СФЕРИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
SPHERICAL ANTIFRICTION BEARING (VERSIONS)

Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.
Известен сферический подшипник качения, содержащий наружное кольцо с горообразной дорожкой качения, и внутреннее кольцо со сферической дорожкой качения, ролики, имеющие вогнутый профиль, сопрягаемый с поверхностями дорожек качения обоих колец, сепаратор для разделения тел качения (патент на полезную модель RU 94297 U1, F16C 19/22 (2006.01), F16C 23/08 (2006.01), F16C 33/36 (2006.01)).
Недостатком описанного подшипника является пониженный срок эксплуатации вследствие отсутствия возможности регулировки зазора между роликами и дорожками качения колец подшипника, вызванного износом контактирующих поверхностей в процессе его работы..
Наиболее близким к предлагаемым изобретениям по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является сферический подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, ролики, сепаратор для разделения роликов. При этом дорожка качения наружного кольца выполнена цилиндрической, дорожка качения внутреннего кольца выполнена сферической, а каждый ролик имеет вогнутый профиль в центральной части и цилиндрический профиль на его концах. Вогнутый профиль в центральной части роликов сопряжен со сферической поверхностью дорожки качения внутреннего кольца подшипника, а цилиндрический профиль концов ролика сопряжен с цилиндрической поверхностью дорожки качения наружного кольца подшипника (ГОСТ 3359-89. Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - С.35, Тип 303000).
Недостатком описанного подшипгика является пониженный срок эксплуатации вследствие отсутствия возможности регулировки зазора между роликами и дорожками качения колец подшипника, вызванного износом контактирующих поверхностей в процессе его работы.
Предлагаемые изобретения решают задачу повышения срока эксплуатации сферического подшипника качения.
Поставленная задача по первому варианту решается тем, что в сферическом подшипнике качения, содержащем наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, ролики, имеющие вогнутый профиль в центральной части, сопряженный с поверхностью дорожки качения внутреннего кольца, выполненной сферической, сепаратор для разделения роликов, согласно изобретению наружное кольцо выполнено разрезным с коническими дорожками качения на его половинах, а концы роликов имеют конический профиль, сопряженный с поверхностями дорожек качения наружнего кольца.
Поставленная задача по второму варианту решается тем, что в сферическом подшипнике качения, содержащем наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, ролики, имеющие вогнутый профиль в центральной части, сопряженный с поверхностью дорожки качения внутреннего кольца, выполненной сферической, сепаратор для разделения роликов, согласно изобретению наружное кольцо выполнено разрезным со сферическими дорожками качения на его половинах, причем радиус сферы больше половины наружного диаметра подшипника, а поверхности концов роликов сопряжены со сферическими поверхностями дорожек качения наружного кольца.
Выполнение конструкции подшипника по предлагаемым вариантам позволяет устранять зазор между роликами и дорожками качения колец за счет взаимного смещения половин наружного кольца подшипника и таким образом увеличить срок эксплуатации подшипника.
По первому варианту исполнения выполнение роликов с коническим профилями их концов, а также выполнение наружного кольца разрезным с коническими поверхностями дорожек качения на его половинах позволяет за счет сближения половин наружного кольца устранять зазоры в подшипнике, возникающие в процессе его работы, и тем самым увеличить срок эксплуатации подшипника.
По второму варианту исполнения выполнение роликов с криволинейной поверхностью, сопряженной со сферическими поверхностями дорожек качения наружного кольца, а также выполнение наружного кольца разрезным со сферическими поверхностями дорожек качения на его половинах, позволяет за счет сближения половин наружного кольца устранять зазоры в подшипнике, возникающие в процессе его работы, и тем самым увеличить срок эксплуатации подшипника. При этом выполнение радиуса сферы дорожек качения разрезного наружного кольца большим половины наружного диаметра подшипника является оптимальным, так как меньшее значение радиуса сферы не обеспечивает надежную фиксацию ролика относительно наружного разрезного кольца подшипника в осевом направлении.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен сферический подшипник качения, осевой разрез по первому варианту, и на фиг.2 - сферический подшипник качения, осевой разрез по второму варианту.
Сферический подшипник качения по первому варианту содержит разрезное наружное кольцо 1 с дорожками качения и внутреннее кольцо 2 с дорожкой качения, ролики 3, имеющие вогнутый профиль в центральной части. Наружное кольцо 1 выполнено разрезным. Половины разрезного наружного кольца 1 выполнены с коническими дорожками качения. Внутреннее кольцо 2 выполнено со сферической дорожкой качения. Концы роликов 3 имеют конический профиль, сопряженный с поверхностями дорожек качения наружного кольца 1. Для разделения роликов 3 в подшипнике может быть введен сепаратор (не показан).
Сферический подшипник качения по второму варианту содержит разрезное наружное кольцо 4 с дорожками качения и внутреннее кольцо 5 с дорожкой качения, ролики 6, имеющие вогнутый профиль в центральной части. Наружное кольцо 4 выполнено разрезным. Половины разрезного наружного кольца 4 выполнены со сферическими дорожками качения, причем радиус сферы дорожки качения наружного кольца 4 больше половины наружного диаметра подшипника. Внутреннее кольцо 5 выполнено со сферической дорожкой качения. Поверхности концов роликов 6 сопряжены со сферическими поверхностями дорожек качения наружного кольца 4. Для разделения роликов 6 в подшипнике может быть введен сепаратор (не показан).
Сферический подшипник качения по первому варианту работает следующим образом.
Предлагаемый подшипник, установленный в узле, устройстве, машине обеспечивает восприятие нагрузок и передачу вращения. При вращении наружного кольца 1 и внутреннего кольца 2 подшипника ролики 3 также вращаются, обеспечивая необходимое взаиморасположение этих колец. Взаимный перекос колец 1 и 2 осуществляется за счет перемещения роликов 3 по дорожке качения внутреннего кольца 2, выполненной сферической. В процессе эксплуатации за счет взаимного осевого смещения половин наружного кольца 1 подшипника устраняется зазор, вызванный износом его рабочих поверхностей.
Сферический подшипник качения по второму варианту работает следующим образом.
Предлагаемый подшипник, установленный в узле, устройстве, машине, обеспечивает восприятие нагрузок и передачу вращения. При вращении наружного кольца 4 и внутреннего кольца 5 подшипника ролики 6 также вращаются, обеспечивая необходимое взаиморасположение этих колец. Взаимный перекос колец 4 и 5 осуществляется за счет перемещения роликов 6 по дорожке качения внутреннего кольца 5, выполненной сферической. В процессе эксплуатации за счет взаимного осевого смещения половин наружного кольца 4 подшипника устраняется зазор, вызванный износом его рабочих поверхностей.
Таким образом, использование предлагаемых изобретений по сравнению с известными техническими решениями позволяет увеличить срок эксплуатации подшипника.