КОНИЧЕСКИЙ ДВУХРЯДНЫЙ РОЛИКОВЫЙ ПОДШИПНИК С ЗАДНИМ СТОПОРНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ

Область техники
Настоящая полезная модель относится к области техники подшипников и, в частности, она относится к коническому двухрядному роликовому подшипнику с задним стопорным элементом.
Предпосылки полезной модели
Подшипники для железнодорожного грузового вагона являются важным элементом железнодорожного грузового вагона, отвечают за опорную и ходовую функции грузового вагона и представляют собой важнейший элемент, который имеет непосредственное отношение к безопасности железнодорожного грузового вагона. Конструкция подшипника для железнодорожного грузового вагона развивалась от традиционного типа до компактного типа; произошло развитие сепараторов от стальных сепараторов до сепараторов из конструкционной пластмассы (армированного пластика); уплотнительный элемент прошел путь от контактного уплотнения до лабиринтного легкого контактного уплотнения; образующую линию ролика получают с применением логарифмической кривой, но для заднего стопорного кольца 5 подшипника всегда применяется традиционный вариант цельной конструкции.
Сущность полезной модели
Технические проблемы
Как показано на фиг. 5 в аналогах, известных из уровня техники, торцевая поверхность внутреннего кольца подшипника и торцевая поверхность заднего стопорного кольца плотно прилегают друг к другу; поскольку внутреннее кольцо 2 подшипника установлено на оси посадкой с натягом, вагонная ось 4 при вращении приводит внутреннее кольцо 2 подшипника во вращение; между торцевой поверхностью внутреннего кольца подшипника и торцевой поверхностью заднего стопорного кольца возникает трение, вызванное сползанием, и возникающие из-за трения частицы железной стружки будут падать между поверхностями сопряжения внутреннего кольца 2 подшипника и подшипника, что вызовет трение между стороной внутреннего диаметра подшипника и осью; вызванное трением тепло трудно рассеивается и приводит к повышению температуры подшипника при эксплуатации, что влияет на срок эксплуатации подшипника.
Решение технических проблем
Ввиду недостатков аналогов, известных из уровня техники, целью настоящей полезной модели является предоставление конического двухрядного роликового подшипника с задним стопорным элементом, который решает вышеуказанные проблемы, известные из уровня техники.
Для реализации вышеуказанной цели в настоящей полезной модели использованы следующие технические решения.
Конический двухрядный роликовый подшипник с задним стопорным элементом, который содержит внешнее кольцо подшипника, внутреннее кольцо подшипника и два ряда конических роликов, выполненных с возможностью качения посредством сепаратора и установленных между внешним кольцом подшипника и внутренним кольцом подшипника; внешнее кольцо подшипника на внутренней периферийной поверхности снабжено двумя коническими дорожками качения, соответствующими поверхности конического ролика; внутреннее кольцо подшипника содержит расположенные в один ряд первое внутреннее кольцо и второе внутреннее кольцо; первое внутреннее кольцо и второе внутреннее кольцо на внешней периферийной поверхности снабжены конической дорожкой качения, соответствующей поверхности конического ролика; и дополнительно содержит заднее стопорное кольцо, установленное в области бурта оси вагонной оси и примыкающее к фиксирующей торцевой поверхности внутреннего кольца подшипника; внутреннее кольцо подшипника жестко соединено с задним стопорным кольцом посредством запорного кольца.
Кроме того, заднее стопорное кольцо на внутренней периферийной поверхности, которая ближе к одному торцу внутреннего кольца подшипника, снабжено первым кольцевым пазом; внутреннее кольцо подшипника на внутренней периферийной поверхности, которая ближе к одному торцу заднего стопорного кольца, снабжено вторым кольцевым пазом; запорное кольцо закреплено в первом кольцевом пазе и втором кольцевом пазе.
Первое внутреннее кольцо расположено ближе к заднему стопорному кольцу; фиксирующая торцевая поверхность представляет собой торцевую поверхность первого внутреннего кольца, удаленную от одного торца второго внутреннего кольца; второй кольцевой паз выполнен на внутренней периферийной поверхности первого внутреннего кольца; запорное кольцо жестко соединяет заднее стопорное кольцо с первым внутренним кольцом.
