ПОДШИПНИК

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в подшипниках газотурбинных двигателей (ГТД).
Известен шарикоподшипник, который содержит наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, сепаратор и шарики (Д.Н.Решетов «Детали машин», М., «Машиностроение» 1975 г. с.495 рис.245).
В таком подшипнике при больших скоростях вращения возникают большие трения шариков о сепаратор, из-за чего они нагреваются и, расширяясь, могут заклиниваться, поэтому такой подшипник имеет ограничения в скорости вращения, а также требуется смазка подшипника и маслосистема.
Наиболее близким по технической сущности заявляемой полезной модели является конструкция шарикоподшипника (патент РФ №100156, МПК F16C 19/08, дата подачи заявки 24 мая 2010 года), который содержит наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, а также три ряда шариков, расположенные в дорожках качения. Крайние ряды шариков расположены у торцов шарикоподшипника и контактируют с дорожками качения внутреннего кольца. Шарики среднего ряда контактируют с шариками крайних рядов.
При работе такого шарикоподшипника возможно выпадение шариков из своих орбит, так как нарушено равнорасположение сил воздействия на шарики.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение качества работы подшипника, благодаря исключению возможности выпадения шариков из своих орбит.
Указанный технический результат достигается тем, что подшипник содержит наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, тела качения, а также ряды тел качения, крайние ряды расположены у торцов подшипника и контактируют с дорожками качения внутреннего кольца, а тела качения среднего ряда контактируют с телами качения крайних рядов, расположенных у торцов подшипника и контактирующими с дорожками качения наружного кольца, при этом тела качения крайних рядов, контактирующие с одним из колец расположены между собой в шахматном порядке, а ряды тел качения, расположенные у одного из торцов подшипника, так же расположены между собой в шахматном порядке, тела качения среднего ряда также контактируют с телами качения крайних рядов.
Новым в полезной модели является то, что каждая орбита содержит тела качения определенного диаметра, при этом диаметры тел качения подобранны в зависимости от равнорасположения сил воздействия на тела качения.
Для увеличения устойчивости, в качестве тел качения, могут использоваться ролики или ролики и шарики совместно. Количество рядов в подшипнике может изменяться в зависимости от нагрузки.
На прилагаемых чертежах изображен предлагаемый подшипник.
Фиг.1 - подшипник, общий вид;
Фиг.2 - схема вращения тел качения;
Фиг.3 - схема работы подшипника.
Подшипник содержит (фиг.1) наружное 1 и внутреннее 2 кольца, с расположенными между ними телами качения. Тела качения 3 среднего ряда имеют средний диаметр и расположены на средней орбите, не контактируют с кольцами и между собой. Тела качения 4 крайних рядов имеют большой диаметр и расположены на большой орбите с чередованием: первое тело качения расположено в первом ряду, касаясь первого и второго тела качения среднего ряда, второе тело качения расположено в пятом ряду, касаясь второго и третьего тела качения среднего ряда, и т.д. Тела качения 5 крайних рядов имеют меньший диаметр и расположены на меньшей орбите с чередованием: первое тело качения расположено в четвертом ряду, касаясь первого и второго тела качения среднего ряда, второе тело качения расположено во втором ряду, касаясь второго и третьего тела качения среднего ряда, и т.д. Беговые дорожки 6 наружного кольца 1 представляют собой две конические поверхности, углы конусов расположены перпендикулярно силам воздействия на тела качения 4. Беговые дорожки 7 внутреннего кольца 2 представляют собой две конические поверхности, углы конусов расположены перпендикулярно силам воздействия на тела качения 5.
При работе такого подшипника (фиг.2) все тела качения вращаются вокруг оси подшипника с одинаковой угловой скоростью в одну сторону, при этом тела качения 4 и 5 вращаются вокруг своих осей в одну сторону, тела качения 3 вращаются вокруг своих осей в противоположную сторону, что создают синхронность движения всех тел качения.
Тело качения 4 (фиг.3) контактирует с беговой дорожкой 6 наружного кольца 1 в точках 1 и 2, при вращении образует угол z1 между осями вращения тела качения и подшипника, где r1/r2=R1/R2, и контактирует с двумя телами качения 3 среднего ряда в точках 5. Тело качения 5 контактирует с беговой дорожкой 7 внутреннего кольца 2 в точках 3 и 4, при вращении образует угол z2 между осями вращения тела качения и подшипника, где r3/r4=R3/R4, и контактирует с двумя телами качения 3 среднего ряда в точках 6. Тело качения 3 имеет контакт с четырьмя телами качения 4 и 5 в точках 5 и 6 и вращается вокруг своей оси, параллельной оси подшипника.
За счет того, что на каждой орбите тела качения имеют свой диаметр, происходит равнорасположение сил воздействия на тела качения, в таком положении тела качения не выпадают из орбит, так как находятся в устойчивом положении, следовательно повышается качество работы подшипника.