Роликовый подшипник

(71) Саратовский политехнический институт(56) Ведомственная нормаль. Техническиеусловия для окончательного контроля деталей роликоподшипников, Кольца роликоподшипников радиальных с Короткимицилиндрическими роликами, однорядныхН 461-56. ВНИПП, 1967. Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипникам качения.Известна конструкция цилиндрическо- го роликоподшипника с проточками на посадочных поверхностях наружных и внутренних колец, с глубокими выточками на торцах рсликов. Предложенные конструктивные элементы позволили создать благоприятное распределение контактных напряжений и в определенных условиях эксплуатации повысить долговечность подшипника. В качестве недостатков конструкции следует отметить повышенную трудоемкость изготовления и ограниченную область применения, связанную с уменьшением жесткости и прочности подшипника,Известны конструкции роликоподшипников с дорожками качения. имеющими выпуклый профиль, позволяющий повысить работоспособность опоры за счет частичного устранения кромочного эффекта на контакте дорожки качения и ролика при перекосе колец. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(57) Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: отношение величины выпуклости профиля, дорожки качения наружного кольца к величине выпуклости профиля дорожки качения внутреннего кольца составляет для подшипников сверхлегкой серии 1,6 - 1,9; для подшипников легкой серии 2,0 - 2,7; для подшипников средней серии 2,3 - 3,0; для подшипников тяжелой серии 2,7-3,0. Такое выполнение снижает контактные напряжения на дорожке качения внутреннего кольца, 1 ил 2 табл,Недостатками конструкции являетсяобеспечение одинаковой величины выпуклости наружногоо и внутреннего колец, чтов значительной степени максимально снижает возможную эффективность из-за различных условий взаимодействия ролика сдорожкой качения наружного и внутреннегоколец, требующих назначения соответствующих геометрических параметров профиля.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является подшипник качения,.содержащий наружное и внутреннее кольца, тела качения, размещенные между нимив дорожке качения, профиль которой выполнен криволинейным.Недостатком конструкции являетсяобеспечение одинаковых геометрическихпараметров дорожек качения наружного ивнутреннего колец, что приводит к снижению долговечности подшипника,Целью изобретения является повышение долговечности подшипника,Указанная цель достигается тем, что вроликовом подшипнике, содержащем рвти 1732032где Рр - нролик;а и Ь - размеры полуосей эллиптической площадки контакта,Работа подшипника осуществляется при вращении одного из колец подшипника, например внутреннего 3, в результате чего ролики 2 перекатываются по дорожкам качения колец 1 и 3, Каждая точка контакта 5 дорожек качения наружного и внутреннего колец подвергается циклическому нагружвнию и со временем на дорожках качения возникают усталостные разрушения. Перагрузка, приходящаяся на один ки, наружное и внутреннее кольца с криволинейным профилем дорожек качения, отношение величины выпуклости профиля дорожек качения наружного и внутреннего колец обеспечивают равным 1,6-3,0. 5При использовании предлагаемого изобретения повышается долговечность подшипника. При равных величинах выпуклости дорожек качения наружного и внутреннего колец последнее менее долговечно, так 10 как контактные напряжения на нем в несколько раэ выше, чем на наружном кольце. Поэтому, уменьшив величину выпуклости дорожки качения внутреннего кольца в указанное количество раз по сравнению с на ружным кольцом, увеличивается размер площадки контакта, спикаются максимальные конта к 1 н ье напряжения, обеспечивается их равенство нл наружном и внутреннем кольцах и, с.ъ., ос 1 еенно, увеличивается 20 долговечность подшипника.На чертеже изображен радиальный роликовый подшипник с цилиндрическим роликом..д действием внешней ндгрузки Р на 25 наружное кольцо 1 роликоподшипника цилиндрический ролик 2 диаметром бр и длинойупруго взаимодействует с дорожками качения наружного кольца 1 и внутреннего кольца 3. Диамегр дорожки качения нарук ного кольца 1 подппника равен с 3 н, диаметр дорокки качения внутреннего кольца 3 раве с, Грофии дорожек качения име-. ют выпуклуо форму с радиусами г и г. Величина вьпуклости профиля дорожки ка чения наружного кольца 1 равна Ь, величина еыпуклосги дорожки качения внутреннего кольца 3 равна Лс. Между поверхностями дорожек качениял роликом возникают площадки конгакта и контактное напряжение, 40 максимальная величина которого, как известно, равнавоначально усталосгные разрушения появляются на той дорожке качения, у которой с роликами возникают наибольшие контактные напряжения,При равных величинах выпуклости г н -Ь=а -гвн(3) где гн и г - определяются из равенства (2).В табл, 1 приведены значения величин астмасв/Омакс для стандартных роликовых подшипников при одинаковых величинах выпуклости дорожек Ьо = ЬКак видно из табл. 1, при равных 5 и Ь контактные напряжения на внутреннем кольце в 1,09-1,24 раза больше, чем на наружном, Но, как известно, от величины контактных напряжений в десятой степени зависит долговечность подшипника. Следовательно, внутренне кольцо подшипника в 2,4-8,6 раза выходит иэ строя быстрее, чем наружное, снижая тем самым долговечность подшипника, Тот же эффект получается при использовании бомбинированных роликов и прямолинейных дорожек качения.Повысить долговечность роликоподшипника можно, уменьшив выпуклость профиля дорожек качения внутреннего кольца, увеличив на ту же величину выпуклость профиля дорожки качения наружного кольца.В табл. 2 показаны подсчитанные по формуле(3) значения отношений Ьн/Ь, при которых контактные напряжения на дорожках качения внутреннего и наружного колец одинаковы,Как видно из условия равенства контактных напряжений, выпуклость профиля дорожек качения наружных колец должна быть в 1,6-3,0 раза больше, чем внутренних,радиусы профиля дорожек колец 1 и 3 равны между собой гн = гв - гьно ввиду того, что дорожка качения внутреннего кольца 3 имеет меньший диаметр с, чем диаметр бн дорожки качения наружного кольца 1, и она имеет в поперечном сечении (перпендикулярном оси подшипника) выпуклую форму, размеры площадки контакта этой дорожки с роликами получаются меньше, чем дорожки качения наружного кольца,а контактные напряжения выше,После соответствующих преобразований выражений для расчета величин максимальных контактных напряжений с использованием равенства (1) можно определить1732032 2,0-2,7; 15 Таблица 1 блица 2 2 Это повышает долговечность подшипников от 1, 6 до 3,5 раза.Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении долговечности роликоподшипников за счет снижения контактных напряжений на до-. рожке качения внутреннего кольца путем уменьшения величины выпуклости на ней и увеличения на эту же величину выпуклости дорожки качения наружного кольца.Формула изобретения Роликовый подшипник, содержащий наружное и внутреннее кольца с выпуклым профилем дорожек качения и установленныевнихролики,отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, отношение величины выпуклости профиля дорожки качения наружногО кольца к 5 величине выпуклости профиля дорожки качения внутреннего кольца составляетдля подшип никовсверхлегкой серии 1,6-1,9;для подшипников10 легкой сериидля подшипниковсредней серии 2,3-3,0;для подшипниковтяжелой серии 2,7-3,0.1732032 ставитель А.Королевред М.Моргентал Редактор Н.Туп ор Л.Палий Произзодсгазнно издатальскиа комбинат "Пэтант", г. Ужгород; ул Гагарина, 1 С 1 аказ 1568 Тирам ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5