[go: up one dir, main page]

RU2235227C2 - Spherical roller bearing - Google Patents

Spherical roller bearing Download PDF

Info

Publication number
RU2235227C2
RU2235227C2 RU2002122795/11A RU2002122795A RU2235227C2 RU 2235227 C2 RU2235227 C2 RU 2235227C2 RU 2002122795/11 A RU2002122795/11 A RU 2002122795/11A RU 2002122795 A RU2002122795 A RU 2002122795A RU 2235227 C2 RU2235227 C2 RU 2235227C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bearing
rollers
rows
inner ring
extreme
Prior art date
Application number
RU2002122795/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002122795A (en
Inventor
Валерий Николаевич Пенза (BY)
Валерий Николаевич Пенза
Юлиус Мартинович Вайткус (BY)
Юлиус Мартинович Вайткус
Владимир Митрофанович Кошель (BY)
Владимир Митрофанович Кошель
Максим Евсеевич Савастенко (BY)
Максим Евсеевич Савастенко
Геннадий Александрович Достанко (BY)
Геннадий Александрович Достанко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод"
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 Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Минский подшипниковый завод"
Priority to RU2002122795/11A priority Critical patent/RU2235227C2/en
Publication of RU2002122795A publication Critical patent/RU2002122795A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2235227C2 publication Critical patent/RU2235227C2/en

Links

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; antifriction bearings.
SUBSTANCE: in proposed spherical roller bearing containing outer race with spherical path, inner race with three toroidal paths, three rows of barrel-shaped rollers installed so that axis of rollers of middle row is parallel to axis of bearing, and axes of rollers of extreme rows are inclined through angle to bearing axis and diameter of middle path is less than diagonal size between middles of extreme paths and cylindrical belts are made on inner race between middle and extreme paths. Bearing contains two cages per three rows of rollers.
EFFECT: increased load capacity and speed of rotation.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения.The invention relates to the field of engineering, in particular to rolling bearings.

Известен сферический роликовый двухрядный подшипник нормальной серии ширин из Каталога SKF "Groβ e Lager Katalog 4003Т", стр. 396, например подшипник 22228 CC/W33. Подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с двумя тороидальными дорожками качения, два ряда бочкообразных роликов, установленных в сепараторе /1/.Known spherical roller double row bearing of a normal series of widths from the SKF Catalog "Groβ e Lager Katalog 4003T", page 396, for example bearing 22228 CC / W33. The bearing contains an outer ring with a spherical raceway, an inner ring with two toroidal raceways, two rows of barrel-shaped rollers installed in the separator / 1 /.

Соотношение длины ролика Lw к его диаметру Dw у таких подшипников составляет 0,8...1,0, за счет чего они обладают низким трением и высокой быстроходностью, но не способны воспринимать большую нагрузку.The ratio of the roller length Lw to its diameter Dw for such bearings is 0.8 ... 1.0, due to which they have low friction and high speed, but are not able to absorb a large load.

Известен сферический роликовый двухрядный подшипник особо широкой серии ширин из Каталога SKF "Groβ e Lager Katalog 4003T", стр. 398, например подшипник 24130 CC/W33. Подшипник содержит наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с двумя тороидальными дорожками качения, два ряда бочкообразных роликов, установленных в сепараторе /1/.A spherical roller double row bearing of a particularly wide series of widths is known from the SKF Catalog "Groβ e Lager Katalog 4003T", page 398, for example, bearing 24130 CC / W33. The bearing contains an outer ring with a spherical raceway, an inner ring with two toroidal raceways, two rows of barrel-shaped rollers installed in the separator / 1 /.

Соотношение длины ролика Lw к его диаметру Dw у таких подшипников составляет 1,4...1,6, за счет чего они обладают повышенной грузоподъемностью, однако это же влечет за собой увеличение трения и невысокую частоту вращения.The ratio of the length of the roller Lw to its diameter Dw for such bearings is 1.4 ... 1.6, due to which they have an increased load capacity, however, this also entails an increase in friction and a low speed.

Известен сферический роликовый подшипник по АС СССР №199575. Подшипник содержит наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, два ряда бочкообразных роликов, оси которых расположены под углом к оси подшипника. С целью повышения грузоподъемности подшипник имеет третий ряд роликов, оси которых параллельны оси подшипника. Каждый ряд роликов размещен в отдельном сепараторе, а на внутреннем кольце имеется два средних бортика с галтелями, разделяющих среднюю и крайние дорожки качения /2/.Known spherical roller bearing according to the USSR AS No. 1995575. The bearing contains the outer and inner rings with raceways, two rows of barrel-shaped rollers, the axes of which are located at an angle to the axis of the bearing. In order to increase bearing capacity, the bearing has a third row of rollers whose axes are parallel to the axis of the bearing. Each row of rollers is placed in a separate separator, and on the inner ring there are two middle beads with fillets that separate the middle and extreme raceways / 2 /.

