Устройство подшипника качения: Подшипники качения их классификация, устройство и преимущества

Содержание

устройство и классификация, какие бывают виды

Конструкция подшипника качения известна благодаря его способности обеспечивать свободное качение без повреждения, трения и износа при вращении. В современной механике ему нет аналогов, которые могли бы с большей эффективностью снижать трение и скольжение вращающихся частей.

  • История возникновения и развития
  • Классификация, виды и типы
    • Устройство и составляющие подшипника
  • Определение параметров по маркировке
    • Класс точности изделия
  • Применение подшипников
    • Преимущества и недостатки конструкции

История возникновения и развития

Отсчёт истории начинается с 3500 года до нашей эры, во времена Древнего Египта, когда его жители использовали примитивные и очень эффективные на то время опорные подшипники без применения шариков. Ближе к нашему времени, в 700-м году до нашей эры, кельты достаточно активно стали применять изделия, аналогичные современным цилиндрическим подшипникам качения.

Следующая точка в истории это 330 год до нашей эры, когда инженер Древней Греции Диад создал осадную машину, основным отличием которой отмечается применение простых скользящих элементов.

В 1490 году Леонардо Да Винчи опубликовал первый чертёж подшипника качения в мире. Отмечается тот факт, что это изобретение произвело большое впечатление в кругу специалистов этого профиля. В 1794 году он был впервые запатентован. А в 1839 году американец Исаак Баббит изобрёл специальный металлический сплав, из которого в дальнейшем изготавливались шарики. В состав этого сплава входили медь, свинец, сурьма и олово.

Большим прорывом этой области считается 1853 год, когда Филлипп Мориц Фишер создал конструкцию педального велосипеда с применением специализированных роликовых подшипников в его механизмах. Последним значимым событием стало то, что в 1883 Фридрих Фишер создал машину, которая шлифовала шарики из закалённой стали.

За счёт её создания появился всемирно известный швейтфуртский подшипниковый завод, а в скором времени эта технология стала использоваться повсюду.

Классификация, виды и типы

Подшипник представляет собой кинематический механизм, задача которого состоит в определении положения подвижных элементов частей конструкции и обеспечение их более эффективного вращения относительно друг друга. Он также обеспечивает опору вращающемуся валу механизма. Параллельно с этим выполняет функцию распределения радиальной и осевой нагрузки, передавая её на корпус всей машины. Благодаря этим свойствам вал фиксируется в нужном положении и одновременно вращается вокруг своей оси.

Классификация подшипников качения

имеет следующий перечень:

  • Шариковый. Главной особенностью выделяется основной подвижный элемент — шарики. Считается самым распространненым видом, наиболее активно используется в автомобилях, электродвигателях, бытовом инструменте. Благодаря их сферической форме он может вращаться в разные стороны, предназначен на выдерживание радиальной и осевой нагрузки. Но из числа недостатков можно отметить малую площадь соприкосновения, поэтому в автомобиле их применяют в местах с низкой нагрузкой без воздействия ударов и вибраций. Использование шарикоподшипников для большой нагрузки влечёт за собой увеличение диаметра шариков, поэтому размер всего элемента увеличивается.
  • Роликовый. Состоит из деталей, представленных в цилиндрической форме. Различные радиальные нагрузки, оказываемые на ролики, равномерно распределяются по широкому пятну соприкосновения. Из-за этого они считаются оптимальным вариантом для использования в тяжёлых условиях. Но из-за цилиндрической формы такой вид не в состоянии обеспечивать большие осевые нагрузки. В узлах с малым диаметром вала применяется роликовый тип и для установки в труднодоступные места.
  • Конический. Устройство подшипника состоит из конусных роликов. Применяются они для удерживания высокой радиальной, осевой и ударной нагрузок. Основным местом установки считается ступица колеса машины. Некоторые производители в одном подшипнике устанавливают два ряда конических роликов по зеркальной схеме.

Устройство и составляющие подшипника

Какие бывают подшипники описано выше, но в большинстве своём их объединяет состав элементов, из которых они состоят.:

  • Обойма. По геометрической форме представляет собой кольцо, внутренняя и наружная поверхность которого обработаны. Между этими обоймами движутся шарики. В современном автомобильном производстве внешняя обойма может встраиваться в ступицу и ремонт подшипника производится путём замены всего узла в сборе.
  • Сепаратор. Обойма специальной формы, по окружности которой находятся отверстия диаметром с используемый шарик. Выполняет роль ограничителя движения шарика внутри обойм.
  • Сальник. Применяется для замыкания открытой боковой поверхности подшипника, изготавливается из специальной резины. Препятствует попаданию грязи в смазку подшипника. Наиболее подвержена износу та часть, которая продаётся по отдельности для проведения ремонта.

Определение параметров по маркировке

Государственный стандарт определяет конструктивные параметры и характеристики устройства.

Корпус подшипника может быть с выемкой и без неё. В первом случае применяется на обработанных поверхностях при удерживании радиальной нагрузки. А без выемки устанавливаются в противоположном случае. Корпус бывает разной ширины, для определения типа используют

следующие аббревиатуры:

  • ШМ — Широкий неразъемный.
  • УБ — Узкий неразъемный.
  • РШ — Широкий разъёмный.
  • РУ — Узкий разъёмный.

При изготовлении этих изделий производителем строго соблюдаются установленные законодательством стандарты. Поэтому производитель вместе со своим изделием предоставляет сопроводительную документацию о нём. Принятая маркировка на территории нашей страны состоит из следующих пунктов:

  • Основного обозначения.
  • Дополнительных префиксов.

Например, маркировку: 6−18030ПР20П. Основные параметры заложены в шесть цифр. Первоначальная цифра 6 — это класс точности изготовления изделия. А ПР20П можно

расшифровать так:

  • П — префикс степени шероховатости поверхности.
  • Р2О — Тип используемой смазки подвижных частей.
  • П — Показатель уровня шума.

Остальной цифровой индекс обозначает:

  • Тип подшипника.
  • Указатель серии наружного диаметра и ширины.
  • Внутренний установочный диаметр.
  • Конструктивная особенность конкретной модели.

Класс точности изделия

Этот параметр указывает в основном на сферу применения изделия. Например, в современных автоматизированных станках применяются только изделия с высшим классом точности. В остальных массово применяемых механизмах используются подшипники с более низким уровнем качества при изготовлении. Класс точности может быть следующим:

  • Нормальный.
  • Сверхвысокий, применяемый индекс — 2.
  • Особо высокий — 4.
  • Высокий — 5.
  • Повышенный — 6.
  • Пониженный — от 7 до 8.

Анализируя вышеприведённый пример, можно сделать вывод, что изделие относится к повышенной степени точности.

Применение подшипников

Основное назначение этих устройств — это снижение фактора трения между подвижными элементами механизма. Могут применяться в автомобильной и сельскохозяйственной промышленности и при изготовлении различного производственного и бытового оборудования.

Преимущества и недостатки конструкции

Преимуществами изделий с такой конструкцией прежде всего считается низкий коэффициент трения и малая чувствительность к смазывающим материалам, дешевизна изготовления

Из числа минусов отмечается слабая стойкость к ударным нагрузкам и невозможность эксплуатации в агрессивных средах и при очень высоких оборотах.

Подшипники качения.

Подшипники качения



Общие сведения

Подшипники качения (рис. 1) представляют собой готовый узел, основными элементами которого являются тела качения – шарики 2 или ролики, установленные между кольцами 1 и 3 и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга сепаратором 4.

Сепаратор служит для направления и удержания тел качения в определенном положении (для обеспечения соосности колец) и для разделения тел качения от их взаимного контакта с целью уменьшения изнашивания и уменьшения потерь на трение.

Внешнее и внутреннее кольца подшипника (или, как их еще называют – обоймы) имеют на рабочей поверхности желобки – дорожки качения, по которым и перекатываются тела качения. Форма колец подшипников качения (наружных и внутренних) определяет угол контакта тел качения с дорожкой качения и, соответственно, влияет на величину осевой или радиальной грузоподъёмности подшипника.

Распределение радиальной нагрузки между телами качения, находящимися в нагруженной зоне (ограниченной дугой не более 180˚), неравномерно (рис. 2) вследствие контактных деформаций колец и различных тел качения. На размер зоны нагружения и неравномерность распределения нагрузки оказывают влияние величина радиального зазора в подшипнике и жесткость корпуса.

В отдельных случаях для уменьшения радиальных размеров подшипник применяют без колец (рис. 3) и тела качения катятся по дорожкам качения, образованным непосредственно на цапфе и в корпусе (в блоке зубчатых колес). Твердость, точность и шероховатость поверхности дорожек качения в этом случае должны быть такими же, как у подшипниковых колец (обойм). Такие игольчатые подшипники могут применяться без сепаратора (а) или с сепаратором (б).

Подшипники качения стандартизированы и широко распространены во всех отраслях машиностроения. Их изготовляют в больших количествах на специализированных подшипниковых заводах, которые организованы во многих городах России и других стран.

Достоинства и недостатки подшипников качения

По сравнению с подшипниками скольжения подшипники качения обладают рядом положительных свойств и преимуществ:

  • Сравнительно малая стоимость благодаря возможности стандартизации и массового производства.
  • Небольшие потери на трение и незначительный нагрев при работе, при этом потери на трение в момент пуска и в рабочем режиме практически не отличаются.
  • Полная взаимозаменяемость, что облегчает монтаж и ремонт машин и механизмов.
  • Небольшой расход дефицитных цветных материалов по сравнению с подшипниками скольжения, в конструкции которых обычно применяются медесодержащие сплавы и цветные металлы.
  • Незначительный расход смазочного материала во время эксплуатации.
  • Малые осевые размеры, простота монтажа и эксплуатации.

Не лишены подшипники качения и недостатков:

  • Относительно большие радиальные размеры.
  • Высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам.
  • Большое сопротивление вращению, шум и низкая долговечность при высоких частотах вращения.
  • Повышенный шум из-за циклического перекатывания тел вращения через нагруженную зону подшипника (рис. 2).
  • Более сложная конструкция по сравнению с подшипниками скольжения.
Область применения подшипников качения

Подшипники качения являются основным видом опор в машинах (автомобилях, сельскохозяйственной, дорожной и военной технике, самолетах, станках и т. п.). Так, в одном автомобиле может применяться более 120 типоразмеров подшипников качения, в самолете их количество может превышать 1000 шт. При этом надежность и долговечность подшипников во многом определяют ресурс машины или механизма.

***

Классификация подшипников качения

Подшипники качения классифицируют по следующим основным признакам:

По форме тел качения (рис. 4) – шариковые и роликовые, причем последние могут быть с цилиндрическими, коническими, бочкообразными, игольчатыми и витыми роликами. Применяют и тела качения сложной геометрической формы (рис. 4,а).

