БУКСА С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ РОЛИКОПОДШИПНИКОМ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к буксам железнодорожного транспорта, и может быть использована в быстроходных опорах качения с цилиндрическими роликами.
Известна букса с цилиндрическими роликоподшипниками, установленными на буксовой шейке оси, содержащая корпус, прижимную крышку, осевую опору и опору с подпружиненным упором в буксовой шейке оси, шар (подпятник) между осевой опорой и опорой (пятой) в буксовой шейке оси (патент РФ №2094274, кл. В61F 15/12, 1997 г.). Внутренние кольца подшипников выполнены без бортов и закреплены от осевого смещения стопорными кольцами. При нагрузке вдоль оси опора (пята) в буксовой шейке вступает в контакт с шаром (подпятником). Далее нагрузка воспринимается осевой опорой и прижимной крышкой, т.е. цилиндрические подшипники воспринимают только радиальную нагрузку, а осевую нагрузку - опора с шаром-подпятником. Это способствует повышению долговечности роликовых подшипников. Однако разноразмерность и погрешность форм посадочных поверхностей наружных и внутренних колец подшипников определяют неравномерную нагрузку на ролики подшипников, их перегрузку. Кроме этого, различия в инерционных воздействиях сепараторов на ролики создают условия проскальзывания роликов при качении. Это снижает долговечность роликоподшипников и нагрузочную способность буксы в целом.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является букса с цилиндрическим роликоподшипником (патент №58094, кл. В61F 15/12, 2006 г.). Букса содержит двухрядный радиальный подшипник с короткими цилиндрическими роликами. Подшипник включает в себя внутреннее кольцо, наружная поверхность которого является опорной дорожкой
для роликов каждого ряда. Наружное кольцо содержит две цилиндрические опорные поверхности и торцовые поверхности бортов, определяющие рядное расположение роликов. Радиальное расположение роликов фиксируется сепаратором, окна в котором для каждого ряда роликов смещены на расстояние, равное половине радиального шага окон. Выполнение внутреннего кольца в виде втулки с цилиндрическими поверхностями позволяет уменьшить разноразмерность и отклонения форм дорожек для роликов и посадочных поверхностей для каждого ряда роликов. Это способствует более равномерному распределению нагрузки на тела качения.
Вместе с вышеизложенным следует отметить, что разноразмерность и погрешность форм посадочных поверхностей наружного кольца подшипника определяет неравномерную нагрузку на каждый ряд роликов. При качении это вызывает перекос осей роликов, что ограничивает быстроходность подшипника, а также его нагрузочную способность.
Цель полезной модели - повышение быстроходности и нагрузочной способности подшипников букс железнодорожного транспорта.
Поставленная цель достигается тем, что в буксе с цилиндрическим роликоподшипником, установленным на буксовой шейке оси, содержащей корпус, прижимную крышку, осевую опору с шаровым подпятником, двухрядный радиальный подшипник с короткими цилиндрическими роликами, внутренним кольцом в виде втулки без бортов и сепаратором с окнами для каждого ряда роликов, наружное кольцо подшипника выполняют в виде втулки без бортов с приставными и направляющими кольцами, а сепаратор подшипника - с центрирующим пояском, контактирующим с внутренней поверхностью кольца, при этом торцовые поверхности пояска сепаратора и направляющих колец определяют симметричное расположение роликов подшипника относительно торцов кольца.
На фигуре представлен чертеж - продольный разрез буксового узла.
Букса содержит корпус 1, ось 2, шейку 3 оси, на которую установлен цилиндрический роликоподшипник 4, шаровой подпятник 5,
контактирующий при осевой нагрузке с пятой 6. Роликоподшипник 4 включает в себя внутреннее и наружное кольца в виде втулок без бортов, сепаратор 7 с центрирующим пояском 8, ролики 9 и направляющие кольца 10. Внутреннее кольцо подшипника фиксируется на шейке оси крышкой 11, а наружное кольцо с приставными опорными кольцами 12 в корпусе 1 - прижимной крышкой 13 с осевой опорой 14. Осевое положение роликов 9, размещенных в пазах сепаратора 7, определяется торцовыми поверхностями 15 и 16 пояска 8 сепаратора и направляющих колец 10.
Симметричное расположение роликов относительно торцовых поверхностей наружного кольца обеспечивает равное влияние изменения формы краевых зон кольца от воздействия осевых сил со стороны прижимной крышки 13.
Сепаратор и направляющие кольца выполняют из антифрикционного материала или из легированной стали с антифрикционным покрытием.
Буксовый узел работает следующим образом. При движении железнодорожного состава радиальная нагрузка воспринимается двухрядным цилиндрическим роликоподшипником 4, осевая нагрузка - пятой 6 в буксовой шейке оси 2, затем шаровым подпятником 5 и осевой опорой 14.
Выполнение наружного кольца в виде втулки без бортов позволяет практически исключить разноразмерность опорных поверхностей для каждого ряда роликов, тем самым повысить точность размещения роликов между внутренним и наружным кольцами, уменьшить величину перекоса осей роликов при вращении. Этому способствуют центрирование сепаратора по наружному кольцу и осевое размещение роликов между точно ориентированными торцовыми поверхностями пояска сепаратора и направляющих колец.
Отсутствие осевой нагрузки на торцовые поверхности роликов, окружная подвижность опорных поверхностей направляющих колец позволяют увеличить быстроходность подшипника, а повышенная точность опорных поверхностей дорожек роликов - его нагрузочную способность.