Опора качения

 

Изобретение может быть использовано в самосмазывающихся опорах вращения валов, работающих с большой радиальной нагрузкой и небольшими частотами вращения в сверхвысоком вакууме. Опора качения состоит из внешнего и внутреннего колец, цельнометаллических несущих шариков или роликов и сепарирующих шариков или роликов, поверхности которых выполнены из твердосмазочного материала. Приведено соотношение размеров рабочих и сепарирующих шариков или роликов, при котором устраняется возможность самозаклинивания. Опора качения позволяет повысить точность исполнительных механизмов, их надежность и долговечность при работе в сверхвысоком вакууме. 2 ил.

Изобретение относится к самосмазывающимся опорам вращения валов, работающим с большой радиальной нагрузкой и небольшими частотами вращения в сверхвысоком вакууме, требующем высокотемпературного обезуглеращивающего прогрева.

Известен роликовый подшипник, в котором для уменьшения сил трения и вероятности заклинивания часть роликов - сепарирующие ролики, изготовлены из того же материала, что и несущие ролики, но имеют меньший диаметр (патент США N 1972355, кл. F 16 C 3/00, 1974).

Однако, использование одинаковых материалов для сепарирующих и несущих роликов подшипников, работающих в вакууме при больших радиальных нагрузках, приводит к возрастанию сил трения за счет схватывания и задира контактирующих поверхностей, к увеличению газовыделения, износа и, как следствие, к снижению точности и долговечности подшипника.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является роликовый подшипник, который содержит наружное и внутреннее кольца, тела качения и сепарирующие элементы, расположенные поочередно с телами качения (SU, авторское свидетельство, 708082, кл. F 16 C 33/51, 1980).

Техническим результатом изобретения является устранение возможности заклинивания элементов и снижение интенсивности их износа, чем увеличена долговечность опоры.

Технический результат достигается за счет выполнения сепарирующих шариков или роликов, устанавливаемых между несущими шариками или роликами, с диаметром Dc, определяющимся из неравенства Dн-Hон-Hбв<D<D-2д-2R, где Hбн - высота наружного бортика; Hбв - - высота внутреннего бортика; Dн - диаметр несущих шариков или роликов; Dс - диаметр сепарирующих шариков или роликов; д - упругая деформация; R - высота микронеровностей, а также за счет нанесения на сепарирующие шарики или ролики твердосмазочного покрытия, исключающего содержание полимерных смазочных компонентов.

На фиг.1 и 2 изображена предлагаемая опора. Опора качения состоит из сепарирующих шариков 1 или роликов, имеющих твердосмазочное покрытие 2, цельнометаллических несущих шариков 3 или роликов, наружного 4 и внутреннего 5 колец, корпуса 6 и стопорного кольца 7.

Опора качения представляет собой два радиально-упорных подшипника, которые собраны в единый корпус, исключающий возможность взаимного осевого и радиального смещения колец подшипников и выпадения сепарирующих элементов.

При работе опоры сепарирующие шарики (ролики) 1, имеющие твердосмазочное покрытие 2, обкатывают цельнометаллические несущие шарики (ролики) 3, причем в каждый момент времени сепарирующий шарик (ролик) касается, либо наружного кольца 4, либо внутреннего кольца 5 из-за разности диаметров несущих и сепарирующих шариков (роликов).

Опору качения используют в качестве опоры вращения привода карусели установки напыления в сверхвысоком вакууме.

Поверхность сепарирующих шариков 1 предварительно подвергают физико-химической обработке с образованием твердосмазочного покрытия 2. Температура обезгаживания внутрикамерных элементов и опоры 900oK.

При длительной работе опоры до 106 циклов при частоте вращения 60 об/мин не отмечено заклинивания, а при осмотре поверхностей трения не обнаружено следов схватывания, задира. Изнашивание по длинам контактов было равномерным, что свидетельствует о высокой точности, надежности и долговечности предлагаемой опоры.


