RU2446323C1

RU2446323C1 - Single-row spherical roller bearing

Info

Publication number: RU2446323C1
Application number: RU2010140783/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Галышкин (RU); Николай Васильевич Галышкин; Дмитрий Николаевич Галышкин (RU); Дмитрий Николаевич Галышкин
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2012-03-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: bearing comprises outer ring 1 with roller path, inner ring 2 with roller path, conical balls 3 and balls separator. Outer ring roller path is spherical while inner ring roller path is toroidal. Balls 3 feature bulbous profile mating with roller paths. Outer ring roller path sphere center (O) is displaced relative to center of gravity along bearing lengthwise axis depending upon combination of radial (Fr) and axial (Fa) components of external load (F) on bearing.

EFFECT: expanded applications.

2 dwg

Description

Изобретение относится к сферическим подшипникам качения и предназначено для поддержания валов и осей в пространстве, обеспечивая им возможность вращения или качания и восприятия действующих на них нагрузок.The invention relates to spherical rolling bearings and is intended to maintain shafts and axles in space, providing them with the possibility of rotation or swing and the perception of the loads acting on them.

Известен однорядный конический радиально-упорный подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца с коническими дорожками качения, тела качения в виде конических роликов, поверхность которых сопряжена с дорожками качения наружного и внутреннего колец подшипника, и сепаратор для разделения тел качения. Подшипник воспринимает одновременно значительные радиальную и одностороннюю осевые нагрузки (Гузенков П.Г. Детали машин: учебник для вузов / П.Г.Гузенков. - М.: Высшая школа, 1975. - С.363, рис.177-в).Known single-row tapered angular contact rolling bearing, containing the outer and inner rings with tapered raceways, rolling elements in the form of tapered rollers, the surface of which is associated with the raceways of the outer and inner rings of the bearing, and a separator for separating rolling bodies. The bearing perceives at the same time significant radial and one-sided axial loads (P.G. Guzenkov. Machine parts: textbook for high schools / P.G. Guzenkov. - M.: Higher School, 1975. - P.363, Fig. 177-c).

Недостатком подшипника является ограниченный диапазон применения в условиях восприятия нагрузок длинных и гибких валов, потому что подшипник не допускает существенный перекос наружного и внутреннего колец.The disadvantage of the bearing is the limited range of applications in the conditions of perception of loads of long and flexible shafts, because the bearing does not allow a significant skew of the outer and inner rings.

Известен однорядный сферический роликовый подшипник качения, содержащий наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с торообразной дорожкой качения, конические тела качения выпуклого профиля, сопряженного с дорожками качения, сепаратор для разделения тел качения. Подшипник воспринимает в основном осевую и незначительную радиальную нагрузки (Гузенков П.Г. Детали машин: учебник для вузов / П.Г.Гузенков. - М.: Высшая школа, 1975. - С.368, рис.118-и).A single-row spherical roller bearing is known, comprising an outer ring with a spherical raceway, an inner ring with a toroidal raceway, conical rolling bodies of a convex profile interfaced with raceways, a separator for separating rolling bodies. The bearing accepts mainly axial and insignificant radial loads (P.G. Guzenkov. Machine parts: textbook for high schools / P.G. Guzenkov. - M.: Higher School, 1975. - P.368, Fig. 118-i).

Основным недостатком данного подшипника является ограниченная область применения вследствие восприятия в процессе эксплуатации в основном осевой нагрузки и незначительной радиальной, что обусловливает невысокую грузоподъемность при отсутствии возможности восприятия различных сочетаний радиальной и осевой составляющих нагрузки, действующей на подшипник.The main disadvantage of this bearing is its limited scope due to the perception during operation of the axial load and a slight radial load, which leads to low load capacity in the absence of the possibility of perception of various combinations of the radial and axial load components acting on the bearing.

Задачей данного изобретения является расширение диапазона применения конструкции роликового подшипника качения путем его использования в качестве различных типов подшипника - радиального, или радиально-упорного, или упорно-радиального, или упорного, в частности вследствие повышения грузоподъемности в радиальном направлении.The objective of the invention is to expand the range of application of the design of the roller bearing by its use as various types of bearings - radial, or angular contact, or axial-radial, or thrust, in particular due to the increase of load capacity in the radial direction.

Поставленная задача решается тем, что в однорядном сферическом роликовом подшипнике качения, содержащем наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с торообразной дорожкой качения, конические тела качения выпуклого профиля, сопряженного с дорожками качения, сепаратор для разделения тел качения, согласно изобретению центр сферы дорожки качения наружного кольца подшипника смещен относительно его центра тяжести вдоль продольной оси подшипника в зависимости от сочетания радиальной и осевой составляющих внешней нагрузки, действующей на подшипник.The problem is solved in that in a single row spherical roller bearing containing an outer ring with a spherical raceway, an inner ring with a toroidal raceway, conical rolling bodies of a convex profile conjugated with raceways, a separator for separating rolling bodies, according to the invention, the center of the track sphere the rolling of the outer ring of the bearing is offset from its center of gravity along the longitudinal axis of the bearing, depending on the combination of the radial and axial components of the outer load acting on the bearing.