По направлению воспринимаемой нагрузки – радиальные, радиально-упорные, упорные и упорно-радиальные. Деление подшипников в зависимости от направления воспринимаемой нагрузки носит в ряде случаев условный характер. Например, широко распространенный шариковый радиальный однорядный подшипник успешно применяют для восприятия не только радиальной или комбинированной, но и чисто осевой нагрузки, а упорно-радиальные подшипники обычно используют только для восприятия осевых нагрузок.

По числу рядов тел качения – одно-, двух- и четырехрядные.

По основному конструктивному признаку – самоустанавливающиеся (например, сферические самоустанавливающиеся при угловом смещении осей вала и отверстия в корпусе) и несамоустанавливающиеся; с цилиндрическим или конусным отверстием внутреннего кольца (обоймы), сдвоенные и др.

Кроме основных подшипников каждого типа изготавливают их конструктивные разновидности (модификации).

***




Условные обозначения и маркировка подшипников качения

В нашей стране условные обозначения подшипников регламентируются российским стандартом ГОСТ 3189-89 «Подшипники шариковые и роликовые. Система условных обозначений». Импортные подшипники имеют отличающуюся от российской маркировку, подробное описание которой приведено на следующей странице.

Условное обозначение подшипника обычно наносится на торцевую поверхность внешнего или/и внутреннего кольца (см. рисунок).

Основное условное обозначение может быть составлено из семи цифр, условно обозначающих внутренний диаметр подшипника, размерную серию, тип, конструктивные особенности и др. Нули, стоящие левее последней значащей цифры, не проставляют. В этом случае число цифр в условном обозначении может быть меньше семи, например: 7206.

Две первые цифры справа обозначают диаметр d отверстия внутреннего кольца подшипника. Для подшипников с внутренним диаметром d = 20…495 мм размер внутреннего диаметра определяется умножением указанных двух цифр на 5. Так, подшипник 7206 имеет диаметр внутреннего кольца d = 30 мм (06×5).

Третья цифра справа обозначает серию диаметров и совместно с седьмой цифрой, обозначающей серию ширин, определяет размерную серию подшипника, т. е. условно характеризует его внешние габариты. В порядке увеличения наружного диаметра подшипника (при одном и том же внутреннем диаметре d) серии бывают: особо легкая – 1, легкая – 2, средняя – 3, тяжелая – 4 и др. Так, подшипник 7206 – легкой серии диаметров 2.

Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника:

  •     0 — Шариковый радиальный
  •     1 – Шариковый радиальный сферический двухрядный
  •     2 – Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами
  •     3 – Роликовый радиальный сферический двухрядный
  •     4 – Роликовый радиальный игольчатый однорядный
  •     5 – Роликовый радиальный с витыми роликами
  •     6 – Шариковый радиально-упорный однорядный
  •     7 – Роликовый конический
  •     8 – Шариковый упорный, шариковый упорно-радиальный
  •     9 – Роликовый упорный, роликовый упорно-радиальный

Приведенный выше в качестве примера подшипник 7206 является роликовым коническим.

Пятая и шестая цифры справа обозначают отклонение конструкции подшипника от основного (базового) типа. Например, подшипник 7206 основной конструкции пятой цифры в обозначении не имеет, а аналогичный подшипник с упорным бортом на наружном кольце имеет обозначение 67206.

Седьмая цифра справа обозначает серию подшипника по ширине. В порядке увеличения ширины подшипника (при одних и тех же наружном и внутреннем диаметрах) серии по ширине бывают 0, 1, 2, 3 и др.

Кроме цифр основного обозначения справа и слева от него могут быть нанесены дополнительные буквенные или цифровые знаки, характеризующие специальные условия изготовления данного подшипника.

Так, класс точности подшипника маркируется цифрой слева от основного обозначения через тире (дефис). В порядке повышения классы точности обозначают: 0, 6, 5, 4, 2. Класс точности, обозначаемый цифрой 0 и соответствующий нормальной точности, не проставляют.
В общем машиностроении применяют подшипники классов 0 и 6. В изделиях высокой точности или работающих с высокой частотой вращения (высокооборотные электродвигатели, шпиндели скоростных станков и т. п.) применяют подшипники классов 5 и 4. Приведенный в нашем примере подшипник 7206 имеет класс точности 0.
Помимо приведенных выше имеются и дополнительные (более высокие и низкие) классы точности.

В зависимости от наличия дополнительных требований к уровню вибраций, отклонениям формы и расположения поверхностей качения, моменту трения и другим параметрам установлены три категории подшипников:
    А – повышенные регламентированные нормы;
    В – регламентированные нормы;
    С – без дополнительных требований.
Знак категории указывают слева от обозначения класса точности.

Возможные знаки справа от основного обозначения:
    Е – сепаратор выполнен из пластических материалов;
    Р – детали подшипника из теплопроводных сталей;
    С – подшипник закрытого типа, заполненный смазочным материалом и др.

Примеры обозначений подшипников:

311 – подшипник шариковый радиальный однорядный средней серии диаметров 3, серии по ширине 0, с внутренним диаметром 55 мм, основной конструкции класса точности 0.

6-36209 – подшипник шариковый радиально-упорный однорядный, легкой серии диаметров 2, серии по ширине 0, с внутренним диаметром 45 мм, с углом контакта α = 12˚, класса точности 0.

4-12210 – подшипник роликовый однорядный с короткими цилиндрическими роликами, легкой серии диаметров 2, серии по ширине 0, с внутренним диаметром 50 мм, с одним бортом на наружном кольце, класса точности 4.

4- 3003124Р – подшипник роликовый радиальный сферический двухрядный особо легкой серии диаметров 1, серии по ширине 3, с внутренним диаметром 120 мм, основной конструкции, класса точности 4, детали подшипника изготовлены из теплостойких сталей.

***

Статьи по теме «Подшипники качения»:

Характеристика основных типов подшипников качения
Расчет и подбор подшипников качения на заданный ресурс и статическую грузоподъемность
Примеры решения задач на подбор подшипников
Конструирование подшипниковых узлов
Обозначение и маркировка импортных подшипников



Главная страница

  • Страничка абитуриента

Дистанционное образование
  • Группа ТО-81
  • Группа М-81
  • Группа ТО-71

Специальности
  • Ветеринария
  • Механизация сельского хозяйства
  • Коммерция
  • Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины
  • Инженерная графика
  • МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
  •    Карта раздела
  •       Общее устройство автомобиля
  •       Автомобильный двигатель
  •       Трансмиссия автомобиля
  •       Рулевое управление
  •       Тормозная система
  •       Подвеска
  •       Колеса
  •       Кузов
  •       Электрооборудование автомобиля
  •       Основы теории автомобиля
  •       Основы технической диагностики
  • Основы гидравлики и теплотехники
  • Метрология и стандартизация
  • Сельскохозяйственные машины
  • Основы агрономии
  • Перевозка опасных грузов
  • Материаловедение
  • Менеджмент
  • Техническая механика
  • Советы дипломнику

Олимпиады и тесты
  • «Инженерная графика»
  • «Техническая механика»
  • «Двигатель и его системы»
  • «Шасси автомобиля»
  • «Электрооборудование автомобиля»

Устройство и виды подшипников — F&F GmbH

Принцип конструкции колесных подшипников не менее стар, чем принцип самого колеса. Со времен первого колеса стоял вопрос – как обеспечить его свободное вращение и защитить от разрушительного воздействия износа в процессе движения под нагрузкой. В этой статье мы рассмотрим основные виды подшипников, отдельные их компоненты и различия между подшипниками «колесным» и «ступичным». Но независимо от формы и типа подшипника все они выполняют единую цель, а их главным компонентом являются ролики, цилиндры и шарики.

Навигация по статье

Основные виды подшипников и их назначение

Конструкция и элементы подшипников

Колесные и ступичные подшипники – в чем разница

Основные виды подшипников и их назначение

Шариковые подшипники

Одни из наиболее распространенных типы подшипников в которых используются сферические тела качения – шарики. Широко применяются в автомобилестроении, электродвигателях, бытовой технике и т. д. Впервые массовую обработку шаров и, соответственно, возможность массового производства данного вида подшипников предложила компания FAG.

Благодаря сферической форме тел качения возможно их вращение в любом направлении. Многие из видов шариковых подшипников способны воспринимать и радиальные нагрузки, с приложение веса сверху, и осевые, в сторону силы. Тем не менее, все виды шариковых подшипников характеризуются малой площадью контакта, которая напрямую зависит от размера шариков. Поэтому они применяются преимущественно в тех узлах машин и оборудования, на которые не приходятся большие нагрузки, отсутствует сильное давление и ударные воздействия. Использование шариковых подшипников для узлов, рассчитанных на большие нагрузки  требует увеличение диаметра сферического тела, соответственно увеличивается  и конструктивный размер изделия.

Цилиндрические роликовые подшипники

В данном типе подшипников тела качения имеют цилиндрическую форму, что позволяет равномерно распределять радиальную нагрузку по широкому пятну контакта. Благодаря этому они оптимально подходят для некоторых тяжелых условий эксплуатации. Изобретателем одним из наиболее широко используемых типов – игольчатых роликовых подшипников, является компания INA.

Увеличенное пятно контакта обеспечивает стойкость к радиальным, но уменьшает стойкость к осевым силам. Поэтому у данного вида подшипников и их назначения нет возможности использования в узлах подвергаемых большим осевым нагрузкам. Широко применяется в подшипниковых узлах с малым диаметром вала, труднодоступных местах, например, коробках передач.

Роликовые конические подшипники

Тела качения данного типа подшипников представляют собой ролики конической формы. Благодаря этому значительно повышается стойкость к радиальной или осевой нагрузкам, а также к высоким ударным воздействиям. Наиболее часто назначением подшипников данного типа является монтаж внутри ступицы колеса. Распространенным конструктивным решением является совместное расположение двух конических подшипников в одном узле с зеркальным расположением конических роликов.

Конструкция и элементы подшипников

Основой классификации подшипников является форма тела качения, но существенная разнится и конструкция других элементов.

Обойма

Металлическое кольцо с высокоточной, прецизионной обработкой наружной и внутренней поверхностей. Конструктивные внутренние элементы подшипника окружены обоймой, которая и обеспечивает вращение. Часто роль наружной обоймы играет корпус или ступица, где имеются соответствующие проточки под тела качения. В этом случае подшипник, чаще всего, меняется вместе со всем узлом.

Нередко применяются составные подшипники, которые состоят из внутренней обоймы и сепаратора со сферическими телами качения, сальника и наружной обоймы. В этом возможна замена подшипника без наружной обоймы запрессованной в ступицу. При этом следует принять во внимание, что использование старой обоймы не всегда целесообразно и может повлечь уменьшение ресурса работы нового подшипника. Далеко не все дефекты заметны при осмотре, а преждевременный выход из строя обоймы влечет за собой выход из строя всего узла.

Сепаратор

Данный элемент подшипника представляет собой обойму перфорированную по форме и размеру тел качения, которые устанавливает классификация подшипников – сферических, цилиндрических или конических. Это своего рода ячейки представляющие собой внутреннюю поверхность, в которой вращается подшипник. Сепараторы являются основной частью подшипника и, как правило, отдельно не поставляются.

