Конический роликоподшипник

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Минский подшипниковый завод(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Минский подшипниковый завод(57) Конический роликоподшипник, содержащий наружное безбортовое и внутреннее с бортами кольца с одной или несколькими коническими дорожками качения, конические ролики, массивный гребенчатый сепаратор с фланцем, выполненным с возможностью базирования на цилиндрической поверхности соответствующего борта внутреннего кольца, и перемычками, выступающими вовнутрь с возможностью взаимодействия с рабочей торцевой поверхностью указанного борта, отличающийся тем, что боковые стороны перемычек выполнены в виде элементов цилиндрической поверхности с диаметром, равным номинальному диаметру большего торца ролика, а ее ось расположена в одной плоскости с осями соответствующего ролика и подшипника, наклонена к оси подшипника больше, чем ось ролика, и пересекает последнюю в плоскости большего торца ролика,при этом угол пересечения этих двух осей определен зависимостью где- диаметр большего торца ролика- угол наклона образующей ролика к его оси Е - расстояние между наружной поверхностью перемычки сепаратора и центроидой осей роликов. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в подшипниковых узлах. Известны конические роликоподшипники, состоящие из наружного кольца без бортов, внутреннего кольца с бортами, конических роликов и штампованных сепараторов из листового материала в виде чашки с окнами 1. Для изготовления сепараторов таких подшипников требуется дорогостоящий комплект штампов для формирования чашки, пробивки окон, чеканки перемычек и обжимки собранного блока. При сборке подшипника необходимо спрессовать сепаратор в предварительно собранном блоке внутреннее кольцо - ролики - сепаратор. Все это делает слишком дорогостоящим изготовление подшипников при ограниченных объемах производства в мелкосерийном и серийном производстве. Известны конические подшипники с массивным точеным или литым сепаратором с закрытыми окнами для размещения роликов 2. При изготовлении сепараторов таких подшипников необходима обработка протягиванием призматических окон и зачеканка перемычек сепаратора для предотвращения выпадания роликов. Это приводит к повышению стоимости изготовления подшипника. К недостаткам известной конструкции можно также отнести недостаточно точное базирование роликов в окнах сепаратора, имеющих только линейный контакт призматического окна с коническим роликом. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание конструкции подшипника, позволяющего снизить затраты на его производство и улучшить базирование и направление роликов сепаратором. Указанная задача решается тем, что в коническом роликоподшипнике, содержащем наружное безбортовое и внутреннее с бортами кольца с одной или несколькими коническими дорожками качения, конические ролики, массивный гребенчатый сепаратор с фланцем, выполненным с возможностью базирования на цилиндрической поверхности соответствующего борта внутреннего кольца, и перемычками, выступающими вовнутрь с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью указанного борта, согласно изобретения,боковые стороны перемычек выполнены в виде элементов цилиндрической поверхности с диаметром, равным номинальному диаметру большего торца ролика. Ось цилиндрической поверхности расположена в одной плоскости с осями соответствующего ролика подшипника, наклонена к оси подшипника больше, чем ось ролика, и пересекает последнюю в плоскости большего торца ролика. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен предлагаемый подшипник в осевом разрезе на примере подшипника с одним рядом роликов на фиг. 2 - сепаратор подшипника на фиг. 3 - сечение ролика в плоскости А-А, проходящей через торцы перемычек сепаратора на фиг. 1. Конический роликоподшипник состоит из наружного безбортового кольца 1 с конической дорожкой качения 2, внутреннего кольца 3 с бортиками 4, 5 и конической дорожкой качения 6, конических роликов 7 и гребенчатого массивного сепаратора в виде фланца 8 с внутренним диаметроми перемычек 9. Внутренние поверхности перемычек 9 расположены на цилиндрической поверхности 