ШАРИКОВЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ДВУХРЯДНЫЙ ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.
Известен радиальный шариковый двухрядный подшипник, содержащий наружное кольцо с горообразными поверхностями дорожек качения, внутреннее кольцо с поверхностями дорожек качения, сферические тела качения в виде шариков, сепаратор для разделения тел качения (ГОСТ 3395-89. Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - С. 9, тип. 960000).
Основным недостатком этого подшипника является незначительный допустимый угол взаимного перекоса колец подшипника в пределах нескольких минут.
Известен шариковый сферический двухрядный подшипник качения, содержащий наружное кольцо со сферической поверхностью дорожки качения, внутреннее кольцо с горообразными дорожками качения, тела качения в виде шариков, сепаратор для разделения тел качения (ГОСТ 3395-89. Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - Стр. 10, тип. 1000).
Основным недостатком вышеописанного шарикового сферического двухрядного подшипника качения является ограниченный угол взаимного перекоса колец подшипника, поскольку перекос колец ограничен выходом шариков за габариты наружного кольца подшипника из-за нарушения нормальной работы подшипника и его поломки.
Известны шариковые сферические двухрядные подшипники по ГОСТ 28428-90, с. 3. Внутреннее кольцо выполнено с цилиндрической дорожкой качения, что не допускает разворота внутреннего кольца относительно наружного.
Известен шариковый сферический двухрядный подшипник качения по патенту РФ на изобретение №2410581, МПК F15C 19/08, опубл. 27.01.2011 г., прототип.
Этот шариковый сферический двухрядный подшипник качения содержит наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, тела качения в виде шариков, сепаратор для разделения тел качения, согласно изобретению дорожки качения наружного кольца выполнены с поверхностями, дорожка качения внутреннего кольца выполнена сферической, а шарики имеют профиль, сопряженный с поверхностями дорожек качения наружного кольца.
Недостаток: ограниченный угол допустимого перекоса внутренней обоймы относительно внешней.
Задачи создания полезной модели: расширение ассортимента технических средств определенного назначения (шариковых сферических двухрядных подшипников качения) и увеличение угла взаимного поворота наружного и внутреннего колец.
Техническим результатом заявленного технического решения является реализация этого назначения.
Решение указанных задач достигнуто в шариковом сферическом двухрядном подшипнике качения, содержащем наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, при этом дорожка качения внутреннего кольца выполнена сферической, тела качения выполнены в виде шариков, размещенных в два ряда, между кольцами установлен сепаратор для разделения тел качения, отличающемся тем, что дорожка качения наружного кольца также выполнена сферической, а шарики размещены в шахматном порядке.
Наружное кольцо может быть выполнено в 1,5-2,5 раза шире внутреннего кольца. Плоскость, проходящая через центр одного из тел качения первого ряда и через центр диаметрально противоположного тела качения второго ряда, может быть отклонена от плоскости, перпендикулярной оси симметрии подшипника на 20-25°. Осевой зазор подшипника может быть выполнен в диапазоне от 0,016 до 0,019 мм. Сепаратор может быть выполнен из неметаллического материала. Сепаратор может быть выполнен из пластмассы.
Угол допустимого взаимного поворота внутреннего и наружного колец может быть увеличен за счет того, что дорожка качения наружного кольца выполнена сферической, а шарики размещены в шахматном порядке.
Длина наружного кольца может быть выбрана из условия:
где:
нар
L - длина наружного кольца 1 (фиг. 1),
вн
L - длина внутреннего кольца 3.
В этом случае возможен максимальный разворот внутреннего кольца 3 относительно наружного кольца 1.
сеп
Длина сепаратора 6 L (фиг. 3) может быть выбрана из условия:
Угол α наклона плоскости, проходящей через центр одного из тел качения первого ряда и через центр диаметрально противоположного тела качения второго ряда, может быть отклонен от плоскости перпендикулярной оси симметрии подшипника на 20-25° (фиг. 1). Это также способствует достижению технического результата.
Осевой зазор подшипника установлен опытно-экспериментальный путем.
Сущность предложенной полезной модели поясняется на фиг. 1-3, где:
- на фиг. 1 приведен чертеж подшипника,
- на фиг. 2 приведен чертеж сепаратора,
- на фиг. 3 приведен сепаратор в разрезе.
Предложенный шариковый сферический двухрядный подшипник качения (фиг. 1-3) содержит сплошное наружное кольцо 1 со сферической поверхность дорожек качения 2, внутреннее кольцо 3 со сферической дорожкой качения 4, тела качения 5 в виде шариков, сепаратор 6 для разделения тел качения. Профиль тел качения 5 сопряжен со сферическими поверхностями дорожек качения 2 и 4 наружного кольца 1 и внутреннего кольца 3 соответственно.
В сепараторе 6 выполнены в два ряда в шахматном порядке радиальные отверстия 7 (фиг. 2). Наружная поверхность 8 сепаратора 7 (фиг. 3) выполнена сферической. Внутренняя поверхность сепаратора 6 образована сферической поверхностью 9 и цилиндрическими поверхностями 10.
РАБОТА ПОДШИПНИКА
Шариковый сферический двухрядный подшипник качения работает следующим образом (фиг. 1-3). Шариковый сферический двухрядный подшипник качения обеспечивает восприятие нагрузок и передачу вращения в составе машины, узла, устройства. При вращении одного из колец подшипника 1 или 3 тела качения 5 также увлекаются во вращение, обеспечивая необходимое взаиморасположение наружного кольца 1 и внутреннего кольца 3 подшипника. Взаимный перекос колец 1 и 3 подшипника достигается скольжением тел качения 5 (шариков) по сферическим поверхностям качения 2 и 4 наружного кольца 1 и внутреннего кольца 3 и достигает 20-25°.
Использование предложенных подшипников позволяет по сравнению с применением подшипника, выбранного в качестве прототипа:
- расширить ассортимент продукции определенного назначения, а именно шариковых сферических двухрядных подшипников качения,
- значительно увеличить угол допустимого перекоса внутреннего кольца относительно внешнего с сохранением работоспособности подшипника.