Кроме того, первый кольцевой паз содержит упорную поверхность, примыкающую к торцевой поверхности одного торца запорного кольца, и первую наклонную поверхность, примыкающую к части внешней периферийной поверхности запорного кольца; второй кольцевой паз снабжен второй наклонной поверхностью, примыкающей к части внешней периферийной поверхности запорного кольца.
Кроме того, первая наклонная поверхность и вторая наклонная поверхность расположены симметрично относительно поверхностей примыкания внутреннего кольца подшипника и заднего стопорного кольца.
Предпочтительно величина наклона первой наклонной поверхности и второй наклонной поверхности является одинаковой, при этом их наклон составляет 10 градусов, глубина составляет 6,2 мм.
Кроме того, запорное кольцо на внешней периферийной поверхности содержит две косые поверхности, взаимно соответствующие первой наклонной поверхности и второй наклонной поверхности, и цилиндрическую поверхность, соединяющую две косые поверхности; плоскость поперечного сечения внутренней периферийной поверхности запорного кольца и плоскость поперечного сечения внешней периферийной поверхности запорного кольца параллельны друг другу.
Кроме того, вагонная ось на одном конце снабжена шейкой оси; внутреннее кольцо подшипника установлено на шейке оси, при этом внутреннее кольцо подшипника внутренним отверстием посажено на шейку оси с натягом; в области соединения вагонной оси с шейкой оси выполнен бурт оси; заднее стопорное кольцо содержит первое ступенчатое отверстие и второе ступенчатое отверстие с последовательно увеличивающимися диаметрами, и вторым ступенчатым отверстием оно жестко установлено на вагонной оси; ступенчатая поверхность в области соединения первого ступенчатого отверстия и второго ступенчатого отверстия примыкает к области бурта оси; первый кольцевой паз выполнен на внутренней периферийной поверхности первого ступенчатого отверстия.
Предпочтительно запорное кольцо выполнено из такого материала, как армированный пластик.
Полезные эффекты полезной модели
Конический двухрядный роликовый подшипник с задним стопорным элементом, предложенный согласно настоящей полезной модели, содержит внешнее кольцо подшипника, внутреннее кольцо подшипника и два ряда конических роликов, выполненных с возможностью качения посредством сепаратора и установленных между внешним кольцом подшипника и внутренним кольцом подшипника; и дополнительно содержит заднее стопорное кольцо, установленное в области бурта оси вагонной оси и примыкающее к фиксирующей торцевой поверхности внутреннего кольца подшипника; внутреннее кольцо подшипника жестко соединено с задним стопорным кольцом посредством запорного кольца. В этом подшипнике внутреннее кольцо подшипника и заднее стопорное кольцо прикреплены друг к другу посредством запорного кольца, что предотвращает возникновение износа при сползании фиксирующей торцевой поверхности в области торцевой поверхности внутреннего кольца подшипника относительно торцевой поверхности заднего стопорного кольца, и срок эксплуатации конического двухрядного роликового подшипника может увеличиваться.
Описание прилагаемых графических материалов
На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции согласно варианту осуществления настоящей полезной модели.
На фиг. 2 представлено схематическое изображение конструкции в области A на фиг. 1.
На фиг. 3 представлено схематическое изображение конструкции заднего стопорного кольца согласно варианту осуществления настоящей полезной модели.
На фиг. 4 представлено схематическое изображение конструкции в области C на фиг. 3.
На фиг. 5 представлено схематическое изображение конструкции, известной из уровня техники.
На фигурах: 1 - внешнее кольцо подшипника; 2 - внутреннее кольцо подшипника; 2.1 - фиксирующая торцевая поверхность; 2.2 - первое внутреннее кольцо; 2.3 - второе внутреннее кольцо; 3 - конический ролик; 4 - вагонная ось; 4.1 - шейка оси; 4.2 - бурт оси; 5 - заднее стопорное кольцо; 5.1 - первое ступенчатое отверстие; 5.2 - второе ступенчатое отверстие; 5.3 - ступенчатая поверхность; 6 - запорное кольцо; 7 - первый кольцевой паз; 7.1 - упорная поверхность; 7.2 - первая наклонная поверхность; 8 - второй кольцевой паз; 8.1 - вторая наклонная поверхность; a - наклон; b - глубина; 9 - сепаратор.
