Металлопластмассовый сепаратор роликоподшипника

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень35Дата опубликования описания 27.09.80 по делам изобретеиий . и открытий Ф. П. Банас, В. И, Бакши-Сарач, А. В. Бекке, А. А. Демченко,Е. И. Кладницкий и В. Л. Тонкелевич(54) МЕТАЛЛОПЛАСТМАССОВЫЙ СЕПАРАТОР РОЛИКОПОДШИ ПНИКАИзобретение относится к области машиностроения, в частности, касается изготовления сепараторов роликоподшипников высокоскоростных планетарных редукторов, например турбовинтовых газотурбинных двигателей.Известен металлопластмассовый сепаратор роликового подшипника, содержащий металлическое арматурное кольцо, металлические перемычки, разделяющие гнезда под тела качения и выполненные за одно целое с кольцом в виде отогнутых язычков, и пластмассовую облицовку с трех сторон 1.Недостаток известной конструкции сепаратора заключается в том, что его арматура выполнена цельной из одного металла, который во многих случаях не может отвечать разносторонним требованиям, предъявляемым к сепаратору, работающему в сложных условиях эксплуатации, например на подшипниках шестерен - сателлитов планетарных редукторов турбовинтовых авиационных двигателей. Сепаратор такого подшипника кроме вращательного движения относительного оси шестерни - сателлита совершает еще и вращательное движение с этой осью относительно оси планетарного механизма. Возникаюшая при этом центробежная сила смещает собственную ось сепаратора относительно оси подшипника шестерни - сателлита на величину радиального зазора между сепаратором и внутренней обоймой подшипника, что ухудшает условия нагружения сепаратора. Поэтому для повышения работоспособности такого сепаратора необходимо, чтобы его арматурное кольцо кроме высокой жесткости и малого удельного веса обладало еще и более низким коэффициентом линейного расширения, чем сталь, из которой обычно изготавливают внутреннюю обойму подшипника, что позволило бы уменьшить радиальный зазор принагреве сепаратора до рабочей температуры и тем самым улучшить условия его работы, Центрирование же сепаратора по роликам нежелательно в связи с тем, что при его смещении под действием центробежной силы основную нагрузку будут воспринимать утонченные кромки перемычек и быстро разру 2 о шаться. Вторым и наиболее важным фактором, ухудшающим условия нагружения сепаратора, работаюшего в поле центробежных сил, является то, что ролики подшипника шестерни - сателлита периодически со 7655411 О 35 20 Ы 40 вершают движения, совпадающие или противоположные центробежной силе от вращения относительно оси планетарного механизма. Причем это происходит в те периоды, когда ролик выходит из зоны передачи нагрузки ведущая шестерня - сателлит - венец сателлитов, между роликом и беговыми дорожками образуется зазор, и такой освободившийся ролик под действием центробежной силы значительно ускоряет или замедляет свое движение, ударяя по перемычкам сепаратора. Это вызывает высокочастотное усталостное на гружение перемычек сепаратора. Следовательно, для повышения работоспособности такого сепаратора необходимо, чтобы перемычки обладали высокой усталостной прочностью и гибкостью для смягчения ударов роликов, сохраняя при этом достаточную изгибную прочность, чтобы синхронизировать вращение соседних рядов роликов, не допуская перекосов шестерня - ось.Цель изобретения - повышение прочности металлопл астм ассового сепаратора роликоподшипника: металлическую арматуру выполнять сборной и из различных материалов, свойства которых в наибольшей степени отвечали бы требованиям этих элементов арматуры. В предлагаемой конструкции металло- пластмассового сепаратора роликоподшипника металлическая арматура выполнена из отдельных деталей и включает в себя кольцо из титанового сплава и пластины из пружинной стали. Кольцо имеет П-образное поперечное сечение. В его боковых стенках равномерно расположены один против другого газы. В пазах смонтированы пластины из пружинной стали, которые выступают за стенки кольца и служат перемычками между гнездами под ролики. Отличительным признаком предлагаемой конструкции в сравнении с прототипом является новая форма выполнения связей между деталями арматуры (кольцо и перемычки сделаны