RU2618809C1 - First type reinforced reduction radial bearing - Google Patents
First type reinforced reduction radial bearing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618809C1 RU2618809C1 RU2016117773A RU2016117773A RU2618809C1 RU 2618809 C1 RU2618809 C1 RU 2618809C1 RU 2016117773 A RU2016117773 A RU 2016117773A RU 2016117773 A RU2016117773 A RU 2016117773A RU 2618809 C1 RU2618809 C1 RU 2618809C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearing
- rollers
- roller
- reduction
- ring
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машино-, приборостроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности и транспорта.The invention relates to the field of mechanical engineering, instrument making and can be used in all industries and vehicles.
Известен подшипник качения со ступенчатыми роликами, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, установленные между ними тела качения в виде двухступенчатых роликов, ступени большего диаметра которых контактируют с дорожкой качения внутреннего кольца подшипника, а ступени меньшего диаметра контактируют с дорожкой качения его наружного кольца, диаметры большей и меньшей ступеней ролика находятся в пропорциональной зависимости d1/d2=k и определяются из соотношений: d2=(D1-D2)/(k+1) и d1=kd2, где d1 и d2 - диаметры большей и меньшей ступеней роликов; D1 и D2 - диаметры дорожек качения наружного и внутреннего колец подшипника; k - коэффициент редукции ролика (см. RU №2554033, опубликовано 20.06.2015 г.).A rolling bearing with stepped rollers is known, comprising an outer and an inner ring with raceways, installed between them rolling bodies in the form of two-stage rollers, the larger diameters of which are in contact with the race of the inner ring of the bearing, and the steps of smaller diameter are in contact with the race of its outer ring, the diameters of the larger and smaller steps of the roller are proportional to d 1 / d 2 = k and are determined from the relations: d 2 = (D 1 -D 2 ) / (k + 1) and d 1 = kd 2 , where d 1 and d 2 - diameters of larger and less lower roller steps; D 1 and D 2 - the diameters of the raceways of the outer and inner rings of the bearing; k is the reduction coefficient of the roller (see RU No. 2554033, published on 06/20/2015).
Другой прототип - редукционный подшипник второго типа, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, установленные между ними тела качения, выполненные в виде установленных в гнездах сепаратора двухступенчатых роликов, ступени большего диаметра которых контактируют с дорожкой качения наружного кольца подшипника, а ступени меньшего диаметра контактируют с дорожкой качения его внутреннего кольца, диаметры большей и меньшей ступеней ролика находятся в пропорциональной зависимости Dr1/dr1=k и определяются из формул: dr1=(D-d)/(k+1), Dr1=kdr1, коэффициент редукции подшипника определяется из формулы , где Dr1 и dr1 - диаметры большей и меньшей ступеней ролика подшипника; D и d - диаметры дорожек качения наружного и внутреннего колец подшипника; k - коэффициент редукции ролика, равный от единицы до нескольких единиц; z - отношение диаметра большей ступени ролика редукционного подшипника к диаметру ролика стандартного подшипника с одинаковыми диаметрами дорожек качения (см. RU 2578087, опубликовано 20.03.2016 г.).Another prototype is a reduction bearing of the second type, containing the outer and inner rings with raceways, the rolling bodies installed between them, made in the form of two-stage rollers installed in the separator sockets, the steps of a larger diameter of which are in contact with the raceway of the outer ring of the bearing, and the steps of a smaller diameter are in contact with the raceway of its inner ring, the diameters of the larger and smaller steps of the roller are proportional to D r1 / d r1 = k and are determined from the formulas: d r1 = (Dd) / (k +1), D r1 = kd r1 , the coefficient of reduction of the bearing is determined from the formula where D r1 and d r1 are the diameters of the larger and smaller steps of the bearing roller; D and d are the diameters of the raceways of the outer and inner rings of the bearing; k is the reduction coefficient of the roller, equal to from one to several units; z is the ratio of the diameter of the larger step of the roller of the reducing bearing to the diameter of the roller of a standard bearing with the same diameters of the raceways (see RU 2578087, published March 20, 2016).
Недостатками подшипника качения со ступенчатыми роликами являются одностороннее давление на шипы меньшей ступени роликов перпендикулярно оси вращения, не имеющих опоры с другой стороны, ведущее к усталости металла даже под небольшой нагрузкой при большом значении коэффициента редукции роликов (чем больше коэффициент - тем меньше диаметр шипов меньшей ступени ролика) или под большой радиальной нагрузкой на подшипник; возможное смещение роликов вдоль собственной оси вращения; неудобство при сборке подшипника. Кроме того, в первом прототипе не исчислен коэффициент редукции подшипника, во втором прототипе представлена конструкция редукционного радиального подшипника второго типа, не первого, с правильным коэффициентом редукции, использованным в настоящем изобретении.The disadvantages of a rolling bearing with stepped rollers are one-sided pressure on the studs of the lower stage of the rollers perpendicular to the axis of rotation, which are not supported on the other hand, leading to metal fatigue even under low load with a large value of the reduction ratio of the rollers (the larger the coefficient, the smaller the diameter of the studs of the lower stage roller) or under a large radial load on the bearing; possible displacement of the rollers along its own axis of rotation; inconvenience when assembling the bearing. In addition, the first prototype did not calculate the coefficient of reduction of the bearing, the second prototype presents the design of the reducing radial bearing of the second type, not the first, with the correct coefficient of reduction used in the present invention.
