УПОРНЫЙ ОДИНАРНЫЙ ШАРИКОПОДШИПНИК
SINGLE THRUST BALL BEARING

Изобретение относится к упорному одинарному шарикоподшипнику согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Как только компрессоры стали применяться для бытовых холодильников, в основном маленькие одноцилиндровые поршневые компрессоры, в них всасывалась и сжималась газообразная охлаждающая среда. Такого типа бытовые холодильники состоят в основном из герметичного корпуса, в котором закреплен на пружинах блок цилиндров, который имеет состоящий из пакета катушек статор электромотора. Расположенный внутри статора и оснащенный постоянными магнитами ротор электромотора при этом посажен на центральный вал ротора, который с помощью блока цилиндров постоянно приводится в движение и имеет на его конце шайбу вала с эксцентрично надетым шатунным пальцем. На этот шатунный палец надевается головка шатуна подвесной штанги шатуна, которая соединена со встроенным в компрессорный блок поршнем таким образом, что круговое движение вала ротора преобразуется в поступательное движение поршня. Компрессорный блок при этом установлен на блоке цилиндров и имеет полый цилиндр, соединенный с подводящим всасывающим патрубком и с нагнетательным патрубком давления, в котором возвратно-поступательно движется поршень, чтобы попеременно увеличивать или уменьшать объем расположенной перед поршнем камеры сжатия.
Чтобы уменьшить до минимально возможной величины трение, возникающее от веса ротора и вала ротора между шайбой вала и блоком цилиндров, поршневые компрессоры последнего поколения имеют, кроме прочего, между валом ротора и блоком цилиндров дополнительный шарикоподшипник. Такой шарикоподшипник, к примеру, известен из документов DE 20 2006 016 321 U1 или US 7,168,859 В2 и имеет первую обращенную в сторону головки цилиндра, имеющую форму окружности упорную шайбу подшипника, относительно которой на удалении размещена вторая обращенная в сторону шайбы вала и расположенная на общей центральной оси, имеющая форму окружности упорная шайба подшипника. Упорные шайбы подшипника имеют на их внутренних поверхностях обращенные друг на друга, имеющие форму канавок желоба, по которым обкатывается множество, в одном ряду расположенных и закрепленных на равных удалениях друг от друга в обойме подшипника тел качения. Указанный шарикоподшипник при сборке поршневого компрессора находится по условиям способа сборки в разборном состоянии, то есть отдельно в виде россыпи шайб и в виде предварительно вмонтированного в корпус подшипника комплекта шариков, и собирается только в ходе сборки поршневого компрессора.
Практика, однако, показывает, что при сборке поршневого компрессора при установке составляющих частей упорного одинарного шарикоподшипника появляются непроизвольные ошибки сборки упорных шайб подшипника, при которых по крайней мере одна из двух упорных шайб подшипника была установлена неправильно, то есть перевернутой на 180 градусов. Из-за этого комплект шариков при работе поршневого компрессора с одной стороны будет вложен не в предусмотренный для шариков подшипника желоб и будет вращаться по не имеющей желоб шайбовой поверхности упорной шайбы подшипника. Вместо предполагаемого качения с желобами соприкосновения, шарики подшипника имеют при этом на упорной шайбе подшипника только исключительно постоянную точку соприкосновения с увеличенным контактным напряжением сжатия, что является следствием повышенного износа шариков подшипника и соответствующей упорной шайбы подшипника и приводит к выходу из строя упорного одинарного шарикоподшипника, а также всего поршневого компрессора.
Исходя из вышеизложенных недостатков известного уровня техники, в основу изобретения положена задача разработать упорный подшипник качения, в частности упорный одинарный шарикоподшипник, посредством которого гарантирована недопустимость случайных ошибок сборки упорных шайб подшипника при монтаже отдельных частей упорного шарикоподшипника.
В соответствии с изобретением эта задача в отношении упорного подшипника качения согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения решена посредством того, что обе упорные шайбы подшипника на их внешних сторонах поверхностей шайб с другими, на их внутренних сторонах поверхностей шайб относительно желобов выполнены по расположению, диаметру и глубине канавок с идентичными, имеющими форму кольцевых канавок желобами, посредством которых упорные шайбы подшипников, независимо от определенного порядка сборки, произвольно как первая или вторая упорная шайба подшипника монтируема на одном из предусмотренных мест подшипника и при этом в каждом возможном установочном положении имеют друг к другу необходимое количество друг на друга обращенных желобов для тел качения.
