

как с дорожками качения колец, так и с упорным бортом 3 и распорками 9 сепаратора 6. Ролики 4 периодически попадают в нагруженную зону подшипника и выходят из нее. При этом они могут тормозиться и разгопяться, а также перекашиваться и восстанавливать свое положение. 8 результате нз распорки 9 со стороны отверстий 5 роликов 4 действуют знакопеременные неравномерные, распределенные нагрузки и крутящий

момент в условиях аибраипи. Для надежной защиты крепления распорок 9 к шайбам 7 и 8 ог крутящего момента и вибрации ссь 12 зенкозки 1 i не совпадает с осью 13 отверстий iO i- составляет с ней некоторый угол

а 14. а г.ершина 15 конуса зенковки 11 не лежит на оси 13 отверстия 10. Это обеспечи- зает несиммегричнсз формирование головки распор и при соорка подшипника при ссхрднзнии посточнной глубины зенковки,

чтп обеспечивает симметричную озвно- прочность мэ отрь Э и срез распорки.

Угол а. не менее и обеспечипзет наилучшую работоспособность. В случаях, когда суммз у.лоа конуса ролика 16 и конуса

внутреннего кольца 17 превосходит 15°. угол а можно выбрать рэсным этой сумме и ось 11 может быть параллельна оси 18 подшипника. Это упрощает оснастку для зенковки шайб 7 и 8, т.е. повышает техноло- гичность изготовления подшипника. Для повышения надежности крепления распорки 9 к шайоэм 7 и 3 ома может иметь мэкат- ные буртики 19 со стороны малого 20 и большого 21 торцов ролика высотой 0.09...0.11 диаметра распорки. Диапазон выбран из условий, что величина менее 0,09 не обеспечивает надежной защиты от выдавливания распорки наружу в случае ослабления клепки от вибрации, а величина более 0,11 может ослабить минимальное сечение распорки до недопустимой величины.

Внедрение изобретения позволит повысить надежность и долговечность всего подшипника за счел упрочения самого ела- бого места - крепления рзспорск к шайбам сепаратора, повысить технологичность изготовления деталей подшипника.

Экономический эффект может быть достигнут за счет увеличения срока службы подшипника, Как показали статические и динамические испытания крепления распорки на отрыв, срез в условиях зибрации, а также опытная эксплуатация подшипников статическая прочность возрастает, при- мерно, в два раза, динамическая - в 1,5

раза, а срок службы не менее чем в 1.3 разя по сравнению с применяемыми конструкциями подшипников.

Формула изобретения

1. Крупногабаритный подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее с упорным бортом кольца, комплект полых ро- ликоо, сепаратор, состоящий из большой и малой шайб с отверстиями и комплект распорок, пропущенных через отверстия полых роликов и отверстия большой и малой шайб, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности подшипника, в большой и малой шайбах сепаратора с наружной стороны выполнены зенковки, оси которых не совпадают с осями отверстий в шайбах сепаратора и составляют с ними угол а, а вершина конуса зенковки расположена вне оси отверстия.

2. Подшипник качения по п. 1, отл и чага щ и и с я тем, что. с целью повышения работоспособности, угол а составляет величину не менее 15°.

3. Подшипник качения поп. 1 .о т л и ч а- ю щ и и с я тем. что. с целью повышения технологичности изготовления, ось зенковки параллельна оси подшипника.

4. Подшипник качения по п. 1 ,о т л и ч а- ю щ и и с я тзм. чторэспорки имеют накатные буртики со стороны торцов роликов высотой 0.09...С, 11 диаметра распор.чи.

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к опорам качения крупногабаритных машин. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности подшипника. В крупногабаритном подшипнике качения, содержащем наружное кольцо, внутреннее с упорными бортами, полые ролики и сепаратор, состоящий из большой и малой шайб с отверстиями, и распорки, пропущенные черэз отверстия роликов и шайб, с Сг..ьшсЯ v. мзлсй шзЯБ-зх с гмр-то- ра с наружной стороны выполнены зенкоа- ки, оси которых не совпадают с осями отверстий в шайбах сепзпаторэ и составляют с ними угол а, с вершиной конуса зенковки, расположенной вне оси отверстия. Кроме того, угол а может быть выполнен величиной не менее 15°. Ось зенковки может быть параллельна оси подшипника, а распорки могут иметь накатные- бортики со стороны торцов роликов высотой 0 09...0,11 диаметра распорки. Несимметричное формирование ГОПОБКИ распорки обеспечивает ее равнопрочность на срез, что, з свою очередь, повышает надежность и долговечность подшипника. 3 з.п. ф-лы. 2 ил. 1л

7J

Фиг. Ч

Фиг.1

Ц(Ш.Л11)-ЕГ