Подшипник многоярусный

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к системам из нескольких подшипников качения с промежуточным плавающим кольцом, вращающимся с промежуточной скоростью. Цель изобретения - повышение надежности стабилизации восприятия осевой нагрузки с одной стороны. Подшипник содержит наружное и внутреннее радиальные и промежуточные радиальные кольца, между которыми помещены ярусы радиальных тел качения и упорные кольца. Новым в устройстве подшипника многоярусного, например, четырехъярусного, т.е. с четным количеством ярусов, является то, что каждое нечетное радиальное кольцо выполнено Z-образного сечения и состоит из радиального и двух упорных большего и меньшего упорных колец, связанных жестко друг с другом, а каждое четное радиальное кольцо снабжено двумя радиальными дорожками качения с внутренней и наружной поверхностями, а с двух торцевых сторон снабжено двумя упорными дорожками катания, а наружное или внутреннее кольцо подшипника с нечетным числом ярусов выполнено в виде жесткого соединения Z-образного нечетного кольца с четным кольцом. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к системам из нескольких подшипников качения с промежуточным плавающим кольцом, вращающимся с промежуточной скоростью.

Наиболее близким по технической сущности является устройство подшипникового узла высокооборотного крупногабаритного вала, содержащего установленный в неподвижном корпусе двухъярусный подшипник с наружным, внутренним и промежуточным кольцами, между которыми помещены тела качения, вращающийся вал и элемент стабилизации скорости вращения промежуточного кольца, выполненного в виде двухступенчатого тела качения, установленного в наружном кольце с возможностью контакта меньшей ступени с промежуточным кольцом, а большей с внутренним кольцом и с возможностью осевого перемещения относительно вала и вращения вокруг собственной оси, причем передаточное отношение ступеней равно двум, см. авт.св. СССР N 1401177, кл. F 16 С 1954, опубл. 7.06.88.

Описанное устройство имеет тот недостаток, что элемент стабилизации не имеет достаточную стабилизацию промежуточного кольца, т.к. не имеет второго упорного кольца промежуточного кольца обеспечивающего осевое перемещение со второй стороны.

Цель изобретения повышение надежности стабилизации вращения промежуточного кольца, повышение нагрузочной характеристики подшипника в одном осевом направлении и увеличение количества ярусов подшипника.

Эта цель достигается устройством подшипника многоярусным содержащим по крайней мере одно промежуточное кольцо, помещенное между наружным и внутренним кольцами, между которыми установлены тела качения, а промежуточные кольца снабжены элементами стабилизации, причем каждое нечетное кольцо снабжено одним большим и одним малым упорны кольцами связанными с нечетным радиальным кольцом жестко и образующие образное сечение, а каждое четное кольцо снабжено двумя радиальными дорожками и двумя упорными дорожками, выполненными с торцевых сторон, соответственно которым выполнены дорожки катания на нечетных кольцах, а при нечетном количестве ярусов одно из колец наружное или внутреннее выполненными совмещенными четного кольца и нечетного и соединенными жестко.

На чертеже изображен подшипник многоярусный с четным количеством ярусов тел качения равным четырем. На чертеже обозначено цифрами: 1 первое кольцо, 2 второе радиальное кольцо, 3 радиальное кольцо, 4 четвертое радиальное кольцо, 6, 7, 8, 9 первый, второй, третий и четвертый ярусы радиальных тел качения, 10, 11, 12 большие упорные кольца, 13, 14, 15 малые упорные кольца, 16, 17, 18, 19 упорные тела качения, 20 вариант наружного упорного кольца, 21 вариант внутреннего упорного кольца, 22 корпус, 23 и 24 валы, 25 элементы крепления.

Подшипник многоярусный может иметь преимущественно два, четыре, шесть и более четное количество ярусов. В частности четырехъярусный подшипник содержит нечетное количество колец радиальных 1, 2, 3, 4, 5 между которыми помещены четыре 6, 7, 8 и 9 ярусов радиальных тел качения, выполненных в виде шариков или роликов. Каждое нечетное радиальное кольцо 1, 3 и 5 снабжено большими упорными кольцами 10, 11, 12 и малыми упорными кольцами 13, 14, 15 связанными жестко с радиальными кольцами 1, 3, 4 и образующими Z-образное сечения. Каждое четное радиальное кольцо 2 и 4 снабжено внутри и снаружи радиальными дорожками катания, а с каждого торца выполнены дорожки катания упорных тел качения 16, 17, 18 и 19. Большое упорное кольцо 10 наружного радиального кольца может занимать и положение 20 для обеспечения удобства крепления. А малое упорное кольцо 15 внутреннего радиального кольца 5 может занимать положение 21 в виде продолжения радиального кольца 5.

