Четырехъярусный подшипник и способ его сборки

 

Использование: машиностроение, опоры вращающихся элементов конструкции. Сущность изобретения: подшипник содержит наружное, внутреннее и промежуточные кольца, между которыми размещены радиальные тела качения, элемент стабилизации скорости вращения в виде упорных тел качения. Промежуточные кольца, расположенные со стороны наружного и внутреннего колец, выполнены составными с поперечным сечением в виде двутавра, имеющего на внутренней поверхности его полок упорные дорожки. Каждое из указанных промежуточных колец выполнено из двух жестко соединенных элементами крепления частей, выполненных в сечении в виде тавра. Рассмотрен способ сборки подшипника. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к системам подшипников с плавающим кольцом.

Наиболее близким по технической сущности является устройство двухъярусного подшипника, содержащее наружное, внутреннее и промежуточное кольцо, между которыми помещены радиальные тела качения, расположенные в два яруса (см. Е. Ф. Чуб. Реконструкция и эксплуатация опор с подшипниками качения, Справочник, М. Машиностроение, 1981 г. стр. 14).

Описанное устройство имеет тот недостаток, что не обеспечивают повышение предельной скорости вращения и уменьшения сопротивления вращения и повышение надежности работы в аксиальном направлении.

Цель изобретения повышение предельной скорости вращения и повышение надежности работы подшипника при аксиальных нагрузках.

Эта цель достигается устройством четырехъярусного подшипника содержащего наружное, внутреннее и промежуточные кольца между которыми помещены радиальные тела качения, а первое и третье промежуточные кольца выполнены в сечении в виде двутавра, на сторонах желобов которых выполнены pадиальные и упорные дорожки катания в которые помещены радиальные и упорные тела качения, а второе промежуточное кольцо, снабжено на радиальных сторонах радиальными дорожками катания, а на торцовых по две концентрические упорные дорожки катания, в которые помещены упорные тела качения, а наружное и внутреннее кольца с торцов снабжены упорными дорожками катания в которые помещены упорные тела качения связанные с упорными дорожками катания двутавровых первого и третьего промежуточных колец, вторые упорные дорожки катания которых связаны с упорными дорожками катания второго промежуточного кольца второго и третьего ярусов.

Способ сборки позволяет достигать поставленную цель, заключающийся тем, что в радиальные дорожки катания помещают радиальные тела качения, а в упорные тела качения, сначала на плоскость устанавливают концентрически первое и третье промежуточные кольца их половины, на которые устанавливают упорные тела качения одного ряда четырех ярусов, на которые устанавливают второе промежуточное, наружное и внутреннее кольца между которыми устанавливают радиальные тела качения первого ряда всех четырех ярусов, а затем устанавливают радиальные тела качения второго ряда четырех ярусов, на торцовые упорные дорожки катания которых затем устанавливают упорные тела качения второго ряда, на которые затем устанавливают вторые половины первого и третьего промежуточных колец и скрепляют их элементами крепления.

Поставленная цель поясняется чертежом, на котором изображено сечение четырехъярусного подшипника.

Устройство четырехъярусного подшипника содержит наружное 1, внутреннее 2 и промежуточные 3, 4 и 5 кольца между которыми помещены радиальные тела качения первого 6, второго 7, третьего 8 и четвертого 9 ярусов выполненных в виде роликов или в виде шариков 10, 11, 12 и 13. соответственно. Первое 3 и третье 5 промежуточные кольца выполнены из двух половин в виде тавров соединенных по линии раздела 14 и соединенных элементами крепления 15; образующие двутавр в сечении. На внутренних сторонах желобов двутавров выполнены радиальные дорожки катания в виде общей дорожки катания 16 одного и второго желоба колец 3 и 5 и упорные дорожки катания в которые помещены упорные тела качения 17, 18, 19, 20 первого, второго, третьего и четвертого ярусов первого ряда и второго ряда 21. 22. 23. 24 соответственно. Общие дорожки катания 16 выполняют преимущественно для двух рядов радиальных тел качения 6, 7, 8, 9 роликов или шариков 10, 11, 12, 13 первого ряда и второго ряда 25, 26, 27, 28 роликов или шариков 29, 30, 31, 32 соответственно В дорожки катания 16 могут быть помещены и для одного ряда и для трех и более рядов радиальных тел качения, но при этом все дорожки 16 катания с двух желобах каждого двутаврового сечения колец 3 и 5 выполняют общими, т.е. не имеющие буртов. Такая форма выполнения обеспечива6ет упрощения сборки подшипника. Радиальные дорожки катания выполненные в наружном 1, внутреннем 2 и втором промежуточном кольце 4 кольцах выполняют для каждого ряда 6, 7, 8, 9 роликов или шариков 10, 11, 12, 13 отдельно от второго ряда 25, 26, 27, 28 роликов или шариков 29, 30, 31, 32. На торцах наружного 1 и внутреннего 2 и второго промежуточного 4 колец выполнены упорные дорожки катания для упорных тел качения 17, 18, 19, 20 первого ряда и 21, 22, 23, 24 второго ряда. Наружное 1 и внутреннее 2 кольца снабжены дополнительными кольцами для их крепления в корпусе 33 и на валу 34. Дополнительные кольца 35 и 36 соответственно наружного 1 и внутреннего 2 колец выполненных заодно снабжены отверстиями через которые укрепляют подшипник на валу 34 и в корпусе 33 элементами крепления: винтами болтами и т.п.

