RU2391574C2 - Complex cageless bearing - Google Patents

Complex cageless bearing Download PDF

Info

Publication number
RU2391574C2
RU2391574C2 RU2008120574/11A RU2008120574A RU2391574C2 RU 2391574 C2 RU2391574 C2 RU 2391574C2 RU 2008120574/11 A RU2008120574/11 A RU 2008120574/11A RU 2008120574 A RU2008120574 A RU 2008120574A RU 2391574 C2 RU2391574 C2 RU 2391574C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rollers
bearing
sections
contact
ring
Prior art date
Application number
RU2008120574/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008120574A (en
Inventor
Борис Васильевич Гонченко (RU)
Борис Васильевич Гонченко
Иршат Атауллович Махмутов (RU)
Иршат Атауллович Махмутов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "ИНТЕРМАШ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "ИНТЕРМАШ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "ИНТЕРМАШ"
Priority to RU2008120574/11A priority Critical patent/RU2391574C2/en
Publication of RU2008120574A publication Critical patent/RU2008120574A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2391574C2 publication Critical patent/RU2391574C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: complex cageless bearing consists of two sections of thrust cageless bearing and one section of radial cageless bearing. Two sections of the thrust bearing consist of two rows of conic rollers (6) contacting at contact angle of 120° and with rolling paths along three lines. Rollers (6) are made with step bearings at the top contacting high sideboards of external (1) and free (5) rings along axis of the roller, while from beneath the rollers have additional step bearings contacting support rings (7), each rigidly fixed in a groove of free ring (5). Vibration elements out of VK25 material of, for example spherical shape and different weight are freely arranged in apertures of rollers (6). Radial section of the bearing is made with rollers (2) and (3) of a two-step type. A bigger step of rollers (2) of an upper stage contacts only the rolling path of external ring (1) along line, while bigger steps of rollers (3) of a lower stage contact only the rolling path of internal ring (4). Internal ring (4) is installed on rollers of the radial section of the bearing with preload. Rollers (2) and (3) contact along three lines creating a single closed circular complete set of rollers of upper and lower stages, and also of two rows of conic rollers (6) in two sections of the thrust bearing.
EFFECT: facilitating high velocity of rotation, reverse operation, reduced noise, increased carrying capacity, increased service life and reliability of bearing operation, elimination of distortion and wedging of rollers, improved quality and increased reliability of production, reduced torque and friction ratio.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности.The invention relates to the field of engineering and can be used in all industries.

Известны комбинированные подшипники качения с короткими цилиндрическими роликами. Например, №612888К, содержит внутреннее и наружное кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные из четырех рядов коротких цилиндрических роликов, и содержит с двух сторон два кольца с дорожками качения для цилиндрических роликов, которые выполняют роль упорных подшипников.Known combined rolling bearings with short cylindrical rollers. For example, No. 612888K, contains inner and outer rings with raceways, the rolling bodies placed between them, made of four rows of short cylindrical rollers, and contains on both sides two rings with raceways for cylindrical rollers, which act as thrust bearings.

К недостаткам известного подшипника относятся малая частота вращения, наличие трения качения с проскальзыванием тел качения, повышенный шум, низкая долговечность, высокая температура нагрева, например от 100°С и более.The disadvantages of the known bearing include a low rotational speed, the presence of rolling friction with slipping of the rolling elements, increased noise, low durability, high heating temperature, for example, from 100 ° C or more.

Тела качения - ролики в радиальном участке подшипника не могут одновременно катиться по двум диаметрам наружному и внутреннему дорожкам качения без проскальзывания. Кроме этого, тела качения в контакте с дорожкой качения наружного кольца заставляют его вращаться в противоположную сторону по отношению к направлению вращения вала. А, как правило, наружное кольцо неподвижно, оно защемлено. Вот почему греется подшипник, когда отношение пути скольжения тел качения к пути качения равняется, например, 24/1. А трение скольжения тел качения к трению качения относится как 500/1 и 10 000/1. По этой причине подшипник перегревается.Rolling bodies - rollers in the radial section of the bearing cannot simultaneously roll along two diameters of the outer and inner raceways without slipping. In addition, the rolling elements in contact with the raceway of the outer ring cause it to rotate in the opposite direction with respect to the direction of rotation of the shaft. And, as a rule, the outer ring is motionless, it is pinched. That is why the bearing is heated when the ratio of the sliding path of the rolling bodies to the rolling path is, for example, 24/1. And sliding friction of rolling elements refers to rolling friction as 500/1 and 10 000/1. For this reason, the bearing overheats.

