HUP0103427A2 - Kizárólag gördülőcsapágy - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya kizárólag gördülő csapágy. A találmány szerinticsapágynak nincs görgőkosara, és nem lép fel benne csúszó súrlódás. Acsapágy tartalmaz egy belső futógyűrűt (3), egy külső futógyűrűt (4),valamint a belső futógyűrű (3) és a külső futógyűrű (4) között többgördülőelemet (1), továbbá több helyező gördülőelemet (2) és kéthelyező gyűrűt (6). A helyező gördülőelemek (2) két szomszédosgördülőelem (1) között vannak elhelyezve és érintkeznek azokkal. Ahelyező gyűrűk (6) a helyező gördülőelemek (2) két végén lévőfutópályákon (5) vannak elhelyezve, és azokkal gördülő érintkezésbenvannak. Ó

Description

rzOTTHELI _{r &κ} p PÉLDÁNY

Szabadalmi Iroda

H-1062 Budapest, Andrássy _elefon; 34-24- 950, l·»^⁴-^{4 3}'³

72.107/DO

Kizárólag gördülő csapágy

A találmány tárgya gördülőcsapágy, elsősorban csúszó súrlódás nélküli, kizárólag gördülő csapágy.

A szokványos gördülőcsapágyban van egy belső futógyűrü, egy külső futógyűrü, több gördülőelem és egy rögzitőelem. A rögzitőelem azért van a csapágyban, hogy a gördülőelemeket helyezze és a csapágyban lévő gördülőtestek egymáshoz viszonyított t La I e. · a* helyzetét J-étreho^z-a-. A gördülőelemek nagy sebességét a rögzitőelem a csúszó súrlódás miatt a felépítéstől, anyagtól vagy a sima kikészítéstől függetlenül korlátozza. A csúszó súrlódás okozta ellenállás jelentősen befolyásolja a csapágy tulajdonságait és élettartamát.

A gördülőelemek és a rögzítőelem közötti relatív csúszó súrlódás a csapágy futásakor, különösen nagy sebességeken, számos problémát okoz, mivel nehéz a kenés, a hőmérséklet nő és a zaj fokozódik. Magas hőmérséklet és nagy sebesség esetén a feszültség hirtelen megnő, és ez a csapágy tönkremenését okozza. A csapágyban a gördülő súrlódási ellenállás elhanyagolható a csúszó súrlódási ellenálláshoz képest. A csúszó súrlódás következtében a gördülőcsapágy terhelhetősége egyértelműen csökken, és jelentős energiaveszteség lép fel. Nagy sebességen a gördülőelemek és a rögzítőelem közötti centrifugális erő által létesített . 1_ ...... . . . .

csúszó súrlódó erő jelentősen nő. A súrlódási feszültségkoncentráció hamar a csapágy tönkremenéséhez vezet. A gördülőcsapágy korlátozott sebességének növelését tehát a csúszó súrlódás határolja.

Az US 3,124,396 számú szabadalom olyan gördülőcsapágyat ismertet, amelyben rögzítőelem helyett hengerhez hasonló görgőkosarak vannak, a megfelelő görgőkosarakat rögzítőgyűrűk tartják és rögzítik, úgyhogy a csapágy kényszer-gördülőcsapággyá válik. A rögzítőgyűrű azonban tartalmaz egy külső gyűrűt, egy belső hasított rugalmas gyűrűt és egy huzal zárógyűrűt. Ezért a csapágy szerkezete bonyolult, költsége nagyobb és szerelése nehezebb. Az említett problémák miatt a belső hasított rugalmas gyűrű ferde lapolással van ellátva. Az egymással szemben lévő végek között hézagnak, azaz távolságnak kell lennie. Amikor valamelyik gördülő golyó a hézaghoz érkezik, akkor rezgés, zavar és kopás következik be. Emellett a rögzitőgyűrűk és bármelyik görgőkosár két egymással szemben lévő vége közötti súrlódás továbbra is csúszó súrlódás, ami befolyásolja a gördülőcsapágy tulajdonságait. Ezen kívül a hasított gyűrű tömegközéppontja nem esik egybe a geometriai középponttal. A hézag miatt ez is instabil mozgást idéz elő. Ennek az amerikai egyesült államokbeli szabadalomnak a leírása és az ehhez csatolt ábrák szerint mindegyik gördülőcsapágy hornyolva van, illetőleg a közepén gyűrű alakú 29 horonnyal van ellátva. Ennek a horonynak a keresztmetszete kör alakú, és szoros tűrésre van köszörülve, hogy illeszkedjen a 20 golyókhoz (53-55. sz.) . Könnyen be lehet bizonyítani, hogy a golyó és a golyókosár közötti szerkezeti érintkezés lehetetlenné teszi tel- 3jes gördülés létrehozását. Emellett a hasított gyűrű és golyókosarak közötti súrlódás még tartalmaz csúszó súrlódást, és az ilyen szerkezet rövid idő alatt meghibásodik.

