Подшипник качения

Подшипник качения

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам качения с постоянно заложенной смазкой, способным компенсировать взаимные перекосы колец и работать в условиях сильной загрязненности. Подшипник содержит наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, тела качения, уплотнительный элемент с эластичными губками. Последний выполнен с возможностью расположения оконечностей губок на сфере, центр которой находится в центре подшипника качения, а радиус меньше радиуса сферы поверхности внутреннего кольца, с которой они контактируют. Верхняя часть уплотнительного элемента Г-образна и запрессована в канавку наружного кольца. Технический результат - повышение долговечности подшипника за счет удержания пластичной смазки в его внутренней полости. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам качения с постоянно заложенной смазкой, способным компенсировать взаимные перекосы колец и работающим в условиях большой загрязненности окружающей среды.

Известен роликосферический подшипник, содержащий наружное и внутреннее кольца со сферическими дорожками качения, ролики и уплотнительные элементы. Уплотнительный элемент представляет собой жесткое кольцо, закрепленное верхней частью в канавке наружного кольца, а к нижней части которого прикреплена эластичная изогнутая кромка, контактирующая с поверхностью внутреннего кольца [1].

Долговечность подшипника качения такой конструкции, в основном, ограничивается достаточным количеством и работоспособностью смазочного материала, который закладывается во внутреннюю полость один раз.

Недостатком данной конструкции является то, что между эластичными губками и жестким кольцом имеется зазор, через который могут проникать загрязнения и скапливаться в полости. Это приводит к ухудшению уплотняющих свойств кромки и вероятности вытекания смазки из подшипника.

Известен уплотненный подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, между которыми расположены тела качения и встроенные уплотнительные элементы для уплотнения пространства, в котором располагаются тела качения [2].

В наружном кольце подшипника имеется канавка, в которой монтируется уплотнительный элемент. Канавка располагается внутрь относительно торцевой плоскости наружного кольца и имеет две боковые поверхности, каждая из которых наклонена относительно торцевой поверхности под разным углом. Уплотнительный элемент крепится посредством стопорного кольца и содержит жесткое кольцо, покрытое эластомером. Нижняя часть уплотнительного элемента изогнута и контактирует с поверхностью внутреннего кольца.

При всех достоинствах данной конструкции наличие стопорного кольца для крепления уплотнения усложняет его конструкцию. Кроме того, в процессе работы возможно ослабление зажима уплотнения стопорным кольцом при прослабленной ширине канавки, а также при старении эластомера. Это приведет к радиальному смещению уплотнения в канавке наружного кольца и ослаблению контакта нижней части уплотняющего элемента с поверхностью внутреннего кольца и вытеканию пластичной смазки из подшипника.

В процессе работы во внутренней полости подшипника качения пол действием центробежных и инерционных сил в смазывающем материале возникают усилия, стремящиеся раскрыть герметичный контакт уплотнительного элемента и кольца.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности удержания пластичной смазки во внутренней полости подшипника качения.

Надежность удержания смазки обеспечивается соответствующей конструкцией уплотнения.

Чтобы обеспечить надежную герметизацию внутренней полости подшипника качения между уплотнительным элементом и внутренним кольцом необходимо создать оптимальный натяг.

Поставленная задача достигается тем, что в подшипнике качения, содержащем наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, между которыми расположен один или несколько рядов тел качения, по меньшей мере один уплотнительный элемент, закрепленный на наружном кольце и герметично контактирующий со сферической поверхностью внутреннего кольца, согласно изобретению уплотнительный элемент выполнен с эластичными губками с возможностью расположения оконечностей губок на сфере, центр которой находится в центре подшипника качения. Радиус сферы, на которой расположены оконечности губок уплотнительного элемента, меньше радиуса сферы поверхности внутреннего кольца, с которым они контактируют. Верхняя часть уплотнительного элемента выполнена Г-образной и запрессована в канавку наружного кольца. Уплотнительный элемент содержит жесткое кольцо, покрытое эластомером.

