РОЛИКОВЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ОДНОРЯДНЫЙ ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.
Известен роликовый сферический однорядный подшипник, содержащий наружное кольцо со сферической поверхностью дорожки качения, внутреннее кольцо с цилиндрической поверхностью дорожки качения, бочкообразные ролики, поверхность которых сопряжена со сферической поверхностью дорожки качения наружного кольца (ГОСТ 3395-89. Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - с.23, тип.23000).
Основным недостатком этого подшипника является ограниченный допустимый угол взаимного перекоса колец.
Известен роликовый сферический однорядный подшипник, содержащий наружное кольцо с цилиндрической поверхностью дорожки качения, внутреннее кольцо со сферической поверхностью дорожки качения, ролики, имеющие вогнутую поверхность в средней части, сопряженную со сферической поверхностью дорожки качения внутреннего кольца, и цилиндрические поверхности на концах. Таким образом, профиль роликов в средней части является вогнутым, сопрягаемым с поверхностью дорожки качения внутреннего кольца. Под действием внешней радиальной нагрузки ролик средней частью опирается на сферическую поверхность дорожки качения внутреннего кольца подшипника, а его цилиндрические поверхности на концах опираются на цилиндрическую поверхность дорожки качения наружного кольца ГОСТ 3395-89. Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - стр.35, тип.303000).
Основным недостатком вышеописанного роликового сферического однорядного подшипника является низкая предельная грузоподъемность вследствие изгиба ролика под действием внешней радиальной нагрузки, что при водит, соответственно, помимо контактных напряжений, к дополнительным напряжениям от изгиба.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение грузоподъемности подшипника.
Поставленная задача решается тем, что в роликовом сферическом однорядном подшипнике качения, содержащем наружное кольцо с дорожкой качения, внутреннее кольцо со сферической поверхностью дорожки качения, ролики, имеющие вогнутый профиль, сопрягаемый с поверхностью дорожки качения внутреннего кольца, согласно изобретению дорожка качения наружного кольца выполнена с торообразной поверхностью, сопрягаемой с вогнутым профилем роликов.
Выполнение поверхности дорожки качения наружного кольца торообразной по сопряжению с вогнутым профилем роликов устраняет изгиб роликов при работе под нагрузкой, что снижает суммарные напряжения, возникающие на контактной поверхности ролика, а при сохранении допустимых уровней напряжений способствует повышению его грузоподъемности.
Предложенное изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен роликовый сферический однорядный подшипник качения, осевой разрез; на фиг.2 - роликовый сферический однорядный подшипник качения при выполнении цилиндрических поверхностей на концах роликов с вогнутым профилем, осевой разрез.
Роликовый сферический однорядный подшипник качения содержит наружное кольцо 1 с торообразной поверхностью дорожки качения, внутреннее кольцо 2 со сферической поверхностью дорожки качения, ролики 3 с вогнутым профилем, сопрягаемым с поверхностями дорожек качения наружного кольца 1 и внутреннего кольца 2 (фиг.1).
Ролики 3 расположены между наружным кольцом 1 и внутренним кольцом 2. Для разделения тел качения в устройство может быть введен сепаратор 4 (фиг.1, фиг.2).
Ролики 3 могут быть снабжены цилиндрическими поверхностями 5 на концах для фиксации роликов в сепараторе 4 сборной конструкции (фиг.2).
Роликовый сферический однорядный подшипник качения работает следующим образом. Роликовый сферический однорядный подшипник обеспечивает восприятие нагрузок и передачу вращения в составе машины, узла, устройства. При вращении одного из колец подшипника, 1 или 2, ролики 3 также увлекаются во вращение, обеспечивая необходимое взаиморасположение наружного кольца 1 и внутреннего кольца 2 подшипника. Взаимный перекос колец 1 и 2 подшипника достигается скольжением роликов 3 по сферической поверхности дорожки качения внутреннего кольца 2.
Во время эксплуатации перекос колец 1 и 2 осуществляется за счет перемещения роликов 3 по сферической поверхности дорожки качения внутреннего кольца 2 подшипника. При одинаковой ширине колец со сферической поверхностью дорожки качения, наружного кольца у подшипника, выбранного в качестве аналога (ГОСТ 3395-89. Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения. - М: Изд-во стандартов, 1989. - с.23, тип.23000) и внутреннего кольца 2 по предложенному изобретению, за счет меньшего радиуса сферы у кольца 2 по предложенному изобретению, возможен больший перекос колец подшипника без нарушения его нормальной работы.
Использование предложенного подшипника позволяет по сравнению с применением подшипника, выбранного в качестве прототипа, повысить его грузоподъемность путем обеспечения возможности отсутствия изгиба роликов при работе под нагрузкой.