Предпочтительные варианты осуществления настоящей полезной модели
Ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы в вариантах осуществления настоящей полезной модели ясно и в полной мере описаны технические решения в вариантах осуществления настоящей полезной модели; разумеется, описанные варианты осуществления представляют собой только часть вариантов осуществления настоящей полезной модели, а не все ее варианты осуществления.
Вариант осуществления 1.
Как показано на фиг. 1-4, конический двухрядный роликовый подшипник с задним стопорным элементом содержит внешнее кольцо 1 подшипника, внутреннее кольцо 2 подшипника и два ряда конических роликов 3, выполненных с возможностью качения посредством сепаратора 9 и установленных между внешним кольцом 1 подшипника и внутренним кольцом 2 подшипника; и дополнительно содержит заднее стопорное кольцо 5, установленное в области бурта 4.2 оси вагонной оси 4 и примыкающее к фиксирующей торцевой поверхности 2.1 внутреннего кольца 2 подшипника; внутреннее кольцо 2 подшипника жестко соединено с задним стопорным кольцом 5 посредством запорного кольца 6. В частности заднее стопорное кольцо 5 на внутренней периферийной поверхности, которая ближе к одному торцу фиксирующей торцевой поверхности 2.1 внутреннего кольца 2 подшипника, снабжено первым кольцевым пазом 7; внутреннее кольцо 2 подшипника на внутренней периферийной поверхности, которая ближе к одному торцу заднего стопорного кольца 5, снабжено вторым кольцевым пазом 8; запорное кольцо 6 закреплено в первом кольцевом пазе 7 и втором кольцевом пазе 8. В этом варианте осуществления отверстие первого кольцевого паза 7 проходит до торцевой поверхности заднего стопорного кольца; отверстие второго кольцевого паза 8 проходит до фиксирующей торцевой поверхности 2.1 внутреннего кольца 2 подшипника.
Следует отметить, что в вышеуказанном техническом решении посредством запорного кольца 6 внутреннее кольцо 2 подшипника соединено с задним стопорным кольцом 5, и эта конструкция предотвращает сползание фиксирующей торцевой поверхности 2.1 в области торцевой поверхности внутреннего кольца 2 подшипника относительно торцевой поверхности заднего стопорного кольца 5, что эффективно предотвращает истирание от микродвижения между металлами, предотвращает падение частиц железной стружки, возникающих в результате износа при сползании, на поверхность вагонной оси 4, а также влияние тепла от трения, возникающего в результате трения между стороной внутреннего диаметра подшипника и осью, на срок эксплуатации подшипника.
Для обеспечения стабильности и герметичности при зажимании и закреплении запорного кольца 6 первый кольцевой паз 7 в этом варианте осуществления содержит упорную поверхность 7.1, примыкающую к торцевой поверхности одного торца запорного кольца 6, и первую наклонную поверхность 7.2, примыкающую к части внешней периферийной поверхности запорного кольца 6. Второй кольцевой паз 8 снабжен второй наклонной поверхностью 8.1, примыкающей к другой части внешней периферийной поверхности запорного кольца 6. Предпочтительно первая наклонная поверхность 7.2 и вторая наклонная поверхность 8.1 расположены симметрично относительно поверхностей примыкания внутреннего кольца 2 подшипника и заднего стопорного кольца 5.
Запорное кольцо 6 в этом варианте осуществления выполнено кольцеобразной формы; внутренний диаметр запорного кольца 6 больше, чем диаметр шейки 4.1 оси. Запорное кольцо 6 на внешней периферийной поверхности содержит две косые поверхности, взаимно соответствующие первой наклонной поверхности 7.2 и второй наклонной поверхности 8.1, и цилиндрическую поверхность, соединяющую две косые поверхности; плоскость поперечного сечения внутренней периферийной поверхности запорного кольца 6 и плоскость поперечного сечения внешней периферийной поверхности запорного кольца 6 параллельны друг другу, что обеспечивает одинаковую толщину запорного кольца 6. Кроме того, этим обеспечивается упругая устойчивость запорного кольца 6, и эффект закрепления является хорошим. Предпочтительно в этом варианте осуществления величина наклона a первой наклонной поверхности 7.2 и второй наклонной поверхности 8.1 является одинаковой, при этом наклон двух наклонных поверхностей составляет 10 градусов, глубина b составляет 6,2 мм. Следует отметить, что установка вышеуказанной конструкции может обеспечивать плотную посадку запорного кольца 6 в первом кольцевом пазе 7 и втором кольцевом пазе 8 с получением заднего стопорного уплотнительного элемента 1.