За счет введения третьего ряда роликов соотношение длины ролика Lw к его диаметру Dw у таких подшипников составляет 0,8...1,0, за счет чего они обладают низким трением и высокой быстроходностью, при этом способны воспринимать большие нагрузки.Due to the introduction of the third row of rollers, the ratio of the roller length Lw to its diameter Dw for such bearings is 0.8 ... 1.0, due to which they have low friction and high speed, while being able to absorb large loads.

В данном подшипнике диаметр средней дорожки качения равен диагональному размеру между серединами крайних дорожек качения. Из чего следует, что усредненный радиальный зазор Gr одинаков во всех рядах роликов. Это приводит к тому, что из-за технологически неизбежных случайных погрешностей в размерах дорожек качения при работе подшипника дорожки качения нагружаются неравномерно (один или оба крайних ряда остаются ненагруженными), что влечет за собой перегрузку работающих роликов и, следовательно, снижает надежность работы и долговечность подшипника.In this bearing, the diameter of the middle raceway is equal to the diagonal size between the midpoints of the outer raceways. From which it follows that the averaged radial clearance Gr is the same in all rows of rollers. This leads to the fact that due to technologically unavoidable random errors in the dimensions of the raceways during operation of the bearing, the raceways are loaded unevenly (one or both extreme rows remain unloaded), which entails overloading of the working rollers and, therefore, reduces the reliability and durability bearing.

Кроме того, наличие двух средних бортиков с галтелями на внутреннем кольце усложняет изготовление подшипника, а галтели уменьшают рабочую длину роликов, что приводит к уменьшению грузоподъемности до 25% по сравнению с двухрядным подшипником особоширокой серии ширин.In addition, the presence of two middle sides with fillets on the inner ring complicates the manufacture of the bearing, and fillets reduce the working length of the rollers, which leads to a reduction in load capacity by up to 25% compared to a double-row bearing of an extra wide series of widths.

Установка каждого ряда роликов в отдельный сепаратор также усложняет конструкцию подшипника.Installing each row of rollers in a separate cage also complicates the design of the bearing.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание подшипника с большой грузоподъемностью и высокой частотой вращения, в котором исключается перегрузка роликов и имеющего более простую конструкцию.The problem to which this invention is directed, is the creation of a bearing with high load capacity and high speed, which eliminates the overload of the rollers and having a simpler design.

Указанная задача решается тем, что в сферическом роликовом подшипнике, содержащем наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тремя тороидальными дорожками качения, три ряда бочкообразных роликов, установленных так, что ось роликов среднего ряда параллельна оси подшипника, а оси роликов крайних рядов наклонены под углом к ней, диаметр средней дорожки качения внутреннего кольца меньше диагонального размера между серединами его крайних дорожек качения. На внутреннем кольце между средней и крайними дорожками качения выполнены цилиндрические пояски. Подшипник содержит два сепаратора на три ряда роликов.This problem is solved in that in a spherical roller bearing containing an outer ring with a spherical raceway, an inner ring with three toroidal raceways, three rows of barrel-shaped rollers installed so that the axis of the rollers of the middle row is parallel to the axis of the bearing, and the axis of the rollers of the outermost rows are tilted at an angle to it, the diameter of the middle raceway of the inner ring is smaller than the diagonal size between the midpoints of its extreme raceways. On the inner ring between the middle and extreme raceways are made cylindrical belts. The bearing contains two cages for three rows of rollers.

На чертеже изображен поперечный разрез сферического роликового подшипника по изобретению.The drawing shows a cross section of a spherical roller bearing according to the invention.

