Шарнирный подшипник

СОГОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССОПИСАНИЕ(87) Использование: в машиностроении в шарнирных подшипниках Сущность изобретения: подшипник содержит наружное и внутреннее кольца сдорожками качения, установленные с возможностьюразмещения под углом друг к другу, Между кольцами установлен сепаратор с телами качения Дорожки качения колец выполнены с поперечным сечением в виде дуг окружности, а центр дуги дорожки качения наружного кольца раслоложен наоси вращения подшипника Центральная часть тела качения выполнена цилиндрической, з примыкающие к ней периферийные несущие участки ввиде тела вращения, установлены с возможностьюконтакта с дорожками качения в четырех точках,причем точки контакта смещены относительноцентральной ллоскости на угол а, превышающийугол самоторможения Радиус окружности пери-ферийного внешнего контура несущих участков меньше радиуса дорожки качения наружного кольца Центр окружности контура несущего участка расположен на пинии, соединяющей центр окружности дорожки качения наружного кольца с точкой контакта Радиус окружности контура несущих периферийных участков меньше радиуса дорожки качения внутреннего кольца, центр окружности контура несущего участка раслоложен на линии, соединяющей центр окружности дорожки качения наружного кольца с точкой контакта Угол а смещения контактных точек относительно центральной плоскости больше угла торможения по меньшей мере, на величину максимального угла опрокидывания, а радиус дорожки качения наружного кольца превышает радиус внешнего контура несущих участков тела качения на величину 3, определяемую по формуле Я=В./2 й =051 -0.75 0,51 - 0,75. Угол 0; смещения контактных точек относительно центральной плоскости превышает, по меньшей мере, на 7 максимальный угол опрокидывания Поверхность тела качения выполнена шлифованной 6 з.пф-пы, 4 илИзобретение относится к машиностроению.Известны шарнирные подшипники, содержащие наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, установленные с возможностью размещения под углом друг к другу, сепаратор с телами качения, причем дорожки качения выполнены с поперечным сечением в виде дуг окружности, а центр дуги дорожки качения наружного кольца расположен на оси вращения подшипников,Недостатками известных подшипников я влгнотся опасность опрокидывания тел качения вследствие смещения их центров при появлении даже незначительных осевых усилий, а также необходимость использовать только бочкообразные тела качения с соотношением между диаметром и длиной не менее 1:1,5, чтобы обеспечить параллельное направление тел качения вдоль бортов, В известном подшипнике необходимо также обеспечить точное расположение центра бочкообразных тел качения относительно бортов, так как в противном случае центр бочкообразного тела качения смещен относительно центра дорожки качения, в результате чего не только уменьшается число оборотов, но и повышаются силы грен ия,Цель изобретения - уменьшение габаригов и повышен ж надежности. работы..ель достигается тем, что центральная часть тела качения выполнена цилиндрической, а примыкающие к ней периферийные несущие участки выполнены в аиде тел вращения и установлены с возможностью контакта с дорожками качения колец в четырех то ках, Точки контакта смещены относиельно центральной плоскости на угол й, превышающий угол самоторможения, причем радиус окружности периферийного внешнего контура несущих участков меньше радиуса дорожки качения наружного кольца, а центр окружности контура несущего участка расположен на линии, соединяющей центр окружности дорожки качения наружного кольца с точкой контакта, За счет этого достигается определейный контакт между телами качения и соотввтствующими внутренним кольцом и наружным в четырех точках. Эти четыре контактных участка должны располагаться вне участка самоторможения, в результате чего исключается возможность заклинивания тел качения. С помощью цилиндрического участка предотвращается воэможность контак 1 а в центральной области. За счет контакта в четырех точках отпадает также необходимость в направлении тел качения по бортам, например, внутреннего кольца,Контакт в четырех точках обеспечивает точное направление тел качения в процессеработы, которое может дополнительно5 поддерживаться с помощью сепаратора,который, однако, не является обязательным. Выполнение центральной части телакачения цилиндрической позволяет контролировать размеры отдельных тел качения, С10 целью повышения надежности угол, под которым контактные участки смещены к центральной части,.