Формула изобретения

Опора качения, отличающаяся тем, что она содержит корпус, стопорное кольцо и установленные в корпусе радиально-упорные подшипники, включающие наружные и внутренние кольца, цельнометаллические несущие шарики или ролики, сепарирующие шарики или ролики, расположенные поочередно с несущими шариками или роликами, имеющие на поверхности твердосмазывающий материал, при этом сепарирующие шарики или ролики выполнены диаметром Dс, определяемым из неравенства
Dн-Hб.н -Hб.в<D<D-2д-2R,
где Hб.н - высота наружного бортика;
Hб.в - высота внутреннего бортика;
Dн - диаметр несущих шариков или роликов
д - упругая деформация;
R - высота микронеровностей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Подшипник // 2010118
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в колесах транспортных средств, подверженных большой радиальной и двухсторонней осевой нагрузкам

Подшипник // 2010117

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах, воспринимающих как радиальные, так и осевые нагрузки
Изобретение относится к производству изделий с приборными подшипниками качения, в которых потери на трение при контактах с сепаратором значительны, что не позволяет увеличить ресурс работы изделия. Сепаратор подшипника качения состоит из единой детали, в которой последовательно и равномерно выполнены гнезда для тел качения, шариков или роликов, и гнезда для шариков меньшего диаметра. Шарики меньшего диаметра являются элементами конструкции сепаратора, фиксируя тело качения и исключая контакты тел качения между собой. Каждое тело качения может иметь контакт с сепаратором с одной стороны и шариком меньшего диаметра с другой стороны. В пределах имеющихся зазоров шарики могут свободно перемещаться без всяких потерь на трение качения и скольжения. В случае контакта тел качения с шариками потери на трение качения неизбежны. Однако эти потери, как и потери на трение скольжения, будут малыми, поскольку большинство контактов в подшипнике будет ограничено двумя или тремя телами, синхронно не распространяясь на все шарики и тела качения подшипника. Уменьшение потерь на трение благодаря применению шариков сферической формы и их перемещениям в пределах имеющихся зазоров позволяет повысить ресурс работы подшипников.

Изобретение относится к коническому роликовому подшипнику для опоры с возможностью вращения первой машинной части относительно второй машинной части, в частности, для опоры с возможностью вращения роторного вала ветросиловой установки. Конический роликовый подшипник содержит конические тела (6) качения и сегменты (7) сепаратора. Сегмент (7) содержит две лежащие противоположно друг другу периферийные перемычки (10), которые проходят, каждая, между первым периферийным концом и вторым периферийным концом сегмента (7), и по меньшей мере две лежащие противоположно друг другу соединительные перемычки (11), которые соединяют друг с другом обе перемычки (10) и вместе с перемычками (10) образуют по меньшей мере один карман (12) для размещения тела (6) качения. Перемычки (10, 11) имеют карманные стороны, которые ограничивают карманы (12). Перемычки (10) и расположенные в зоне первого периферийного конца и второго периферийного конца перемычки (11) имеют противоположные карманным сторонам периферийные стороны. Перемычки (11) имеют, каждая, на своей карманной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность, и имеющую вогнутую форму, вторую направляющую поверхность, и расположенные в зоне первого периферийного конца или второго периферийного конца перемычки (11) имеют, каждая, дополнительно на своей периферийной стороне, имеющую вогнутую форму, первую направляющую поверхность для частичного охвата тела (6) качения в его окружном направлении. Первые направляющие поверхности и вторые направляющие поверхности на карманных сторонах перемычек (11), которые граничат с одним и тем же карманом (12), фиксируют с геометрическим замыканием расположенное в этом кармане (12) тело (6) качения от выпадения в первом направлении и в противоположном первому направлению втором направлении и тем самым фиксируют тело (6) качения в кармане (12) без возможности потери. Сегменты (7) сепаратора направляются телами (6) качения. Технический результат: создание конструкции сепаратора, которая пригодна для использования в особенно больших подшипниках качения, в частности, в подшипнике качения ветросиловой установки, при этом сегменты сепаратора отличаются хорошей возможностью монтажа при одновременно малом весе, а форма кармана обеспечивает возможность надежного размещения тела качения и надежного направления сегмента сепаратора по телу качения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх