Способ сборки радиально-упорных шариковых подшипников с замком на одном из колец Советский патент 1992 года по МПК F16C43/04 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в производстве подшипников

В подшипниковой промышленности известен способ сборки подшипников, при котором внутреннее кольцо помещают эксцентрично в наружном в зазор между кольцами помещают шарики, затем внутреннее кольцо смещают в сторону шариков, и шарики распределяют равномерно в дорожках качения, после чего устанавливают сепаратор. При этом если расстояние между крайними шариками меньше диаметра дорожки качения внутреннего кольца, сборку осуществляют за счет нагрева или сжатия наружного кольца (Бейзельман Р.Д., Цып- кин Б,В, Подшипники качения Справочник М.-Л. Машгиз, i960, с. 66-68)

Этот способ сборки может быть принят за аналог, однако он не применим для подшипников с массивным неразъемным сепаратором, так как в этом случае подшипник должен собираться с шариками установленными в гнезда сепаратора.

Известен также способ сборки радиаль- но-упорных неразъемных шарикоподшипников, принятый за прототип, при котором одно из колец подшипника выполнено с замком, т.е. один из бортиков кольца срезан с образованием конической поверхности, а величина замка предусмотрена в пределах не менее двух минимальных радиальных зазоров. При этом для обеспечения сборки подшипника его наружное кольцо разогревается, а внутреннее кольцо имеет комнатную температуру Этот способ раскрыт в устройстве, например, для сборки подшипников типа 4-36804, чертежи Опытного завода ЗФ ВНИПП П5063.291.0СБ 1990 г. По этому способу шарики, установленные в гнезда сепаратора, предварительно собирают на основании устройства с кольцом подшипника, имеющим полную дорожку качения, и в этот комплект сверху вдвигают конической частью кольцо с замком. Сущность способа поясняется чертежами, изображенными на фиг.1 и фиг,2, При этом шарики, находящиеся у нижней кромки до

О

кэ о

о

рожки качения, сдвигаются конусом вдвигаемого кольца ко дну дорожки качения и вверх, навстречу движению вдвигаемого кольца, но не доходят до дна, а заклиниваются между конусом и дорожкой качения в угле, равном углу трения, после чего происходит пластическая деформация вдвигаемого кольца в месте перехода конуса на дорожку качения, деформация шариков, а при выскальзывании отдельных шариков из состояния заклинивания они ударяются о противоположную кромку дорожки качения и на них образуются вмятины типа лодочек. Возникающие повреждения деталей ухудшают вибрационные характеристики подшипников.

Целью изобретения является создание способа сборки радиально-упорных шариковых подшипников с замком на одном из колец, повышающего качество сборки пу- тем исключения повреждений шариков и колец подшипника в процессе сборки и тем самым обеспечивающего получения требуемых показателей качества подшипника, например, общего уровня вибрации.

Поставленная цель достигается тем, что перед окончательной сборкой подшипника кольцо с замком размещают на основании замком вверх, другое кольцо, собранное с комплектом шариков в сепараторе, разме- щают над упомянутым кольцом на основании и соосно ему в оправке и фиксируют комплект шариков с помощью конического кольца, а при окончательной сборке в момент сближения колец подшипника комп- лект шариков с сепаратором освобождают от фиксации. При этом, с целью снижения трудоемкости процесса сборки, коническое кольцо подпружинивают в осевом направлении.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что при сборке подшипника кольцо без замка в комплекте с сепаратором и шарика- ми размещают над кольцом с замком и производят вдвигание первого кольца во второе, причем кольцо с замком располагают открытой стороной вверх.

Таким образом, заявляемый способ со- ответствует критерию изобретения новизна.

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной

области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию Существенные отличия.

На фиг.1 изображена известная схема сборки подшипников с замком на наружном конце (где 1 - наружное кольцо подшипника, 2 - внутреннее кольцо подшипника, 3 - шарик, 4 - сепаратор, 5 - основание, 6 - нагреватель); на фиг.2 - известная схема сборки подшипников с замком на внутреннем кольце (где 1 - наружное кольцо подшипника, 2 - внутреннее кольцо подшипника, 3 - шарик, 4 - сепаратор, 7 - нагреватель, 8 - оправка), (стрелками на фиг. 1 и 2 указаны направления перемещения деталей в процессе сборки); на фиг.З - схема предлагаемого устройства для сборки подшипников с замком на наружном кольце (где 1 - наружное кольцо подшипника, 2 - внутреннее кольцо подшипника, 3 - шарик, 4 - сепаратор, 9 - коническое кольцо, 10 - пружина, 11 - оправка, 12 - нагреватель, 13 - выталкиватель); на фиг.4 - схема предлагаемого устройства для сборки подшипников с замком на внутреннем кольце (где 1 - наружное кольцо подшипника, 2 - внутреннее кольцо подшипника, 3 - шарик, 4 - сепаратор, 14 - конус, 15 - пружина, 16 - основание, 17 - нагреватель); на фиг.5 - схема взаимодействия деталей подшипника в процессе сборки в момент касания ша- риками о конус нижнего кольца подшипника (где 1 - наружное кольцо подшипника, 2 - внутреннее кольцо подшипника, 3 шарик, 4 - сепаратор, 18 - коническое кольцо, 19 - пружина, 20 - оправка, 21 - нагреватель, 22 - выталкиватель); на фиг.6 - схема взаимодействия деталей подшипнике в процессе сборки в момент прохождения шариками кромки замка (где 1 - наружное кольцо подшипника, 2 - внутреннее кольце подшипника, 3 - шарик, 4 - сепаратор, 23 - коническое кольцо, 24 - пружина, 25 - оправка, 26 - нагреватель, 27 - выталкиватель

Сборку подшипника осуществляют следующим образом.