А в двух упорных подшипниках с цилиндрическими роликами - весь комплект роликов катится только в одной точке, а все остальные контактные поверхности - скользят.And in two thrust bearings with cylindrical rollers, the entire set of rollers rolls at only one point, and all other contact surfaces slide.

Известны комбинированные подшипники качения с игольчатыми роликами, например, №594000. Их недостатки аналогичны недостаткам подшипника, описанного и приведенного выше.Known combined rolling bearings with needle rollers, for example, No. 594000. Their disadvantages are similar to those of the bearing described and cited above.

Известен подшипник качения радиальный роликовый бессепараторный - прототип по заявке №2006138364, содержащий однобортовое наружное и двухбортовое внутреннее кольца с дорожками качения и размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов двухступенчатого типа, большая ступень роликов верхнего яруса, имеющая два участка контактирует только с дорожкой качения наружного кольца по линии, а большие ступени роликов нижнего яруса, выполненные с тремя участками контактируют только с дорожкой качения внутреннего кольца по линии, а меньшие ступени верхнего яруса, выполненные с тремя участками, контактируют по линии с большими ступенями роликов нижнего яруса, а наружное кольцо установлено на тела качения с предварительным натягом, с постоянной и одинаковой частотой вращения в противоположные стороны в каждом из ярусов, при этом должно выполняться условие сборки подшипника качения:A known radial roller non-separating roller bearing is a prototype according to the application No. 2006138364, comprising a single-flange outer and double-flange inner ring with raceways and rolling bodies arranged between them, made in the form of rollers of a two-stage type, a large step of the rollers of the upper tier having two sections only contacts the track the outer ring is rolling along the line, and the large steps of the lower tier rollers made with three sections are in contact only with the raceway of the inner ring along the line, and The upper stages of the upper tier, made with three sections, contact in line with the large steps of the rollers of the lower tier, and the outer ring is mounted on the rolling elements with a preload, with a constant and identical speed in opposite directions in each of the tiers, and the condition rolling bearing assemblies:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

а наружное кольцо содержит две защитные шайбы, причем в проточки меньших ступеней роликов нижнего яруса входят с зазором два участка больших ступеней роликов верхнего яруса, при этом диаметры трех участков больших ступеней нижнего яруса, контактирующих с тремя участками меньших ступеней роликов верхнего яруса, - равны, и все ролики как верхнего, так и нижнего ярусов контактируют друг с другом и дорожками качения по трем линиям, образуя силовой единый замкнутый кольцевой комплект из роликов верхнего и нижнего яруса.and the outer ring contains two protective washers, and in the grooves of the lower stages of the lower tier rollers, two sections of the large stages of the upper tier rollers enter with a gap, while the diameters of the three sections of the large lower stage tiers in contact with the three sections of the lower stages of the upper tier rollers are equal, and all the rollers of both the upper and lower tiers are in contact with each other and the raceways along three lines, forming a power single closed ring set of rollers of the upper and lower tiers.

К недостаткам известного подшипника качения относится относительно невысокая грузоподъемность в радиальном направлении и малая осевая грузоподъемность.The disadvantages of the known rolling bearings include relatively low load capacity in the radial direction and low axial load capacity.

Известные стандартные упорные подшипники качения с коническими роликами имеют основной недостаток - большое трение скольжения между торцами роликов и упорными бортами колец, когда под действием больших радиальных нагрузок борта изнашиваются и скалываются. Эти подшипники имеют малую допустимую частоту вращения, например, скорости от 5 до 10 м/с, что и сдерживает их широкое применение.Known standard thrust roller bearings with tapered rollers have the main drawback - large sliding friction between the ends of the rollers and the thrust sides of the rings, when under the influence of large radial loads, the sides wear and chip. These bearings have a low permissible speed, for example, speeds from 5 to 10 m / s, which inhibits their widespread use.

Цель изобретения:The purpose of the invention:

- обеспечение более высокой частоты вращения, например, до 1000 мин-1;- providing a higher speed, for example, up to 1000 min -1 ;

- повышение грузоподъемности как осевой, так и радиальной в два раза;- double the lifting capacity of both axial and radial;

- снижение шума, например, до 40…60 дБ;- noise reduction, for example, up to 40 ... 60 dB;

- устранить перекосы и возможность заклинивания тел качения;- eliminate distortions and the possibility of jamming of rolling elements;

- обеспечить реверсивную работу;- provide reverse work;

- увеличить долговечность, как недостаток, например, в 15…20 раз;- increase durability, as a disadvantage, for example, 15 ... 20 times;

- заполнить свободную нишу подшипнику качения, работающему в условиях чистого качения;- fill a free niche with a rolling bearing operating under conditions of clean rolling;

- обеспечить пониженную температуру нагрева подшипника при его эксплуатации, например, до 50°С.- to provide a lower temperature for heating the bearing during its operation, for example, up to 50 ° C.