Сферический роликовый подшипник содержит: наружное кольцо 1 со сферической дорожкой качения 2; внутреннее кольцо 3 с тремя тороидальными дорожками качения 4, 5, 6 и двумя цилиндрическими поясками 7, разделяющими среднюю 5 и крайние 4, 6 дорожки качения; три ряда бочкообразных роликов 8, 9, 10, установленных так, что ось О33 роликов 9 среднего ряда параллельна оси подшипника O-O, а оси O1-O1 и O2-O2 роликов 8, 10 крайних рядов соответственно наклонены к ней под углом α ; два сепаратора 11 и 12, причем сепаратор 11 удерживает ролик 8 и половину длины ролика 9, а сепаратор 12 - ролик 10 и половину длины ролика 9.Spherical roller bearing contains: outer ring 1 with spherical raceway 2; the inner ring 3 with three toroidal raceways 4, 5, 6 and two cylindrical belts 7, separating the middle 5 and extreme 4, 6 raceways; three rows of barrel-shaped rollers 8, 9, 10, mounted so that the axis O 3 -O 3 of the rollers 9 of the middle row is parallel to the axis of the bearing OO, and the axes O 1 -O 1 and O 2 -O 2 of the rollers 8, 10 of the outermost rows are respectively inclined to it at an angle α; two separators 11 and 12, the separator 11 holding the roller 8 and half the length of the roller 9, and the separator 12 - the roller 10 and half the length of the roller 9.

Поскольку подшипник содержит три ряда роликов, то соотношение длины ролика Lw к его диаметру Dw составляет оптимальную величину 0,8...1,0.Since the bearing contains three rows of rollers, the ratio of the length of the roller Lw to its diameter Dw is the optimum value of 0.8 ... 1.0.

Зависимость между диаметром d3 средней дорожки качения 5 внутреннего кольца 3 и диагональными размерами d1 и d2 между серединами крайних дорожек качения 4 и 6 внутреннего кольца 3 соответственно определяется зависимостью:The relationship between the diameter d 3 of the middle raceway 5 of the inner ring 3 and the diagonal dimensions d 1 and d 2 between the midpoints of the outer raceways 4 and 6 of the inner ring 3, respectively, is determined by the relationship:

d3≤ d1-2бy=d2-2бy, (1)d 3 ≤ d 1 -2b y = d 2 -2b y , (1)

где бу - упругая деформация в контактах: дорожка качения 2 наружного кольца 1 - ролик (8, 9, 10) - дорожка качения (4, 5, 6) внутреннего кольца 3 или иначе сближение осей внутреннего 3 и наружного 1 колец от действия внешней нагрузки Fr на подшипник. Для наиболее эффективного использования подшипника нагрузка Fr принимается из условия:where b y is the elastic deformation in the contacts: raceway 2 of the outer ring 1 - roller (8, 9, 10) - raceway (4, 5, 6) of the inner ring 3 or otherwise the axes of the inner 3 and outer 1 rings approach the external Fr load on the bearing. For the most efficient use of the bearing, the load Fr is taken from the condition:

0,02С≤ Fr≤ 0,05С, (2)0,02С ≤ Fr≤ 0,05С, (2)

где С - динамическая расчетная грузоподъемность подшипника.where C is the dynamic design bearing capacity.

На основании теории упругости бу определяется по формуле:Based on the theory of elasticity, b y is determined by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

Ze - полное количество роликов в подшипнике;Ze is the total number of rollers in the bearing;

Lw - эффективная длина ролика;Lw is the effective length of the roller;

α - угол наклона осей роликов крайних рядов;α is the angle of inclination of the axes of the rollers of the extreme rows;

Fr - нагрузка на подшипник; может колебаться в пределах 0...0,2С.Fr - bearing load; can fluctuate within 0 ... 0,2С.

Так как диаметр d3 средней дорожки качения 5 внутреннего кольца 3 меньше диагональных размеров d1 и d2 между серединами крайних дорожек качения 4 и 6 внутреннего кольца 3 соответственно, то, исходя из формулы (1), зависимость между усредненными радиальными зазорами Grcp среднего ряда роликов 9 и Grкр крайних рядов роликов 8 и 10 имеет вид:Since the diameter d 3 of the middle raceway 5 of the inner ring 3 is smaller than the diagonal dimensions d 1 and d 2 between the midpoints of the outer raceways 4 and 6 of the inner ring 3, respectively, based on formula (1), the relationship between the averaged radial gaps Gr cp of the average a number of rollers 9 and Gr cr of the extreme rows of rollers 8 and 10 has the form:

Grкр+б0,02С<Grcp, (4)Gr cr + b0.02C <Gr cp , (4)

где б0,02С - суммарная упругая деформация в контактах максимально нагруженных роликов с наружным и внутренним кольцом при нагрузке 0,02С.where b0.02C is the total elastic deformation in the contacts of the most loaded rollers with the outer and inner rings at a load of 0.02C.

Таким образом, усредненный радиальный зазор Grcp в среднем ряду роликов 9 больше зазоров Сrкр в крайних рядах роликов 8 и 10.Thus, the average radial clearance Gr cp in the middle row of rollers 9 is greater than the clearances Cr cr in the extreme rows of rollers 8 and 10.

