Роликовый сферический однорядный подшипник

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РОЛИКОВЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ОДНОРЯДНЫЙ ПОДШИПНИК(71) Заявитель Открытое акционерное общество Минский подшипниковый завод(72) Авторы Пенза Валерий Николаевич Вайткус Юлиус Мартинович Козлов Анатолий Борисович Савастенко Максим Евсеевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Минский подшипниковый завод(57) Роликовый сферический однорядный подшипник, содержащий наружное кольцо со сферической дорожкой качения и стопорным элементом, размещенным в канавке, внутреннее кольцо с торроидальной дорожкой качения, один ряд бочкообразных роликов, размещенных в сепараторе между дорожками качения, отличающийся тем, что стопорный элемент расположен на расстоянииот торца роликов, определяемом зависимостью,/ 2 где- разница между радиусом сферической дорожки качения наружного кольца и радиусом образующей ролика, - радиальный зазор, - радиус сферической дорожки качения наружного кольца подшипника, - угол прогиба вала, на котором смонтирован подшипник.(56) 1. А.с. СССР 1109545, МПК 16 С 33/46, 1984. 2. Патент США 3.306.687, классификация США 308-213. Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Известен роликовый радиальный сферический подшипник 1. Подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с торроидальной дорожкой качения, ряд роликов, установленных в сепараторе между дорожками качения. Благодаря сферической дорожке качения наружного кольца такой подшипник обладает способностью самоустанавливаться. В зависимости от условий работы, например при прогибе вала, подшипник может работать при угле поворота оси внутреннего кольца относительно оси наружного кольца до 2. Однако в нерабочем состоянии, например при монтаже подшипника на вал, перекос оси внутреннего кольца относительно оси наружного кольца может достигать 5 и более градусов, что затрудняет монтаж вала во внутреннее кольцо подшипника, если он находится в глубоком отверстии корпуса, так как для монтажа необходимо совмещать ось внутреннего кольца с осью наружного кольца. Наиболее близким к заявляемому является подшипник 2. Подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с торроидальной дорожкой качения, ряд роликов, установленных в сепараторе между дорожками качения. В канавке наружного кольца установлен стопорный элемент,препятствующий перекосу колец при повороте оси внутреннего кольца относительно наружного. Недостатком данного изобретения является то, что при повороте оси внутреннего кольца относительно оси наружного кольца не определяется величина допустимого перекоса этих осей, поэтому, если подшипник установлен в глубокий корпус, стопорный элемент не гарантирует собираемость вала с внутренним кольцом. В основу создания полезной модели поставлена задача создать конструкцию подшипника, позволяющего облегчить монтаж вала в отверстие внутреннего кольца подшипника за счет регламентирования величины возможного перекоса оси внутреннего кольца относительно оси наружного кольца путем определения места расположения стопорного элемента. Поставленная задача достигается тем, что в роликовом сферическом однорядном подшипнике, содержащем наружное кольцо со сферической дорожкой качения и стопорным элементом, размещенным в канавке, внутреннее кольцо с торроидальной дорожкой качения, один ряд бочкообразных роликов, размещенных в сепараторе между дорожками качения, согласно полезной модели, стопорный элемент расположен на расстоянииот торца роликов, определяемом зависимостью,/ 2 где- разница между радиусом сферической дорожки качения наружного кольца и радиусом образующей ролика- радиальный зазор- радиус сферической дорожки качения наружного кольца подшипника- угол прогиба вала, на котором смонтирован подшипник. Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен поперечный разрез беззазорного роликового сферического однорядного подшипника. 2 1285 На фиг. 2 - поперечный разрез роликового сферического однорядного подшипника. На фиг. 3 - поперечный разрез роликового сферического однорядного подшипника при осевом смещении внутреннего кольца, происходящем при монтаже подшипника на вал. На фиг. 4 - поперечный разрез роликового сферического однорядного подшипника при повороте оси внутреннего кольца из-за прогиба вала, на котором смонтирован подшипник, на угол. Роликовый сферический однорядный подшипник содержит наружное кольцо 1 со сферической дорожкой качения 2, внутреннее кольцо 3 с тороидальной дорожкой качения 4, ряд бочкообразных роликов 5, расположенных между дорожками качения 2 и 4, сепаратор 6, удерживающий ролики 5, а также установленный в канавке 7 наружного кольца 1 стопорный элемент 8 на расстоянииот торца 9 ролика 5. Наружное кольцо 1 с осью О-О установлено в корпусе 10, внутреннее кольцо 3 с осью 1-1 монтируется на вал 11. При запрессовке вала 11 во внутреннее кольцо 3 (фиг. 3) происходит осевое перемещение внутреннего кольца 3 вдоль его оси 1-1 на расстояние 1. При этом контакт ролика 5 на образующей 12 из точки А перемещается в точку В. Между торцем 9 ролика 5 и стопорным элементом 8 остается зазор 2, который позволяет внутреннему кольцу 3 поворачиваться на угол , равный углу прогиба вала 11 (фиг. 4). Угол прогибавала 11 не должен превышать 0,5. В результате внутреннее кольцо 3 поворачивается на угол , который позволяет осуществлять запрессовку вала во внутреннее кольцо 3 подшипника, даже если тот находится в глубоком корпусе 10. Расстояние 1 определяется следующим образом. В беззазорном однорядном сферическом подшипнике (фиг. 1) радиусс центром в точке О 2 дорожки качения 2 наружного кольца 1 больше радиуса 1 с центром в точке О 3 образующей 12 роликов 5 на величину . Контакт образующей 12 роликов 5 с образующей 2 наружного кольца 1 происходит в точке А. В этом случае справедливо равенство 1 (1) в подшипнике с радиальным зазором(фиг. 2)1/2, (2) При перемещении внутреннего кольца 3 по оси 1-1 и перемещении точки контакта А в точку контакта В (фиг. 3) центр радиуса образующей 12 ролика 5 перемещается из точки О 3 в точку О 3 на величину О 2-О 2. При этом катет О 2 О 3 в треугольнике О 3 О 2 О 2 равен , а гипотенуза О 2 О 3 равна, (3)230 где 0 - угол контакта образующей 12 ролика 5 со сферической дорожкой качения 2 наружного кольца 1.. (4)10 Из треугольника О 3 О 22 определим О 2 О 2, (5) Решая совместно уравнения 2 и 4, получим 1285 Подставляя значение 0 в формулу 5, получим расстояние 1, на которое переместится торец 9 ролика 5 при осевом перемещении внутреннего кольца 3 вдоль оси 11 при запрессовке вала 11 во внутреннее кольцо 3. (9)1/ 2 Расстояние 2 определяется следующим образом (фиг. 4). При прогибе вала на уголточка контакта А переместится в точку 1. Рассмотрим треугольник 214 катет треугольника 41 равен расстоянию 2, на которое переместится торец ролика 5 от поворота внутреннего кольца 3 на угол 241. Расстояние , равное 12, определяется из формулы/ 2 Таким образом, определив место расположения стопорного элемента 8, мы тем самым задаем возможный угол поворота оси 1-1 внутреннего кольца 3 относительно оси О-О наружного кольца 1, при котором будет обеспечена запрессовка вала 11 во внутреннее кольцо 3 подшипника. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5