Поставленные цели и технический эффект изобретения достигаются за счет того, что в конических роликах выполнено ступенчатое коаксиальное отверстие, в котором свободно расположены виброэлементы из металлокерамического сплава, например, из ВК25 сферического типа и различной массой, расположенные между двумя магазинами, выполненными из пористой металлокерамики, пропитанной смазкой, установленными на конусных участках отверстия, а конический ролик снизу содержит дополнительный подпятник, выполненный, например, из шарика, заключенного в обойму и опирающегося на тарельчатую пружину, последний контактирует с поверхностью опорного кольца, жестко зафиксированного в проточке свободного кольца подшипника.The goals and technical effect of the invention are achieved due to the fact that in the conical rollers there is a stepped coaxial hole in which vibrocells of a cermet alloy, for example, of VK25 spherical type and of different mass, are located between two magazines made of porous cermet impregnated grease installed on the conical sections of the hole, and the conical roller at the bottom contains an additional thrust bearing made, for example, of a ball enclosed in Boim and resting on the diaphragm spring, the latter is contacted to the surface of the support ring rigidly fixed in the groove of the bearing ring.

На фиг.1 изображен подшипник качения комбинированный бессепараторный. На фиг.2 приведено сечение А-А фиг.1 радиального участка подшипника с указанием направлений вращения тел качения и кольца подшипника, направление перемещения комплекта тел качения, а также точками показаны линейные контакты тел качения с дорожками качения и между собой. На фиг.3 приведена развертка тел качения упорного участка подшипника фиг.1 с указанием стрелками направления вращения кольца 5 и тел качения, а точками показаны линейные контакты тел качения с дорожками качения и между собой и направление перемещения комплекта конических роликов относительно дорожек качения подшипника. На фиг.4 приведена развертка расположения роликов в радиальном участке подшипника. На фиг.5 дано сечение ролика упорного подшипника фиг.1 с размещением его подпятников, виброэлементов, магазинов для смазки.Figure 1 shows the rolling bearing combined full complement. Figure 2 shows a section A-A of figure 1 of the radial section of the bearing indicating the directions of rotation of the rolling elements and the bearing ring, the direction of movement of the set of rolling elements, as well as the points show the linear contacts of the rolling elements with the raceways and with each other. Figure 3 shows the scan of the rolling bodies of the thrust section of the bearing of figure 1 with the arrows indicating the direction of rotation of the ring 5 and the rolling bodies, and the points show the linear contacts of the rolling bodies with the raceways and between each other and the direction of movement of the set of tapered rollers relative to the raceways of the bearing. Figure 4 shows the scan location of the rollers in the radial section of the bearing. Figure 5 shows the cross section of the roller of the thrust bearing of figure 1 with the placement of its thrust bearings, vibration elements, stores for lubrication.

