ПОДШИПНИК ШАРИКОВЫЙ РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЙ ОДНОРЯДНЫЙ БЕЗ СЕПАРАТОРА
RADIAL-THRUST SINGLE-ROW CAGELESS BALL BEARING

Изобретение относится к механическим передачам, а более конкретно к составным частям механических передач - узлам качения.
Известен подшипник шариковый радиально-упорный однорядный, включающий в себя внутреннее несущее кольцо с окружной радиусной канавкой на внешней поверхности, наружное несущее кольцо с идентичной канавкой на внутренней поверхности, образующие в себе шарикоупорные буртики, комплект шариков, расположенных частью своего объема в окружных радиусных канавках названных колец и объединенных в свободной своей части сепаратором (см. книгу «Подшипники качения», справочник, Москва, изд. Машиностроение, 1984 г., стр.193), (I).
В известном подшипнике количество комплектующих шариков, по условиям сборки, недостаточно для восприятия повышенных нагрузок из-за возникновения высоких контактных напряжений и последующего возможного смятия рабочих поверхностей, а сепаратор как движущаяся составная часть снижает надежность подшипника.
Известен также подшипник шариковый радиально-упорный однорядный, включающий в себя внутреннее несущее кольцо с окружной радиусной канавкой на внешней поверхности, наружное разрезное несущее кольцо с идентичной канавкой на внутренней поверхности, образующие в себе шарикоупорные буртики, комплект шариков, расположенных частью своего объема в окружных радиусных канавках названных колец и объединенных в свободной своей части сепаратором, при этом наличие наружного разрезного несущего кольца позволяет устанавливать в сепараторе максимальное число шариков (см. там же, стр.12, рис.8 «в»), (II).
В известном подшипнике наружное несущее кольцо, будучи разрезным, нарушает равномерность восприятия действующей нагрузки комплектом шариков даже при их максимально установленном числе в сепараторе, не способствуя существенному снижению контактных напряжений рабочих поверхностей, и затрудняет условия монтажа в радиальном направлении. Имеет ограниченное применение в узлах качения.
Целью настоящего изобретения является создание конструкции подшипника, в котором при самом максимально установленном числе шариков в комплекте, расположенных частью своего объема в межкольцевом пространстве, а частью - в пространстве окружных радиусных канавок внутреннего и наружного несущих колец, последние были бы неразрезными, что способствовало бы снижению контактных напряжений и упрощению условий монтажа преимущественно в радиальном направлении.
Указанная цель достигается тем, что внутренняя поверхность наружного несущего кольца выполнена цилиндрической, имеет односторонний краевой буртик, в упоре с которым и частично с цилиндрической поверхностью расположено установочное кольцо, снабженное шарикоупорной поверхностью, которой оно контактирует со своей стороны с комплектом шариков, заполняющих частью своего объема межкольцевое пространство и пространство окружной радиальной канавки внутреннего несущего кольца, будучи в соприкосновении друг с другом, с противоположной стороны установочное кольцо замыкается кольцеобразным вкладышем с установочным буртиком, снабженным шарикоупорной поверхностью и контактирующим с комплектом шариков, а вместе с кольцеобразным вкладышем, опирающимся на цилиндрическую поверхность наружного несущего кольца, и торцовым стопорным элементом запирает силовую цепочку деталей, составляющих подшипник в целом.
Кроме того, шарикоупорные поверхности установочного кольца и установочного буртика кольцеобразного вкладыша идентичны поверхности окружной радиусной канавки внутреннего несущего кольца и находятся с ней в одной окружной оси.
Конструкция подшипника поясняется чертежами, где:
- на рис.1 изображен подшипник в разрезе;
- на рис.2 изображен вид подшипника слева с местным разрезом;
- на рис.3 в увеличенном виде показано внутреннее взаиморасположение установочного кольца, комплекта шариков (в сечении - один шарик) и кольцеобразного вкладыша с установочным буртиком, а также проиллюстрирована возможность заполнения шариками полости подшипника при снятом кольцеобразном вкладыше.
Предлагаемый подшипник состоит из внутреннего несущего кольца 1 с окружной радиусной канавкой 2 на его внешней поверхности, наружного несущего кольца 3, внутренняя поверхность 4 которой является цилиндрической и ограничена краевым буртиком 5. В краевой буртик 5 упирается установочное кольцо 6, шарикоупорная поверхность 7 которого находится в контакте с комплектом шариков (показан один шарик в разрезе) 8, расположенных в межкольцевой полости и частично в окружной радиусной канавке 2, при этом количество шариков 8 является самым максимальным. Кольцеобразный вкладыш 9, имеющий своей опорой внутреннюю цилиндрическую поверхность 4 наружного несущего кольца 3 и частично поверхность элемента А установочного кольца 6, с расположенным на нем установочным буртиком 10, несущим на себе шарикоупорную поверхность 11 вместе со стопорным элементом 12, венчает устройство подшипника.
1
2
шарика
Сборка подшипника, как явствует из рис.1, 2, 3, не представляет трудности, кроме необходимости иметь рабочий стол и приспособление для сборки. В этом случае в назначенном месте приспособления фиксируется наружное несущее кольцо 3 краевым буртиком 5, обращенным к столу. Затем в приспособление также в обозначенное место устанавливается внутреннее несущее кольцо 1. Оно симметричное. На краевой буртик 5 изнутри укладывается установочное кольцо 6, будучи обращенным своей шарикоупорной поверхностью 7 в сторону внутреннего несущего кольца 1. Далее, в пространство между цилиндрической поверхностью 4 наружного несущего кольца 3 и внешней поверхностью внутреннего несущего кольца 1 и далее в канавку 2 вводятся поочередно шарики 8 из комплекта шариков в заранее определенном количестве (рассчитывается геометрически), но из расчета, чтобы их число было самым максимальным. Здесь следует заметить: чтобы шарики при сборке не выпали из канавки, в канавку следует заложить некоторое количество консистентной смазки. Возможность процесса заполнения шариками указанного выше их месторасположения подтверждается эмпирической зависимостью, проиллюстрированной рис.3 и выражаемой как: (R-R)>⌀ (⌀ - диаметр шарика) хотя бы на доли миллиметра. После заполнения канавки 2 комплектом шариков 8 во внутреннюю цилиндрическую поверхность 4 наружного несущего кольца 3 впрессовывается в легкой мере кольцеобразный вкладыш 9 до упора в элемент А установочного кольца 6. Расположение кольцеобразного вкладыша 9 на этой стадии однозначно, по рисункам. Тем самым комплект шариков 8 запирается в своей рабочей канавке, ограниченной: окружной радиусной канавкой 2 внутреннего несущего кольца 1, шарикоупорными поверхностями 7 установочного кольца 6 и 11 установочного буртика 10, внутренней поверхностью кольцеобразного вкладыша 9. Сборка подшипника на магнитном столе может явиться предпочтительной.
Пространовкой стопорного элемента 12 заканчивается сборка подшипника. Регулировка подшипника заключается преимущественно в его сборке селективным методом, последующей обкатке на стенде с фиксацией тензометрическим способом напряженных стыковочных мест, которые ликвидируются посредством ввода других аналогичных деталей с другими полями допусков.
Работоспособность и грузоподъемность подшипника определяется экспериментальным путем, однако ясно одно: чем не большее количество шариков участвует в передаче действующей нагрузки, тем меньшие контактные напряжения испытывают рабочие поверхности деталей.