ПОДШИПНИК РОЛИКОВЫЙ РАДИАЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам роликовым.
Ближайшим аналогом является Роликоподшипник, содержащий кольцо внутреннее, кольцо наружное, ролики, сепаратор (см. например, описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1674604 F16C 19/00, дата публикации 27.09.2006).
Недостатком ближайшего аналога является недостаточно высокая долговечность.
Техническим результатом заявленного решения является повышение долговечности и повышенная осевая нагрузка.
Сущность технического решения характеризуется тем, что содержит кольцо внутреннее, кольцо наружное, цилиндрические ролики, сепаратор, отличающийся тем, что кольцо наружное выполнено двухбортовым, кольцо внутреннее выполнено безбортовым, сепаратор выполнен с протянутыми гнездами под цилиндрические ролики в количестве 20 штук, расположенные в гнездах сепаратора, на который нанесено покрытие из серебра.
Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан вид в разрезе.
Подшипник роликовый радиальный содержит кольцо внутреннее 2, кольцо наружное 1, цилиндрические ролики 3, сепаратор 4 (фиг.1). Кольцо наружное 1 выполнено двухбортовым. Кольцо внутреннее 2 выполнено безбортовым. Выполнение двух бортов только на кольце наружном 1 приводит к снижению трения и повышению долговечности подшипника. Сепаратор 4 выполнен с протянутыми гнездами под цилиндрические ролики 3 (26×26 мм) в количестве 20 штук, которые расположены в гнездах сепаратора 4. На сепаратор 4 нанесено покрытие из серебра в качестве антифрикционного покрытия, обеспечивающего повышение долговечности подшипника, в частности при рабочей температуре 300°С и выше (см. например, Иноземцев А.А., Нихамкин М.А., Сандрацкий В.Л. Основы конструирования авиационных двигателей. Пермь, ОАО «Авиадвигатель», электронное издание, 2007 г., - 1100 с. стр.165, http://www.avid.ru/upload/pages/3190/4-4-Opory_rotorov_GTD.pdf.
Заявленный подшипник выполнен с внешним диаметром кольца наружного 1 280 мм с допуском - 0,025 мм и шириной кольца наружного 1 51 мм с допуском - 0,25 мм, с внутренним диаметром кольца внутреннего 2 170 мм с допуском - 0,018 мм. На краях внутренней цилиндрической поверхности кольца внутреннего 2 выполнено округление размером 3,5×3,5 мм. Ролики размером 26×26 мм. При изготовлении кольца 1 и 2 обработаны при повышенной температуре отпуска, что позволяет подшипнику работать при повышенной температуре. Форма роликов 3, формы дорожек качения кольца наружного 1 и кольца внутреннего 2 выполнены путем оптимизации размеров по известным методикам расчетов (см. например, Балякин В.Б. Жильников Е.П., Самсонов В.Н., Макарчук В.В. Теория и проектирование опор роторов авиационных ГТД - Самара: Изд-во Самар. гос.аэрокосм, ун-та, 2007, стр.93-234). Количество цилиндрических роликов 3 числом 20 штук выбрано также в результате оптимизации с целью обеспечения долговечности при заданных нагрузках на осях вращения.
Одной из задач, которые приходится решать при оптимизации внутренней геометрии высокоскоростных легко нагруженных цилиндрических роликоподшипников авиакосмического применения, является определение оптимального числа тел качения. Так как указанные подшипники зачастую работают недогруженными и принимая во внимание тот факт, что чистого качения в природе не существует, то в контактах дорожек качения роликов и колец всегда есть некоторая доля проскальзывания, которая, при определенных условиях, может привести к заеданию контактных поверхностей и аварийному выходу подшипника из строя. Мерой борьбы с проскальзыванием является догрузка указанных контактов, которую можно реализовать либо уменьшение радиального зазора в подшипнике, либо уменьшением числа тел качения. Однако дополнительная догрузка подшипника может привести к чрезмерному увеличению контактных нагрузок и снижению долговечности подшипника по контактному выкрашиванию. Отсюда следует вывод, что количество тел качения в подшипнике имеет оптимальное значение, при котором должно отсутствовать заедание в контактах роликов и колец, а подшипник имеет максимально возможную долговечность.
Задача определения оптимального значения количества тел качения в подшипнике сводится к определению функции:
m
w
r
z=f(d, D, b, g, m, F, n, t, ),
где dm - средний диаметр подшипника,
w
D - диаметр роликов,
b - величина бомбины образующей дорожки качения роликов,
g - рабочий радиальный зазор в подшипнике,
m - масса сепаратора с комплектом роликов,
r
F - радиальная нагрузка на подшипник,
n - частота вращения вала,
t - рабочая температура подшипника,
- вязкость смазки при рабочей температуре подшипника.
Зависимость номинальной долговечности от количества роликов в подшипниках приведена на графике.
Подшипник роликовый радиальный работает следующим образом. При вращении кольца внутреннего 2 и/или кольца наружного 1 рабочая нагрузка передается между кольцами 1 и 2 через цилиндрические ролики 3, при этом цилиндрические ролики 3 приходят в движение. Каждый цилиндрический ролик 3 вращается вокруг своей оси вращения и все цилиндрические ролики 3 совершают перемещение по окружности вместе с сепаратором 4.
Конструкции кольца наружного 1, кольца внутреннего 2, сепаратора 4, выбранное число 20 цилиндрических роликов 3 обеспечивают повышение долговечности подшипника и повышенную осевую нагрузку.