Сальник

Представляет собой кольцо из закаленной резины. Второе название – пыльник, хотя его основное назначение не только защита от пыли, а и препятствие вытеканию смазки и попаданию воды. Уплотнения всегда изнашиваются в процессе эксплуатации подшипника и должны быть заменены при ремонте и замене подшипника. Рекомендуется при отсутствии уплотнений в узлах машин и оборудования установить их отдельно или заменить.

Ступица колеса

Литой или кованный элемент, к которому крепится автомобильное колесо. Как правило, подшипники колес находятся внутри ступицы и обеспечивают свободное их вращение вокруг оси. В зависимости от вида подшипников и их назначения могут называться ступичными или ступицей в сборе (ступица-подшипник). Поставляются они, чаще всего, в сборе со ступицей, что позволяет производить замену без помощи пресса, исключая неправильный монтаж.

Смазка

Высококачественная синтетическая или минеральная смазка, предназначенная для уменьшения трения и износа поверхностей изделия у любого вида подшипника. В отличие от трансмиссионных и моторных масел, смазка используемая в подшипникам характеризуется высокой стойкостью к температуре, сохраняет кинетическую вязкость при перегреве. Однако сильные значения вязкости не позволяют использовать данные типы смазок в изделиях с малыми зазорами.

Обязательным требованием при выполнении ремонтных работ, независимо от видов подшипников и их классификации, является использование чистых смазывающих материалов. Запрещается хранить открытую смазку на открытом воздухе в течение длительного времени по причине накопления содержащейся в воздухе пыли. Помните – пыль в составе смазки увеличивает износ подшипника.

Колесные и ступичные подшипники – в чем разница

Если взять конструкцию легковых авто, то виды подшипников и их классификация определяются типом привода – передним, задним или полным, а также тем, является ли колесо ведущим. Вот некоторые основные правила автомобильной классификации:

  • Подшипники применяемые на приводных колесах, независимо от того в передне- или заднеприводным является автомобиль, называются «ступичными». Причина в том, что назначение подшипника – находиться на ступице с валом который и вращает ось внутри подшипника. 
  • Подшипники, устанавливаемые на не приводные оси, называются «колесными» так как они размещаются между ступицей колеса и валом большого рычага.
  • Автомобили с полным приводом оснащены ступичными подшипниками на каждом из колес.

В целом же, термины «колесный» и «ступичный» идентичны и подразумевают одно и тоже изделие, что необходимо учитывать рассматривая виды подшипников и их классификацию.

Другие статьи

Предохранительные муфты

Предохранительные муфты входят в число наиболее ответственных узлов привода, обеспечивающих не только передачу крутящего момента, но и защиту оборудования от чрезмерных нагрузок и др. нештатных ситуаций. Компания «Ф и Ф», в качестве официального представителя в России, предлагает большой выбор муфт одного из ведущих мировых производителей –  компании  FLENDER.

Привод для конвейера

В организации ритмичной работы технологической цепочки промышленных предприятий конвейер играет одну из главных, если не главную роль. При правильном проектировании и использовании надежного оборудования конвейер будет приносить огромную прибыль, при недочётах и непродуманном выборе производителя и поставщика – простои и материальные убытки.

Муфты соединительные: виды и критерии выбора

Для соединения двух валов или вала с расположенными на нем деталями применяются специальные муфты. Они обеспечивают высокопрочное совмещение элементов, без труда противостоят различным механическим воздействиям и неблагоприятным факторам окружающей среды. Рассмотрим виды соединительных муфт, которые предохраняют систему от перегрузок, разъединения валов и компенсируют их несоосность.

Опоры качения

Не все знают, что подшипник качения, как, впрочем, и многие другие изобретения в механике, был придуман давным-давно. Обычно историки демонстрируют поднятые с морского дна остатки древнеримского или древнегреческого судна, в которых сохранились некоторые детали подъёмника. Основной вал этого кабестана (лебёдки) вращали каменные ядра. Считается, что именно этот механизм и есть самый первый известный учёным шариковый подшипник. Да будет так.

 

Несмотря на это, подшипники с механизмом вращения на опорах качения, исключая редчайшие единичные случаи, не использовались широко до того момента, пока технологический прогресс не снабдил мастеров огромными количествами одинаковых шариков, а затем и роликов, способных равномерно распределить между собой рабочую нагрузку. Поэтому подшипники качения многие считают высокотехнологическими «пионерами» сферы массового машиностроения.

 

Стандартизация подшипников качения

 

Сложности и особая специфика технологий изготовления подшипников заставили производителей разработать универсальные модели. В большинстве компаний придерживаются стандартов США и ISO/DIN. При этом конкуренты объединились с целью дальнейшего технологического развития и сохранения единых производственных норм.

 

Довольно долго автоконцерны пользовались в конструкциях своих механизмов универсальными типами подшипников. Однако со временем большие объёмы производства и дополнительные требования заставили их изготовлять специализированные устройства, приспособленные исключительно для автомобилей:

 

  • опорные подшипники для подвесок;

 

  • выжимные подшипники качения для муфт сцепления;

 

  • подшипники для ступиц колес последнего поколения.

 

Конструкция и характеристики подшипника

 

Любой подшипник состоит из внутреннего и внешнего колец, роликов или шариков, а также сепаратора, разделяющего между собой эти элементы качения. Кроме сепаратора, изготовленного из мягкого цветного метала или пластика, остальные части подшипниковой конструкции выполнены их специальной высокопрочной стали.

 

Важной характеристикой подшипника считается диаметр его вала (цапфы), на который он устанавливается. Однако при одинаковом диаметре вала, внешние габариты подшипника могут существенно варьироваться, в зависимости от максимально допустимой нагрузки на модель данной серии. Стандартные подшипники выпускают в легкой, средней и тяжелой сериях (у различных производителей классификация может незначительно различаться).

 

Не менее важен и класс точности подшипника, определяющий отсутствие вибраций, бесшумность работы и долговечность всего подшипникового узла.

 

Классификация подшипников

 

В зависимости от восприятия нагрузки подшипники бывают:

 

  • Радиальные;

 

  • Радиально-упорные;

 

  • Упорные.

 

Несмотря на то, что радиально-упорные модели воспринимают только одностороннее осевое усилие, в некоторых из них предусмотрена возможность двухсторонней радиальной нагрузки. В подшипниках ступиц колес автомобилей, к примеру, конструкция включает два работающих навстречу один другому стандартных радиально-упорных подшипника. Шариковые радиально-упорные подшипники более быстроходны и воспринимают осевые усилия непосредственно шариками и особыми «высокими» бортиками внутреннего и внешнего колец. Роликовые модели более грузоподъёмные и воспринимают осевое усилие всей поверхностью внутреннего и внешнего колец через конические ролики.

 

В редких случаях и при исключительно осевых нагрузках на вал, задействуют упорные подшипники, которые серьёзно ограничены по угловой скорости, то есть при действии центробежной силы работают «неправильно». Кольца упорных моделей не вращаются, а только перемещаются от своего центра на определённый угол, в зависимости от поворота, к примеру, стойки руля управления.

 

Радиальные подшипники

 

Радиальные модели подшипников могут быть шариковыми (наиболее распространены) и роликовыми. Они просты по своей конструкции и незначительно сопротивляются вращению. При этом нагрузки могут быть как радиальные, так и осевые величиной до 70% неизрасходованной радиальной.

 

Роликовые подшипники

 

Из одинаковых по размеру шариковых и роликовых подшипников к более высоким нагрузкам лучше приспособлен второй тип. Однако, находясь под осевой нагрузкой, такой подшипник серьёзно износится, если сопротивление качению резко увеличится. К тому же этот тип крайне чувствителен к перекосам. Иногда роликовые модели комплектуют нестандартными, похожими на витые пружины роликами. И хотя каждый такой ролик рассчитан на меньшую нагрузку, чем традиционный, он, благодаря своим пружинящим качествам, менее чувствителен к ударам и перекосам.

 

Игольчатые и насыпные подшипники

 

Желание уменьшить размеры подшипников заставило промышленников придумать игольчатые модели, в которых ролики существенно удлинены. Иногда они на самом деле похожи толстые иглы. Многие такие устройства вообще не имеют какого-либо кольца, а иногда и обоих. А если в них нет также сепаратора, а элементы качения занимают все пространство от вала до корпуса, то их считают «насыпными». Такие устройства востребованы при изготовлении относительно маломощных ДВС (для газонокосилок, пил, скутеров и даже некоторых мотоциклов). Обычно они входят в конструкции коленчатых валов, шатунов и опор поршневого пальцев вместо подшипников скольжения.

 

Самоустанавливающиеся подшипники

 

Агрегаты, в которых валы могут перекоситься, снабжают самоустанавливающимися подшипниками. Их внешнее кольцо расточено по сфере, в центре которой и будет находиться центр самого подшипника. Это позволяет внешнему кольцу перекоситься по отношению ко внутреннему не более чем на 3 градуса, без заклинивания элементов качения в самом подшипнике. Такие модели бывают преимущественно шариковыми. Мелкие шарики в них размещены в два ряда. При высоких радиальных нагрузках шарики заменяют на «бочкообразные» ролики.

Разница между подшипниками скольжения и качения

Просмотров: 2124

Разница между подшипниками скольжения и качения

В чем разница между подшипниками качения и скольжения? Насколько она принципиальная с точки зрения эксплуатации? Можно ли заменить подшипник качения подшипником скольжения? На эти и другие вопросы дадим ответы в статье.

Содержание

  • Где используются подшипники качения и скольжения
  • Конструкция подшипника скольжения
  • Конструкция подшипника качения
  • Ключевая разница между подшипниками качения и скольжения
  • Таблица сходств и различий подшипников качения и скольжения

Где используются подшипники качения и скольжения

Подшипники качения и скольжения получили самое широкое распространение. Они используются в различных механизмах и устройствах, в которых присутствуют вращающиеся элементы. От миниатюрных часов до корабельных двигателей — везде имеются подшипники.

Глобальной разницы между подшипниками качения и скольжения нет — ведь и те, и другие выполняют одни и те же действия. Вообще видов подшипников намного больше. Например, в крутящиеся офисные кресла устанавливаются упорные подшипники, а в конструкции автомобильных колес используются радиальные. Все они выполняют следующие действия:

  • удерживают ось в определенном положении;
  • уменьшают сопротивление в месте контакта конструкции и вращающегося элемента;
  • передают крутящий момент от вращающегося элемента другим деталям и механизмам.

Конструкция подшипника скольжения

Подшипник скольжения представляет собой кольцо, внутри которого размещены валы или втулки. Кольцо удерживает вал в заданном положении и вращается в той же плоскости. При вращении вал контактирует с подшипником, в результате чего появляется трение между валом и подшипником. Чтобы снизить трение, в подшипниках скольжения используются смазки. Они также необходимы для отведения избыточного тепла и защиты деталей подшипника от пыли и влаги. Самые распространенные смазки для подшипников скольжения делаются на основе лития, например, Литол.