Az EP 0,264,264 számú szabadalmi irat másfajta gördülőcsapágyat ismertet. Ebben van egy hengerhez hasonló görgő (vagyis gördülő rögzítőelem) , amely helyettesíti a szokásos rögzitőelemet. A görgőket helyező gyűrűk segítségével szerelik össze és támasztják meg. A gördülőcsapágy helyező gyűrűinek azonban két szabad 5 gyűrűelemet és két 6a tartósínt kell tartalmazniuk. Ezeket arra használják, hogy fenntartsák a gördülőtestek helyzetét az egymással szemben lévő radiális irányokban, illetőleg mindegyik görgő azért van elhelyezve, hogy biztosítsa mértani tengelyének két szomszédos gördülő golyó középpontját összekötő egyenes közepén lévő helyzetét (lásd a szóban forgó szabadalom 2. ábráját). Ezért a felépítés bonyolult, költsége nagy és szerelése nehéz. Ezen kívül a helyező gyűrűk és a görgők egymással szemben lévő végei közötti súrlódás még mindig csúszó súrlódás, ami befolyásolja a csapágy tulajdonságait.

A fentieken kívül a hengeres helyező gördülőelem (görgő) és a golyó alakú gördülőelem közötti érintkezés mindkét fenti szabadalomban két körszelet érintkezése. Ha a helyező gördülőelem ívének görbületi sugara nagyobb a gördülőelem görbületi sugaránál, akkor egypontos érintkezés áll fenn. Ez a gördülőelemeket ferdévé és instabillá teszi. Ha a helyező gördülőelem ívének görbületi sugara kisebb a gördülőelem görbületi sugaránál, akkor kétpontos érintkezés áll fenn. Ennek következtében a gördülőtes tek könnyen kopnak és repednek, és végül használhatatlanná válnak.

A találmányunk elé kitűzött feladat egyszerű felépítésű és könnyen szerelhető, kizárólag gördülő csapágy.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy ebben a csapágyban - amely tartalmaz egy belső futógyűrűt, egy külső futógyürűt, valamint a belső futógyürű és a külső futógyűrű között több gördülőelemet; a gördülőelemekkel váltakozva helyező gördülőelemek vannak elhelyezve és gördülő érintkezésben tartva; a helyező gördülőelemek két végének futópályáin két helyező gyűrű van elhelyezve - a futópályákon gördülő megfelelő helyező gyűrűk egydarabos helyező gyűrűk és gördülő érintkezésben vannak a futópályákkal.

Mindegyik helyező gördülőelem két szomszédos gördülőelem közé van szerelve. A helyező gördülőelemek gondoskodnak arról, hogy a szomszédos gördülőelemek közötti kerületi távolság egyforma legyen, és ugyanakkor határolják a gördülőelemek axiálisan helyzetét a csapágyban. A helyező gördülőelemek axiális és radiális helyzetét a helyező gördülőelemek két ellentett végének futópályáin lévő helyező gyűrűk határolják. Az érintkezések egyrészt a helyező gyűrűk, másrészt a helyező gördülőelemek bármelyik futópályája . között pontszerű érintkezések, és ugyancsak pontszerű érintkezések vannak bármelyik helyező gördülőelem és a szomszédos gördülőelem között. A helyező gördülőelem mozgásai egyrészt önforgás, másrészt a csapágy mértani tengelye körüli forgás. A bármelyik helyező gördülőelemen lévő érintkezési pont és a vele érintkező gördülőelemen lévő, az előbbi érintkezési ponttal egybeeső érintkezési pont közötti viszonylagos sebességkülönbség nulla. Ugyancsak nulla a viszonylagos sebességkülönbség a bármelyik helyező gyűrűn lévő érintkezési pont és a vele érintkező gördülőelemen lévő, az előbbi érintkezési ponttal egybeeső érintkezési pont között. Ezért mindezeknek az érintkezési pontoknak a mozgásai tisztán gördülő mozgások. Nincs viszonylagos csúszó súrlódás. A csapágy kizárólag gördülő csapágy, amelynek neve valóban fedi a csapágy lényegét. A találmány szerinti csapágy könnyen szerelhető és gyártható. Ezért a találmány könynyen és széles körben elterjeszthető és alkalmazható.

Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábránk segítségével, amely

1. ábra egy találmány szerinti gördülőcsapágy sugárirányú metszete.