Для редукционного радиального подшипника первого типа усиленного поставлена задача: 1) изменить конструкцию, чтобы: а) можно было увеличить предельное значение коэффициента редукции подшипника или можно было повысить предельную нагрузку на подшипник при прежнем коэффициенте редукции, b) ролик не перемещался вдоль оси вращения, с) повысить срок работы подшипника, d) упростить сборку подшипника; 2) использовать правильно исчисленный во втором прототипе коэффициент редукции подшипника, чтобы можно было конструировать редукционный радиальный подшипник первого типа с учетом запросов технических характеристик.For a first-type reinforced reduction bearing, the task is: 1) to redesign so that: a) the limit value of the bearing reduction coefficient can be increased or the maximum load on the bearing can be increased at the same reduction ratio, b) the roller does not move along the rotation axis, s ) increase the bearing life; d) simplify the assembly of the bearing; 2) use the bearing reduction coefficient correctly calculated in the second prototype, so that it is possible to design a reduction radial bearing of the first type taking into account technical specifications.
Поставленная задача решается тем, что в редукционном радиальном подшипнике первого типа усиленном, содержащем наружное и внутреннее кольца, помещенные между ними тела качения в виде установленных в гнезда сепаратора двухступенчатых роликов, ступени большего диаметра которых обкатывают дорожку внутреннего кольца подшипника, а ступени меньшего диаметра в виде цилиндрических шипов, выступающих соосно с двух сторон большей ступени роликов, имеющих проточки для реборд, обкатывают дорожку его наружного кольца, между шипов меньшей ступени роликов размещены распирающие кольца с обеих сторон больших ступеней роликов, препятствующие выгибанию шипов в сторону оси вращения подшипника. На каждом из двух участков дорожки качения наружного кольца могут быть реборды, препятствующие перемещению роликов вдоль оси вращения, которые (реборды) в случае препятствия сборке подшипника можно конструктивно перенести на дорожку качения внутреннего кольца. Для этого на большей ступени ролика делаются проточки для реборды (реборды размещены либо на наружном, либо на внутреннем кольце). Для удобства сборки подшипника меньшая ступень устанавливается в большую на любой удобной стадии сборки. Исчисления диаметров ступеней роликов должно производиться по формулам прототипов (у редукционных радиальных подшипников первого и второго типов исчисления диаметров ступеней роликов произведены из одной базовой закономерности D-d=2(r1+r2)=Dr1+dr1) dr=(D-d)/(1+k), Dr=kdr; исчисление коэффициента редукции подшипника должно производиться по формуле второго прототипа, где D и d - диаметры дорожек качения наружного и внутреннего кольца, r1 и r2 - радиусы большей и меньшей ступеней роликов, Dr и dr - диаметры большей и меньшей ступени ролика, s - коэффициент редукции подшипника, k - коэффициент редукции ролика, z - отношение диаметра большей ступени ролика редукционного подшипника к диаметру ролика стандартного подшипника с одинаковыми диаметрами дорожек качения.The problem is solved in that in the first-type reduction radial bearing reinforced, containing the outer and inner rings, the rolling bodies are placed between them in the form of two-stage rollers installed in the separator sockets, steps of a larger diameter which run around the track of the bearing inner ring, and steps of a smaller diameter in the form cylindrical spikes protruding coaxially on two sides of the larger stage of the rollers having grooves for the flanges, run in the track of its outer ring, between the studs of the lower stage Olika placed arching rings on both sides of the big stages of rollers, preventing buckling of studs in the direction of the bearing axis of rotation. On each of the two sections of the raceway of the outer ring there can be flanges that prevent the rollers from moving along the axis of rotation, which (flanges) in the event of an obstacle to the assembly of the bearing can be structurally transferred to the raceway of the inner ring. To do this, grooves for flanges are made at a greater step of the roller (flanges are placed either on the outer or inner ring). For ease of assembly of the bearing, a smaller stage is installed in a large one at any convenient assembly stage. The calculation of the diameters of the steps of the rollers should be carried out according to the formulas of the prototypes (for reduction radial bearings of the first and second types, the calculations of the diameters of the steps of the rollers are made from one basic regularity Dd = 2 (r 1 + r 2 ) = D r1 + d r1 ) d r = (Dd) / (1 + k), D r = kd r ; the calculation of the coefficient of reduction of the bearing should be made according to the formula the second prototype, where D and d are the diameters of the raceways of the outer and inner rings, r 1 and r 2 are the radii of the larger and smaller steps of the rollers, D r and d r are the diameters of the larger and smaller steps of the roller, s is the coefficient of reduction of the bearing, k - coefficient of reduction of the roller, z is the ratio of the diameter of the larger step of the roller of the reduction bearing to the diameter of the roller of a standard bearing with the same diameters of the raceways.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, он соответствует условиям патентоспособности изобретения - «изобретательский уровень» и «новизна».Analysis of the known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the claimed technical solution is not known from the prior art, therefore, it meets the conditions of patentability of the invention - “inventive step” and “novelty”.