В этом варианте осуществления вагонная ось 4 на одном конце снабжена шейкой 4.1 оси; внутреннее кольцо 2 подшипника установлено на шейке 4.1 оси, при этом при установке внутреннее кольцо 2 подшипника внутренним отверстием посажено на шейку 4.1 оси с натягом; в области соединения вагонной оси 4 с шейкой 4.1 оси образован бурт 4.2 оси (то есть диаметр шейки 4.1 оси меньше, чем диаметр вагонной оси 4).
Как показано на фиг. 3, заднее стопорное кольцо 5 выполнено в виде втулки; заднее стопорное кольцо 5 содержит первое ступенчатое отверстие 5.1 и второе ступенчатое отверстие 5.2 с последовательно увеличивающимися диаметрами, при этом диаметр первого ступенчатого отверстия 5.1 больше, чем диаметр шейки 4.1 оси, и вторым ступенчатым отверстием 5.2 оно жестко установлено на вагонной оси 4; ступенчатая поверхность 5.3 в области соединения первого ступенчатого отверстия 5.1 и второго ступенчатого отверстия 5.2 примыкает к и расположена в области бурта 4.2 оси; первый кольцевой паз 7 выполнен на внутренней периферийной поверхности первого ступенчатого отверстия 5.1. При установке вагонная ось 4 устанавливается переходной посадкой во второе ступенчатое отверстие 5.2.
В этом варианте осуществления запорное кольцо 6 выполнено из такого материала, как армированный пластик, предпочтительно из армированного стекловолокном полиамида 66. В этом варианте осуществления в качестве материала заднего стопорного кольца 5 выбрана сталь марки 35, при этом поверхность обработана фосфатированием.
В этом варианте осуществления внешнее кольцо 1 подшипника на внутренней периферийной поверхности снабжено двумя коническими дорожками качения, соответствующими поверхности конического ролика 3; внутреннее кольцо 2 подшипника содержит расположенные в один ряд первое внутреннее кольцо 2.2 и второе внутреннее кольцо 2.3; первое внутреннее кольцо 2.2 и второе внутреннее кольцо 2.3 на внешней периферийной поверхности снабжены конической дорожкой качения, соответствующей поверхности конического ролика 3. Между первым внутренним кольцом 2.2 и вторым внутренним кольцом 2.3 расположена проставочная втулка. Первое внутреннее кольцо 2.2 расположено ближе к заднему стопорному кольцу 5; фиксирующая торцевая поверхность 2.1 представляет собой торцевую поверхность первого внутреннего кольца 2.2, удаленную от одного торца второго внутреннего кольца 2.3; второй кольцевой паз 8 выполнен на внутренней периферийной поверхности первого внутреннего кольца 2.2; запорное кольцо 6 жестко соединяет заднее стопорное кольцо 5 с первым внутренним кольцом 2.2.
При установке сначала запорное кольцо 6 из армированного пластика вдавливают в заднее стопорное кольцо 5 подшипника с получением заднего стопорного элемента; затем при установке подшипника первое внутреннее кольцо 2.2 во внутреннем кольце 2 подшипника вдавливают в запорное кольцо 6 из армированного пластика; после вдавливания, как показано на фиг. 2, запорное кольцо 6 из армированного пластика будет плотно соединять первое внутреннее кольцо 2.2 и заднее стопорное кольцо 5 друг с другом с предотвращением возникновения трения между торцевой поверхностью (фиксирующей торцевой поверхностью 2.1) внутреннего кольца 2 подшипника и торцевой поверхностью заднего стопорного кольца 5.
Варианты осуществления полезной модели
В коническом двухрядном роликовом подшипнике с задним стопорным элементом согласно этому варианту осуществления внутреннее кольцо 2 подшипника и заднее стопорное кольцо 5 прикреплены друг к другу посредством запорного кольца 6, что предотвращает возникновение износа при сползании фиксирующей торцевой поверхности 2.1 в области торцевой поверхности внутреннего кольца 2 подшипника относительно торцевой поверхности заднего стопорного кольца 5, при этом также выполняется функция уплотнения, и может увеличиваться срок эксплуатации конического двухрядного роликового подшипника.
