Шарикоподшипник
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскин
Соцналистинескин
Рвспнблнк (<>) 320655 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено18.12.67 (21) 1203499!25-27 с присоединением заявки И 1 т28702/25 27 (23) Приоритет (43) Опубликоваио25.06.76.Бюллетень № 2д (45) Дата опубликовании описания 25.08.76 (51) М. Кла
F 16 С 19/06
9аударатаеннив намнтет
Ваввтв Мнннстрав СССР ва далам нзааратаннй и атнрытнй (53) УДК 621.822 (088.8) (72) Авторы изобретения
С, Г. Редько и Л. В. Королев, t
Саратовский политехнический инсти у (71) Заявитель (54) ШАРИКОПОДШИПНИК (с дд. пд. ) 1
Изобретение относится к отрасли машиностроения, а именно к подшипникам качения. .Известны конструкции шарикоподшипников, .в которых профиль дорожки качения внутреннего кольца очерчен двумя дугами окружности или эллипсом, симметричным относительно большей оси. Однако большая чувствительность радиально-упорныХ подшипников к отклонению угла контакта от номинальной величины увеличивает разброс до долговечности и снижает их надежность.
Цель изобретения — повышение долговечности и грузоподъемности шарикоподшипника.
Предлагаемый шарико подшипник отличае ся тем, что профиль дорожки качения внут- ц реннего кольца очерчен кривой четвертого порядка, а профиль кривой дорожки качения определяется уравнениями: где X и У вЂ” координаты кривой; — угол наклона нормали в данной точке кривой к оси симметрии желоба; а, с и а . — постоянные, определяемые из радиусов коивизны желоба
o. со 5 !:! . 5зп с!
V при заданных предельных углах контакта в шарикоподшипнике, исходя из условия сохранения постоянным максимального контактного напряжения 6
Геометрический смысл постоянных O. ф, и "с заключается в следуюшем. Если ,цилиндр, ось которого находится на некото(ром расстоянии от заданной линии в пространстве и наклонена к этой линии под некоторым углом, вращать вокруг этой линии, то поверхность цилиндра будет описывать поверхность врашения, радиальное сечение которой определяется уравнением (1), где — радиус образующего цилиндра; Q. расстояние оси цилиндоа от линии врашения; — угол наклона оси цилиндра к плоскости, перпендикулярной линии врашения. ф
320655; ле ?" грузоподъемности шарикоподшицни) ка и комбинированных нагрузках, которыми бывает нагружен радиальный шарикоподшипник, В В случае радиально-упорного шарикоподшипника предлагаемой конструкции. появляет« ся воэможность уменьшать чувствительность шарикоподшипника к отклонению угла контакта в нем от номинальной величины. Для этоВ го при каждом допустимом крайнем значении угла контакта в шарикоподшипнике необходимо задаться радиусами кривизны так, чтобы при всех возможных углах контакта максимальное контактное напряжение б которое, как известно, выражается зависи35 м остью
4100 . птах, дЯ а соьо ып d.