Данная конструкция позволяет существенно расширить диапазон ее применения за счет задаваемого смещения центра сферы дорожки качения наружного кольца подшипника вдоль продольной оси подшипника относительно его центра тяжести и, как следствие, обеспечения возможности восприятия различного сочетания радиальной и осевой составляющих нагрузки, действующей на подшипник в процессе его эксплуатации. Таким образом достигается возможность использования его как различного типа подшипника - радиального, радиально-упорного, упорно-радиального или упорного.This design allows you to significantly expand the range of its application due to the preset offset of the center of the sphere of the raceway of the outer ring of the bearing along the longitudinal axis of the bearing relative to its center of gravity and, as a result, to ensure the possibility of perception of a different combination of radial and axial components of the load acting on the bearing during its operation . Thus, it is possible to use it as a different type of bearing - radial, radial thrust, thrust radial or thrust.

Предложенное изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен поперечный разрез однорядного сферического роликового подшипника качения, воспринимающего как осевую, так и радиальную составляющие нагрузки; на фиг.2 - поперечный разрез однорядного сферического роликового подшипника качения, воспринимающего, в основном, радиальную и незначительную осевую составляющие нагрузки. При этом на фиг.1 и фиг.2 представлены различные сочетания осевой и радиальной составляющих расчетных внешних нагрузок, действующих на подшипник и определяющих соответствующее положение центра сферы дорожки качения наружного кольца подшипника на его продольной оси.The proposed invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a cross section of a single row spherical roller bearing, perceiving both axial and radial components of the load; figure 2 is a cross section of a single row spherical roller bearing, perceiving mainly radial and minor axial components of the load. In this case, FIGS. 1 and 2 show various combinations of the axial and radial components of the calculated external loads acting on the bearing and determining the corresponding position of the center of the sphere of the raceway of the outer ring of the bearing on its longitudinal axis.

Кроме этого, на чертежах дополнительно обозначено следующее:In addition, the drawings further indicate the following:

- F_a - осевая составляющая внешней нагрузки, действующей на подшипник;- F _a - axial component of the external load acting on the bearing;

- F_r - радиальная составляющая внешней нагрузки, действующей на подшипник;- F _r is the radial component of the external load acting on the bearing;

- F - результирующая внешней нагрузки, действующей на подшипник;- F - the resultant external load acting on the bearing;

- О - центр сферы дорожки качения наружного кольца подшипника;- About - the center of the sphere of the raceway of the outer ring of the bearing;

- R_сф - радиус сферы дорожки качения наружного кольца подшипника.- R _SF - the radius of the sphere of the raceway of the outer ring of the bearing.

Однорядный сферический роликовый подшипник качения содержит наружное кольцо 1 с дорожкой качения, внутреннее кольцо 2 с дорожкой качения, конические тела качения 3, сепаратор для разделения тел качения (на чертеже не показан). Наружное кольцо 1 установлено в корпусе (на чертеже не показан).Single row spherical roller bearing contains an outer ring 1 with a raceway, an inner ring 2 with a raceway, conical rolling elements 3, a separator for separating rolling bodies (not shown). The outer ring 1 is installed in the housing (not shown in the drawing).

Дорожка качения наружного кольца 1 выполнена сферической, дорожка качения внутреннего кольца 2 выполнена торообразной. Тела качения 3 имеют выпуклый профиль, сопряженный с дорожками качения колец подшипника.The raceway of the outer ring 1 is spherical, the raceway of the inner ring 2 is toroidal. Rolling bodies 3 have a convex profile, coupled with the raceways of the bearing rings.

Центр О сферы дорожки качения наружного кольца подшипника смещен относительно его центра тяжести вдоль продольной оси подшипника в зависимости от сочетания радиальной F_r и осевой F_a составляющих внешней F нагрузки, действующей на подшипник.The center O of the raceway sphere of the outer ring of the bearing is offset relative to its center of gravity along the longitudinal axis of the bearing, depending on the combination of the radial F _r and axial F _a components of the external F load acting on the bearing.

Однорядный сферический роликовый подшипник качения работает следующим образом. При вращении вала совместно с ним вращается внутреннее кольцо 2 подшипника, увлекая во вращение тела качения 3, контактирующие с наружным кольцом 1, установленным в корпусе. Нагрузка, действующая на вал, передается на корпус. Фиксируя положение вала относительно корпуса, подшипник обеспечивает его свободное вращение, а скольжение тел качения 3 по сферической дорожке наружного кольца 1 подшипника исключает защемление тел качения 3 в случае деформации вала под нагрузкой.Single row spherical roller bearing operates as follows. When the shaft rotates, the inner ring 2 of the bearing rotates with it, entraining the rolling elements 3 in contact with the outer ring 1 mounted in the housing. The load acting on the shaft is transferred to the housing. By fixing the position of the shaft relative to the housing, the bearing ensures its free rotation, and the sliding of the rolling bodies 3 along the spherical track of the outer ring 1 of the bearing eliminates pinching of the rolling bodies 3 in case of shaft deformation under load.

Claims

Single row spherical roller bearing comprising an outer ring with a spherical raceway, an inner ring with a toroidal raceway, conical rolling bodies of a convex profile interfaced with raceways, a separator for separating rolling elements, characterized in that the center of the raceway sphere of the outer ring of the bearing is offset relative to its center of gravity along the longitudinal axis of the bearing, depending on the combination of the radial and axial components of the external load acting on the bearing.