Результат интеллектуальной деятельности: Шариковый подшипник качения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к многорядным шариковым подшипникам качения, и может быть использовано в малооборотных высоконагруженных механизмах для восприятия значительных радиальных и осевых нагрузок.

Известен шариковый подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее разрезное кольца с парой дорожек качения и буртиками на каждом и тела качения в виде шариков. Буртики наружного кольца между двумя дорожками качения и со стороны его внешних торцов выполнены одинаковыми по высоте. Внутреннее кольцо выполнено разрезным, с дорожкой качения и буртиками на каждой его половине. Большие из буртиков внутреннего разрезного кольца расположены со стороны его внешних торцов, а меньшие из буртиков внутреннего разрезного кольца, выполненные со скосами, расположены на внутренних смежных торцах его половин (Черменский О.Н., Федотов Н.Н. Подшипники качения: справочник-каталог / О.Н. Черменский, Н.Н. Федотов. – М.: Машиностроение, 2003. - С. 169).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является шариковый подшипник качения, содержащий наружное разрезное и внутреннее кольца с парой дорожек качения и буртиками на каждом, тела качения в виде шариков. Наружное кольцо выполнено разрезным с дорожкой качения на каждой его половине. Большие из буртиков наружного разрезного кольца расположены со стороны его внешних торцов, а меньшие из буртиков наружного кольца, выполненные со скосами, расположены на внутренних смежных торцах его половин. Больший по высоте буртик внутреннего кольца расположен центрально, а меньшие по высоте буртики внутреннего кольца расположены со стороны его внешних торцов (патент CN 102359493, МПК F16C 33/58, F16C 33/76, F16C 33/82).

Основным общим недостатком обоих описанных подшипников является относительно невысокая грузоподъемность в радиальном и осевом направлениях, вызванная ограниченным количеством тел качения, воспринимающих эксплуатационную нагрузку, а также малым углом контакта тел качения с дорожками качения.

В основе изобретения лежит техническая проблема повышения грузоподъемности подшипника в радиальном и осевом направлениях.

Решение этой технической проблемы достигается тем, что в шариковом подшипнике качения, содержащем наружное разрезное и внутреннее кольца с парой дорожек качения и буртиками на каждом, тела качения в виде шариков, причем большие из буртиков наружного разрезного кольца расположены со стороны его внешних торцов, а меньшие из буртиков наружного кольца, выполненные со скосами, расположены на внутренних смежных торцах его половин, больший из буртиков внутреннего кольца расположен центрально, а меньшие из буртиков внутреннего кольца расположены со стороны его внешних торцов, согласно изобретению на каждом кольце дополнительно выполнена пара рядом расположенных дорожек качения. При этом средние по высоте буртики наружного разрезного и внутреннего колец расположены также между дорожками качения, а меньшие из буртиков внутреннего кольца выполнены со скосами. Радиальные размеры дорожек качения, расположенных в центральной части подшипника, больше радиальных размеров дорожек качения, расположенных у внешних торцов подшипника, и разница между диаметральными размерами дорожек качения по рядам тел качения подшипника определяется с учетом обеспечения необходимого угла контакта тел качения с дорожками качения.

Повышение грузоподъемности подшипника в радиальном и осевом направлениях обусловлено выполнением на каждом кольце дополнительной пары дорожек качения, соответственно, с увеличением количества тел и дорожек качения в подшипнике. Увеличение радиальных размеров дорожек качения центральных рядов шариков обеспечивает по сравнению с прототипом увеличенный угол контакта шариков дорожками качения и, соответственно, большую нагрузочную способность подшипника в осевом направлении.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где изображен шариковый подшипник качения, осевой разрез.

Шариковый подшипник качения содержит наружное разрезное кольцо 1 с дорожками качения 2 и 3 и внутреннее кольцо 4 с двумя парами рядом расположенных дорожек качения 5 и 6. Тела качения выполнены в виде шариков 7. Для разделения тел качения подшипник может быть снабжен сепараторами 8.

Наружное кольцо 1 выполнено с большими по высоте буртиками 9, расположенными со стороны внешних его торцов, и меньшими по высоте буртиками 10, выполненными со скосами, расположенными на внутренних смежных торцах его половин. Таким образом, на наружном кольце 1 выполнена пара рядом расположенных дорожек качения 3 и пара дорожек качения 2. Средние по высоте буртики 11 расположены между дорожками качения 2 и 3.

Внутреннее кольцо 4 выполнено с большим по высоте буртиком 12, расположенным центрально, средними по высоте буртиками 13, расположенными между дорожками качения 5 и 6, и меньшими по высоте буртиками 14, выполненными со скосами, расположенными со стороны внешних торцов внутреннего кольца 4.

Ширина половин наружного кольца 1 выбирается с учетом необходимого предварительного натяга при монтаже, в частности обеспечивающего более полный контакт между шариком 7 и дорожками качения 2 и 3 колец подшипника.

Радиальные размеры дорожек качения 3 и 6 выполнены большими по сравнению с радиальными размерами дорожек качения 2 и 5 для увеличения угла контакта тел качения 7 с дорожками качения 2, 3, 5 и 6.

Разница между диаметральными размерами дорожек качения по рядам тел качения подшипника определяется с учетом обеспечения необходимого угла контакта тел качения с дорожками качения.

Шариковый подшипник качения работает следующим образом.

Предлагаемый подшипник, установленный в узле, устройстве, машине обеспечивает восприятие нагрузок и передачу вращения. При вращении наружного кольца 1 и внутреннего кольца 4 подшипника шарики 7 также вращаются, обеспечивая необходимое взаиморасположение наружного кольца 1 и внутреннего кольца 4 подшипника.

Таким образом, использование предложенного подшипника по сравнению с использованием подшипника, выбранного в качестве прототипа, повышает грузоподъемность в радиальном и осевом направлениях.