Подшипники скольжения выпускаются в двух вариантах:

  • Разборные;
  • Неразборные.

Подшипники скольжения разборные легко разделяются на два элемента, между которыми помещают смазку. Она со временем твердеет и загрязняется, поэтому периодически ее нужно менять. Неразборные подшипники неремонтопригодные, они заправляются смазкой в заводских условиях, и при ее загустевании менять приходится весь подшипник целиком.

Конструкция подшипника качения

Разница между подшипником скольжения и качения становится заметна уже на этапе конструкции, ведь устройство у вторых более сложное. Подшипник качения представляет собой два кольца, вставленных с зазором одно в другое. Между кольцами располагаются тела качения:

  • ролики,
  • бочонки,
  • шарики,
  • иглы.

С наружной стороны меньшего кольца и с внутренней стороны большего кольца часто делают насечки для того, чтобы улучшить сцепление между кольцами и телами качения.

Вал продевается сквозь внутреннее кольцо подшипника качения. При вращении детали начинает вращаться внутреннее кольцо подшипника — и приводит в движение тела качения. Наружное же кольцо подшипника остается неподвижным.

Разновидностью подшипника качения является подшипник качения с сепаратором. Разделитель представляет собой кольцо, в полости которого имеются углубления. В них помещаются тела качения. Такая конструкция работает более эффективно и при этом имеет малую толщину.

Так же, как и подшипники скольжения, подшипники качения производятся в открытом и закрытом виде. Наибольшее распространение получили закрытые подшипники качения, которые практически полностью герметичны и защищены от воздействия окружающей среды. Их не нужно смазывать, они дольше служат и способы выдерживать большие нагрузки.

Ключевая разница между подшипниками качения и скольжения

Конструктивно обе разновидности подшипников схожи, но в работе используют принципиально разные силы. Если коротко ответить на вопрос, в чем разница между подшипником качения и скольжения, то это будет снижение силы трения при контакте подшипника с валом вращения. В сравнении с подшипниками скольжения, подшипники качения работают с более высоким КПД и не приводят к сильному трению соприкасающихся поверхностей.

Кроме того, разница подшипника качения и скольжения заключается в условиях эксплуатации. Подшипники скольжения можно использовать в воде и других жидких рабочих средах (при условии, что конструкция подшипника закрытая). Подшипники качения, напротив, чувствительны ко влажности, зато они могут эксплуатироваться при высоких температурах.

Наглядно разница подшипника качения и скольжения представлена в таблице.

Таблица сходств и различий подшипников качения и скольжения

Признак

Подшипники скольжения

Подшипники качения

Срок эксплуатации

При прочих равных срок эксплуатации дольше.

При прочих равных прослужат меньше.

Условия эксплуатации

Закрытые подшипники скольжения могут использоваться в пыльных условиях или при контакте с водой. Подшипники скольжения допустимо эксплуатировать при вибрационных и ударных нагрузках.

Могут эксплуатироваться при высоких температурах. Большая влажность для них недопустима.

Шумность

При работе издают легкий шум.

В работе практически бесшумные.

Валы

Вал и подшипник скольжения изнашиваются с разной скоростью, что может делать более частым техническое обслуживание. Подшипники этого типа эффективно работают даже с валами большого диаметра.

Эффективно работают с разными валами, в том числе с высокой скоростью вращения.

Цена

Процесс изготовления подшипников скольжения проще, поэтому их стоимость ниже.

Подшипники качения сложнее в производстве, их стоимость выше.

Таким образом, в некоторых случаях разница между подшипником качения и скольжения не принципиальна, и можно заменить один на другой. Но в некоторых ситуациях, например, если механизм эксплуатируется в контакте с водой или при высоких температурах, если на вал приходится большая нагрузка или если у него высокая скорость вращения, заменять подшипник скольжения на качения и обратно нельзя.

Купить конические подшипники для спецтехники можно по ссылке.

Ранее мы писали о том, для чего используются металлические гибкие рукава.

Новый экскаватор-лесозаготовитель 959ML для работы на крутых склонах 28 января 2020

КрАЗ утвердил план новой техники на год 14 февраля 2014

В ноябре автозавод «Урал» представляет спецтехнику для нефтегазовой отрасли 21 ноября 2013

Обновленная версия самосвала Hydrema 922 27 апреля 2019

Бульдозер гусеничный: как выбрать надежную технику
Какие бывают трактора: фото, классификация и виды
Самое интересное о спецтехнике читайте в разделе «Новости спецтехники»!

Подшипник качения — устройство выбор и преимущества

Содержание

  1. Подшипник качения — устройство, выбор и преимущества
  2. Конструкция подшипника качения
  3. Материалы подшипника качения
  4. Преимущества подшипников качения
  5. Типы подшипников качения
  6. Выбор подшипника качения
  7. Размер и тип воздействия
  8. Требования к сборке и разборке

Подшипник качения — устройство, выбор и преимущества

Подшипник качения — устройство, выбор, преимущества и краткая характеристика.

Подшипники качения — часто также называемые шариковыми подшипниками — это подшипники, которые облегчают перемещение компонентов за счет качения и уменьшают трение. Типичными телами качения являются шары и цилиндры (в меньшей форме также называемые иглами). Их держат в клетках.

Конструкция подшипника качения

Конструкция подшипника качения обычно относительно проста. Во-первых, это элементы качения, такие как шарики, шариковые ролики, иглы или конические ролики. Кроме того, подшипник качения имеет внутреннее и внешнее кольцо с дорожками качения тел качения, сепаратор (держатель с карманами для тел качения), уплотнения (они защищают от грязи и утечки смазки) и смазку. Важно знать, что форма тел качения в основном определяет свойства, а также название подшипника (например, «шариковый подшипник» или «игольчатый подшипник»).

В современных подшипниках качения тела качения обычно устанавливаются в сепараторе. Это сохраняет их равномерно и не позволяет им касаться друг друга. Это также предотвращает выпадение тел качения из разъемных подшипников.

Материалы подшипника качения

Дорожки и тела качения в основном изготавливаются из закаленной хромистой стали, но также используется цементированная сталь. С другой стороны, такие материалы, как коррозионно-стойкие специальные стали, керамика или пластмассы, часто используются в специальных подшипниках и в экстремальных условиях эксплуатации.

Для особых условий эксплуатации имеются роликовые подшипники в следующих исполнениях: из нержавеющей стали; Гибридные подшипники (два материала), в которых кольца подшипников изготовлены из стали, а тела качения — из керамики; Керамические подшипники, в которых как кольца подшипников, так и подшипники качения изготовлены из нитрида кремния, оксида циркония или карбида кремния; Пластиковые подшипники с телами качения из стекла или керамики против агрессивных кислот или щелочей в химической и пищевой промышленности, а также подшипники с пластиковыми сепараторами для малошумной работы.

Сегодня сталь используется в качестве стандартного материала для сепараторов из листового металла. Прочные клетки доступны из латуни, стали, твердой ткани и других материалов. Сепараторы из полиамида, армированного стекловолокном, обладают чрезвычайно малым весом, а также очень хорошими характеристиками скольжения и аварийного хода. Их можно найти, например, в виде так называемых оконных сепараторов в однорядных радиально-упорных шарикоподшипниках или в игольчатых подшипниках.

Преимущества подшипников качения

Когда машина работает, тела катятся между внутренним и внешним кольцами. Они удерживаются поверхностями из закаленной стали. Такой дизайн имеет преимущества. В первую очередь следует отметить значительно меньшее трение. В результате во время работы выделяется меньше тепла и уменьшается потребность в смазке. Дополнительные преимущества перед, например,

Подшипники скольжения:

  • значительно более низкие затраты на уход и обслуживание
  • ограниченное выделение тепла
  • требуется меньше смазки
  • легко заменяемый
  • Направление вращения можно изменить без технических изменений.

Типы подшипников качения

Каждый тип роликоподшипника имеет характерные свойства, которые делают его особенно подходящим для определенных областей применения. В зависимости от типа тела качения различают самые разные типы подшипников качения. Формы тел качения варьируются от шариков, шариковых роликов до цилиндрических роликов, игл, конических роликов и цилиндрических роликов. Вот краткое изложение:

  • Радиальный шарикоподшипник (DIN 625) поглощает радиальные силы.
  • Радиально-упорный шарикоподшипник предназначен для поглощения радиальных и осевых сил в одном направлении. Такие подшипники работают в велосипеде, но также и в автомобильной промышленности.
  • Самоустанавливающийся шарикоподшипник (DIN 630) может выдерживать как осевые, так и радиальные нагрузки.
  • Цилиндрический роликоподшипник (DIN 5412) имеет большую радиальную несущую способность, но он не может быть нагружен или подвергается очень незначительной нагрузке в осевом направлении.
  • Конический роликоподшипник (DIN 720, ISO 355) выдерживает очень высокие нагрузки как в радиальном, так и в осевом направлении.
  • Игольчатый роликоподшипник (DIN 617) имеет иглы в качестве тел качения, нагружается только радиально и подходит для небольших монтажных пространств.
  • Самоустанавливающийся шарикоподшипник (DIN 630) может быть нагружен как в радиальном, так и в осевом направлении.

 

Для особых случаев применения специальные подшипники точно соответствуют требованиям заказчика. Примером может служить комбинация подшипников качения и шариковых подшипников для особо высоких нагрузок.

Выбор подшипника качения

Подшипники качения обычно представляют собой стандартизированные стандартные компоненты, но при установке они являются функционально важными элементами машины. Общие правила выбора подходящего подшипника качения могут быть установлены лишь в ограниченной степени. Дизайнеру важно учесть несколько факторов. Работа разработчика упрощается тем, что очень часто по крайней мере один из основных размеров подшипника качения — обычно диаметр отверстия — определяется окружающей конструкцией. В настоящее время конструкторы избалованы выбором компьютерных программ, которые безопасно направляют их к оптимальному выбору подшипников.

При поиске подходящего подшипника качения для конкретного случая конструктор должен учитывать следующие факторы:

Размер и тип воздействия

Условия установки (доступное пространство) и тип смазки подшипника
Рабочие параметры подшипника (частота вращения, тепловой баланс / рабочая температура)
Условия окружающей среды (грязь, вибрация, …)
Требования к точности
поддержание

Требования к сборке и разборке

Во многих случаях также бывает, что роликовый подшипник воспринимает не одностороннюю, а комбинированную нагрузку. Поэтому здесь используются упорные радиально-упорные шарикоподшипники, сферические роликоподшипники, радиальные шариковые, конические роликовые и цилиндрические роликоподшипники.

Однако одного места для установки и направления нагрузки недостаточно для выбора подшипника качения для конкретного применения. Требуемый срок службы и условия эксплуатации вызывают множество вопросов, которые либо подтверждают, либо опровергают выбор подшипника.

Также необходимо ответить на следующие вопросы: Как долго прослужит склад? Принимает ли он необходимые скорости? Какая смазка нужна подшипнику качения?