Подшипник качения комбинированный бессепараторный состоит: из наружного кольца 1, двух рядов роликов 2 верхнего яруса, роликов 3 - нижнего яруса, выполненных двухступенчатого типа, внутреннего кольца 4 - безбортового, двух свободных колец 5, двух рядов конических роликов 6, двух опорных колец 7, двух пружинных упорных колец 8, крепежных винтов 10. На конических роликах 6 (см. фиг.5) выполнено ступенчатое коаксиальное отверстие, в котором расположены с внешней стороны два подпятника 11 и 12, выполненные, например, из шариков, установленных в обоймах 13 и 14 с возможностью вращения. Подпятники 11 и 12 опираются на тарельчатые пружины 15 и 16, выполненные из антифрикционного материала. На конических участках отверстия ролика 6 установлены два магазина 17 и 18, выполненные из пористой металлокерамики, пропитанные смазкой. А в центральной части отверстия располагают виброэлементы 19 и 20, выполненные из металлокерамического сплава типа ВК25, ТК или ТТК по форме, например, шарика, цилиндра, последние установлены с зазором, различны по массе, в количестве 1; 2; 3; … в зависимости от габаритов ролика 6. Два ряда роликов 3 нижнего яруса могут содержать фиксатор 9 для выборки зазоров в роликах 2 верхнего яруса.The combined full-complement rolling bearing consists of: an outer ring 1, two rows of rollers 2 of the upper tier, rollers 3 - of the lower tier, made of a two-stage type, inner ring 4 - of a flangeless, two free rings 5, two rows of tapered rollers 6, two support rings 7, two spring thrust rings 8, fixing screws 10. On the conical rollers 6 (see FIG. 5) there is a stepped coaxial hole in which two thrust bearings 11 and 12 are located on the outside, made, for example, of balls mounted in cages 13 and 14 rotatably. The thrust bearings 11 and 12 are based on cup springs 15 and 16 made of antifriction material. On the conical sections of the opening of the roller 6, two magazines 17 and 18 are installed, made of porous cermet, impregnated with grease. And in the central part of the hole there are vibration elements 19 and 20 made of a ceramic-metal alloy of type VK25, TK or TTK in the shape of, for example, a ball, a cylinder, the latter are installed with a gap, different in weight, in the amount of 1; 2; 3; ... depending on the dimensions of the roller 6. Two rows of rollers 3 of the lower tier may contain a latch 9 for selecting clearances in the rollers 2 of the upper tier.

Большие ступени роликов 2 верхнего яруса и два их участка контактируют только с дорожкой качения по линии с наружным кольцом 1. Большие ступени роликов 3 нижнего яруса контактируют только с дорожкой качения внутреннего кольца 4 по линии в трех местах. При этом каждый из роликов 2 и 3 контактирует со своими дорожками качения и между собой в трех местах (см. фиг.2), контакты линейные.The large steps of the rollers 2 of the upper tier and two of their sections are in contact only with the raceway along the line with the outer ring 1. The large steps of the rollers 3 of the lower tier are in contact only with the raceway of the inner ring 4 along the line in three places. In this case, each of the rollers 2 and 3 is in contact with its raceways and with each other in three places (see figure 2), the contacts are linear.

Конические ролики 6 расположены в два ряда с шахматным расположением в рядах, контактируют по трем линиям каждый, с углом контакта равным 120°. Ролики 6 своими подпятниками 11 контактируют с бортами колец 1 и 5, а внизу ролики контактируют с возможностью демпфирования (в пределах 20…5 мкм) с поверхностью опорного кольца 7. Конические ролики 6 подвержены демпфированию только вначале включения привода, так как угол конуса ролика мал и составляет ~5…6° - угол несамотормозящий, ролик 6 может слегка проседать. По этой причине подпятник 12 снабжен тарельчатой пружиной 16, последняя выжимает массу ролика 6 до контакта подпятника 11 с бортом кольца 1 или 5.The conical rollers 6 are arranged in two rows with a checkerboard arrangement in rows, contacting in three lines each, with a contact angle of 120 °. The rollers 6, with their thrust bearings 11, are in contact with the sides of the rings 1 and 5, and at the bottom the rollers are damped (within 20 ... 5 μm) with the surface of the support ring 7. The tapered rollers 6 are damped only at the beginning of the drive, since the angle of the cone of the roller is small and amounts to ~ 5 ... 6 ° - the angle is non-self-braking, the roller 6 can slightly sag. For this reason, the thrust bearing 12 is provided with a Belleville spring 16, the latter squeezes the mass of the roller 6 until the thrust bearing 11 contacts the side of the ring 1 or 5.

В радиальном участке подшипника должно выполняться условие сборки:In the radial section of the bearing, the assembly condition must be met:

Figure 00000002
, где
Figure 00000002
where

D1m - диаметр дорожки качения наружного кольца;D1m is the diameter of the raceway of the outer ring;

Dwm2 - большая ступень ролика верхнего яруса;Dwm2 - a large step of the upper tier roller;

d1m - диаметр дорожки качения внутреннего кольца;d1m is the diameter of the raceway of the inner ring;

Dwm1 - большая ступень ролика нижнего яруса.Dwm1 - a large step of the lower tier roller.

Подшипник качения комбинированный бессепараторный работает следующим образом. При вращении кольца 4 получают вращение и свободные кольца 5. Кольцо 4 вращается вправо (см. фиг.2), ролики 3 получают вращение влево, а ролики 2 вращаются вправо, обкатываясь без скольжения по дорожке качения кольца 1. При этом комплект роликов 2 и 3 перемещается по кольцу - влево. Кольцо 1 неподвижно. Свободные кольца 5 получают вращение вправо (см. фиг.3), конические ролики 6, контактирующие с дорожкой качения кольца 5, получают вращение влево, а соседние ролики 6 получают вращение вправо, обкатываясь по дорожке качения кольца 1 без скольжения. При этом подпятники 11 роликов 6 контактируют по точке с поверхностями высоких бортов колец 1 и 5, последние воспринимают радиальную нагрузку по оси ролика. А весь единый замкнутый кольцевой комплект из роликов 6 перемещается по кольцу влево с частотой вращения в два раза меньшей, чем частота вращения кольца 5. Подпятники 11 и 12 в своих обоймах 13 и 14 могут и проворачиваться.The rolling bearing combined full complement works as follows. When the rotation of the ring 4 get the rotation and the free ring 5. The ring 4 rotates to the right (see figure 2), the rollers 3 get the rotation to the left, and the rollers 2 rotate to the right, rolling without sliding along the raceway of the ring 1. In this case, the set of rollers 2 and 3 moves along the ring - to the left. Ring 1 is stationary. Free rings 5 receive rotation to the right (see FIG. 3), conical rollers 6 in contact with the raceway of ring 5 receive rotation to the left, and adjacent rollers 6 receive rotation to the right, rolling along the raceway of ring 1 without sliding. In this case, the thrust bearings 11 of the rollers 6 are contacted at a point with the surfaces of the high sides of the rings 1 and 5, the latter perceive a radial load along the axis of the roller. And the whole single closed annular set of rollers 6 moves along the ring to the left with a rotational speed two times lower than the rotational speed of the ring 5. The thrust bearings 11 and 12 in their cages 13 and 14 can also be rotated.

Комплект роликов 2 и 3 перемещается влево также с частотой вращения в два раза медленнее, чем вращение кольца 4. Вращение роликов на радиальном участке и на двух участках его упорных подпятниках во взаимно противоположные стороны - вращение в противофазе, а окружные скорости равны, что позволяет снизить шум, например, до 40…60 дБ. Следует отметить, что частота вращения конических роликов 6 по отношению к радиальным роликам 2 и 3 различна.The set of rollers 2 and 3 also moves to the left with a rotational speed two times slower than the rotation of the ring 4. The rotation of the rollers in the radial section and in two sections of its thrust bearings in the opposite directions - rotation in antiphase, and peripheral speeds are equal, which allows to reduce noise, for example, up to 40 ... 60 dB. It should be noted that the speed of the conical rollers 6 with respect to the radial rollers 2 and 3 is different.

Надо отметить, что ролики 2 содержат два участка больших ступеней и три участка меньших ступеней с диаметром Dwm1. Ролики 3 содержат три участка больших ступеней с диаметром Dwm1 и два участка меньших ступеней. При этом большие ступени роликов 2 установлены с зазором в роликах 3 с меньшими ступенями. А диаметры меньших ступеней роликов 2 равны диаметрам больших ступеней роликов 3, равные Dwm1 и контактирующие друг с другом (см. фиг.4).It should be noted that the rollers 2 contain two sections of large steps and three sections of smaller steps with a diameter of Dwm1. The rollers 3 contain three sections of large steps with a diameter of Dwm1 and two sections of smaller steps. In this case, the large steps of the rollers 2 are installed with a gap in the rollers 3 with smaller steps. And the diameters of the smaller steps of the rollers 2 are equal to the diameters of the large steps of the rollers 3, equal to Dwm1 and in contact with each other (see figure 4).

Предварительный натяг внутреннего кольца 4 обеспечивает равномерную нагрузку всем роликам 2 и 3.The preload of the inner ring 4 provides a uniform load to all the rollers 2 and 3.

Эпюра местного нагружения представляет собой окружность, равноудаленную от оси подшипника.The diagram of local loading is a circle equidistant from the axis of the bearing.

Надежность комбинированного подшипника выступает в том, что каждый из участков выполняет свои прямые функции: два упорных участка воспринимают осевую нагрузку в обе стороны - справа и слева, радиальный только радиальную.The reliability of the combined bearing is that each of the sections performs its direct functions: two thrust sections perceive axial load in both directions - on the right and on the left, radial only radial.

Следует отдельно отметить, что количество виброэлементов и их массы подбираются экспериментально. Размещают их, например, в 29 или во всех конических роликах.It should be noted separately that the number of vibration elements and their masses are selected experimentally. Place them, for example, in 29 or in all conical rollers.