Способ сборки четырехъярусного подшипника заключается в установке тел качения между кольцами. Сначала первую половину колец 3 и 5 устанавливают на плоскость сборочного стола. Затем на промежуточные полукольца 3 и 5 в их упорные дорожки катания устанавливают упорные тела качения 17, 18, 19, 20 первого ряда первого, второго, третьего и четвертого ярусов, собранных в сепараторы или без сепараторов. Затем на наружное 1, внутреннее 2 и второе промежуточное 4 кольца устанавливают в дорожки катания радиальные тела качения 6, 7, 8, 9, в виде роликов или в виде шариков 10, 11, 12, 13 первого ряда четырех ярусов, собранных преимущественно в сепараторы для сокращения времени сборки. А так же на них устанавливают и второй и последующие ряды тел качения всех рядов 25, 26, 27, 28 роликов или шариков 29, 30, 31, 32, соответственно собранных в сепараторы. Затем наружное кольцо 1, внутреннее кольцо 2 и промежуточное кольцо 4 устанавливают вместе с радиальными телами качения на упорные тела качения 17, 18, 19, 20, установленными предварительно на первое 3 и третье 5 промежуточные кольца, Затем на торцовые поверхности наружного 1, внутреннего 2 и второго промежуточного кольца 4 в дорожки катания устанавливают упорные тела качения 21, 22, 23, 24 всех четырех ярусов. На которые устанавливают вторые половины первого промежуточного 3 и второго промежуточного 5 колец, предварительно пропустив их между радиальными телами качения 25, 26, 27, 28 роликами или шариками 29, 30, 31, 32 второго ряда и совмещают вторые половины колец 3 и 5 с первыми половинами по линиям раздела 14 и скрепляют элементами крепления 15, пропущенными через одну из указанных половин.

Работает четырехъярусный подшипник следующим образом: при вращении вала 34, например, перемещение кольца 2 передается радиальным телам качения 9 и 28 роликам или 13 и 32 соответственно шарикам. Которые передают вращение кольцу 5, а оно через радиальные тела качения 8 и 27 или 12 и 31, ролики или шарики следующего яруса, которые передают вращение второму промежуточному кольцу 4, а оно в свою очередь через радиальные тела качения 7 и 26 или 11 и 30 передают вращение на первое промежуточное кольцо 3, которое вращается с наименьшей из всех колец скоростью за счет радиальных тел качения 6 и 25 или 10 и 29. При вращении корпуса 33 и неподвижном валу 34 первое промежуточное кольцо 3 вращается со скоростью, меньше скорости вращения корпуса 33. При наличии осевых нагрузок, например, вала слева на право осевую нагрузку воспринимают упорные тела качения 20, которые через промежуточное кольцо 5 передают ее на тела качения 23, а через кольцо 4 на тела 18, а через кольцо 3 и тела качения 21 на кольцо 1 и корпус 33 соответственно. При обратной осевой нагрузке вторые упорные тела ее передают и тем самым упрощается конструкция и повышается надежность работы подшипника при осевых нагрузках и высоких скоростях вращения вала, которое может дойти до четырехкратного значения однорядного ярусного подшипника.

Формула изобретения

1. Четырехъярусный подшипник, содержащий радиальные кольца и установленные между ними радиальные тела качения и элементы стабилизации, выполненные в виде упорных тел качения, связанных с радиальными кольцами, отличающийся тем, что в него введены дополнительные радиальные кольца и радиальные тела качения до четырех ярусов, а связь элементов стабилизации с радиальными телами качения выполнена в виде введенных упорных колец, установленных на четных радиальных кольцах жестко и выполненных в сечении в виде двутавра, радиальные тела качения установлены в четыре яруса, а упорные тела качения установлены в два ряда в четыре яруса между торцами нечетных радиальных колец и упорными кольцами двутавровых в сечении четных колец.

2. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что тавровые в сечении кольца выполнены составными, состоящими из двух колец, соединенных элементами крепления по плоскости стыка, расположенной перпендикулярно оси составного кольца, каждое из колец составного кольца выполнены в сечении в виде тавра.

3. Подшипник по п. 2, отличающийся тем, что плоскость стыка выполнена ацентрично длины составного кольца, одно из колец которого выполнено в виде тавра, а второе в виде соединенных жестко упорных колец двух соседних ярусов.

4. Подшипник по пп. 1-3, отличающийся тем, что многорядные радиальные дорожки качения двутавровых в сечении колец выполнены общими для всех рядов.

5. Способ сборки четырехъярусного подшипника, заключающийся в установке тел качения между кольцами, отличающийся тем, что на первые кольца двутавровых в сечении колец устанавливают первый ряд упорных колец четырех ярусов, затем на них устанавливают нечетные радиальные кольца с предварительно установленными на них радиальными телами качения четырех ярусов, на торцы нечетных радиальных колец подшипника устанавливают второй ряд всех ярусов упорных тел качения, на которые устанавливают затем вторые кольца составных колец двутаврового сечения и скрепляют с первыми кольцами составных колец в сечении в виде двутавра элементами крепления.

РИСУНКИ

Рисунок 1