Радиальные шарикоподшипники качения и скольжения

Многообразие применений роликовых подшипников в различных машинах

Как всем известно, роликовый подшипник — это механический компонент, который поддерживает соединительные и вращающиеся валы, помогая при движении и подвижности в машине. Короче говоря, это металлический элемент, используемый для уменьшения трения и достижения критической универсальности при радиальных, осевых и осевых нагрузках.

Тем не менее, многие из нас не совсем понимают широту их использования в машинах от сложных приложений, таких как автомобильная промышленность, до простых конструкций, таких как ваш повседневный кухонный смеситель. И эти виды использования разнообразятся в промышленности с повседневной изобретательностью.

Итак, являясь ведущим поставщиком подшипников качения в Сингапуре, команда SLS Bearings здесь, чтобы дать вам еще больше информации о фантастической гибкости конструкции инженерного компонента, который просто везде.

Мы коснемся четырех основных типов роликовых подшипников, которые мы предлагаем здесь, в SLS Bearings, а также их роли, функций, преимуществ и областей применения, чтобы помочь вам принять правильное решение для вашей машины.

 

Подробнее: Что вызывает выход из строя и поломку роликовых подшипников?

 

 

1. Цилиндрические роликоподшипники

(Источник: SKF)


Первый из роликоподшипников — это цилиндрический подшипник, название которого определяется его поперечным сечением. Клетка и внутреннее кольцо роликоподшипника удерживают несколько микроцилиндров.

a) Роль

Будучи ведущим поставщиком роликоподшипников в Сингапуре, важно, чтобы цилиндрические роликоподшипники также были известны в машиностроении как прямые роликоподшипники. Они разработаны с учетом теплового расширения во время передачи мощности, что обеспечивает высокую производительность и долговечность даже в стрессовых условиях.


b) Функция

Общая функция цилиндрического формата от SLS Bearings заключается в использовании их конвейерной маневренности для минимизации трения при тяжелых радиальных нагрузках. В основном радиальный подшипник (а не осевой подшипник) рассчитан на то, чтобы выдерживать силы, перпендикулярные доступу.


c) Преимущества

Цилиндрические подшипники являются одним из наиболее часто используемых компонентов от вашего поставщика роликовых подшипников в Сингапуре. Это связано с тем, что, несмотря на ограниченные осевые нагрузки, их радиальная конструкция позволяет им работать на высоких скоростях, а их однородность позволяет им быть взаимозаменяемым и ремонтопригодным элементом.


d) Области применения

Цилиндрические подшипники используются в самых различных областях, от производства электроэнергии до автомобилестроения.

  • Масляные насосы
  • Редукторы
  • Двигатели
  • Сталелитейные заводы
  • Транспортировка материалов
  • Ветряные турбины
  • Подметальные машины
  • Шкворни
  • Системы передачи
  • Сельскохозяйственное оборудование
  • Компрессоры кондиционеров
  • Смесители для кухни

 

 

2. Конические роликоподшипники

(Источник: SKF)


Конические роликоподшипники очень похожи на цилиндрические роликоподшипники и имеют аналогичное поперечное сечение. Тем не менее, этот компонент имеет угловую конструкцию, позволяющую обрабатывать нагрузки как в радиальном, так и в осевом направлениях.


a) Назначение

Роль конического роликоподшипника с цилиндрическим телом качения, удерживающим коническую внешнюю кромку, заключается в том, чтобы выдерживать более высокую осевую нагрузку. Фактически, суть конических роликоподшипников, продаваемых здесь, в SLS Bearings, заключается в том, что чем больше конусность компонента, тем выше осевая нагрузка, которую он может выдерживать.


b) Функция

Рабочие характеристики конического роликоподшипника заключаются в использовании двойных дорожек качения, которые воспринимают инерционные силы и трение под углом, чтобы увеличить нагрузку, воспринимаемую в обоих направлениях. Когда два конических роликоподшипника используются одновременно, например, в колесах транспортных средств, они имеют более высокую долговечность.


c) Преимущества

Выдающиеся преимущества конических роликоподшипников включают способность выдерживать значительную нагрузку как осевого, так и радиального направления силы используемых металлических компонентов. Кроме того, коническая конструкция позволяет увеличить резервуары для смазки между зонами радиального и осевого зазоров.


d) Применение

Компания SLS Bearings поставляет конические подшипники для различных вариантов использования. Это связано с применением одинарных, двойных и четырехрядных конических подшипников.

  • Колеса автомобиля
  • Прокатные станы
  • Редукторы
  • Оборудование для хостинга
  • Горнодобывающее оборудование
  • Сельскохозяйственные машины
  • Карданные валы
  • Спортивные роботы

 

 

3. Сферические роликоподшипники

(Источник: SKF)


Представляя промежуточное решение между цилиндрическим роликоподшипником и шарикоподшипником, сферический подшипник имеет поперечное сечение с компонентами качения, напоминающими бочку или бочку.


a) Роль

При закупке у специализированного поставщика роликоподшипников в Сингапуре сферический роликоподшипник играет основную роль, обеспечивая двунаправленную тягу и универсальность движения. Это связано с тем, что всесторонне суженные концы позволяют компонентам качения поглощать передачу трения даже при несоосности между внутренним и наружным кольцами.


b) Функция

Основная функция, представленная всего столетие назад, заключается в повышении грузоподъемности и уменьшении трения между компонентами при одновременном учете несоосности. Это достигается благодаря двухрядным дорожкам качения с дополнительной смазкой и центральному фланцу, что облегчает промышленное использование под высоким давлением.


c) Преимущества

Как уже упоминалось, разнообразие формы ролика дает преимущества приспосабливания к несоосности между компонентами. Это достигается с помощью сепаратора, который удерживает тело качения в шахматном порядке, а не линейно. Кроме того, этот подшипник может выдерживать большую двунаправленную нагрузку.


d) Области применения

Имея возможность справляться с несоосностью, команда SLS Bearings видит, что сферические роликоподшипники используются в различных отраслях механической промышленности. Особенно для небольших компонентов, чтобы обеспечить движение без трения между нематериальными элементами.

  • Внедорожники
  • Масляные насосы
  • Машины для пищевой промышленности
  • Редукторы
  • Транспортировка материалов
  • Оборудование для переработки целлюлозы
  • Механические вентиляторы
  • Машины непрерывного литья заготовок
  • Ветряные турбины
  • Морская силовая установка
  • Буровые установки
  • Строительная техника

 

 

4. Игольчатые роликоподшипники

(Источник: INA)


Игольчатые роликоподшипники представляют собой подразделение радиальных роликоподшипников, рассчитанное на высокие и высокие нагрузки. При этом из соображений технического обслуживания эти типы роликоподшипников выбирают для прочной и структурно надежной передачи в соединениях.


a) Роль

Игольчатый роликоподшипник является одним из самых молодых развивающихся роликоподшипников с большим количеством длинных и тонких цилиндров в пределах дорожки качения подшипника. Он был разработан таким образом, чтобы свести к минимуму трение при более высоких радиальных нагрузках и снизить риск смещения.


b) Функция

То, как игольчатый роликоподшипник имеет меньшие размеры и содержит больше элементов, помогает увеличить поток масла, увеличить срок службы и сохранить общую способность выдерживать высокие радиальные нагрузки в механических функциях. Тем не менее, этот роликовый подшипник имеет единую и линейную линию тел качения внутри дорожки качения подшипника для увеличения осевых нагрузок.


c) Преимущества

Спецификация игольчатого роликоподшипника обеспечивает значительные преимущества в области машиностроения, такие как способность воспринимать высокие радиальные нагрузки при компактной конструкции. Кроме того, подшипник имеет меньшую нагрузку на смазку, пониженное трение и более высокую устойчивость к температуре, что делает его более энергоэффективным.


d) Области применения

Игольчатые роликоподшипники имеют те же разнообразные промышленные применения, что и цилиндрические роликоподшипники, однако из-за минимальных размеров они могут выполнять масштабированные роли.

  • Автомобильные компоненты
  • Шарниры коромысел
  • Устройства передачи
  • Планетарные передачи
  • Воздушные компрессоры
  • Двухтактные двигатели
  • Четырехтактные двигатели
  • Шестерни с постоянным зацеплением
  • U-образные соединения
  • Опоры шкивов

.

 

Выбор правильного типа роликоподшипников

Поскольку каждый тип роликоподшипников имеет разные характеристики, важно понимать их перед применением на вашем оборудовании, чтобы сократить время простоя машины и предотвратить преждевременный выход из строя.

Являясь ведущим поставщиком роликоподшипников в Сингапуре, мы предлагаем вам ряд четырехъядерных роликоподшипников и корпусов. Чтобы узнать больше о нашей продукции и разнообразном спектре применения подшипников в вашей отрасли, посетите наш веб-сайт или свяжитесь с командой сегодня.

Наша команда преданных своему делу инженеров и специалистов готова обсудить возможности для вашего оборудования. Это включает в себя поиск и установку ваших подшипников качения, чтобы обеспечить максимальную производительность, выносливость и долговечность.

 

Устройство подшипника качения — JTEKT Corporation

Настоящее изобретение относится к устройству подшипника качения, включающему функцию самосмазывания.

Подшипники качения, такие как радиально-упорные шарикоподшипники, используются для поддержки валов, вращающихся с относительно высокой скоростью, таких как различные типы шпинделей, используемых в рабочих инструментах. В качестве способов смазывания подшипников качения для поддержки таких шпинделей, которые вращаются с высокой скоростью, во многих случаях обычно в основном используется масляно-воздушный способ смазки.

Воздушно-масляный метод смазки представляет собой метод продувки незначительного количества смазочного масла, которое периодически подается к подшипнику качения по трубопроводу с помощью сжатого воздуха, и в этом методе, поскольку смазочное масло подается к подшипнику будучи принудительно пропущенным через воздушную завесу, образованную вокруг подшипника качения, который вращается с высокой скоростью, сжатый воздух используется в качестве так называемого носителя.

При подобном методе масляно-воздушной смазки устройство масляно-воздушной смазки и смесительный клапан, а также компрессор и внешние трубопроводы необходимы снаружи шпинделя или подобного устройства, в котором подшипник, который является объектом для смазка, и в дополнение к этому, каналы для масла и воздуха должны быть образованы внутри шпинделя и т.п. Это вызывает проблемы, связанные с увеличением производственных затрат и повышением уровня шума из-за использования сжатого воздуха.