должен выбираться большена величину максимального угла опрокидывания, За счет этого исключается возмож 15 кость того, что при положении внутреннегокольца под углом по отношению к наружному кольцу отдельные тела качения могутприближаться к области самоторможения.Если радиус дорожки качения наружно 20 го кольца превышает радиус внешнегоконтура несущих участков тела качения навеличину Я, определяемую по формулей3 - = 0,51 - С,75, где й 1 - радиус каче 2 йюния наружного кольца; Вд - радиус внешнего контура несущего участка, то достигаютсянаиболее благоприятные условия работы.За счет выполнения тел качения с четырьмяконтактными участками достигается воз 3 можность уменьшить диаметр отдельныхтел качения, так кэк концевые поверхностидля направления тел качения не должны выполняться на бортах внутреннего кольца.Концевые поверхности могут выполняться с35 меньшими размерами и в случае необходимости вообще могут быть необработанными,Уменьшение диаметра отдельных телкачения ведет к получению более компакт 4 О ного устройства и, следовательно, приводитк расширению возможностей использования.На фиг, 1 и 2 показан шарнирный подшипник, продольный разрез; на фиг, 3 -45 тело качения и дорожки качения наружногои внутреннего колец; на фиг. 4 - узел подшипника, продольное сечение,Подшипник 1 содержит наружное кольцо 2, расположенное концентрически с ним5 О внутреннее кольцо 3 и тела 4 качения. Телакачения расположены а кольцевой траектории с окружностью 5 с возможностью качения вокруг. оси Х-Х вращения. Ониопираются на дорожку 6 качения внутренне 55 го кольца и дорожку 7 качения наружногокольца 2. Тела 4 качения распределены попериметру и удерживаются сепаратором 8,Они имеют центральный цилиндрическийучасток 9 и примыкающие к нему несущие1839699 участки 1 О. Оба несущих участка 10 выполнены так, что по отношению к дорожка 6 качения внутреннего кольца 3 и дорожке 7 качения наружного кольца 2 в условиях нагрузки возникают четыре контактных участка 11, 12, 13, 14. Контактные участки находятся вне области сэмоторможения и обеспечивают соприкосновение тел 4 ачения с дорожкой 6 качения внутреннего кольца и дорожкой 7 качения наружного кольца. С этой целью контактные участки 11-1.4 расположены относительно центральной плоскости М, которая выполняет функцию центральной плоскости, под уг- лом а, наклона, который больше угла самоторможения. Угол а выбирают таким, что на протяжении всего диапазона угловых положений между внутренним кольцом 3 и наружным кольцом 2 исключается возможность самоторможения отдельными телами . , качения.Свободное пространство между наружным кольцом 2 и внутренним кольцом 3 уплотнено уплотнением 15. Уплотнение прилегает уплотнительным язычком к уплотнительной поверхности 16 внутреннего кольца 3, которая выполнена радиусом с . центром в точке 01, Когда поставка подшипников осуществляется без уплотнений, они оснащаются предохранительным элементом 17; который ограничивает угловые положения между внутренним и наружнымкольцами.На фиг, 4 показан вариант выполнения наружного кольца, Оно выполнено в виде детали, сформированной иэ стального листа, заключенного.в держатель наружного кольца или шарнирную головку 18. При таком конструктивном выполнении наружного кольца оно может быть выполнено из алюминия или подобного материала,На фиг. 3 показано, каким образом достигается прилегание по четырем контактным участкам 11, 12, 13, 14. Тело. качения : имеет центральный цилиндрический участок 9 с диаметром О. По обе сторонь т цилиндрического участка 9 тело качения имеет несущие участки 10, Последние име" ют специально выбранный внешний контур 19, с помощью которого достигается прилегание к четырем контактным участкам 11- 14, Контактные участки 11-.14 могут быть получены путем выполнения внешних кон(56) "ЕпЬЬгцпц и бе Оп - 4 аггпеп" Чоп50 ОЬегп 9. МагОп К 1 еп, Вегп, 1961, В.О.