МАССИВНЫЙ РАЗЪЕМНЫЙ СЕПАРАТОР ШАРИКОВОГО ПОДШИПНИКА
BALL BEARING BULKY SPLIT CAGE

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в авиационном двигателестроении, в котором применяются высокоскоростные и высоконагруженные шариковые подшипники.
Известен массивный разъемный сепаратор шарикового подшипника, состоящий из двух соединенных заклепками колец, в каждом из которых, у мест расположения шариков, выполнены сферические подпятники со сквозными отверстиями (Сепаратор высокоскоростного подшипника, базирующийся на телах качения, патент №111004, 01.01.1957 г.).
Известно, что в нагруженной зоне шарикового подшипника происходит раскрутка тела качения вокруг своей оси, а при входе в ненагруженную зону происходит замедление вращения тела качения. При раскрутке шарик ударяет о сферическую поверхность подпятника сепаратора, стремясь ускорить его вращение, а при замедлении вращения шарика сферическая поверхность подпятника сепаратора ударяет шарик, ускоряя его движение. Таким образом, в процессе работы шарикового подшипника имеет место несинхронное вращение сепаратора.
Несинхронное вращение шариков и сепаратора вокруг оси подшипника приводит к возникновению между ними ударных нагрузок, при этом чем больше масса тела качения, нагрузка и частота вращения подшипника, тем больше величина ударных нагрузок.
В момент удара из зоны контакта шарика со сферой подпятника происходит выдавливание масла, что сопровождается увеличением между данными деталями сил трения, приводящих к износу сферы подпятника и проскальзыванию шарика относительно обойм подшипника, что снижает долговечность данных типов шариковых подшипников.
Недостатком известного массивного разъемного сепаратора шарикового подшипника является наличие ударных нагрузок между сферами подпятников и шариков, приводящих в момент удара к возникновению значительных сил трения, проскальзыванию шариков относительно обойм подшипника и снижению его долговечности.
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатка известного массивного сепаратора шарикового подшипника путем выполнения в кольцах сепаратора под каждое тело качения подпятников в виде удлиненной полуцилиндрической выемки с боковыми полусферическими закруглениями, а средняя линия выемки проходит по радиусу расположения центров тел качения.
Предложенный сепаратор представлен на чертеже. Он состоит из двух плоских колец 1 и 2, на внутренних торцевых поверхностях которых, под тела качения 3, выполнены сферические подпятники 6 в виде удлиненной полусферической выемки с боковыми полусферическими закруглениями, а средняя линия выемки проходит по радиусу расположения центров тел качения 3. Скрепление плоских колец 1 и 2 сепаратора друг с другом осуществляется через ступенчатые отверстия 5 заклепками со ступенчатыми стержнями 4, обеспечивающими заданное расстояние между кольцами 1 и 2.
В процессе работы подшипника шарики 3 будут приводить во вращательное движение кольца 1 и 2 сепаратора, контактируя со сферическими подпятниками 6, выполненными в виде удлиненной полусферической выемки с боковыми полусферическими закруглениями, средняя линия которой проходит по радиусу расположения центров тел качения 3.
Наличие свободного хода шариков 3 снижает ударную нагрузку между сферами подпятника и шарика. Величина удлинения полусферической выемки 6 зависит от величины массы тела качения 3, нагрузки на подшипник, а так же от частоты его вращения. Наличие удлиненной выемки 6 обеспечивает более равномерное вращение сепаратора вокруг своей оси, а следовательно, снижает ударные нагрузки между сферами подпятника и шарика. Следует отметить, что длина выемки должна ограничиваться величиной, исключающей касания тел качения между собой в течение выработки всего ресурса шарикового подшипника.
Таким образом, предложенный массивный сепаратор шарикового подшипника позволит снизить ударные нагрузки и силы трения между сферами подпятника и шарика, что обеспечит повышение долговечности шариковых подшипников в целом.
Использование предложенного устройства позволит повысить ресурс шариковых подшипников, снизить досрочный съем с эксплуатации и внеплановый капитальный ремонт дорогостоящих газотурбинных двигателей, на которые устанавливаются данные подшипники, что обеспечит экономию финансовых и материальных средств.