С целью решения проблем были предложены устройства подшипников качения, в которых механизм подачи смазочного масла встроен во внутреннюю часть подшипника качения (см., например, патентные документы № 1, 2). Практический пример конфигурации подшипника качения, в который встроен механизм подачи смазочного масла, показан на фиг. 10 и 11. Фиг. 10 представляет собой аксиально-параллельный разрез, а на фиг. 11 представляет собой вид спереди, который получается, если смотреть справа на фиг. 10. В этом примере подшипник качения включает внутреннее кольцо 9. 0268 51 , наружное кольцо 52 и множество тел качения 53 , расположенных таким образом, чтобы свободно катиться в таком состоянии, что они удерживаются с постоянными интервалами в окружном направлении между внутренним кольцом 51 и наружное кольцо 52 сепаратором 54 , и узел подачи масла, состоящий из бака 55 для хранения в нем смазочного масла, насоса 56 для всасывания и слива смазочного масла, хранящегося в баке 55 , сопло 57 , установленное на выпускном отверстии насоса 56 и выполненное таким образом, чтобы проходить вблизи тела качения 53 в пределах кольцевого пространства, ограниченного внутренним кольцом 51 и наружным кольцом. 52 таким образом, что он должен открываться, а схема привода 58 , включающая батарею питания для насоса 56 , сконструирована таким образом, чтобы крепиться к внутренней периферийной поверхности неподвижного кольца, например, внешнее кольцо 52 подшипника качения, чтобы подавать крайне незначительное количество, например, несколько десятков нл/мин, смазочного масла из отверстия на дистальном конце сопла 57 внутрь воздушной завесы образуется при вращении подшипника качения.

Согласно предлагаемой технологии, поскольку смазочное масло подается внутрь воздушной завесы, образующейся при вращении подшипника качения, сжатый воздух, необходимый в качестве носителя при масляно-воздушном способе смазки, отсутствует. больше не требуется, и, следовательно, проблема шума может быть решена, и, кроме того, компрессор, масляно-воздушный смазочный агрегат, а кроме того, также больше не нужны внешний трубопровод и внутренний трубопровод, что делает предлагаемые технологии выгодными с точки зрения затрат. , также.

  • Патентный документ № 1: JP-A-2004-108388
  • Патентный документ № 2: JP-A-2004-316707

Между прочим, в подшипнике качения, который включает смазочный механизм, описанный выше , крайне важно решить проблему того, как заставить чрезвычайно незначительное количество смазочного масла эффективно способствовать смазке подшипника качения. А именно, хотя почти все смазочное масло, подаваемое из отверстия на дальнем конце сопла, желательно подавать между кольцом подшипника и элементом качения и элементом качения и внутренней периферийной поверхностью кармана в сепараторе, поскольку нарушение воздушного потока и отрицательное давление создаются внутри подшипника качения из-за его вращения, даже если сопло открывается вблизи тела качения внутри подшипника качения, иногда возникает случай, когда становится трудно точно подавайте смазочное масло в места, описанные выше.

Изобретение было сделано с учетом ситуаций, и его целью является создание устройства подшипника качения, которое может подавать смазочное масло в места на подшипнике качения, подходящие для смазки подшипника качения, такие как места между роликами качения. элементов и колец подшипников или тел качения и внутренних периферийных поверхностей гнезд в сепараторе более надежно по сравнению с обычным устройством подшипника качения, имеющим функцию самосмазывания.

Для достижения целей согласно изобретению предлагается устройство подшипника качения, содержащее:

внутреннее кольцо и наружное кольцо;

множество тел качения, расположенных с возможностью качения между внутренним кольцом и наружным кольцом;

сепаратор, расположенный между внутренним кольцом и наружным кольцом и образованный множеством карманов для размещения множества тел качения, соответственно, и канавкой, которая проходит на одной торцевой стороне сепаратора по окружности вдоль полная окружность клетки вокруг ее центра вращения, сообщается с множеством карманов и включает нижнюю часть;

сопло, дистальный конец которого вставлен в канавку; и

насос, сообщающийся с резервуаром для хранения смазочного масла, для подачи смазочного масла, хранящегося в резервуаре, к телу качения через сопло.

Здесь, в изобретении, канавка может иметь следующую конфигурацию, если смотреть на ее поперечное сечение. То есть предпочтительно может быть принята конфигурация, в которой канавка больше расширяется к наружному кольцу по мере его приближения к телам качения, и также предпочтительно может быть принята конфигурация, в которой канавка проходит ближе к наружному кольцу по мере его приближения к телам качения.

Изобретение направлено на решение проблемы за счет образования окружной канавки, которая сообщается по отдельности с карманами и позволяет вставлять сопло в канавку на его дальнем конце для подачи смазочного масла.

А именно, в изобретении канавка выполнена на одном торце сепаратора таким образом, что проходит по окружности вокруг центра вращения сепаратора, канавка выполнена с возможностью индивидуального сообщения с гнездами через нижнюю поверхность его, а дистальный конец сопла вставлен в канавку с одной торцевой стороны. Эта конфигурация создает состояние, в котором отверстие на дальнем конце сопла индивидуально сообщается с внутренней частью карманов. В соответствии с конфигурацией, когда подшипник качения вращается, поскольку не возникает разницы в скорости между отверстием в клетке, которая находится на стороне вставки сопла, и отверстиями в карманах, создается небольшое возмущение воздушного потока и отрицательное давление в часть канавки, где сопло выполнено открытым, благодаря чему смазочное масло, подаваемое из отверстия на дальнем конце сопла, гарантированно достигает тела качения, и почти все подаваемое таким образом смазочное масло способствует смазке вала. подшипник качения.

Кроме того, если смотреть в поперечном сечении, канавка расширяется больше к наружному кольцу по мере приближения к телам качения, или канавка расширяется ближе к наружному кольцу по мере приближения к телам качения, в результате чего воздушный поток, направленный к телам качения, создается внутри канавки за счет центробежной силы, а смазочное масло, подаваемое из отверстия на дальнем конце сопла, направляется к телам качения гарантированным образом.

В соответствии с изобретением в подшипнике качения, включающем сопло, которое вставлено между внутренним кольцом и наружным кольцом подшипника таким образом, чтобы оно открывалось в кольцевом пространстве, образованном между ними, и насос для подачи смазочное масло, хранящееся в баке через патрубок, так как на одной торцевой стороне сепаратора образована канавка, удерживающая тела качения с постоянными интервалами путем размещения их по отдельности в карманах между внутренним кольцом и наружным кольцом в таких таким образом, чтобы проходить по окружности по всей его окружности и индивидуально сообщаться с карманами, и сопло вставляется в канавку, образованную таким образом на его дальнем конце, состояние создается в отверстии на дальнем конце сопла, в котором нарушение воздушного потока и отрицательное давление трудно создать по сравнению с обычным подшипником качения с функцией самосмазывания, благодаря чему t Смазочное масло, подаваемое из отверстия на дальнем конце сопла, может гарантированно достигать тел качения, способствуя смазке подшипника качения, и, следовательно, подшипник качения можно эффективно смазывать путем подачи небольшого количества масла. смазочное масло. В результате, с устройством подачи масла, в котором бак не может быть повторно заполнен смазочным маслом, срок службы смазочного масла, хранящегося в резервуаре, может быть продлен, тогда как с устройством подачи масла, в котором бак может быть повторно заполнен смазочным маслом, интервал доливки смазочного масла может быть увеличен.

РИС. 1 представляет собой аксиально-параллельный разрез варианта осуществления, в котором изобретение применяется к радиально-упорному шарикоподшипнику.

РИС. 2 представляет собой вид спереди распорки 3 наружного кольца в варианте осуществления, показанном на фиг. 1, что получается, если смотреть слева на фиг. 1.

РИС. 3 представляет собой чертеж, показывающий общую конфигурацию узла подачи масла 4 в варианте осуществления изобретения, на котором примерная схема, представляющая механическую конфигурацию, и блок-схема, представляющая электрическую конфигурацию, показаны вместе.

РИС. 4 представляет собой вид в перспективе клетки 14 в варианте осуществления изобретения.

РИС. 5 представляет собой вид с частичным разрезом той же клетки 14 в варианте осуществления изобретения, который получается, если смотреть с торца, противоположного показанному на фиг. 4.

РИС. 6 представляет собой аксиально-параллельный разрез основной части другого варианта осуществления изобретения.

РИС. 7 представляет собой аксиально-параллельный разрез основной части еще одного варианта осуществления изобретения.

РИС. 8 представляет собой вид в перспективе, показывающий пример формирования канавки, когда изобретение применяется к подшипнику качения, в котором используется сепаратор корончатого типа.

РИС. 9 представляет собой аксиально-параллельный вид в разрезе, который показывает пример, в котором узел подачи масла встроен во внутреннюю часть самого подшипника качения.

РИС. 10 представляет собой аксиально-параллельный вид в разрезе, который показывает пример конфигурации обычного устройства подшипника качения, включающего функцию самосмазывания.

РИС. 11 представляет собой вид спереди обычного подшипника качения, который получается, если смотреть справа на фиг. 10.

1 : радиально-упорный подшипник; 11 , 110 : внутреннее кольцо; 12 , 120 : наружное кольцо; 13 : тело качения; 14 , 140 : клетка; 14 a , 140 a : карман; 14 b , 140 b : канавка; 14 c : открытие; 14 d : наружная боковая стенка; 2 : прокладка внутреннего кольца; 3 : прокладка наружного кольца; 4 : узел подачи масла; 41 : бак; 42 : насос; 43 : сопло; 44 : схема возбуждения

Далее варианты осуществления изобретения будут описаны со ссылками на чертежи.

РИС. 1 представляет собой аксиально-параллельный разрез варианта осуществления, в котором изобретение применяется к радиально-упорному шарикоподшипнику, а на фиг. 2 показан вид спереди распорки 9 наружного кольца.0268 3 радиально-упорного шарикоподшипника, который получается, если смотреть слева на РИС. 1.

В этом варианте осуществления показан пример, в котором узел подачи масла 4 расположен на прокладке внутреннего кольца 2 и прокладке наружного кольца 3 , которые расположены рядом друг с другом в радиально-упорном шарикоподшипнике. 1 , пространство наружного кольца 3 , которое представляет собой прокладку на неподвижной стороне подшипника 1 . Радиально-упорный шариковый подшипник 1 имеет конструкцию, в которой множество тел качения (шариков) 13 удерживаются с заданными интервалами в окружном направлении между внутренним кольцом 11 и наружным кольцом 12 , при этом они размещаются по отдельности во множестве карманы 14 a образованы в сепараторе 14 , и в этом варианте осуществления наружное кольцо 12 встроено в корпус H в качестве неподвижного кольца, а вал S прикреплен к внутренней периферийной поверхности внутреннее кольцо 11 .

Блок подачи масла 4 состоит в основном из бака 41 для хранения смазочного масла, насоса 42 , который сообщается с баком 41 посредством трубы 41 таким образом 903 для всасывания и слива смазочного масла, хранящегося в баке 41 , сопло 43 , которое установлено на нагнетательном отверстии насоса 42 , и цепь привода 44 для насоса 42 , и эти составные части узла подачи масла 4 прикреплены к внутренней периферийной поверхности прокладки 3 наружного кольца вдоль нее. Сопло 43 вставляется в канавку 14 b , образованную в клетке на его дальнем конце, как будет описано ниже.

Общий пример конфигурации узла подачи масла 4 показан на РИС. 3, где примерная схема, показывающая механическую конфигурацию, и блок-схема, показывающая электрическую конфигурацию, показаны вместе.