Промышленная применимость
Следует понимать, что в описании настоящей полезной модели относительное положение или позиционное соотношение, выраженные такими словами, как «центр», «продольный», «поперечный», «длина», «ширина», «толщина», «на», «под», «передний», «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «вверху», «внутри внизу», «снаружи», «по часовой стрелке», «против часовой стрелки», «осевое направление», «радиальное направление», «направление вдоль окружности» и т.п., представляют собой относительное положение или позиционное соотношение, основанные на показанном в прилагаемых графических материалах, предназначены только для удобства описания и упрощения описания настоящей полезной модели и не указывают или намекают на то, что указываемые устройства или элементы должны быть обязательно расположены определенным образом или быть выполненными и работать расположенными определенным образом, поэтому они не могут рассматриваться как ограничивающие настоящей полезной модели.
Кроме того, слова «первый» и «второй» используются исключительно в целях описания и не могут рассматриваться как указывающие или намекающие на относительную важность или косвенно подчеркивающие количество указанных технических признаков. Следовательно, признаки, определенные словами «первый» и «второй», могут явно или неявно содержать по меньшей мере один такой признак. В описании настоящей полезной модели слово «несколько» означает по меньшей мере два, например два, три и т.д., если конкретно не определено иное.
В настоящей полезной модели, если явно не определено и установлено иное, слова «устанавливать», «монтировать», «соединять друг с другом», «соединять», «закреплять», «соединять с возможностью вращения» и др. следует понимать в широком смысле; например, элементы могут быть жестко соединены, также могут быть соединены с возможностью отсоединения или выполнены за одно целое; они могут быть соединены механически, а также могут быть соединены электрически; они могут быть соединены друг с другом непосредственно, а также могут быть соединены друг с другом опосредованно посредством промежуточных элементов; это может быть соединение двух элементов внутри или отношение взаимодействия двух элементов, если явно не определено иное. Специалисты средней квалификации в данной области техники могут понимать конкретный смысл вышеуказанных слов касательно настоящей полезной модели в зависимости от конкретной ситуации.
В настоящей полезной модели, если явно не определено и установлено иное, то, что первые признаки находятся «на» вторых признаках или «под» ними, может означать, что первые и вторые признаки непосредственно контактируют друг с другом или что первые и вторые признаки контактируют друг с другом опосредованно посредством промежуточных элементов. Кроме того, то, что первые признаки в отношении вторых признаков находятся «над», «поверх» и «сверху», может означать, что первые признаки в отношении вторых признаков находятся прямо вверху или вверху под наклоном, или только указывать на то, что первые признаки по высоте в горизонтальной плоскости расположены выше, чем вторые признаки. То, что первые признаки в отношении вторых признаков находятся «под», «внизу» и «снизу», может означать, что первые признаки в отношении вторых признаков находятся прямо внизу или внизу под наклоном, или только указывать на то, что первые признаки по высоте в горизонтальной плоскости расположены ниже, чем вторые признаки.
Следует отметить, что когда указано, что элемент «закреплен» или «расположен» на другом элементе, то он может быть размещен на другом элементе непосредственно или между ними также может быть промежуточный элемент. Когда указано, что один элемент «соединен» с другим элементом, то он может быть соединен с другим элементом непосредственно или между ними также может быть промежуточный элемент. Используемые в этом документе слова «вертикальный», «горизонтальный», «верхний», «нижний», «левый», «правый» и им подобные предназначены исключительно для целей описания и вовсе не означают единственный способ осуществления.
В описании настоящей полезной модели слова «содержать», «включать» или любые другие их вариации имеют значение неограниченного включения, поэтому полученные процесс, способ, продукт или устройство, которые содержат ряд элементов, содержат не только такие элементы, но также содержат другие конкретно не указанные элементы, или дополнительно содержат элементы, характерные для таких процесса, способа, продукта или устройства. При отсутствии дополнительных ограничений элемент, определенный выражением «содержит один …», вовсе не исключает того, что в процессе, способе, продукте или устройстве, которые содержат указанный элемент, не предусмотрены другие идентичные элементы.
Несмотря на то, что выше были представлены и описаны варианты осуществления настоящей полезной модели, специалистам средней квалификации в данной области техники будет понятно, что без отступления от сути и идеи настоящей полезной модели в эти варианты осуществления могут быть внесены различные изменения, дополнения, замены и модификации, и объем настоящей полезной модели определяется прилагаемой формулой полезной модели и ее эквивалентами.