Редукционный радиальный подшипник первого типа поясняется чертежом.The reduction radial bearing of the first type is illustrated in the drawing.
Фиг. 1 - редукционный радиальный подшипник первого типа усиленный в разрезе.FIG. 1 - reduction radial bearing of the first type reinforced in section.
Редукционный радиальный подшипник первого типа усиленный состоит из наружного кольца 1 с возможной ребордой на каждом из двух участков дорожки качения, разделенных проточкой в кольце для прохождения в ней большей ступени ролика, внутреннего кольца 2 с возможной ребордой по центру дорожки качения, ступенчатых роликов с большей ступенью 3 с возможной проточкой для реборды и цилиндрическим отверстием 5 под меньшую ступень и меньшей ступенью 4 с обязательными проточками на каждом шипе ступени для реборд распирающих колец, двух распирающих колец в виде цилиндрической втулки с наружной ребордой 6, сепаратора, не указанного на чертеже. А-А - увеличенное сечение распирающего кольца.The reinforced reduction radial bearing of the first type consists of an
Большая ступень ролика 3 обкатывается только по дорожке качения внутреннего кольца 2, одновременно меньшая ступень ролика 4 обкатывается только по дорожке качения наружного кольца 1. Распирающее кольцо 6, служащее дополнительной опорой меньшей ступени 4 роликов, вращается синхронно работе подшипника, препятствует давлению на меньшую ступень 4 ролика со стороны наружного кольца 1.The large stage of the
Заявляемое техническое решение позволило понизить разрушающий ролики эффект от внешних радиальных нагрузок на подшипник, направленных на смещение большей ступени ролика (вверх на Фиг. 1) относительно меньшей ступени (вниз на Фиг. 1, эффект гильотинирования), который увеличивается при повышении нагрузки на подшипник или при увеличении коэффициента редукции ролика, ведущего к уменьшению диаметра меньшей ступени ролика. Срок работы подшипника увеличился по сравнению с редукционным подшипником без распирающих колец, предел коэффициента редукции подшипника увеличился тоже, как и предел максимальной нагрузки на подшипник. Реборда распирающего кольца увеличила жесткость кольца и препятствует его перемещению вдоль оси вращения. Смещение роликов вдоль оси ограничено ребордами либо на дорожке качения наружного кольца, либо на дорожке качения внутреннего кольца. Диаметры ступеней ролика представленного подшипника и его коэффициент редукции исчисляются по формулам прототипов, либо диаметры ступеней ролика подгоняются под требуемые диаметры дорожек качения и необходимый коэффициент редукции по тем же формулам. Таким образом, технический результат достигнут. Изобретение предназначено для замены стандартных подшипников для экономии энергии, затрачиваемой на преодоление трения скольжения шаров подшипника, для снижения кинетической энергии вращения тел качения подшипника (например, в роторе электродвигателя); когда нужно повысить в разы предел частоты вращения внутреннего кольца радиального подшипника при повышенной нагрузке на подшипник и прежней частоте вращения тел качения (авиадвигатели, двигатели крылатых ракет околоземной орбиты); для снижения усталости металла от стремления смещения под нагрузкой большей ступени ролика относительно меньшей ступени.The claimed technical solution allowed to reduce the effect of destroying the rollers from external radial loads on the bearing, aimed at displacing the greater step of the roller (up in Fig. 1) relative to the smaller step (down in Fig. 1, the effect of guillotination), which increases with increasing load on the bearing or with an increase in the reduction ratio of the roller, leading to a decrease in the diameter of the smaller step of the roller. The bearing life has increased compared to a reduction bearing without bursting rings; the limit of the coefficient of reduction of the bearing has increased as well as the limit of the maximum load on the bearing. The ribs of the bursting ring increased the stiffness of the ring and prevents its movement along the axis of rotation. The displacement of the rollers along the axis is limited by flanges either on the race track of the outer ring or on the raceway of the inner ring. The diameters of the steps of the roller of the presented bearing and its reduction coefficient are calculated according to the formulas of the prototypes, or the diameters of the steps of the roller are adjusted to the required diameters of the raceways and the necessary reduction coefficient according to the same formulas. Thus, the technical result is achieved. The invention is intended to replace standard bearings to save energy spent on overcoming the sliding friction of the balls of the bearing, to reduce the kinetic energy of rotation of the rolling elements of the bearing (for example, in the rotor of an electric motor); when it is necessary to increase significantly the speed limit of the inner ring of a radial bearing with increased load on the bearing and the previous frequency of rotation of the rolling bodies (aircraft engines, engines of cruise missiles of near-Earth orbit); to reduce fatigue of the metal from the tendency of displacement under load of a higher stage of the roller relative to a lower stage.