Р
9= пт в ж. сохранилось постоянным. Если учесть, что ® контактное напряжение б оказывает решающее влияние на долговечность )? шарикоподшипника: видно, что параметры,О. j о и можйо определить, задавшись тремя различными радиусами кривизны В при трех различных углах ф контакта в шарлкоподшипнике или
36 трех различных координатах Х или Y кривой, очерчиваюшей профиль желоба. Это свойство предлагаемого профиля желоба, которым не обладает ни один из желобовизвестных конструкций шарикоподшипников, поэ . ЭФ воляет в точке контакта иметь радиус кривизны максимально приближенным к радиусу шариков, а плошадь контакта регулировать, . задаваясь радиусами кривизны в двух соседних точках желоба. Таким образом увели- Зб чивается грузоподъемность шарикоподшипника беэ опасности повышения сил трения и тепловыделений в шарикоподшипнике, Кроме того, повышение грузоподъемности радиального шарикоподшнпника дает возможность 49 воспринимать, помимо радиальных, некоторые, осевые нагрузки, Исходя иэ минимальных контактных напряжений, задаются радиусом
R кривизны при ф =.О в точке Б в (фиг. 1), при заданной площади контакта ша- М рика с желобом-радиусом кривизны В в точке A при Х Х . Значения R и Х рекомендуется выбирать равными соответственно радиусу желоба и соответствующей полуоси аллнпса контакта, рассчитанными для Ю обычного, очерченного дугой окружности, профиля желоба, а значение R - приближен ным к радиусу шарика. Тогда плошадь контакта шарика с желобом оудет меньше, а кон.? тактные напряжения по линии контакта в оп— иМ сываемой конструкции шари.оподшппника распределяется более равномерно (фиг. 2), в результате снизятся макси лаЛь??ь?е контактные напряжения б, Наконец, задаются рантах °
CO диусом кривизны в точке Б при зада????ых уг-,.
5 — 1О
14 (m ) Па фиг, 1 изображен профиль желоба внутреннего кольца радиально"о, шарикоподшипника предлагаемой (сплошной линией) и и известной конструкции (пунктирной линией) с шариком, вдавленным в поверхность желоба под действием радиальной нагрузки; на фиг. 2 - эпюра контактных на» пряжений в радиальном сечении желоба для известной и предлагаемой конструкции шафккоПодшипника.
В описываемой конструкции шарикопод» шипника радиус кривизны желоба внутреннего кольца в точке контакта и плошадь контакта шарика с желобом являются неза висимыми величинами. Действительно, из уравнения (1) и соотношении для радиуса кривизны желоба в заданной точке то становится очевидной возможность уменьшить разброс по долговечности и повысигь нацежность шарикоподшипника.
С целью уменьшения сил трения в шарикоподшипнике прн минимальном допустимом угле контакта в нем, когда радиус желоба приближен к радиусу шарика, следует задаться определенным радиусом кривизны в третьей точке профиля желоба при Р ) меньшем максимально допустимого угла контакта в шарикоподшипнике. Решая уравнения (1) и (2), нетрудно определить, что осевые зазоры в радиально-упорном шарикоподшипнике меньше, чем в обычном шарикоподшипнике.
Это особенно ценно для радиально-упор/ ных шарнкоподшипников с двухточечным контактом, которые могут быть нагружены осевыми усилиями в двух противоположных направлениях. Причем, выбирая различные ïàраметры кривой, очерчиваюшей профиль желоба шарикоподшипника, . осевые зазоры при заданных угле контакта и радиусе кривизны желоба в точке контакта можно регулировать в нужных пределах и даже сводить их к минимуму, в результате чего получается шарикоподшипник с многоточечным контактом.
Формула изобретения
1. Шарикоподшипник, содержащий внутреннее ль(? с дорожкой? качения, выпслненной с переменным радиусом кривизны, наружное кольцо и тела качения, о т л и ч а«
O C0+gL
Х cQsP -g ° (1) cQs Р- ып
© рй заданйых. предельных углах контакт* шарикоподшипнике, исходя из условия сокро пения йостояйным максимального контактнЬго напряжения 6, .
Y sinful — и), а ega sj a соь P ь|п, Составитель Г. Кондратьева
Редактор 3. Жаворонкова Техред А. Демьянова Корректор, Н. Ковалева
Заказ 2458/275 Тираж 1131 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 320655
Ы щ и и с s тем, что, с целью повышения Irae Х и Y. - координаты кривой его долговечности и грузоподъемности, профиль дорожки качения внутреннего кольца точке кривой к оси симметрии желоба; очерчен кривой четвертого порядка, О., сСИ E - постоянные, определяемые из
2. Карикоподшипник по и. 1, о т л и - < радиусов кривизны желоба, ч а ю шийся тем, что профиль кривой дорожки качения определен уравнениями: а соус . sjp aL.