Насос 42 состоит из камеры насоса 42 A , диафрагма 42 B , которая образует одну стенку из палаты насоса 42 , которая образует одну стену палаты 42 888888888888 гг. c прикреплен к диафрагме 42 b и обратному клапану 42 d , который установлен на соединительной части между насосной камерой 42 и трубой 9098 41 и . Схема возбуждения 44 включает в себя аккумуляторную батарею 44 a источника питания и подает, например, прямоугольный сигнал напряжения на пьезоэлектрический элемент 42 c . В этой конфигурации, когда прямоугольный сигнал напряжения подается на пьезоэлектрический элемент 42 c , диафрагма 42 b смещается вертикально, как видно на фигуре. Когда диафрагма 42 B смещен вверх, смазывание в баке 41 всасывается в камеру насоса 42 A с помощью Check Calve 42 D и Pipe 42 D и Pipe 42 D и Pipe 42 D и Pipe 42 D и Pipe 42 D и Pipe 42 D . диафрагма 42 b после ее смещения вверх смещается вниз, смазочное масло внутри насосной камеры 42 a выбрасывается в направлении сопла 43 таким образом, чтобы он подавался от отверстия 43 a на дальнем конце сопла 43 к клетке 14 . Когда смазочное масло выпускается насосом 42 , смазочное масло внутри насосной камеры 42 a не может вернуться в сторону трубы 41 a в любом случае благодаря наличию обратный клапан 42 d . Количество смазочного масла, которое должно подаваться к радиально-упорному шарикоподшипнику 1 — очень маленькое количество порядка 30 нл/мин. Кроме того, в зависимости от условий эксплуатации количество подаваемого смазочного масла может изменяться от нескольких сотен мкл до нескольких сотен нл/мин.

Фиксатор 14 в этом варианте представляет собой обработанную смолой клетку, и, как показано на РИС. 4, который представляет собой вид клетки в перспективе, и фиг. 5, который представляет собой вид с частичным разрезом, если смотреть со стороны торца, противоположной фиг. 4, канавка 14 b выполнен на одной торцевой стороне сепаратора таким образом, что проходит по окружности по всей окружности сепаратора вокруг его центра вращения. Эта канавка достигает карманов 14 a в их нижней части, а затем открывается по отдельности внутрь карманов 14 a . Ссылочный номер 14 c на ФИГ. 5 обозначает отверстие в канавке 14 b во внутренней окружной поверхности кармана 14 a . Сопло 43 затем вставляется в канавку 14 b с одной торцевой стороны клетки 14 с небольшим зазором между ними, чтобы достичь нижней части канавки 14 b , то есть отверстие 14 c во внутренней окружной поверхности кармана 14 и в отверстии на его дистальном конце и выполнен с возможностью открывания в нем.

В соответствии с описанной выше конфигурацией тела качения 13 вращаются вокруг своих осей, когда внутреннее кольцо 11 радиально-упорного подшипника 1 вращается, а сепаратор 14 также вращается вместе с ним. с прокаткой тел качения 13 . С отверстия на дистальном конце насадки 43 расположен в канавке 14 b сепаратора 14 , потоку воздуха практически не мешает вращение радиально-упорного подшипника 1 вблизи отверстия сопло, и там трудно создать отрицательное давление. Следовательно, почти все смазочное масло, подаваемое из отверстия на дальнем конце сопла, достигает тел качения 9.0268 13 через отверстия 14 c , которые сообщаются с карманами 14 a в нижней части канавки 14 b , чтобы способствовать смазке радиально-упорного подшипника 69 8910 , что позволяет эффективно смазывать радиально-упорный шарикоподшипник 1 за счет подачи небольшого количества смазочного масла.

Здесь, в случае конфигурации паза 14 b предназначен для формирования воздушного потока, направленного к телам качения 13 в канавке 14 b за счет вращения радиально-упорного подшипника 1 , смазочное масло, подаваемое из сопла 43 , может обеспечивать более надежное сцепление с телами качения. Варианты осуществления таких конфигураций будут показаны в аксиально-параллельных разрезах на фиг. 6 и 7.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, внешняя боковая стенка или боковая стенка 14 б обращена к наружному кольцу 12 обеих боковых стенок канавки 14 б образована в сепараторе 14 выполнена в виде стенки, наклоненной больше наружу по мере приближения к телам качения 13 . В канавке 14 б , имеющей такую ​​форму сечения, создается поток воздуха, направленный к телам качения 13 вдоль наклоненной наружу боковой стенки 14 г за счет вращения сепаратора 14 , связанного с вращением радиально-упорного шарикоподшипника 1 , в результате чего смазочное масло, подаваемое из отверстия на дистальном конце сопла 43 , проходит по воздушному потоку и достигает тела качения 13 гарантированно. Кроме того, с боковой стенкой 14 d , которая наклонена наружу, смазочное масло, налипшее на боковую стенку 14 d , направлено к телам качения 13 за счет центробежной силы, возникающей при вращении сепаратора 14 , и, следовательно, в этом отношении также может быть реализовано эффективное использование смазочного масла.

С другой стороны, в варианте осуществления, показанном на фиг. 7, для того чтобы канавка 14 b , образованная в сепараторе 14 , проходила ближе к наружному кольцу 12 по мере приближения к телам качения 13 , по крайней мере часть канавки 14 b , который находится рядом с телами качения 13 , наклонен наружу. Даже если обе боковые стенки канавки 14 b расположены ближе к наружному кольцу 12 в целом, как в приведенном выше примере, воздушный поток, направленный к наружному кольцу 12 , также производится внутри канавки 14 b , а смазочное масло легко достигает тел качения 13 . Кроме того, поскольку смазочное масло, которое прилипает к обеим сторонам канавки 14 b , также направляется к элементам качения 13 , может быть реализовано эффективное использование смазочного масла.

Здесь, в соответствующих вариантах осуществления, хотя сепаратор, изготовленный из смолы, описан как используемый в качестве сепаратора 14 , конечно, могут использоваться другие различные типы материалов, такие как латунь и мягкая сталь. Кроме того, изобретение также может быть применено к сепаратору коронного типа. Вид в перспективе на фиг. 8 показан вариант осуществления, в котором изобретение применяется к сепаратору корончатого типа. Эта корончатая клетка 140 имеет конструкцию, в которой части стойки 142 сформированы так, чтобы они выступали с целью формирования карманов 140 a , и когда используется корончатый сепаратор 140 , как показано, a канавка 140 b может быть сформирована только на торце, который лежит на стороне основания 141 клетки, при этом нижняя часть канавки 140 b выполнена для индивидуального сообщения с карманами 140 а.

Кроме того, в вариантах осуществления, которые были описаны выше, в то время как узел подачи масла 4 описан как закрепленный на прокладке наружного кольца 3 , узел подачи масла 4 может быть встроен в несущий. ИНЖИР. 9 показан аксиально-параллельный разрез, иллюстрирующий такой вариант осуществления. В варианте осуществления, показанном на фиг. 9, внутреннее кольцо , 110, и наружное кольцо , 120, выполнены так, чтобы проходить на одинаковое расстояние с одной стороны их осевого торца по сравнению с обычным радиально-упорным шарикоподшипником, и узел подачи масла 9.0268 4 , аналогичный описанным в вышеупомянутых вариантах осуществления, встроен в кольцевое пространство, образованное между расширенными частями внутреннего кольца 110 и наружного кольца 120 . В этом варианте осуществления наружное кольцо 120 описано как используемое в качестве неподвижного кольца, и, следовательно, составные элементы узла 4 подачи масла прикреплены к внутренней периферийной поверхности наружного кольца 120 . Также в этой конфигурации канавка 14 b , который аналогичен элементам в вышеупомянутых вариантах осуществления, сформирован в клетке 14 , а сопло 43 вставлено во внутреннюю часть канавки 14 b , сформированной таким образом на дистальном конце его часть, что позволяет обеспечить те же функции и преимущества, что и в предыдущих вариантах осуществления.

Кроме того, изобретение может, конечно, в равной степени применяться к другим подшипникам качения, помимо радиально-упорных шарикоподшипников, таким как шарикоподшипник с глубокими канавками, цилиндрический роликоподшипник и конический роликоподшипник.

Устройство подшипника качения — NTN CORPORATION

1. Область

Настоящее изобретение относится к устройству подшипника качения для поддержки с возможностью вращения, например, шпинделя станка и, более конкретно, к устройству подшипника качения, которое можно использовать с например, вертикальный шпиндель, а также смазочную структуру, используемую в таком устройстве подшипника качения.

2. Описание предшествующего уровня техники

Смазочное устройство, имеющее механизм, способный не только охлаждать подшипниковое устройство, но также подавать и выпускать смазочное масло в подшипниковое устройство и из него, было предложено, например, в патентном документе 1. перечислено ниже. В этом смазочном устройстве, как показано на фиг. 46А прилагаемых чертежей используется внутренняя кольцевая прокладка 9.0268 50 , который удерживается в контакте с торцом внутреннего кольца, и элемент 51 подачи смазочного масла, который удерживается в контакте с торцом наружного кольца. Проходящая по окружности канавка 53 образована на наклонной поверхности внутреннего кольца 52 , которая продолжается от торца внутреннего кольца к поверхности дорожки качения внутреннего кольца, и в то же время сопло 54 предусмотрено в элемент подачи смазочного масла 51 , так что смазочное масло, одновременно служащее охлаждающей средой для подшипников, может впрыскиваться из форсунки 54 в проходящую по окружности канавку 53 . На этом рисунке линии со стрелками обозначают направление потока смазочного масла. Когда смазочное масло, введенное в элемент 51 подачи смазочного масла, впрыскивается в проходящую по окружности канавку 53 , внутреннее кольцо 52 может быть охлаждено. Часть смазочного масла внутри проходящей по окружности канавки 53 подается в подшипниковое устройство через зазор, ограниченный выступающей частью 55 , которая проходит от элемента 51 подачи смазки внутрь подшипникового устройства и наклонной поверхности, упомянутой выше.

  • [Патентный документ 1] Выложенная патентная публикация Японии № 2008-240946

Подшипник, показанный на ФИГ. 46А, используется значительное количество составных частей, поскольку подшипниковое устройство требует использования смазочного устройства, отдельного от подшипникового устройства. Как показано на фиг. 46В, где это подшипниковое устройство используется для поддержки вертикального или вертикального вала, высота В выпускного отверстия для масла занимает положение выше, чем высота А, на которой застаивается смазочное масло. По этой причине масло сбрасывается недостаточно, и в это время значительное количество смазочного масла, которое осталось не слитым, стекает внутрь подшипникового устройства. Это, в свою очередь, приводит к увеличению сопротивления перемешиванию, а также к повышению температуры внутри подшипникового узла, что часто затрудняет достижение высокой скорости работы. Из-за этого признана необходимость плавного сброса смазочного масла, поступающего внутрь подшипникового устройства.

Кроме того, в обычном подшипниковом узле качения существуют следующие пути выпуска масла I и II (оба не показаны):

Путь выпуска масла I: Путь, по которому смазочное масло выводится наружу подшипникового узла после охлаждения внутреннего кольца.