10 с диаметром 1, меньшим внутреннего диаметрафланца 8, и взаимодействуют с рабочей торцевой поверхностью 11 опорного бортика 4 внутреннего кольца 3. Донышки 12 гнезд сепаратора и торцы 13 перемычек 9 сепаратора обеспечивают надежное его базирование в осевом направлении подшипника. Боковые стороны перемычек 9 выполнены как элементы цилиндрической поверхности 14, диаметр которойноминально равен диаметрубольшего торца ролика 7. Ось-цилиндрической поверхности 14 перемычек 9 расположена в одной плоскости с осью б - б ролика 7 и осью в - в подшипника и наклонена к оси в - в подшипника больше, чем ось б - б ролика 7 на величину, равную углу ее пересеченияс осью б - б ролика 7 в плоскости его большего торца. Угол пересечения этих двух осей определяется зависимостью 3986 1 где- диаметр большего торца ролика 7- угол наклона образующей ролика 7 к его оси б - б в радианах Е - расстояние между наружной поверхностью перемычки 9 сепаратора и центроидой г - г осей. Примерно половина длины перемычки 9 сепаратора со стороны открытого их торца 15 выполнена в виде наружной конической поверхности 16, образующая которых параллельна оси а - а гнезд сеператора. Диаметр ролика 7 в плоскости сечения А - А, проходящей через торцы 15 перемычек 9 (см. фиг. 3), равен 2,где Н - длина перемычки 9. Если бы ось а - а цилиндрического гнезда 14 сепаратора была соосна с осью б - б ролика 7, то в сечении А - А между поверхностями перемычек 9 и роликом 7 по всей окружности расстояние в радиальном направлении ролика 7 равнялось бы (фиг. 3) Чтобы лишить ролик 7 ненужного перемещения в гнезде сепаратора, образованном цилиндрическими поверхностями 14 перемычек 9, и предотвратить его выпадание, необходимо, чтобы боковые поверхности 14 перемычек 9 расположились на окружности с центром 1, которая смещена от центроиды г - г роликов 7 на расстояние где КК 1 - величина перемещения кромки перемычек 9 для обеспечения базирования ролика 7 по всей длине перемычки 9- угол охвата ролика 7 перемычкой 9 в окружном направлении над центроидой г - г роликов 7. В свою очередь,Чтобы обеспечить перемещение цилиндрической поверхности гнезда 14 сепаратора в сечении А - А на величину ОО 1, необходимо ее ось а - а повернуть относительно оси б - б ролика 7 на угол , определяемый В собранном подшипнике сепаратор базируется внутренней цилиндрической поверхностью фланца 8 на соответствующую цилиндрическую поверхность опорного бортика 4, а выступающими вовнутрь торцами 13 перемычек 9 - с рабочей торцевой поверхностью 11 опорного бортика 4 внутреннего кольца 3, которая направляет большие торцы роликов 7, а также донышками 12 гнезд - с торцами роликов 7, положение которых в подшипнике фиксируется конусами дорожек качения 2 и 6 наружного 1 и внутреннего 3 колец соответственно. Сборка подшипника осуществляется следующим образом. Внутреннее кольцо 3 укладывается широким торцем на горизонтальную плоскость. Под сепаратор подставляются подставки такой высоты, чтобы уложенные в гнезде ролики 7 свободно лежали на наружном диаметре 17 маленького бортика 5. Затем подставки из-под сепаратора убираются и вручную или кольцевой оправкой на прессе через узкие торцы роликов 18 они все одновременно проталкиваются через бортик. При этом свободу роликам 7 для перемещения вдоль оси подшипника до их защелкивания между бортиками 4, 5 внутреннего кольца 3 обеспечивает упругая деформация перемычек 9 на податливом их основании кольцевом фланце 8 и зазоры между роликами 7 и перемычками 9 сепаратора. Выполнение поверхностей перемычек сепаратора, образующих гнезда, в виде цилиндрической поверхности позволяет упростить их изготовление, например, на металлорежущем оборудовании цилиндрическим зенкером или пуансоном литейной формы при литье из пластмасс или алюминиевых сплавов. Наклон оси цилиндрической поверхности перемычек к оси конического ролика позволяет обеспечить полный контакт перемычки с роликом по наружному контуру перемычек и обеспечить предотвращение выпадания роликов из собранного блока внутреннее кольцо - сепаратор - ролики в процессе сборки, транспортировки и хранения подшипников и сборки узла назначения. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4