не за одно целое, а в виде отдельных деталей, что позволяет изготавливать их из разнородных материалов) и новое сочетание материалов, из которых выполнены детали арматуры (кольцо - из титанового сплава, имеющего достаточную жесткость и более низкий,чем у стали, удельный вес и коэффициент линейного расширения, перемычки - из листовой пружинной стали, обладающей высокой изгибной прочностью, наилучшей усталостной прочностью по сравнению со всеми другими металлами, гибкостью). Пластины, служащие перемычками, могут быть смонтированы в кольце путем введения в его пазы и приклеивания к нему, например, клеем на эпоксидной основе, Назначение приклеивания - удержать пластины в пазах кольца до окончания операции запрессовки пластмассовой облицовки. Более надежно перемычки смонтированы в кольце, если они изготовлены не в виде отдельных пластин, а в виде секций, объединяющих две пластины.На фиг. 1 и 2 изображен металлопластмассовый сепаратор роликоподшипника; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б - Б на фиг. 1; на фиг. 5 вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг. 6, 7 и 8 - металлическое кольцо в трех проекциях; на фиг. 9, 10 - перемычки сепараторов; на фиг. 11, 12 и 13 - металлическая арматура сепаратора в сборе.Кольцо 1 выполнено П-образным и изготовлено из титанового сплава. Кольцо 1 имеет пазы 2 (см. фиг. 6, 8),нарезанные со стороны своих торцов, для размещения пластин, служащих перемычками, Отверстия 3 служат для усиления связи пластмассовой облицовки с внутренней и наружной сторон кольца 1. Перемычки 4 сепаратора (см. фиг. 9, О) изготовлены из листовой пружинной стали в виде секций 5. имеющих по две пластины (четыре перемычки) в каждой секции. На концах пластин (перемычках) имеются лепестки 6 служающие для лучшего удержания пластмассовой облицовки. Торцовые поверхности 7 секций (см. фиг. 10) служат для их осевого центрирования в кольце, Для постановки секции перемычек в кольцо ее предварительно упруго сжимают в направлении, указанном стрелками Г, и вводят в пазы кольца по направлению стрелки Р. Установленная таким образом секция 5 за счет упругости свое - го профиля плотно самозафиксирована в кольце 1 и не требует никаких дополнительных средств крепления. Для нанесения пластмассовой облицовки металлическую арматуру в сборе устанавливают в пресс-форму, центрируя по наружной цилиндрической поверхности кольца 1 и части одной из прорезей паза 2, выходящей на эту поверхность, и заливают под давлением литьевой фторопласт, Окончательные размеры сепаратора получают механической обработкой облицовки.Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого сепаратора заключается в том, что его конструкция, вопервых, улучшает условия его работы (снижает динамические нагрузки) из-за уменьшения веса и радиального зазора за счет использования титанового сплава для кольца и, во-вторых, увеличивает стойкость перемычек к высокочастотному нагружению ударами роликов благодаря использованию пружинной стали. Оба этих фактора способствуют повышению работоспособности сепараторов, что исключает преждевременный выход из строя подшипников и тем самым исключает дополнительные затраты на внеочередные ремонты.Формула изобретения1. Металлопластмассовый сепаратор роликоподшипника, содержащий металличес765541 иг. Я кое кольцо с перемычками, разделяющими гнезда под тела качения, облицованный с трех сторон пластмассой, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности сепаратора, кольцо выполнено с П-образным поперечным сечением и равномерно расположенными в боковых стенках один против другого пазами и снабжено смонтированными в противолежащих пазах стенок пластинами из пружинной стали, выступающими за стенки кольца и служащими перемычками между гнездами.2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что кольцо выполнено из титанового сплава. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР171229, кл. Г 6 С 33/46, 1963 (прототип).765541 Фиг 3 Г Вид сСоставитель Л. Иванова Редактор В. Фельдман Техред К.Шуфрич Корректор Ю.Макаренко Заказ 6480/35 Тираж 1095 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам нзобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4