Подшипник качения

(45) Дата опубликования описания 30.07.80(088,8) ло делам изобретений и открытий(54) ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипникам качения.Известен подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольца, пусто телые ролики с одинаковой толщиной стенок, установленные с натягом между кольцами (11.Недостаток известного подшипника заключается в возможности проскальзывания 10 нагруженных пустотелых роликов.Целью изобретения является повышение надежности и долговечности подшипника.Указанная цель достигается тем, что ролики сгруппированы в секции и разделены 15 между собой одиночными роликами с меньшей толщиной стенки, а количество роликов в каждой секции обратно пропорционально толщине стенки одного из роликов, при этом толщина стенки каждого одиноч ного ролика прямо пропорциональна толщине стенки одного из сгруппированных роликов. Кроме того, длина дуги каждой секции составляет 0,1 - 0,3 длины всей окружности одного из колец. 25На фиг. 1 изображен подшипник в продольном сечении; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - ролики подшипника в разрезе; на фиг. 4 - график зависимости толщины стенки роликов от их коли чества в секции; на фиг. 5 - график зависимости толщин стенок тонкостенных и толстостенных роликов.Подшипник качения содержит внутреннее 1 и наружное 2 кольца, пустотелые ролики 3, сгруппированные в секции, и одиночные ролики 4 с меньшей толщиной стенки. Толщина стенки каждого одиночного ролика 4 прямо пропорциональна толщине одного из сгруппированных роликов 3. Длина дуги каждой секции роликов 3 составляет 0,1 - 0,3 длины всей окружности одного из колец 1, 2. Изображенный на фиг. 4 график зависимости Л, количества роликов 3 в секции оттн твтолщины их стенок , где гн - радиусГннаружный, г, - радиус внутренний, показывает, что эта зависимость подчинена закону обратной пропорциональности, т. е. с увеличением толщины стенок роликов 3 их количество в секции должно уменьшаться. Изображенный на фиг. 5 график зависимости толщин стенок роликов 3 и роликов 4 показывает, что эта зависимость подчинена закону прямой пропорциональности, т. е. с увеличением толщины стенок первых должна увеличиваться и толщина стенок последних.При вращении подшипника под нагрузкой последняя воспринимается в основном роликами 3, сгруппированными в секции.благодаря пустотелости роликов, а следовательно, и их деформируемости нагрузки 5 распределяются одновременно на несколько роликов, что исключает проскальзывание последних как за счет увеличения движущей силы - силы сцепления в местах контакта и дорожек качения колец подшип ника, так и за счет снижения инерционных сил - сил, зависящих от массы роликов, которая у пустотелого значительно уменьшается.Теоретические и экспериментальные исследования дали ряд зависимостей, позволяющих при проектировании роликоподшипнпков предлагаемой конструкции определять для данной нагрузки коэффициенты пустотелости роликов, их количество в секции, преднатяг и суммарное усилие по тонкостенным роликам. Основная из них, оценивающая опасные растягивающие изгибные напряжения на внутреннем контуре ролика, представляют собой 252 Е Км:в (1 - Сфизг 0224 а/ фр.н 1 + Сгде Е - модуль упругости;, - вертикальная деформация роли- ЗОка вдоль линии действия нагрузки;С - коэффициент пустотелости;К - безразмерный параметр, зависящий от коэффициента пустотело- З 5сти;др- диаметр ролика (наружный).Коэффициент пустотелости определяетсязависимостью40 где Ы, - внутренний диаметр ролика;д - наружный диаметр ролика.Исследования проводились на экспери ментальном стенде. Количество роликов в секции изменялось от двух до семи. Оценка степени проскальзывания комплекта роликов с сепаратором относительно внутреннего кольца производилась по коэффициенту 50 проскальзыванияК =1 - "ф,с.р где и, р, и и, ф, - соответственно теоретическая (расчетная) и замеренная (фактическая) скорости вращения сепаратора.Полученные результаты исследований позволили установить упомянутую пропорциональную зависимость толщин стенок роликов в секциях и их количество, а также толщин стенок тонкостенных и толстостенных роликов и в комплекте,В предлагаемом роликоподшипнике устранение явления проскальзывания решается комплексно - путем воздействия на основные факторы, от которых оно зависит, Это с одной стороны мероприятия по увеличению момента движущих сил, с другой - снижение момента сил торможения, при возможности расчета и выбора для заданной нагрузки и скорости оптимальных параметров, обеспечивающих повышенный ресурс работы высокоскоростных роликоподшипников.Предложенная конструкция позволяет улучшить распределение нагрузки по телам качения, а также тепловой режим и смазку трущихся элементов за счет увеличенной поверхности охлаждения, так и за счет создания лучших условий протекания смазки через подшипник. Формула изобретения1, Подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольца, пустотелые ролики с одинаковой толщиной стенок, установленные с натягом между кольцами, отл пча ющийся тем, что, с целью поды ш я надежности и долговечности подшипника, ролики сгруппированы в секции и разделены между собой одиночными роликами с меньшей толщиной стенки, а количество роликов в каждой секции обратно пропорционально толщине стенки одного из роликов, при этом толщина стенки каждого одиночного ролика прямо пропорциональна толщине стенки одного из сгруппированных роликов,2. Подшипник по п. 2, отл и ч а ю щ и йс я тем, что длина дуги каждой секции составляет 0,1 - 0,3 длины всей окружности одного из колец.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США3765071, кл. В 23 Р 11/00, опубл, 16.10,73 (прототип).Составитель Л. ИвановаРедактор Н. Суханова Техред В, Серякова Корректор Л, Орлоаа Заказ 1452/5 Изд, М 388 Тираж 1095 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5