ДВУХРЯДНЫЙ ШАРИКОВЫЙ ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к шариковым подшипникам качения, и предназначена для восприятия значительных радиальных и односторонних осевых нагрузок.
Известен двухрядный шариковый радиально-упорный подшипник качения, включающий наружное и внутреннеее кольца с двумя дорожками качения на каждом, два ряда тел качения в виде шариков, общий сепаратор на оба ряда тел качения. На торцах колец с взаимно противоположных сторон расположены по одному большому буртику. На других торцах колец буртики отсутствуют. Участки поверхности колец подшипника между дорожками качения выполнены цилиндрическими. Диаметральные размеры шариков и дорожек качения колец подшипника одного ряда существенно больше диаметральных размеров тел качения и дорожек качения колец подшипника другого ряда, что вызвано введением общего сепаратора на оба ряда тел качения, вынужденных при работе подшипника вращаться с одинаковой угловой скоростью (патент DE 102015206349 А1, опубл. 2016-10-13).
Основным недостатком указанного подшипника является большой наружный диаметр подшипника и значительная толщина наружного кольца на участке между дорожками качения при его повышенном весе, что вызвано существенной разницей диаметральных размеров тел качения и дорожек качения по рядам шариков. Кроме того, указанный подшипник имеет невысокую эксплуатационную надежность, так как. во-первых, существует разновеликость тел качения внутри каждого ряда, вызванная допустимой погрешностью, приводяшей к рассогласованию угловых скоростей между рядами и, соответственно, существенной нагрузке на общий сепаратор, что при высоких частотах вращения подшипника может вызвать поломку сепаратора; во-вторых, отсутствие блокирующих буртиков меньшей высоты, расположенных на противоположных от больших буртиков торцах подшипника, не гарантирует подшипник от саморазборки при транспортировке и монтаже в изделие, уменьшает контактную длину каждой дорожки качения с телом качения, что неблагоприятно сказывается на работе подшипника в условиях ударного или вибрационного воздействия внешней нагрузки.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является двухрядный шариковый радиально-упорный подшипник качения, содержащий наружное и внутренние кольца с двумя дорожками качения на каждом кольце, два ряда тел качения в виде шариков, сепараторы на каждый ряд для разделения тел качения. На торцах колец с взаимно противоположных сторон расположены по одному блокирущему буртику меньшей высоты, на других торцах колец расположены по одному буртику большей высоты. Участки поверхности колец подшипника между дорожками качения выполнены конусообразной формы, вследствие чего дорожки качения одного ряда тел качения имеют существенно большие диаметральные размеры, чем дорожки качения другого ряда тел качения (патент CN 204371931 U, опубл. 2015-06-03).
Основным недостатком указанного устройства является большой наружный диаметр подшипника при повышенном весе из-за существенной разницы диаметральных размеров дорожек качения по рядам тел качения, вызванной конусообразной формой участков поверхности колец между дорожками качения и, как следствие, значительной толщиной колец подшипника на участках между дорожками качения.
В основе полезной модели лежит техническая проблема уменьшения наружного диаметра подшипника при снижении его веса.
Решение этой технической проблемы достигается тем, что в двухрядном шариковом подшипнике качения, содержащем наружное и внутреннее кольца с двумя дорожками качения на каждом кольце, два ряда тел качения в виде шариков, сепараторы на каждый ряд для разделения тел качения, при этом на торцах колец с взаимно противоположных сторон расположены по одному блокирущему буртику меньшей высоты, на других торцах колец расположены по одному буртику большей высоты, дорожки качения одного ряда тел качения имеют большие диаметральные размеры, чем дорожки качения другого ряда тел качения, согласно полезной модели участки поверхности колец подшипника между дорожками качения выполнены цилиндрическими, а разница между диаметральными размерами дорожек качения по рядам тел качения установлена с учетом обеспечения необходимого угла контакта тел качения с дорожками качения.
За счет выполнения участков поверхности колец подшипника между дорожками качения цилиндрической формы с минимальной разницей диаметральных размеров дорожек качения по рядам тел качения, достаточной для обеспечения заданного угла контакта тел качения с дорожками качения, уменьшаются толщины колец, наружный диаметр и, соответственно, вес подшипника.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, на котором изображен двухрядный шариковый подшипник качения, осевой разрез.
Двухрядный шариковый подшипник качения содержит наружное кольцо 1 с двумя дорожками качения 2 и 3 и внутреннее кольцо 4 с двумя дорожками качения 5 и 6, сепараторы 7 и 8, разделяющие тела качения 9, выполненные в виде шариков. Так сформирован первый ряд тел качения 9, имеющих возможность вращения между дорожками качения 2 и 5, и второй ряд тел качения 9, имеющих возможность вращения между дорожками качения 3 и 6. Сепараторы 7 и 8 могут быть изготовлены различного конструктивного исполнения и из различных материалов, например, стали, цветных металлов или пластмассы, либо могут отсутствовать.
Дорожка качения 3 второго ряда тел качения 9 выполнена большего диаметрального размера, чем дорожка качения 2 первого ряда тел качения 9, а дорожка качения 6 второго ряда тел качения 9 выполнена большего диаметрального размера, чем дорожка качения 5 первого ряда тел качения 9.
На торцах наружного кольца 1 и внутреннего кольца 4 с взаимно противоположных сторон расположены буртики 10 и 11 соответственно большей высоты, а на других торцах колец наружного кольца 1 и внутреннего кольца 4 с взаимно противоположных сторон расположены блокирующие буртики 12 и 13 соответственно меньшей высоты.
Участкок 14 поверхности наружного кольца 1 между дорожками качения 2 и 3 выполнен цилиндрическим. Участок 15 поверхности внутреннего кольца 4 между дорожками качения 5 и 6 выполнен цилиндрическим.
Разница между диаметральными размерами дорожек качения 2 и 5 первого ряда тел качения 9 установлена с учетом обеспечения необходимого угла 16 контакта тел качения 9 с дорожками качения 2 и 5. Разница между диаметральными размерами дорожек качения 3 и 6 первого ряда тел качения 9 установлена с учетом обеспечения необходимого угла 17 контакта тел качения 9 с дорожками качения 3 и 6.
Двухрядный шариковый подшипник качения работает следующим образом.
Предлагаемый подшипник, установленный в узле, устройстве, машине обеспечивает восприятие нагрузок и передачу вращения. При вращении наружного кольца 1 и внутреннего кольца 4 подшипника тела качения 9 также вращаются, обеспечивая необходимое взаиморасположение наружного кольца 1 и внутреннего кольца 4 подшипника.
Таким образом, использование предложенного подшипника по сравнению с использованием подшипника, выбранного в качестве прототипа, позволяет уменьшить наружный диаметр подшипника и его вес.