Роликовый сферический подшипник

(51)16 19/22, 33/46 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Минский подшипниковый завод(72) Авторы Пенза Валерий Николаевич Гагасов Александр Матвеевич Павлович Анатолий Владимирович Козлов Анатолий Борисович Достанко Геннадий Александрович Слензак Александр Иванович Сидоров Михаил Михайлович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Минский подшипниковый завод(57) Роликовый сферический подшипник, содержащий наружное кольцо со сферической или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или несколько рядов бочкообразных роликов, расположенных между дорожками качения колец, по меньшей мере один сепаратор с перемычками, образующими окна для размещения роликов, отличающийся тем, что стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух поверхностей, одна из которых цилиндрическая, а вторая вогнутая тороидальная, линия пересечения которых расположена выше оси ролика, ось тороидальной поверхности совпадает с осью ролика, а радиус образующей тороидальной поверхности превышает радиус образующей ролика на величину,определяемую зависимостью/ 2 , где В - расстояние между линиями пересечения цилиндрической и тороидальной поверхностей перемычек в плоскости наибольшего диаметра ролика- наибольший диаметр ролика- радиальный зазор в подшипнике. Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Известен роликовый сферический подшипник 1. Подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тороидальной дорожкой качения, бочкообразные ролики и сепаратор с окнами для их размещения, имеющими размер по их середине меньше диаметра ролика в среднем сечении, что служит своеобразным замком и удерживает ролики в радиальном направлении. Однако удержание ролика осуществляется четырьмя точками и при монтаже и сборке подшипника позволяет ролику перекашиваться в радиальном направлении. При работе подшипника с данным сепаратором ведение роликов осуществляется по четырем точкам, что приводит к неравномерному износу и смятию поверхности перемычки и, как следствие, ухудшению характеристик подшипника - надежности и долговечности. Известен сепаратор для роликового подшипника по 2. Сепаратор содержит ряд окон, разделенных перемычками, имеющими выступы и плоские рабочие поверхности, образующие стенки окна. Между плоскими поверхностями перемычек и роликами существует небольшой зазор, позволяющий роликам свободно вращаться. Выступы расположены в центре каждой перемычки и состоят из двух поверхностей, одна из которых параллельна плоскости оси перемычки, а вторая отходит от первой внутрь сепаратора. Выступы служат удерживающим участком и предотвращают движение ролика радиально наружу без приложения силы. Удерживающий участок перемычки сепаратора имеет незначительную длину, что может приводить к перекосу роликов в радиальном направлении при монтаже и сборке подшипника. Контакт перемычки и ролика происходит по линии, а значит имеет небольшую площадь, что, в свою очередь, приводит к росту контактных напряжений и повышению износа сепаратора, что приводит к ухудшению характеристик подшипника - надежности и долговечности. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности и долговечности подшипника за счет увеличения длины охвата ролика перемычкой и площади их контакта. Поставленная задача решается тем, что в роликовом сферическом подшипнике, содержащем наружное кольцо со сферической или тороидальной дорожкой качения, внутреннее кольцо с одной или несколькими тороидальными дорожками качения, один или несколько рядов бочкообразных роликов, расположенных между дорожками качения колец, по меньшей мере один сепаратор с перемычками, образующими окна для размещения роликов, согласно изобретению, стенка окна, образованная перемычкой, состоит из двух поверхностей, одна из которых цилиндрическая, а вторая вогнутая тороидальная, линия пересечения которых расположена выше оси ролика. Ось тороидальной поверхности совпадает с осью ролика, а радиус образующей вогнутой тороидальной поверхности превышает радиус образующей ролика на величину, определяемую зависимостью/ 2 ,8263 1 2006.08.30 где- величина, на которую радиус образующей тороидальной поверхности перемычки сепаратора больше радиуса образующей ролика В - расстояние между линиями пересечения цилиндрической и тороидальной поверхностей перемычек в плоскости наибольшего диаметра ролика- наибольший диаметр ролика- радиальный зазор в подшипнике. Изобретение поясняется фигурами. На фиг. 1 изображено осевое сечение сферического роликового подшипника на фиг. 2 изображена изометрическая проекция перемычки сепаратора на фиг. 3 изображено сечение подшипника по плоскости наибольшего диаметра ролика на фиг. 4 изображено сечение сепаратора Б-Б на фиг. 3 на фиг. 5 изображен фрагмент сепаратора с роликом. Роликовый сферический подшипник с радиальным зазоромсодержит наружное кольцо 1 со сферической дорожкой качения 2, внутреннее кольцо 3 с двумя тороидальными дорожками качения 4, два ряда бочкообразных роликов 5 с наибольшим диаметром, два сепаратора 6 с окнами 7 и перемычками 8 между ними. Стенка окна 7, образованная перемычкой 8, состоит из двух поверхностей цилиндрической 9 и вогнутой тороидальной 10. Вогнутая тороидальная поверхность 10 является рабочим участком перемычки 8. Ось О 11 тороидальной поверхности 10 совпадает с осью 22 ролика 5, а радиусобразующей вогнутой тороидальной поверхности 10 выходит из центра 3 образующей 12 ролика 5. Линия 13 пересечения цилиндрической поверхности 9 с тороидальной поверхностью 10 расположена выше оси 22 ролика 5 и является удерживающим участком перемычки 8. Расстояние между линиями пересечения 13 поверхностей 9 и 10 соседних перемычек 8 в плоскости наибольшего диаметраролика 5 равно В. Радиусобразующей 11 тороидальной поверхности 10 рабочего участка 10 больше радиусаобразующей 12 ролика 5 на величину . Величинаопределяется следующим образом (см. фиг. 3). При работе подшипника ролик 5 под действием центробежных силперемещается из положения с центром 4 в положение с центром 5. При этом образующая 12 ролика 5 контактирует с линией 13 пересечения поверхностей 9 и 10. Расстояние О 4 О 5 равно половине радиального зазора /2. Из точки 5 проведем линию в точку С, которая лежит на линии 13 пересечения поверхностей 9 и 10. Из точки С опустим перпендикуляр в точкуна продолжение оси 45. Из центра 4 проведем линию в точку С. Искомая величинаравна разности между радиусомобразующей 11 поверхности 10 и радиусомобразующей 13 ролика 5, то есть, как видно из фиг. 3, - разности между отрезками 4 и 5(8) При сборке и монтаже подшипника внутренний блок (внутреннее кольцо 3, собранное с роликами 5 и сепараторами 6) выворачивается относительно наружного кольца 1. Ролик 5, охваченный сферической дорожкой качения 2 наружного кольца 1, под действием собственного веса опускается до линии 13 пересечения поверхностей 9 и 10 и контактирует с ней. За счет того, что линия 13 пересечения поверхностей расположена выше оси 22 ролика 5, она является удерживающим участком перемычки 8 и служит своеобразным замком, препятствуя выпадению ролика 5 из блока. Охват ролика 5 замком происходит по всей длине перемычки 8 сепаратора 6 и не позволяет ролику 5 перекашиваться при монтаже. При работе подшипника ведение ролика 5 осуществляется всей тороидальной поверхностью 10 перемычки 8 сепаратора 6. За счет выполнения рабочего участка перемычки 8 сепаратора 6 с тороидальной поверхностью 10 форма перемычки 8 приближена к форме ролика 5. При этом их контакт происходит по поверхности, что позволяет значительно увеличить площадь контакта и,как следствие, снизить контактные напряжения и износ. Все вышеперечисленные факторы позволяют улучшить характеристики подшипника надежность и долговечность. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.