Подшипник работает следующим образом: первоначальное ненагруженное состояние характеризуется тем, что под действием собственного веса наружного кольца 1, сепараторов 11 и 12, роликов 4, 5, 6 происходит замыкание двух размерных цепей: корпус (не изображен) - дорожка качения 2 наружного кольца 1 - ролик 8 - дорожка качения 4 внутреннего кольца 3 - вал механизма (не изображен) и: корпус (не изображен) - дорожка качения 2 наружного кольца 1 - ролик 10 - дорожка качения 6 внутреннего кольца 3 - вал механизма (не изображен).The bearing works as follows: the initial unloaded condition is characterized by the fact that under the influence of the own weight of the outer ring 1, cages 11 and 12, rollers 4, 5, 6, two dimensional chains are closed: the housing (not shown) - raceway 2 of the outer ring 1 - a roller 8 is a raceway 4 of the inner ring 3 is a mechanism shaft (not shown) and: a housing (not shown) is a raceway 2 of the outer ring 1 is a roller 10 is a raceway 6 of the inner ring 3 is a mechanism shaft (not shown).

При этом усилие, приложенное от вала на корпус, распределяется между крайними дорожками качения 4, 6 внутреннего кольца 3 и, соответственно, крайними рядами роликов 8, 10.In this case, the force applied from the shaft to the housing is distributed between the extreme raceways 4, 6 of the inner ring 3 and, accordingly, the extreme rows of rollers 8, 10.

Средний ряд роликов 9 вследствие увеличенного зазора не контактирует с дорожками качения 2, 5 наружного 1 и внутреннего 3 колец соответственно и нагрузку не передает. При приложении небольших нагрузок (0,02-0,05 динамической грузоподъемности С) подшипник благодаря соотношению Lw/Dw, равному 0,8...1,0, работает как двухрядный подшипник нормальной серии ширин, имеет низкое трение и высокую частоту вращения. При приложении больших нагрузок (0,05-0,2 динамической грузоподъемности С) вследствие упругих деформаций контактов: наружное кольцо 1 - ролик 9 - внутреннее кольцо 3 выбирается дополнительный зазор, и подшипник начинает работать как двухрядный подшипник особоширокой серии ширин, то есть его грузоподъемность возрастает, при этом перегрузка роликов исключается.The middle row of rollers 9, due to the increased clearance, does not contact the raceways 2, 5 of the outer 1 and inner 3 rings, respectively, and does not transfer the load. When light loads are applied (0.02-0.05 dynamic load rating C), the bearing, thanks to the Lw / Dw ratio of 0.8 ... 1.0, works as a two-row bearing of a normal series of widths, has low friction and a high speed. When large loads are applied (0.05-0.2 dynamic load rating C) due to elastic deformation of the contacts: outer ring 1 - roller 9 - inner ring 3, an additional clearance is selected, and the bearing starts to work as a two-row bearing of an extra wide series of widths, i.e., its load capacity increases, while overloading the rollers is excluded.

Отсутствие средних бортиков на внутреннем кольце 3, а также установка двух сепараторов 11, 12 на три ряда роликов 8, 9, 10 упрощает изготовление подшипника.The absence of middle edges on the inner ring 3, as well as the installation of two cages 11, 12 on three rows of rollers 8, 9, 10 simplifies the manufacture of the bearing.

Источники информацииSources of information

1. Каталог SKF "Groβ e Lager Katalog 4003Т". Reg. 47.12000, 1993-04.1. SKF catalog "Groβ e Lager Katalog 4003T". Reg. 47.12000, 1993-04.

2. Авторское свидетельство СССР №199575, кл. 47b, 12. Опубл.1967.2. Copyright certificate of the USSR No. 199575, cl. 47b, 12. Publ. 1967.

Claims (3)

