Подшипник качения

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - снижение виброактивности подшипника путем коррекции спектра амплитуд колебаний, Подшипник качения содержит кольца 1 и 2 и сепаратор 3, в гнездах 4 которого размещены тела 5-10 качения, установленные с переменным угловым шагом посекционно. Гнезда в сепараторе выполнены с шагом, неравным и некратным среднему угловому шагу. Переменная величина углового шага выбрана убывающей по геометрической прогрессии в пределах 0,80-1,26 среднего углового шага между телами качения. Количество секций с повторяющимся циклом изменения углового, шага выполнено нечетным. При эксплуатации подшипника вибрации перераспределяются по широкому спектру и их уровень снижается в несколько раз, за счёт чего обеспечивается повышение его долговечности. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 С 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688613/27 (22) 03.04,89 (46) 23.06.91. Бюл. 23 (75) Б.И.Никулкин и В.М.Рогачев (53) 621.822.722 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 551155889977, кл. F 16 С 19/02. 1974. (5 ) ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения — снижение виброактивности подшипника путем коррекции спектра амплитуд колебаний, Подшипник качения содержит кольца 1 и 2 и сепаратор

3, в гнездах 4 которого размещены тела 5 — 10.. И 1657784 А1 качения, установленные с переменным угловым шагом посекционно. Гнезда в сепараторе выполнены с шагом, неравным и некратным среднему угловому шагу. Переменная величина углового шага выбрана убывающей по геометрической прогрессии в пределах 0,80-1,26 среднего углового шага между телами качения. Количество секций с повторяющимся циклом изменения углового шага выполнено нечетным. При эксплуатации подшипника вибрации перераспределяются по широкому спектру и их уровень снижается в несколько раэ. за счет чего обеспечивается повышение его долго- вечности. 2 э.п. ф-лы, 1 ил.

1657784

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых узлах различных механизмов и машин.

Цель изобретения — снижение виброактивности путем коррекции спектра амплитуд колебаний.

На чертеже показан подшипник качения, Подшипник содержит внутреннее кольцо 1, наружное кольцо 2 и сепаратор 3, в гнездах 4 которого установлены тела 5-10 качения, сгруппированные в три или пять секций, В каждой секции тела 5-10 качения расположены с переменным шагом, неравным и некратным среднему угловому шагу

360 между телами качения р р =, где Z—

Z число тел качения в подшипнике.

Переменная величина углового шага убывает по геометрической прогрессии в пределах 0,80 — 1,26 среднего углового шага меду телами качения. При этом изменения в каждой секции углового шага выполнены на величину Ар, связанную для смежных тел качения зависимостью

Л h i-t m

rp! — 1 (Р! — 2 и где m/è — знаменатель геометрической прогрессии;

m u n — натуральные числа.

Угловой шаг р между всеми телами качения неравен и некратен среднему угловому шагу рср, а количество секций выполнено нечетным за счет чего обеспечивается снижение в несколько раз уровня колебаний с второй и последующей гармониками, кратными частоте вращения подшипника.

Уменьшение углового шага на переменную величину, убывающую по геометрической прогрессии в пределах 0,80-1.26 среднего углового шага, приводит к широкому спектру модуляции контактной жесткости масляного слоя и жесткости колец подшипника и обеспечивает коррекцию кинематических и параметрических вибраций по широкому спектру частот и снижение в несколько раэ их уровня, Кроме того, предлагаемый подшипник обеспечивает нестационарность характеристик силы сопротивления и снижение уровня самовозбуждающихся колебаний подшипника с валом и по всему спектру автоколебательных компонент.

Подшипник работает следующим образом.

Внутреннему кольцу 1 подшипника с валом сообщают вращение и в подшипник вводят смазывающее вещество. При вращении вала с внутренним кольцом и качении шариков в смазочном слое в подшипнике возникает сила сопротивления, которая име5 ет нелинейную скоростную зависимость. При этом самовозбуждаются колебания подшипника с валом с широким спектром автоколебательных компонент. При вращении внутреннего кольца 1 и качении шариков 5 — 10

10 возбуждаются также кинематические радиальные колебания с периодом, равным угловому смещению кольца 1 между смежными шариками. При этом вследствие отклонений диаметральных размеров шариков и сред15 него углового шага между ними изменяется зазор между телами качения и кольцами подшипника и возрастает переменное давление в смазочном слое, а соответственно, изменяется контактная жесткость смазоч20 ного слоя, а также жесткость колец между телами качения, расположенными с переменныч угловым шагом р, Импульсное воздействие д тела качения, отстоящего от первого на угловой шаг р, определяется выражением ф: (p ) = д (p — p + 2 zr k ), k = 1,2,3 .. где p = Й t — угловое положение тела; а) — угловая частота, 30 т — время;