Кольцо с замком устанавливают на нижнюю часть устройства для сборки. Если этс наружное кольцо (фиг.З), то в нагревател 12, если внутреннее (фиг.4) - на основание устройства.

Кольцо с полным желобом устанавлива ют в верхнюю часть устройства - на оправю 11 (фиг.З) или в нагреватель 17 (фиг.4), кони ческая деталь смещается в положение обеспечивающее попадание шариков4 вдо рожку качения кольца. При этом оправю или нагреватель располагают KOflb4Oh вверх, устанавливают сепаратор и шарики после чего коническую деталь освобожда ют, тем самым шарики фиксируются в до рожке качения кольца.

Верхнюю часть устройства размещают соосно с нижней и смещают вниз до совмещения всех деталей подшипника в одной плоскости. При этом в момент касания шариками конуса нижнего кольца они останав- ливаются, а верхнее кольцо продолжает движение вниз, что позволяет шарикам сместиться в радиальном направлении к центру и вниз до тех пор, пока они не достигнут дна дорожки качения верхнего кольца, Затем может начаться процесс заклинивания шариков между кромкой замка и дорожкой качения, но он имеет характер перекатывания шариков через вершину замка, а не сдвига, как в известном техническом решении. В этот момент шарики попадают в дорожку качения кольца подшипника и занимают рабочее положение. После выравнивания температуры колец подшипник становится не разъемным и его выталкивают из устройства.

Предлагаемый способ проверен в процессе сборки подшипника 4-36804Ю1Т в габаритах 20x28x4 мм с замком 0,045 - 0.015 мм на сторону на наружном кольце.

Для осуществления сборки был выполнен нагреватель с посадочным местом под наружное кольцо подшипника, оправка, на которую одевалось внутреннее кольцо подшипника, коническое кольцо, удерживающее шарики и сепаратор на внутреннем кольце. Наружное кольцо, устанавливаясь в нагреватель, принимает температуру нагревателя, поддерживаемую схемой термостабилизации в пределах 170±5°С, в то же время на оправку устанавливалось внутреннее кольцо, сепаратор, шарики и сверху надевалось коническое кольцо. Комплект, надетый на оправку, располагался над наружным кольцом и вдвигался в него практи- ческие без усилий.

Качество сборки проверялось визуальным контролем собранного подшипника и

0 5

0

0

5

0

5

контролем общего уровня вибрации подшипника.

При сборке традиционным способом на большинстве подшипников отмечены грубые повреждения шариков, вмятины на замке и дорожках качения колец, общий уровень вибрации некоторых подшипников достигает 60 м/с . При сборке подшипников на предлагаемом устройстве никаких повреждений на шариках и дорожках качений колец не зафиксировано, общий уровень вибрации не превышает м/с . Полученные результаты отражены в таблице.

Ожидаемый экономический ффект в i/f«- ловиях опытного производства состзйкг 1000 рублей на 100 штук подшипников

Формула изобретен и si

1.Способ сборки радиально-уперн-х шариковых подшипников с ззмком на од.- ном из колец, включающий установку шариков в гнезда сепаратора, прелр-эрительную сборку с кольцом подшипника без замка, имеющим полную дорожку качения, окончательную сборку с другим кольцом, имеющим замок, при одновременном изменении размеров деталей до величин, соизмеримых с величиной замка, о т л и ч а ю ш, и и с ч тс;,ч, что, с целью повышения качества сбооки путем исключения повреждений шариков и колец в процессе сборки, перед окончательной сборкой кольцо с замком размешают на основании замком вверх, другое кольцо с комплектом шариков в сепараторе размещают над упомянутым кольцом на основании и соосно с ним Б оправке и фиксируют комплект шариков с помощью конического кольца, а при окончательной сборке в момент сближения колец подшипника комплект шариков с сепаратором освобождаю; от фиксации.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса сборки, коническое кольцо подпружинивают s осевом направлении.

Использование: в об пас .и мешинос,. ;- для производства подшипников Кольцо, на котором выполнен замок, ргзмещзю снизу открытой стороной (памком) ssepx Другое кольцо, собранное с сепаратором и шариками разме.цают над первым ко- ь- цом. Шарики удерживаются г дорожке качения коническим кольцом, надетым сверху и имеющим возможность при вдви.хеним верхнего кольца в нижнее свободно смещаться вверх, Это исключает повреждение шяри- ков и колец подшипника в процессе сборки. 1 з.п ф-лы, 6 ил. 1 табч

Фиг.1

Фиг. 2

Фиг.З

16

го

21

Фиг. 5

27