Упорный роликовый подшипник двустороннего действия

(19) 16 С 19 34 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ни со ни(71) Научно-производственное объедипо механизации, роботизации трудавершенствованию ремонтного обеспена предприятиях черной металлургии(56) Авторское свидетельство СССРМ 1398544, кл. Р 16 С 19/34, 1986.(54) УПОРНЫЙ РОЛИКОВЫЙ ПОДНИК ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ Изобретение относится к тяжелому машиностроению, преимущественно к подшипникам качения для тяжелонагруженных опор валков прокатных станов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение долговечности упорного подшипника за счет снижения в нем потерь на трение и обеспечения стабильного поджима в осевом направлении охватывающих ролики обойм.На фиг. 1 представлен подшипник; на фиг, 2 - характеристика жесткости упругих элементов; на фиг.,3 и 4 варианты конструктивного выполнения подшипника.Подшипник включает кольца 1 (фиг. 1) с плоскими и кольцом 2 с коническими дорожками качения, два ряда расположенных между кольцами 1 и 2 конических роликов 3(57) Использование: в тяжелом машиностроении для тяжелонагруженных опор валиков прокатных станов, Сущность изобретения; подшипник содержит беэбортовые наружное и внутреннее кольца, ролики, установленные с воэможностью контакта торцами с обоймой, расположенной снаружи роликов. Обойма подпружинена в сторону дорожки качения с помощью упругих элементов. Подшипник снабжен дополнительным рядом конических роликов с обоймами, между ря. дами роликов расположен замыкающий элемент, внутренний диаметр которого больше наружного диаметра внутреннего кольца, Упругие элементы установлены с возможностью регулирования их поджатия, 3 3. и. ф-лы,4 ил. со сферическими наружными торцами радиуса ЙР, плавающие обоймы 4, контактирующие своими внутренними поверхностями со сферическими торцами роликов 3, а своими торцевыми поверхностями - с упругими элементами 5, установленными на замыкающем элементе 6. Внешние кольца 1 контактируют в собранном подшипнике с торцами дистанционного кольца 7. Внутренние поверхности плавающих обойм 4 образованы сопряженными участками; торцовой поверхностью с дуговой образующей радиуса Й 4ЙР, касательной к торцам роликов 3 в точках К 1 на их осях, и цилиндрической поверхностью, касающейся роликов 4 в точках К 2 их торцов, наиболее удаленных от оси подшипника. Жесткость упругих элементов 5, выполненных, напри45 50 55 мер, в виде тарельчатых пружин (фиг 1, 2, 4) и величина их предварительного натяга Япред при сборке подшипника выбираются такими, чтобы силы упругости Рпред, действующие со стороны упругих элементов 5 на обоймы 4, уравновешивались равнодействующими осевых составляющих сил, действующих на ролики 3 со стороны колец 1 и 2 при восприятии подшипником заданной осевой нагрузки (равной осевому усилию на внешние кольца при предварительной сборке подшипника), что.реализуется при РпредР О,Замыкающий силовую линию элемент 6 выполнен в виде втулки, не касающейся ни внутреннего кольца 2, ни дистанционного кольца 7, контактирующего с наружнымикольцами 1, и установлен с ограничением возможности поворота относительно обойм 4 преимущественно за счет сил трения покоя на контактных предварительно сжатых упругих элементах 5 с обоймами 4 и замыкающейвтулкой б. Ограничение поворота замыкающей втулки 6 относительно плавающих обойм 4 может быть также обеспечено, например, за счет выполнения выступов и выемок на торцах пружинных элементов 5 и соответствующих им торцах втулки 6 и обойм 4. Поскольку выполнение условия, .при котором минимальны потери на трение и соответствующий износ элементов подшипника, связано со стабильностью величины Рпред, последняя обеспечивается регулировкой поджима упругих элементов, например, при помощи прокладок 8 мерной толщины. Подбором прокладок 8 может быть установлена необходимая предварительная деформация упругих элементов 5 с компенсацией при этом возможных неточностей изготовления элементов подшипника или их износа.