Здесь p, = „— д Лр /Z — по2л 4

3(С, =1 стоянная составляющая углового шага между телами качения. Полная совокупность

4 импульсных воздействий Z тел качения в каждой секции происходит по закону

40 (С 3

z Z

1=(Р) = X < (у) =, д(р — p »k)

) —— 1 1=1

При вращении подшипника, в котором угловой шаг между телами качения изменяется от постоянной составляющей углового шага на переменную величину Ар, убывающую по геометрической прогрессии в пределах 0,80-1,26 среднего углового шага. суммарное импульсное воздействие приводит к коррекции спектра с широким набором частот кинематических и параметрических колебаний

00 (ф) =,,>, Am exp(j my), m =-ОО (j = 1) 1657784 или уменьшение шага р z -1 менее 0,8 р я приводит к повышению до двух и более раэ уровень совместных параметрических и кинематических колебаний с частотами

f<=k ю (k=2,4,6...). Это объясняется тем, что при p > 1,25 „-> увеличивается расстояние между телами качения и возрастает импульсная сила, а при p z» — 1 < 0,6 р,р не наблюдается дальнейшего снижения общего уровня параметрических колебаний.

Однако необходимо уменьшать общее коли-чество тел качения в подшипнике, эа счет чего возрастает нагрузка на тела качения и уменьшается его долговечность.

Составитель И. Теравская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И, Муска

Редактор И. Шулла

Заказ 1701 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

При этом за счет коррекции спектра амплитуд в широком диапазоне снижается в три и более раз уровень параметрических и кинематических колебаний с частотами

f> k co(k - 1,2,3...) и 12 = pz м(р=1,2,3), 5 формируются нестационарные силы сопротивления в подшипнике, уменьшается в несколько раз величина переменного нормального давления между телами качения и кольцами и повышается долговечность 10 подшипника. При вращении подшипника, в котором тела качения в каждой секции расположены с шагом, неравным и некратным

2л среднему угловому шагу pep =, снижается в несколько раэ уровень колебаний с четными гармониками f> = k м(к-2,4,6...).

При выполнении s подшипнике нечетного числа секций с повторяющимся циклом изменения углового шага между телами 20 качения снижается уровень колебаний с частотами, кратными частоте вращения подшипника, равными fi = k и (k= 2,4,6...) и

fr= pz со (р= 1,2,3...), За счет формирования нестационарных характеристик силы со- 25 противления во вращающемся подшипнике с частотой N, при которой низшая частота

fi(p) параметрических колебаний превышает в пределах третьоктавной полосы собственную частоту р1 подшипника с ва- 30 лом, т.е, fi (p) S 1,26 р1, обеспечивается подавление самовозбуждающихся колебаний подшипника по всему спектру автоколебательных компонент. Увеличение углового шага р между телами качения больше 1,26 р,р 35

Формула изобретения

1. Подшипник качения. содержащий наружное и внутреннее кольца, размещенный между ними сепаратор с гнездами под тела качения, расположенными с переменным шагом, отличающийся тем,что,сцелью снижения виброак1ивности подшипника путем коррекции спектра амплитуд колебаний, шаг гнезд под тела качения выполнен некратным среднему угловому шагу.

2. Подшипник по п.1,отлича ющийс я тем, что гнезда в сепараторе расположены по окружности с шагом, убывающим по геометрической прогрессии в пределах

0,80-1,26.

3. Подшипник по п.1, о т л и ч а ю щ и йс л тем, что тела качения сгруппированы в нечетное количество секций с повторяющимся циклом изменений углового шага.

Подшипник качения Подшипник качения Подшипник качения 

 

Похожие патенты:

Подшипник // 2137953
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в редукторах коробок передач автомобилей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к шарикоподшипникам

Изобретение относится к приборостроению преимущественно для авионики и касается сферического шарикоподшипника и снабженного им навесного приборного контейнера

Изобретение относится к гироскопическому машиностроению

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения, а именно к изготовлению шариковых и роликовых подшипников качения, и может быть использовано в любых отраслях промышленности

Изобретение относится к машиностроению, а именно к опорам качения и скольжения различных механизмов и машин, а также к отдельным деталям машин - валикам, роликам, втулкам, осям и другим деталям

Изобретение относится к радиальным и радиально-упорным шариковым и роликовым подшипникам качения

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к подшипникам качения, работающим с твердо смазкой в области высоких и низких температур
Наверх