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, содержащий наружное и внутреннее кольца с двумя дорожками качения и буртиками на каждом, тела качения в виде шариков. Наружное кольцо выполнено разрезным с дорожкой качения на каждой его половине. Внутреннее кольцо выполнено сложной конфигурации. Большие по высоте буртики наружного кольца расположены на внешних торцах его половин, а меньшие по высоте буртики наружного кольца, выполненные со скосами, расположены на внутренних смежных торцах его половин. Меньшие из буртиков внутреннего кольца расположены на его внешних торцах (патент CN 102359493 (А), МПК F16C 33/58, F16C 33/76, F16C 33/82).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является шариковый подшипник качения содержащий наружное и внутреннее кольца с двумя дорожками качения и буртиками на каждом и тела качения в виде шариков. Наружное кольцо выполнено с одинаковыми по высоте буртиками между дорожками качения и на его внешних торцах. Внутреннее кольцо выполнено разрезным, с дорожкой качения и буртиками на каждой его половине. Большие по высоте буртики внутреннего кольца расположены на его внешних горцах, а меньшие по высоте буртики внутреннего 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).

Основным 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.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в повышении грузоподъемности подшипника в радиальном и осевом направлениях.

Решение этой технической проблемы достигается тем, что в шариковом подшипнике качения, содержащем наружное и внутреннее разрезное кольца с дорожками качения и буртиками на каждом, тела качения в виде шариков, причем большие из буртиков внутреннего разрезного кольца расположены на его внешних торцах, а меньшие из буртиков внутреннего разрезного кольца, выполненные со скосами, расположены на внутренних смежных торцах его половин, согласно изобретению на каждом кольце выполнены две пары рядом расположенных дорожек качения. Больший из буртиков наружного кольца расположен между дорожками качения на оси симметрии подшипника, а меньшие из буртиков наружного кольца со скосами расположены на его наружных торцах. Средние по высоте буртики расположены между дорожками качения внутри каждой пары. Радиальные размеры дорожек качения, расположенных у внешних торцов подшипника, больше радиальных размеров дорожек качения, расположенных в центральной части 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 обусловлены выполнением на каждом кольце двух пар рядом расположенных дорожек качения при установлении контактирующих тел качения только на этих дорожках с увеличением количества тел и дорожек качения в подшипнике. Ширина половин внутреннего кольца выбирается с учетом необходимого предварительного натяга при монтаже, в частности, обеспечивающего более полный контакт между шариком и дорожками качения колец подшипника. Увеличение радиальных размеров дорожек качения крайних 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, на котором изображен шариковый подшипник качения, осевой разрез.

Шариковый подшипник качения содержит наружное кольцо 1 с двумя парами рядом расположенных дорожек качения 2 и 3, внутреннее разрезное кольцо 4 с двумя парами рядом расположенных дорожек качения 5 и 6. Дорожки качения 2 и 5 размещены у внешних торцов подшипника. Дорожки качения 3 и 6 размещены в центральной части подшипника. Тела качения выполнены в виде шариков 7. Для разделения тел качения подшипник снабжен сепараторами 8, однако возможен и бессепараторный вариант.

Наружное кольцо 1 выполнено с большим по высоте буртиком 9, расположенным между дорожками качения 3 на оси симметрии подшипника, меньшими по высоте буртиками 10, имеющими скосы на внешних его торцах и средними по высоте буртиками 11 размещенными между дорожками качения 2 и 3, то есть внутри каждой пары рядом расположенных дорожек качения 2 и 3.

Внутреннее разрезное кольцо 4 выполнено с большими по высоте буртиками 12, расположенными на внешних его торцах, меньшими по высоте буртиками 13. выполненными со скосами, расположенными на внутренних смежных торцах его половин, и средними по высоте буртиками 14, расположенными между дорожками качения 5 и 6, то есть внутри каждой пары рядом расположенных дорожек качения 5 и 6.

Радиальные размеры дорожек качения 2 и 5 выполнены большими по сравнению с радиальными размерами дорожек качения 3 и 6 для увеличения угла контакта шариков 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 осевом и радиальном направлениях.