Основу изобретения составляет то, что посредством упорядочения других не имеющих значение для непосредственной работы подшипника желобов подшипника на обратных сторонах упорных шайб подшипника возможно простым и недорогим способом надежно исключить случайные ошибки сборки упорных шайб подшипника при монтаже отдельных частей шарикоподшипника. Поскольку дополнительные желоба на обратной стороне упорных шайб подшипника идентичны с такими же на внутренних сторонах упорных шайб подшипника, то для корректной сборки полностью безразлично, предусматриваются ли упорные шайбы подшипника в качестве первой или второй упорной шайбы подшипника и в какое из двух возможных посадочных мест они при этом будут установлены. В каждом из возможных посадочных мест упорные шайбы подшипника имеют гарантированно необходимое количество друг на друга обращенных желобов для тел качения так, что позволяет эффективно избегать преждевременного износа шариков подшипника и упорных шайб подшипника, а также, как следствие этого, выход из строя изготовленного в соответствии с изобретением упорного подшипника.
Предпочтительные варианты и дальнейшие усовершенствования изготовленного в соответствии с изобретением упорного подшипника раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно п.2 формулы изобретения в упорном подшипнике предусмотрено, что в качестве однорядного упорного шарикоподшипника изготовлен такой, чьи упорные шайбы подшипника имеют на их внутренних сторонах поверхностей шайб соответственно один, имеющий форму кольцевой канавки желоб и на их внешних сторонах поверхностей шайб также один имеющий форму кольцевой канавки желоб. Предпочтительна также соответствующая изобретению конструкция из двух или несколько рядных упорных шарикоподшипников или также из одного или несколько рядных аксиально-конических роликовых или аксиально-качающихся роликовых подшипников.
Согласно п.3 формулы изобретения после монтажа упорных шайб подшипника на предусмотренные посадочные места, на внешних поверхностях шайб подшипника размещенных желобов, отсутствует при эксплуатации подшипника роликовый контакт с другими роликами качения. При этом особенность изготовленного в соответствии с изобретением упорного подшипника качения в том, что он имеет желоба, которые после установки упорных шайб подшипника не функционируют как желоба для тел качения и не имеют больше никакого значения.
В соответствии с п.4 формулы изобретения обе упорные шайбы подшипника изготовлены соответственно без снятия стружки путем штамповки с последующей термической обработкой без дальнейшей доработки. Сконструированный и изготовленный таким способом упорный подшипник качения является при этом особенно предпочтительным, учитывая его низкую стоимость изготовления, так как одинаковое изготовление упорных шайб подшипника и выбор материала вызывает только незначительные затраты на инструмент и материал.
Изобретение поясняется с помощью фиг.1, на которой представлено поперечное сечение упорного одинарного шарикоподшипника согласно изобретению.
Из фиг.1 ясно следует, что упорным одинарным шарикоподшипником является усовершенствованный упорный подшипник качения 1, который имеет первую имеющую форму окружности упорную шайбу 2 подшипника и находящуюся на удалении от нее и размещенную на общей центральной оси 3 вторую имеющую форму окружности упорную шайбу 4 подшипника. Упорные шайбы 2, 4 подшипника на их внутренних поверхностях 6, 7 шайб при этом оснащены двумя друг на друга обращенными, имеющими форму кольцевых канавок желобами 10, 11, по которым обкатывается множество в одном ряду расположенных и закрепленных в обойме 13 подшипника на равных удалениях друг от друга удерживаемых тел качения 14.
Далее из фиг.1 очевидно, что обе упорные шайбы 2, 4 подшипника на их обращенных наружу поверхностях 5, 8 шайб в соответствии с изобретением с другими к желобам 10, 11 на их обращенных внутрь сторонах поверхностей 6, 7 шайб по установке, диаметру и глубине канавок содержат идентичные, имеющие форму кольцевых канавок желоба 9, 12, посредством которых упорные шайбы 2, 4 подшипника независимо от порядка изготовления произвольно как первая или как вторая упорная шайба 2 или 4 монтируются на место установки подшипника и при этом в каждом возможном монтажном положении имеют друг к другу необходимое количество друг на друга обращенных желобов 10, 11 для тел качения 14. Обе упорные шайбы 2, 4 подшипника имеют при этом одинаковые внутренние и внешние диаметры, а также одинаковую толщину материала и они изготовлены также без снятия стружки путем штамповки из стального листа с последующей термической обработкой без дальнейшей доработки. После установки упорных шайб 2, 4 подшипника расположенные на внешних сторонах поверхностей 5, 8 упорных шайб 2, 4 подшипника желоба не имеют больше значение при эксплуатации подшипника.