Подшипник многоярусный устанавливают в корпус 22 на посадке без натяга и укрепляют наружное кольцо 1 за большое упорное кольцо 10 или за упорное кольцо 20 при помощи элементов крепления 25. А на вал 23 подшипник многоярусный устанавливают на посадке без натяга и укрепляют за малое упорное кольцо 15 при помощи элементов крепления 25 в торец вала 23 или за упорное кольцо 21, выполненное в виде продолжения внутреннего радиального кольца 5 и укрепленного элементами крепления 25 за вал 24 более удлиненный. На чертеже элементы крепления винты или болты изображены в виде их осевой линии, для того чтобы не затенять сущность изобретения.

Работает подшипник многоярусный следующим образом: при вращении вала 23 или 24 через элементы крепления 25, пропущенные через отверстия в малом упорном кольце 15 или 21, вращается внутреннее радиальное кольцо 5, увлекая за собой тела качения четвертого яруса 9, которое перемещаясь по дорожке катания, увлекает за собой кольцо 4, которое в свою очередь увлекает во вращение радиальные тела качения 8 третьего яруса, которые затем передают вращение промежуточному кольцу 3, которое в свою очередь передает вращение телам качения 7 второго яруса, которые вращают промежуточное кольцо 2 и радиальные тела качения 6 первого яруса, которые перемещают по неподвижному кольцу 1 укрепленном в корпусе 22. При наличии осевой нагрузки слева направо, например, осевая нагрузка передается через большое упорное кольцо 12 радиального кольца 5 на упорные тела качения 19, которые перемещаясь по торцу промежуточного кольца 4, передают осевую нагрузку через упорные тела качения 18 на малое упорное кольцо 14 радиального кольца 3, через большое упорное кольцо 11 которого осевая нагрузка передается через упорные тела качения 17, промежуточное кольцо 2 и упорные тела качения 16 на малое упорное кольцо 13 неподвижного радиального кольца 1, обеспечивая стабилизацию вращения всех ярусов подшипника. Для стабилизации вращения ярусов подшипника справа налево на вал 23 или 24 устанавливают второй подшипник многоярусный со стабилизацией ярусов противоположного направления.

Для обеспечения нечетной ярусности наружное или внутреннее Z-образное кольцо выполняют совмещенным, соединенным жестко с соседним четным кольцом. Например, для выполнения трехъярусного подшипника совмещают кольцо 1 и 2 или 5 и 4.

Формула изобретения

1. Подшипник многоярусный, содержащий радиальные кольца, между которыми установлены радиальные тела качения и элементы стабилизации вращения радиальных тел качения, выполненные в виде упорных тел качения, связанных с радиальными кольцами, отличающийся тем, что связь упорных тел качения с радиальными кольцами выполнена в виде введенных упорных колец, установленных жестко на нечетных радиальных кольцах по их торцам, одно упорное кольцо выполнено большего, а второе меньшего радиальных размеров, и выполненных заодно в виде зетового сечения, подшипник выполнен с четным количеством ярусов радиальных тел качения, четыре радиальные кольца которого снабжены установленными с их торцов упорными телами качения, расположенными в два ряда, и контактирующими с упорными кольцами нечетных зетового сечения колец одного предыдущего, а второго последующего.

2. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с нечетным количеством ярусов, одно из крайних колец которого соединено жестко с соседним четвертым кольцом.

3. Подшипник по пп.1 3, отличающийся тем, что радиальная ширина упорных колец выполнена больше диаметра радиального тела качения и толщины четного кольца в сумме.

4. Подшипник по пп.1 3, отличающийся тем, что упорные кольца первого и последнего колец зетового сечения выполнены с отверстиями для элементов крепления.

5. Подшипник по пп.1 3, отличающийся тем, что кольцо крепления кольца на валу выполнено цилиндрическим с отверстиями.

РИСУНКИ

Рисунок 1