Подшипник качения Советский патент 1981 года по МПК F16C19/22 

(54) ПОДПШПНИК КАЧЕШШ

I

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для исполь зования в опорах качения механизмов, машин и приборов, в частности в шпиндельных узлах станков, редукторов, опорах турбин турбореактивных двигателей, в узлах ходовой части транспортных средств, в винтовыхпарах, в направляющих качения и т.д.

Известен подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольцо и тела качения с винтовыми рабочими поверхностями f1J.

Однако в известном подшипнике имеет место неблагоприятное распределение контактных напряжений по площадке контакта: по центру площадки сосредотачиваются наибольшие сжимающие напряжения, по периферии - минимальные. В результате этого снижается несущая способность площадки контакта, увеличивается износ дорожек и тел качения, возрастает момент трения. Вследствие маслости размера

площадки контакта в направлении качения по ее периферии возникают значительные растягиваюпще напряжения, KOTojftie могут являться причиной циклического выкрашивания поверхности дорожек и тел качения и выходу подшипника из строя. Кроме того, под действием внешней нагрузки из зоны контакта тел и дорожек качения выдавливается смазка, что также способствует увеличению момента трения в подшштщске, износу поверхностей качения, повышению тепловыделения.

ts Цель изобретения - повышение быстроходностн и долговечности подшипников качения.

Указанная цель достигается тем, что в подшипнике качения, содержащем внутреннеенаружное кольца и тела качения с винтовыми рабочими поверхностями, геометрические параметры его рабочих поверхностей связаны следующими соотношениями: 0,030 - 0,006, где S - шаг витка, d - диаметр тела качения} 0,025 - 0,003, где р - радиус профиля винтовой поверхностиd - диаметр тела качения. Нафиг. 1 и 2 изображены сечения подшипника качения. Подшипник качения содержит наружное кольцо 1, тела качения - ролики 2 и внутреннее кольцо 3. При работе подшипника под действием внешней нагрузки происходит упругая деформация не только дорожек колец 1 и 3 и тел качения 2, но и витков винтовой поверхности выпускно го профиля дорожек колец 1 и 3 (фиг.1), вьтолненных с шагом витков I (0,030 - 0,006)d, где S - шаг d витка, d - диаметр тела качения, и радиусом р (0,025 - 0,003 где Р- радиус профиля винтовой поверхности, d - диаметр тела качения С образованием поверхности каждог витка в виде касательной к контактной цилиндрической поверхности качения плош;адь контакта дорожек и тел качения в направлении качения увели чивается, а величина максимальных контактных напряжений уменьшается. Резко снижается величина растягиваю щих напряжений по краям площадки контакта и направления качения. Все это способствует повышению долговеч ности подшипника. В процессе работы подшипника меж винтовыми неровностями дорожки каче ния колец 1 и 3 в зону контакта с т лом качения 2 так по капиллярам про никает смазка, что приводит к умень шению момента трения и истиранию дорожек и тел качения. Большая пове ность контакта способствует лучшему ее охлаждению при качении. Все это обеспечивает повышение работоспособ ности, и быстроходности подшипника. В случае необходимости сохранить высокую жесткость подшипника и снизить его шумность дорожки качения колец 1 и 3 выполняются в виде по- верхности, представляющей собой пере-, сечение винтовой и контактной цилиндрической поверхности (фиг.2). При. этом Контактная поверхность расположена на расстоянии равном или меньшем 0,8 высотывитков от и5с гребня. Упругая деформация витков .винтовой поверхности дорожек колец 1 и 3 при этом уменьшается, но между витками размещается смазка, вследствие чего снижается износ дорожки колец 1 и 3 ител качения 2, улучшается теплоотвод, что также способствует повышению работоспособности и долговечности подшипника (фиг.2). Предлагаемая конструкция подшипника качения с прерывистой частью дорожек или тел качения, вьшолненной в виде винтовой поверхности вьтуклого профиля с определенным шагом витков и радиусом округления их профиля или в виде пересечения винтовой поверхности с поверхностью контакта на определенном расстоянии от их гребня, устраняет выдавливание смазки из зоны контакта тел и дорожек качения, уменьшает величину растягивающих напряжений контакта и чувствитель ность подшипника к перекосу колец. Формула изобретения Подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольца и тела качения с винтовыми рабочими поверхностями, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и быстроходности подшипника, геометрические параметры его рабочих поверхностей связаны следующими соотношениями-|- 0,030 - 0,006, а где S - шаг виткаJ d - диаметр тела качения - 0,025 - 0,003, где радиус профиля винтовой поверхности J d - диаметр тела качения. Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 46-80466, кл. 53 А 22. 1971.