Выполнение уплотнительного элемента с возможностью расположения оконечностей губок на сфере обеспечивает их оптимальный контакт с поверхностью внутреннего кольца "сфера по сфере", что способствует лучшей герметизации внутренней полости подшипника, а также сохранению контакта при радиальных смещениях и перекосах внутреннего кольца подшипника относительно наружного в допустимых пределах.

Выполнение радиуса сферы, на которой расположены оконечности губок уплотнительного элемента, меньшим радиуса сферы поверхности внутреннего кольца, с которым они контактируют, обеспечивает между ними натяг, препятствующий вытеканию смазки из полости подшипника. Чем больше разница в величине радиусов, тем больший натяг они обеспечивают.

На фиг. 1 изображен роликовый радиальный сферический двухрядный подшипник качения с уплотнительным элементом в разрезе; на фиг. 2 - то же, при перекосе внутреннего кольца относительно наружного; на фиг.3 - уплотнительный элемент в разрезе; на фиг. 4 - шариковый радиальный сферический двухрядный подшипник качения с уплотнительным элементом в разрезе.

Подшипник качения содержит наружное кольцо 1 и внутреннее кольцо 2 с дорожками качения 3 и 4 соответственно, тела качения 5, уплотнительный элемент 6 с эластичными губками 7, расположенными под углом . Оконечности 8 эластичных губок 7 уплотнительного элемента 6 выполнены закругленными радиусом r и расположены на сфере радиуса R с центром в точке O. Радиус R сферы, на которой расположены оконечности 8 губок 7, меньше радиуса R₁ сферической поверхности 9 внутреннего кольца 2, с которой они контактируют. Центр радиуса R₁ расположен в центре подшипника качения - точке O₁. Уплотнительный элемент 6 содержит жесткое кольцо 10, покрытое эластомером 11. Верхняя часть 12 уплотнительного элемента 6 выполнена Г-образной и запрессована в канавку 13 наружного кольца 1.

При запрессовке уплотнительного элемента 6 в канавку 13 наружного кольца 1 подшипника качения между сферическими оконечностями 8 эластичных губок 7 и поверхностью 9 внутреннего кольца 2 создается натяг, при этом угол между губками 7 увеличивается до величины . Подшипник качения работает следующим образом.

При вращении внутреннего кольца 2 вращение передается телам качения 5. Вращающиеся детали перемешивают смазывающий материал, находящийся во внутренней полости подшипника качения. Под действием центробежных и инерционных сил смазывающий материал разбрасывается по внутренней полости подшипника качения, отводя тепло от трущихся поверхностей и смазывая детали. При этом между поверхностью 9 внутреннего кольца 2 и оконечностями 8 эластичных губок 7 уплотнительного элемента 6 имеет место подвижный герметичный контакт, который обеспечивает требуемую герметизацию внутренней полости подшипника качения.

При перекосе оси N-N внутреннего кольца 2 относительно оси P-P наружного кольца 1 в пределах установленных величин оконечности 8 эластичных губок 7 уплотнительных элементов 6 перемещаются по поверхности 9 внутреннего кольца 2, сохраняя при этом как сам контакт, так и его герметичность.

Источники информации 1 Проспект фирмы FAG, Publ. N WL 17114 ДА.

2 Патент США N 5232292, МПК F 16 C 33/78, 1993 г.

Формула изобретения

1. Подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, между которыми расположен один или несколько рядов тел качения, по меньшей мере один уплотнительный элемент, закрепленный на наружном кольце и герметично контактирующий со сферической поверхностью внутреннего кольца, отличающийся тем, что уплотнительный элемент выполнен с эластичными губками с возможностью расположения оконечностей губок на сфере, центр которой находится в центре подшипника качения, а ее радиус меньше радиуса сферы поверхности внутреннего кольца, с которой они контактируют.

2. Подшипник качения по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть уплотнительного элемента выполнена Г-образной.

3. Подшипник качения по п.2, отличающийся тем, что уплотнительный элемент запрессован в канавку наружного кольца.

4. Подшипник качения по п.1, отличающийся тем, что уплотнительный элемент содержит жесткое кольцо, покрытое эластомером.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4