Известно, что момент трения тем меньше, чем больше частота и меньше амплитуда колебаний при вибрации. А частота вращения каждого ролика равна, например, 23 400 мин-1 при частоте вращения вала, равной 1000 мин-1. А число виброэлементов различно. Это создает сложную гармонику акустических колебаний… Это позволяет снизить от 10 до 100 раз момент трения и снизить в подшипнике коэффициент трения качения.It is known that the moment of friction is the smaller, the higher the frequency and the smaller the amplitude of the vibrations during vibration. And the rotation frequency of each roller is, for example, 23,400 min -1 with a shaft rotation frequency of 1000 min -1 . And the number of vibration elements is different. This creates a complex harmonic of acoustic vibrations ... This allows you to reduce the friction moment from 10 to 100 times and reduce the coefficient of friction in the bearing.

В целом работа виброэлементов позволяет:In general, the operation of vibration elements allows you to:

- снизить энергетические затраты по мощности привода при прокатке материала;- reduce energy costs for drive power during material rolling;

- увеличить скорость процесса прокатки;- increase the speed of the rolling process;

- повысить стойкость инструмента - стойкость валков;- increase tool life - roll resistance;

- улучшить качество поверхности изделий;- improve the surface quality of products;

- произвести структурные изменения в материале проката, что улучшает его механические и технологические свойства и прежде всего пластичность при прокатке;- make structural changes in the material of the rolled product, which improves its mechanical and technological properties and, above all, ductility during rolling;

- уменьшить силы контактного трения между инструментом и деформируемым металлом и изменением свойств последнего при суммарном воздействии знакопостоянных и знакопеременных напряжений;- reduce the force of contact friction between the tool and the wrought metal and a change in the properties of the latter under the total effect of alternating and alternating stresses;

- снизить предел текучести, например, для меди в 3 раза при снижении относительного удлинения на 40%;- reduce the yield strength, for example, for copper by 3 times with a decrease in elongation by 40%;

- снизить и внутренние напряжение в материале проката (горячего проката);- reduce internal stresses in the material of hire (hot rolled);

- уменьшить степень неоднородности материала по составу;- reduce the degree of heterogeneity of the material in composition;

- улучшить в целом качество проката;- improve the overall quality of the rental;

- повысить грузоподъемность подшипника в два раза как осевую, так и радиальную за счет увеличения в два раза числа одновременно работающих тел качения при сохранении исходных габаритов подшипника, но при отсутствии сепаратора;- to increase the bearing capacity twice as axial and radial due to a two-fold increase in the number of simultaneously running rolling elements while maintaining the original dimensions of the bearing, but in the absence of a cage;

- устранить перекосы и возможность заклинивания тел качения;- eliminate distortions and the possibility of jamming of rolling elements;

- обеспечить реверсивную работу подшипнику за счет отсутствия сепараторов и за счет контакта всех роликов по трем линиям;- to ensure reverse operation of the bearing due to the absence of cages and due to the contact of all rollers in three lines;

- увеличить долговечность подшипника, например, в 10…15 раз;- increase the durability of the bearing, for example, 10 ... 15 times;

- обеспечить пониженную температуру нагрева подшипника при его эксплуатации, например, до 50°С;- to provide a lower temperature for heating the bearing during its operation, for example, up to 50 ° C;

- снизить в пять раз количество смазки в подшипнике, повышенное ее содержание увеличивает сопротивление качению и увеличивает нагрев подшипника до 100°С и более.- reduce by five times the amount of lubricant in the bearing, its increased content increases the rolling resistance and increases the heating of the bearing to 100 ° C or more.

Получаем «пионерское изобретение», работающее на трении чистого качения в подшипнике, равное, например, 0,00003, улучшающее многие параметры подшипника и влияющее одновременно и на качество проката и увеличивающее стойкость инструмента, а это экономия десятков млн. тонн черного металла и нескольких млн. тонн цветного металла.We get a “pioneering invention” that works on pure rolling friction in a bearing, equal to, for example, 0.00003, improves many bearing parameters and affects both rolled quality and tool life, which saves tens of millions of tons of ferrous metal and several million tons of non-ferrous metal.

Экономическая эффективностьCost effectiveness

Маленькая победа над трением скольжения в подшипнике чистого качения позволила открыть новую страницу в машиностроении, такие понятия, как надежность, качество, долговечность, становятся более близкими, а не отдаленными, как было ранее.A small victory over sliding friction in a pure rolling bearing allowed us to open a new page in mechanical engineering, concepts such as reliability, quality, durability, become closer and not distant, as it was before.