Редукционный подшипник первого типа усиленный может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.The reinforced reduction bearing of the first type can be manufactured on standard equipment using modern materials and technologies.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117773A RU2618809C1 (en) | 2016-07-22 | 2016-07-22 | First type reinforced reduction radial bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117773A RU2618809C1 (en) | 2016-07-22 | 2016-07-22 | First type reinforced reduction radial bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2618809C1 true RU2618809C1 (en) | 2017-05-11 |
Family
ID=58715758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016117773A RU2618809C1 (en) | 2016-07-22 | 2016-07-22 | First type reinforced reduction radial bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2618809C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU28380A1 (en) * | 1929-02-28 | 1932-11-30 | В.Н. Трейер | Roller bearing with stepped rollers |
FR2699238A1 (en) * | 1992-12-15 | 1994-06-17 | Mauxion Robert | Frictionless roller or ball bearings in circular housings for use in railway, car or electric motor - has areas of roller or ball surface, with differing radii, running on inner and outer tracks. |
RU2232926C2 (en) * | 2002-03-25 | 2004-07-20 | Гонченко Борис Васильевич | Antifriction bearing |
RU2554033C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-06-20 | Юрий Петрович Адашкевич | Rolling bearings with step rollers |
-
2016
- 2016-07-22 RU RU2016117773A patent/RU2618809C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU28380A1 (en) * | 1929-02-28 | 1932-11-30 | В.Н. Трейер | Roller bearing with stepped rollers |
FR2699238A1 (en) * | 1992-12-15 | 1994-06-17 | Mauxion Robert | Frictionless roller or ball bearings in circular housings for use in railway, car or electric motor - has areas of roller or ball surface, with differing radii, running on inner and outer tracks. |
RU2232926C2 (en) * | 2002-03-25 | 2004-07-20 | Гонченко Борис Васильевич | Antifriction bearing |
RU2554033C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-06-20 | Юрий Петрович Адашкевич | Rolling bearings with step rollers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2553489C9 (en) | Rolling bearing with step rollers and cage for rolling bearing with step rollers | |
RU2554033C1 (en) | Rolling bearings with step rollers | |
US8065867B2 (en) | Radial ball bearing | |
US20150071579A1 (en) | Rolling bearing having rings with stepped surfaces opposite to the raceways | |
RU2609545C1 (en) | Reducing thrust bearing | |
EP2107261A2 (en) | Hydrodanamic tapered roller bearings and gas turbine engine systems involving such bearings | |
RU2618809C1 (en) | First type reinforced reduction radial bearing | |
JP5458795B2 (en) | Gear mechanism bearing device | |
CN109210074B (en) | Segmented cage for rolling bearing | |
RU2618807C1 (en) | Second type reinforced reduction radial bearing | |
US8790021B2 (en) | Spacer for twin-row rolling bearing | |
RU2618813C1 (en) | Second type reinforced reduction radial thrust bearing | |
US20150337888A1 (en) | Crankshaft assembly | |
EP3376061B1 (en) | Sliding bearing | |
RU2621525C1 (en) | First type reinforced reduction radial thrust bearing | |
JP6064783B2 (en) | Rolling bearing | |
US11286977B2 (en) | Stacked thrust tapered dissimilar series roller bearing | |
RU2571484C1 (en) | Ball bearing | |
RU2609513C1 (en) | Reducing radial thrust bearing of second type | |
EP2628967B1 (en) | Loose C-shaped spacing body forming a pocket to accomodate a roller, in particular for a thrust roller bearing of a tunnel boring machine | |
US20180187722A1 (en) | Retainer and deep groove ball bearing | |
JP5029430B2 (en) | Thrust roller bearing device | |
JP2009041642A (en) | Cylindrical roller bearing | |
US20160108959A1 (en) | Tapered roller bearing | |
EP2628966B1 (en) | Loose spacing body for a roller bearing with protrusions to guide the spacing body with low friction |