Ahogyan ez az 1. ábrán látható, mindegyik 2 helyező gördülőelem kerületi irányban két szomszédos 1 gördülőelem közé van szerelve. A 2 helyező gördülőelemek gondoskodnak arról, hogy két szomszédos 1 gördülőelem között a kerületi távolság egyforma legyen, és ugyanakkor határolják a gördülőelemek axiálisan helyzetét a csapágyban. A 2 helyező gördülőelemek axiális és radiális helyzetét a helyező gördülőelemek két ellentett végének 5 futópályáin lévő, körív keresztmetszetű 6 helyező gyűrűk határolják. Az érintkezések a 6 helyező gyűrűk és bármelyik 5 futópálya között, bármelyik 2 helyező gördülőelem és a vele érintkező 1 gördülőelem között, valamint bármelyik 1 gördülöelem és a csapágy 3 belső futógyűrűje vagy 4 külső futógyűrűje között mind pontszerű érintkezések, és a viszonylagos sebességkülönbség bármelyik két, egymással érintkező pont között nulla. A csapágy ezért kizárólag gördülő csapágy.

Az 5 futópálya keresztmetszete homorú alakú, a 6 helyező gyűrű keresztmetszete domború alakú, úgyhogy gördülő érintkezést képeznek. Lehetséges azonban az is, hogy az 5 futópálya keresztmetszete domború alakú, és a 6 helyező gyűrű keresztmetszete homorú alakú. Ezen kívül az 1 gördülőelemmel érintkező bármelyik 2 helyező gördülőelem 5 futópályájának és 7 középső futópályájának keresztmetszete lehet V-alakú, körív alakú vagy bemetszés alakú stb. A 3 belső futógyűrű és a 4 külső futógyűrű futópályájának keresztmetszete ugyancsak lehet V-alakú, körív alakú vagy bemetszés alakú stb.

A 2 helyező gördülőelem a szerelés és gyártás megkönnyítése végett lehet osztott darab, vagyis a két egymással szemben lévő szélső 5 futópályát képező két alkatrészt és a 7 középső futópályát képező alkatrészt külön lehet előállítani, majd szoros illesztéssel vagy csavarozással összeállítani stb. A 2 helyező gördülőelem természetesen előállítható egy darabként.

Az adott szakterületen járatos szakember a találmány alapján több egyenértékű változatot alakíthat ki, bár a találmányt a fentiekben annak egy előnyös kiviteli alakja kapcsán írtuk le. A találmány terjedelmét ezért a csatolt igénypontok határozzák meg.

Claims (7)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kizárólag gördülő csapágy, amely tartalmaz egy belső futógyürűt (3), egy külső futógyűrűt (4), valamint a belső futógyűrű (3) és a külső futógyűrű (4) között több gördülőelemet (1); a gördülőelemekkel (1) váltakozva helyező gördülőelemek (2) vannak elhelyezve és gördülő érintkezésben tartva; a helyező gördülőelemek (2) két végének futópályáin (5) két helyező gyűrű (6) van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a futópályákon (5) gördülő megfelelő helyező gyűrűk (6) egydarabos helyező gyűrűk
2. 2. Az 1. igénypont szerinti csapágy, azzal jellemezve, hogy valamennyi helyező gördülőelem (2) egydarabos.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti csapágy, azzal jellemezve, hogy a helyező gördülőelemek (2) osztott darabok.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti csapágy, azzal jellemezve, hogy bármelyik helyező gördülőelem (2) két ellentett végének keresztmetszete homorú alakú vagy domború alakú.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti csapágy, azzal jellemezve, hogy a helyező gyűrűk (6) keresztmetszetei lehetnek homorú alakúak vagy domború alakúak úgy, hogy illeszkedjenek a helyező gördülőelemek (2) futópályáihoz (5) és gördüljenek azokon.
6. 6. A 4. igénypont szerinti csapágy, azzal jellemezve, hogy bármelyik helyező gördülőelem (2) két ellentett végén lévő futópálya (5) és a gördülőelemeken (1) gördülő bármelyik helyező gördülőelem (2) középső futópályájának (7) keresztmetszetei le hetnek V-alakúak, körív alakúak vagy bemetszés alakúak.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti csapágy, azzal jellemezve, hogy a belső futógyűrű (3) és a külső futógyűrű (4) futópályájának keresztmetszete lehet V-alakú, körív alakú vagy bemetszés alakú.

   ΗΜ'ΙΛλ-, ,ι ________________________________________________________________________

   A meghatalmazott

   Mészárosáé Dónusz Katalin

   Szabadalmi ügyvivő --------------n-iiroj: öt jjipesl, Andrássy út 113

   Telefon.-5^-24-750. Fax. 54-24-323