ТерЬег Чегадзцезе 1 зсЬай. 51 онцаг 1, з,378,55.можностью размещения под углом друг к другу, сепаратор с телами качения, дорож ки качения выполнены с поперечным сече. нием. в виде дуг окружности, а центр дуги дорожки качения внешнего кольца распоформула и зоб ретения 1. ШАРНИРНЪЙ ПОДШИПНИК, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, установленные с возтуров 19 несущих участков 10 с радиусом йа тела качения к дорожке 6 качения, с радиусом В. к дорожке 7 качения с центрами 01 и 02, расположенными на центральной пло скости М. Контактные участки 11 и 12 с центром 02 и контактные участки 13 и 14 с центром 01 смещены под углом а,. При этом угол а, смещения превышает по величине .угол самоторможения и находится к преде лах 7, В связи с тем, что наружное и внутреннее кольца могут быть расположены под углом а, он должен быть увеличен нв соответствующий угол опрокидывания, напримерГ 2, Определяют величину радиуса 15. внешнего контура 19 обоих несущих участов 10, как .правило, исходя из величины прилегания, которая составляет 0,51-0,75.Это означает, что радиус йв внешнего контура 19 должен быть приблизительно на 2 20 меньше, чем радиус й., Центр Оз обоихвнешних контуров расположен на луче, исходящем из центра 01 с прохождением через контактные участки 13 и 14 с соответствующим смещением относительно 25 центра 01.Торцовые поверхности 20 обоих несущих участков 10 тела 4 качения. не имеют особого значения, так как нет необходимости направлять их по отношению к внутрен нему или наружному кольцу. За счетодновременной обработки внешней поверхности тела 4 качения в области внешних контуров 19 несущих участков 10 и цент. рального цилиндрического участка 9 с по мощью проФильного диска достигаетсявозможность их измерения, Выполнение центрального цилиндрического участка 9 дает возможность испольэовать вспомогательную величину для измерения диаметра 40 О, который может быть выбран на основании расчета определенной величины. Таким образом, обеспечивается возможность назначения величины для дорожек качения внутреннего кольца 3 и наружного кольца 2, 45 в результате появляется необходимость появления соотношения зазоров.ложен на оси вращения подшипника, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности в работе, центральная часть тела качения выполнена цилиндрической, а примыкающие к ней периферийные несущие участки выполнены в виде тела вращения и установлены с возможностью контакта с дорожками качения колец, в четырех точках, причем точки контакта смещены относительно центральной плоскости на угол а, превышающий угол самоторможения.2, Подшипник по п.1, отличающийся тем, что радиус окружности периферийного внешнего контура несущих участков меньше радиуса дорожки качения внешнего кольца, центр окружности контура несущего участка расположен на линии, соединяющей центр окружности дорожки качения внешнего кольца с точкой контакта.3. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что радиус окружности контура несущих периферийных участков меньше радиуса дорожки качения внутреннего кольца, центр окружности контура несущего участ. ка расположен на линии, соединяющей1 центр о.:ружности дорожки качения внешнего кольца с точкой контакта.4. Подшипник по п.1, отличающийсятем, что угол и смещения контактных точекЬ относительно центральной плоскости больше угла торможения по меньшей мере навеличину максимального угла опрокидывания.0 5. Подшипник по п.2, отличающийсятем, что радиус дорожки качения внешнегокольца превышает радиус внешнего контура несущих участков тела качения на величину, определяемую по формуле,16 йЯ = - =0,51-0,75,2 Вгде Й - радиус дорожки качения внешнегокольца;йа - радиус внешнего контура несущего. участка.6. Подшипник по п.1, отличающийсятем, что угол а смещения контактных точекотносительно центральной плоскости пре 125 вышает по меньшей мере на Т максималь-,ный угол опрокидывания.7, Подшипник по и,1, отличающийсятем, что поверхность тела качения выпол. нена шлифованной.01839699 орректор Н. Ревская Редактор Т. Юрчикова каз 3413 Тираж Подп НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/б ное Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Составител ехред М,М И. Теравскагентал