1. Сферический роликовый подшипник, содержащий наружное кольцо со сферической дорожкой качения, внутреннее кольцо с тремя тороидальными дорожками качения, три ряда бочкообразных роликов, установленных так, что ось роликов среднего ряда параллельна оси подшипника, а оси роликов крайних рядов наклонены под углом к ней, отличающийся тем, что диаметр средней дорожки качения внутреннего кольца меньше, чем диагональный размер между серединами его крайних дорожек качения, причем1. A spherical roller bearing comprising an outer ring with a spherical raceway, an inner ring with three toroidal raceways, three rows of barrel-shaped rollers mounted so that the axis of the rollers of the middle row is parallel to the axis of the bearing, and the axis of the rollers of the outermost rows are angled to it, characterized in that the diameter of the middle raceway of the inner ring is smaller than the diagonal dimension between the midpoints of its extreme raceways, d3≤d1-2бу=d2-2бу,d3≤d1-2b y = d2-2b y , где d3 - диаметр средней дорожки качения внутреннего кольца;where d3 is the diameter of the middle raceway of the inner ring; d1, d2 - диагональный размер между серединами крайних дорожек качения внутреннего кольца;d1, d2 - diagonal size between the midpoints of the extreme raceways of the inner ring; бу - упругая деформация в контактах: дорожка качения наружного кольца - ролик - дорожка качения внутреннего кольца или иначе сближение осей внутреннего и наружного колец от действия внешней нагрузки на подшипник.b y - elastic deformation in the contacts: raceway of the outer ring - roller - raceway of the inner ring or otherwise the axes of the inner and outer rings approach the external load on the bearing. 2. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что на внутреннем кольце между средней и крайними дорожками качения выполнены цилиндрические пояски.2. The bearing according to claim 1, characterized in that on the inner ring between the middle and extreme raceways made cylindrical belts. 3. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что подшипник содержит два сепаратора на три ряда роликов.3. The bearing according to claim 1, characterized in that the bearing contains two cages on three rows of rollers.
RU2002122795/11A 2002-08-26 2002-08-26 Spherical roller bearing RU2235227C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002122795/11A RU2235227C2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Spherical roller bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002122795/11A RU2235227C2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Spherical roller bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002122795A RU2002122795A (en) 2004-04-10
RU2235227C2 true RU2235227C2 (en) 2004-08-27

Family

ID=33412847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002122795/11A RU2235227C2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Spherical roller bearing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2235227C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2391569C2 (en) * 2008-02-08 2010-06-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "ИНТЕРМАШ" Three-row spherical rolling bearing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199203A (en) * 1977-10-18 1980-04-22 Skf Nova Ab Outer race ring centered retainer for rolling bearings
US4345800A (en) * 1979-02-17 1982-08-24 Fag Kugelfischer Georg Schafer & Co. Double-row radially self-aligning roller bearing
US4615627A (en) * 1984-12-05 1986-10-07 Ntn-Bower Roller bearing assembly
US4783181A (en) * 1988-03-10 1988-11-08 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Automatic self-aligning roller bearing
US4828404A (en) * 1988-05-16 1989-05-09 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Self-aligning roller bearing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199203A (en) * 1977-10-18 1980-04-22 Skf Nova Ab Outer race ring centered retainer for rolling bearings
US4345800A (en) * 1979-02-17 1982-08-24 Fag Kugelfischer Georg Schafer & Co. Double-row radially self-aligning roller bearing
US4615627A (en) * 1984-12-05 1986-10-07 Ntn-Bower Roller bearing assembly
US4783181A (en) * 1988-03-10 1988-11-08 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Automatic self-aligning roller bearing
US4828404A (en) * 1988-05-16 1989-05-09 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Self-aligning roller bearing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2391569C2 (en) * 2008-02-08 2010-06-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "ИНТЕРМАШ" Three-row spherical rolling bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2319047C2 (en) Self-aligning antifriction bearing and its cage
US5409359A (en) High speed rotating apparatus having face-to-face contact ball bearing
CN102084142B (en) Oblique rolling-element bearing, especially double row ball roller bearing in tandem arrangement
CN107917138B (en) Angular Contact Ball Bearings and Transmission Components
US6926446B2 (en) Radial self-aligning rolling bearing
US20060013519A1 (en) Four-point contact ball bearing
US9541130B2 (en) Rolling bearing with rolling bodies disposed in a plurality of cage segments
US7963702B2 (en) Roller bearing
JP3871537B2 (en) Thrust roller bearing
RU2235227C2 (en) Spherical roller bearing
WO2014171162A1 (en) Angular ball bearing cage
CN106050903A (en) Bearing
JPH09291942A (en) Radial rolling bearings
JP3682998B2 (en) Rolling bearing device
JP2004144183A (en) Radial rolling bearing
US5417502A (en) Cage for full-type roller bearings
CN117869464A (en) Cylindrical roller bearings for wind turbine speed increaser planetary gears
US9863471B2 (en) Bearing and bearing arrangement
US10145413B2 (en) Combination bearing
JP4915346B2 (en) Solid lubricated roller bearing
JPH06280860A (en) Ball bearing device
JP4718139B2 (en) Thrust roller bearing for car air conditioner compressor
JP4718807B2 (en) Thrust roller bearing manufacturing method
RU2346191C2 (en) Roller bearing
KR20200093753A (en) A Cage For Ball Bearing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180827