Новый подшипник качения комбинированный бессепараторный выступает за остановку тупикового пути развития стандартных подшипников «качения». Только по причине 30…40% от всех технических аварий, которые приходятся на стандартные подшипники качения, подшипник может найти применение на валках прокатных станов, ступицах большегрузных автомобилей типа БЕЛАЗ, на флоте, в атомной энергетике, …, на шахтах, обогатительных комбинатах, в смесителях кирпичных заводов, нефтехимических производствах, бурильных установках и агрегатах.The new combined full-complement rolling bearing stands for stopping the dead end path for the development of standard rolling bearings. Only because of 30 ... 40% of all technical accidents that occur on standard rolling bearings, the bearing can be used on rolls of rolling mills, hubs of BELAZ heavy vehicles, in the Navy, in nuclear power, ..., in mines, concentration plants, mixers of brick factories, petrochemical industries, drilling rigs and assemblies.

Claims (1)

Подшипник качения комбинированный бессепараторный, содержащий наружное и безбортовое внутреннее кольца с дорожками качения и размещенные между ними тела качения, выполненные в виде роликов двухступенчатого типа, расположенных в два ряда на участке радиального подшипника, большая ступень роликов верхнего яруса, имеющая два участка, контактирует только с дорожкой качения наружного кольца по линии, большие ступени роликов нижнего яруса, выполненные с тремя участками, контактируют только с дорожкой качения безбортового внутреннего кольца по линии, меньшие ступени роликов верхнего яруса, выполненные с тремя участками, контактируют по линии с большими участками роликов нижнего яруса, безбортовое внутреннее кольцо установлено на тела качения с предварительным натягом, между наружным кольцом, выполняющим роль тугого кольца, и двумя свободными кольцами, установленными и жестко связанными на винтах с безбортовым внутренним кольцом, расположены в два ряда конические ролики, контактирующие с дорожками качения и между собой, при этом контакт между роликами проходит по трем линиям с углом контакта, равным 120° между роликами, образуя единый замкнутый кольцевой комплект из конических роликов, плоскость линейных контактов конических роликов одного ряда со вторым проходит, например, по продольной оси симметрии упорного участка комбинированного подшипника, конические ролики выполнены с подпятниками, которые контактируют с высокими бортами наружного и свободных колец, при этом подпятники расположены на оси вращения конических роликов и выполнены сферическими, с постоянной и одинаковой частотой вращения, при этом частота вращения роликов на участке радиального подшипника различна от участков с коническими роликами, на радиальном участке подшипника должно выполняться условие сборки:
Figure 00000003
,
где D1m - диаметр дорожки качения наружного кольца;
Dwm2 - большая ступень ролика верхнего яруса;
d1m - диаметр дорожки качения внутреннего кольца;
Dwm1 - большая ступень ролика нижнего яруса,
в проточки меньших ступеней роликов верхнего яруса входят три участка больших ступеней роликов нижнего яруса, при этом диаметры трех участков больших ступеней роликов нижнего яруса, контактирующих с тремя участками меньших ступеней роликов верхнего яруса, равны, и все ролики как верхнего, так и нижнего ярусов контактируют друг с другом и дорожками качения по трем линиям, образуя силовой единый замкнутый кольцевой комплект из роликов верхнего и нижнего ярусов, отличающийся тем, что в конических роликах выполнено ступенчатое коаксиальное отверстие, в котором свободно расположены виброэлементы, выполненные из металлокерамического сплава, например, из ВК25, сферического типа и различной массой, которые при этом расположены между двумя магазинами, выполненными из пористой металлокерамики, пропитанными смазкой и установленными на конусных участках отверстия, а конический ролик снизу содержит дополнительный подпятник, выполненный, например, из шарика, заключенного в обойму и опирающегося на тарельчатую пружину, последний контактирует с поверхностью опорного кольца, жестко зафиксированного в проточке свободного кольца подшипника.
The rolling bearing is a combined full complement bearing, comprising an outer and flangeless inner ring with raceways and rolling bodies placed between them, made in the form of two-stage type rollers arranged in two rows in a radial bearing section, a large step of the upper tier rollers having two sections contacts only with the outer ring raceway along the line, the large steps of the lower tier rollers, made with three sections, are in contact only with the raceway of the flangeless inner ring and along the line, the smaller steps of the rollers of the upper tier, made with three sections, are contacted along the line with large sections of the rollers of the lower tier, the flangeless inner ring is mounted on the rolling elements with a preload, between the outer ring acting as a tight ring and two free rings, mounted and rigidly connected to screws with a flangeless inner ring, there are two rows of conical rollers in contact with the raceways and with each other, while the contact between the rollers is three with a contact angle of 120 ° between the rollers, forming a single closed annular set of tapered rollers, the plane of linear contacts of the tapered rollers of the same row with the second passes, for example, along the longitudinal axis of symmetry of the thrust section of the combined bearing, tapered rollers are made with thrust bearings that contact with high sides of the outer and free rings, while the thrust bearings are located on the axis of rotation of the conical rollers and are made spherical, with a constant and the same speed of rotation, while the frequency of rotation of the rollers in the radial bearing section is different from the sections with tapered rollers, the assembly condition must be fulfilled in the radial section of the bearing:
Figure 00000003
,
where D 1m is the diameter of the raceway of the outer ring;
D wm2 - a large step of the roller of the upper tier;
d 1m is the diameter of the raceway of the inner ring;
D wm1 - a large step of the roller of the lower tier,
the grooves of the lower steps of the upper tier rollers include three sections of the higher stages of the lower tier rollers, while the diameters of the three sections of the higher stages of the lower tier rollers in contact with the three sections of the lower stages of the upper tier rollers are equal, and all the rollers of both the upper and lower tiers are in contact with each other and raceways along three lines, forming a power single closed annular set of rollers of the upper and lower tiers, characterized in that stepwise coaxial is made in the conical rollers a hole in which vibration elements made of a cermet alloy, for example, of VK25, of spherical type and of different mass, are freely located, which are located between two magazines made of porous cermet, impregnated with grease and installed on the conical sections of the hole, and a conical roller below contains an additional thrust bearing made, for example, of a ball enclosed in a cage and resting on a disk spring, the latter is in contact with the surface of the support ring, rigidly fixed in the groove of the free bearing ring.
RU2008120574/11A 2008-05-26 2008-05-26 Complex cageless bearing RU2391574C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008120574/11A RU2391574C2 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Complex cageless bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008120574/11A RU2391574C2 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Complex cageless bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008120574A RU2008120574A (en) 2009-12-10
RU2391574C2 true RU2391574C2 (en) 2010-06-10

Family

ID=41488825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008120574/11A RU2391574C2 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Complex cageless bearing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2391574C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212860U1 (en) * 2022-05-24 2022-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Friction bearing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Черменский О.Н., Федотов Н.Н., Подшипники качения: Справочник-каталог. - М.: Машиностроение, 2003, с.215-216. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212860U1 (en) * 2022-05-24 2022-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Friction bearing
RU212861U1 (en) * 2022-05-24 2022-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Friction bearing
RU212862U1 (en) * 2022-05-24 2022-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Friction bearing
RU212863U1 (en) * 2022-05-24 2022-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Friction bearing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008120574A (en) 2009-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9062661B2 (en) Assembly as bearing arrangement for the rotational mounting of machine and plant parts
RU117169U1 (en) RADIAL ROLLER-FREE ROLLING BEARING
US3620585A (en) High-speed rolling element bearing
US20050058381A1 (en) Roller bearing
WO2015057137A1 (en) Bearing for combined loads
CN100472079C (en) Roller thrust bearing
RU2391574C2 (en) Complex cageless bearing
RU2609545C1 (en) Reducing thrust bearing
RU2232926C2 (en) Antifriction bearing
WO2014182144A1 (en) Bearing
US7712968B2 (en) Compound roller bearing
RU2349803C2 (en) Cageless taper-roller anti-friction thrust bearing
US6663289B1 (en) Bearing with multi-layered spacers
WO2010075668A1 (en) Self-aligning roller bearing
JP2010209955A (en) Roller bearing
JP2003120683A (en) Thrust roller bearing
CN110778606A (en) Ball retainer and angular contact ball bearing
CN211599275U (en) Self-lubricating tapered roller bearing
CN110966301A (en) Novel high-speed rail power bearing
CN201347975Y (en) Combination bearing
CN110966307A (en) Novel high-speed heavy-load high-speed railway bearing
Harris The endurance of a thrust-loaded, double row radial cylindrical roller bearing
RU2391575C2 (en) Complex cageless bearing
RU2391572C2 (en) Cageless radial-stop rolling bearing with conic rollers
RU2391573C2 (en) Two-stage radial-stop rolling bearing with conic rollers

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110315

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130527