Стабилизация величины Рпред может быть получена также применением упругих элементов 5 с пологим участком (квазинулевым) характеристики жесткости в окрестности величины Япред его предварительного поджатия, При этом, как можно увидеть из схемы на Л Я фиг; 2, реальным изменениям Л Я величины поджатия упругого элемента, связанным с неточностью изготовления или износом, соответствуют незначительные изменения Ь Р усилия Рпред предварительного поджатия, Реально в качестве упругого элемента с квазинулевым участком характеристики жесткости могут быть использованы отдельные виды тарельчатых пружин,сипьфонов и др.Принципиально возможен и конструктивный вариант с выполнением упругих эле 5 10 15 20 25 30 35 40 ментов 5 заодно с замыкающим элементом (фиг. 3); при этом упрощается сборка, но усложняется технология изготовления элементов подшипника. Выбор конструктивного варианта узла упругого поджима обойм 4 зависит от конкретных требований, предьявляемых к подшипнику в части его технологичности, обеспечения функциональных требований и т. п, Сепараторы 9 подшипника могут быть выполнены массивными с перемычками, контактирующими с внутренними поверхностями обойм 4 на их цилиндрических участках.В процессе сборки подшипника (например, в корпусе опоры прокатного валка) под взаимодействием осевых сил на внешние кольца 1 происходит сближение до контакта с торцами дистанционного кольца 7, при этом под воздействием со стороны колец 1 и 2 на ролики 3 сил контактного взаимодействия й 1 з.и 82 з ролики сдвигаются вдоль своей оси к периферии подшипника, воздействуя на плавающие обоймы 4 силами йз 4, Осевые составляющие сил КЗ 4 вызывают осевое сближение плавающих колец 4, деформируя упругие элементы 5. При этом силы упругости, удерживая в промежуточном между обоймами 4 положении замыкающую втулку 6 с регулировочными прокладками 8 и воздействуя на торцы обойм 4, возрастают в собранном подшипнике до величины Рпред,При вращении подшипника под действием осевой нагрузки как не превышающей О = Опред, так и превышающей Опред, обеспечивается вращение без проскальзывания обоих рядов роликов 3 вместе с их сепараторами 9 и плавающими обоймами 4, поскольку при любой нагрузке между ролиКами 3 ненагруженного ряда и кольцами 1 и 2 зазор не образуется благодаря замыкающему зазоры действию силы Рпред Таким образом, возможность "зависания" холостого ряда роликов в подшипнике двойного действия и их осесимметричного износа практически исключена. Плавающие обоймы 4 во вращающемся подшипнике двигаются благодаря распорному действию упругих элементов 5 с одинаковой угловой скоростью, составляют в этом движении единое целое с упругими элементами 5 и замыкающей втулкой 6, не касающимися ни одного из колец (1 и 2), Поэтому никаких потерь, связанных с трением упругих элементов 5 (или замыкающей втулки 6) по одному из колец в подшипнике нет, в отличие от прототипа.Совершенно идентично выше описанному и взаимодействие элементов в предпагаемом подшипнике, в котором (фиг. 4) кольцо 1 с плоскими дорожками, качения - внешними, а силовой замыкающий элемент 6 выполнен в виде отбортованной обечайки, охватывающей плавающие обоймы 4 и упругие элементы 5.Ф о р мула и зоб рете н и я 1, Упорный роликовый подшипник двустороннего действия, содержащий безбортовые наружное и внутреннее кольца с плоской и конической дорожками качения, размещенные между ними конические ролики, установленные с возможностью контакта сферическими наружными торцами со свободно установленной обоймой, расположенной снаружи роликов и подпружиненной с помощью упругих элементов в сторону плоской дорожки качения в осевом направлении, и замыкающий элемент, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительным рядом конических роликов с обоймами, а замыкающий элемент расположен между 5 упомянутыми рядами роликов, причем внутренний диаметр последнего. превышает наружный диаметр внутреннего кольца.2. Подшипник по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что упругие элементы уста новлены на замыкающем элементе с возможностью регулирования их поджима,3. Подшипник по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что упругий элемент выполнен с квазинулевой характеристикой жесткости 15 в зоне его предварительного поджатия.4, Подшипник по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что упругие элементы выполнены за одно целое с замыкающим элементом.ю1733744Л РРСоставитель Н. Потапов едактор А, Долинич Техред М,Моргентал Корректор Н. Корол аказ 1653 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина