Шариковый подшипник Советский патент 1941 года по МПК F16C33/58 

В настоящее время беговые канавки шарикоподшипниковых колец обрабатываются по поверхности кругового тора, т. е. их поверхность образуется вращением дуги окружности вокруг оси внутреннего кольца. Долговечность подшипника зависит от разности радиусов кривизны поверхностей шарика и беговой канавки кольца в точке их касания, причем срок службы подщипника получается тем больше, чем разность радиусов кривизны меньше, т. е. чем ближе величины этих радиусов в зоне касания шариков с кольцом. Поэтому при конструктировании и изготовлении колец шарикоподшипНИКОВ радиус профилирующей дуги беговой канавки колец в идеальном случае должен был бы быть равным радиусу шарика. Это, однако, встречает препятствие со стороны физических явлений, сопутствующих работе подшипника, а именно: при отсутствии боковых зазоров между шариком и беговой канавкой трение качения сопровождается весьма значительным трением скольжения, подшипник теряет значительную долю своего коэфициента полезного действия, быстро нагревается, шумит и выходит из строя значительно раньше, чем он вышел бы из

строя в случае некоторой разности между радиусом канавки и радиусом шарика. Поэтому в настоящее время оптимальным решением в смысле получения подшипников с наибольшей долговечностью принимают такое выполнение беговой канавки, при котором радиус профиля канавки равен 1,03-1,06 радиуса шарика. При этом шарик расио.тагается эксцентрично профилирующей окружности канавки. Дальнейшее увеличение радиуса канавки вызывает резкое падение долговечности, а дальнейшее уменьшение также дает меньший срок подшипника.

Возможно, однако, понизить напряжение, действующее в зоне соприкасания шарика с беговой канавкой, за. счет увеличения площадки соприкосновения без ухудщения условий качения шарика, т. е. без уменьшения его боковых зазоров. Для этого необходимо и достаточно отказаться от выполнения канавки в форме кругового тора. За профиль беговой канавки кольца шарикоподшипника нужно брать эллипсообразную кривую. Подобная кривая, как и всякая другая кривая, имеет переменный радиус кривизны в различных своих точках, и соответствующим подбором ее параметров