Путь отвода масла II: Путь, по которому смазочное масло выводится наружу подшипникового узла после использования в качестве смазочной среды.

В обычном смазочном устройстве до сих пор общепринятой практикой было использование насоса в каждом из этих каналов I и II для выпуска масла для быстрого выпуска масла из подшипникового устройства. Однако было обнаружено, что под действием силы всасывания, развиваемой насосом в тракте отвода масла II, значительное количество смазочного масла имеет тенденцию течь внутрь подшипникового устройства, что сопровождается достаточно высоким сопротивлением перемешиванию. повысить температуру подшипникового узла. С другой стороны, было обнаружено, что, когда насос в канале нагнетания масла II не использовался, а вместо этого позволял сливу масла под действием гравитационной силы и/или центробежной силы, отрицательное давление возникло внутри подшипникового узла под действием силы притяжения, развиваемой насосом в канале нагнетания масла I, и масло не смогло в достаточной мере попасть внутрь подшипникового устройства.

Принимая во внимание вышеизложенное, заявитель настоящей заявки нашел такой способ, при котором всасывающее отверстие предусмотрено в части прокладки наружного кольца рядом с выпускным отверстием для масла, чтобы воздух мог поступать в масло. нагнетательного патрубка в момент всасывания слитого масла насосом предотвращается развитие отрицательного давления внутри подшипникового узла, что позволяет подавать достаточное количество смазочного масла внутрь подшипникового узла. Однако было обнаружено, что утечка смазочного масла во всасывающее отверстие часто происходит из-за вибраций, возникающих при протекании воздуха из всасывающего отверстия внутрь подшипникового устройства. Кроме того, как показано на фиг. 47 прилагаемых чертежей, когда всасывающий канал 56 предусмотрен в корпусе Hs таким образом, чтобы проходить в осевом направлении, смазочное масло, вытекающее из всасывающего отверстия 58 , и воздух мешают друг другу в части 57 всасывающего канала 56 , как обозначено пунктирным кружком на фиг. 47, что в конечном итоге привело бы к развитию масляного барьера. Как только этот барьер возникнет, воздуху будет трудно проникнуть внутрь подшипникового устройства, и баланс давления внутри шпиндельного устройства будет неблагоприятно затронут. Другими словами, давление внутри подшипникового узла станет отрицательным, и масло больше не будет поступать в достаточной степени внутрь подшипникового устройства.

Принимая во внимание вышеизложенное, основная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство подшипника качения, в котором по сравнению с используемыми в известном уровне техники число составных частей уменьшено, а смазочное масло отведено в достаточной степени для избежать нежелательного повышения сопротивления перемешиванию и нежелательного повышения температуры внутри подшипникового узла, которое может быть результатом сопротивления перемешиванию смазочного масла, чтобы, таким образом, обеспечить возможность работы подшипникового узла качения на высокой скорости.

Другой важной целью настоящего изобретения является создание устройства подшипника качения упомянутого выше типа, в котором подавляется нежелательное развитие отрицательного давления внутри устройства подшипника, чтобы обеспечить подачу надлежащего количества смазочного масла. внутрь подшипникового узла.

Для достижения этих целей настоящего изобретения предлагается устройство подшипника качения, которое включает в себя пару колец дорожек качения, включая внутреннее кольцо и наружное кольцо, множество тел качения, расположенных между соответствующими поверхностями дорожек качения внутреннего и наружного кольца. наружные кольца, фиксатор для удержания тел качения; удлиняющая часть кольца дорожки качения, выполненная в одном или обоих из внутреннего кольца и наружного кольца и проходящая в осевом направлении, при этом удлинительная часть кольца дорожки качения имеет механизм подачи и выпуска масла для подачи смазочного масла, которое одновременно выступает в качестве охлаждающей среды подшипника, в внутрь подшипникового узла и слить смазочное масло наружу подшипникового узла. Следует отметить, что термин «удлиняющая часть кольца дорожки качения», упоминаемый выше и далее, следует толковать как обозначающий часть кольца дорожки качения, которая проходит в осевом направлении относительно части кольца дорожки качения, которая удовлетворяет необходимая прочность несущего устройства.

В соответствии с описанной выше конструкцией смазочное масло подается внутрь подшипникового узла с помощью механизма подачи и выпуска масла, предусмотренного в удлиняющей части кольца дорожки качения. При этом кольцо дорожек качения охлаждается. Часть введенного таким образом смазочного масла подается к поверхности дорожек качения внутри подшипникового устройства. Кроме того, с помощью механизма подачи и выпуска масла, предусмотренного в удлинении дорожки качения, смазочное масло выводится наружу подшипникового устройства. Таким образом, с помощью механизма подачи и отвода масла, предусмотренного в дорожке качения подшипникового устройства, можно осуществлять подачу и отвод смазки и, следовательно, можно уменьшить количество используемых компонентов, упростить конструкции и для снижения стоимости изготовления по сравнению с традиционными технологиями, в которых используется смазочное устройство, отдельное от подшипникового устройства. Если устройство подшипника качения упомянутого выше типа используется с вертикальным или вертикальным валом, например, высота, на которой смазочное масло застаивается внутри подшипникового устройства, и высота нижней части отверстия для выпуска масла для выпуска смазочное масло через него можно сделать равными друг другу. В таком случае смазочное масло может в достаточной степени вытекать из выпускного отверстия для масла, и можно предотвратить нежелательное попадание значительного количества смазочного масла внутрь подшипникового устройства. Соответственно, можно избежать нежелательного увеличения сопротивления перемешиванию смазочного масла, подавить повышение температуры внутри подшипникового узла и, таким образом, обеспечить работу на высокой скорости.

Упомянутый выше механизм подачи и выпуска масла может включать порт подачи масла для подачи через него смазочного масла внутрь подшипникового узла и порт выпуска масла для выпуска через него смазочного масла наружу подшипникового узла. Лабиринт для подачи смазочного масла, подаваемого из отверстия для подачи масла, внутрь подшипникового узла по направлению к поверхности дорожки качения внутреннего кольца может быть предусмотрен в удлиняющей части кольца дорожки качения, и в этом случае лабиринт преобразуется в с широкими и узкими участками, которые продолжаются от входной стороны к выходной стороне по отношению к направлению подачи смазочного масла. Смазочное масло подается к внутренней поверхности дорожек качения после прохождения через широкие и узкие участки лабиринта. Обеспечение широкой и узкой областей в лабиринте эффективно для снижения количества подаваемого смазочного масла. Соответственно, нежелательного увеличения сопротивления перемешиванию смазочного масла можно дополнительно избежать.

Если устройство подшипника качения используется с вертикальным или вертикальным валом, высота A в удлиненной части кольца дорожки качения, которая расположена на входном конце лабиринта и на которой застаивается смазочное масло, и высота B нижняя часть выпускного отверстия для масла может иметь такое соотношение, которое выражается как A≥B. В этом случае смазочное масло может быть достаточно удалено из порта подачи масла и, следовательно, можно предотвратить попадание значительного количества смазочного масла внутрь подшипникового устройства и избежать нежелательного увеличения перемешивания. сопротивление смазочного масла. Соответственно, подавляется повышение температуры внутри подшипникового узла и обеспечивается работа на высокой скорости.

Вырез для выпуска смазочного масла, подаваемого на поверхность дорожки качения внутри подшипникового узла, через него наружу подшипникового узла может быть предусмотрен в торце кольца дорожки качения на аксиально противоположной стороне относительно дорожки качения удлинительная часть кольца. В этом случае смазочное масло, предназначенное для смазки подшипникового узла, плавно выходит наружу подшипникового узла через вырезанную часть. По этой причине можно предотвратить застой смазочного масла внутри подшипникового устройства. Соответственно, нежелательное увеличение сопротивления перемешиванию смазочного масла может быть надежно предотвращено. Вырезанная часть, упомянутая выше, может быть предусмотрена в кольце качения на неподвижной стороне, которая является одной из сторон внутреннего кольца и наружного кольца, и эта вырезная часть расположена между отверстием для подачи масла и отверстием для выпуска масла в направлении вращение кольца дорожек качения на вращающейся стороне. В этом случае, когда угол сдвига фаз между отверстием для подачи масла и вырезанной частью вдоль упомянутого выше направления вращения сведен к минимуму и смазочное масло извлекается из вырезанной части, нежелательное увеличение сопротивления перемешиванию смазочного масла приводит к можно избежать застоя значительного количества смазочного масла внутри подшипникового устройства.

На торце удлиненной части кольца дорожки качения может быть предусмотрена выпускная канавка, сообщающаяся с отверстием для подачи масла и отверстием для выпуска масла, для выпуска через него смазочного масла, просочившегося внутрь соседнего подшипникового узла. В случае утечки смазочного масла во внутреннюю часть соседнего подшипникового узла из части, сообщающейся с отверстием для подачи масла и отверстием для выпуска масла, вытекающее смазочное масло может быть выпущено из выпускной канавки, упомянутой выше. Выпускная канавка, упомянутая выше, может быть предусмотрена в кольце дорожек качения на неподвижной стороне, которая является одной из сторон внутреннего кольца и наружного кольца, и эта выпускная канавка расположена между отверстием для подачи масла и отверстием для выпуска масла в направлении вращение кольца дорожек качения на вращающейся стороне. В этом случае угол сдвига фаз между отверстием для подачи масла и вырезанным участком вдоль упомянутого выше направления вращения может быть сведен к минимуму, и может быть предотвращена утечка смазочного масла внутрь соседнего подшипникового узла.

Вырезанная часть и выпускная канавка могут быть расположены в одной фазе. В этом случае нет необходимости снабжать корпус выпускным отверстием для масла, которое сообщается между вырезом и выпускной канавкой, и, следовательно, конструкция корпуса может быть упрощена. Вышеупомянутая удлиняющая часть кольца дорожки качения может быть снабжена лабиринтным механизмом, сообщающимся с отверстием для подачи масла и отверстием для выпуска масла, для предотвращения утечки смазочного масла внутрь соседнего подшипникового узла. Упомянутый выше лабиринтный механизм может включать выпуклую часть, выступающую к внешней диаметральной стороне, и вогнутую часть, обращенную к выпуклой части через зазор. Путем создания лабиринтного механизма, как описано выше, можно предотвратить утечку смазочного масла в соседнее подшипниковое устройство.

Упомянутый выше лабиринтный механизм может состоять из кольцевой канавки. Под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения кольца дорожек качения на вращающейся стороне, смазочное масло, находящееся в лабиринтном механизме, может перемещаться по окружной канавке в направлении сошника к негерметичной стороне. Соответственно, нежелательная утечка смазочного масла в соседнее подшипниковое устройство может быть подавлена.

Фаза отверстия для слива масла может располагаться в диапазоне от 180 до 270 градусов относительно отверстия для подачи масла. В этом случае угол сдвига фаз между портом подачи масла и портом выпуска масла вдоль направления вращения дорожки качения на вращающейся стороне может быть увеличен и, по сравнению со случаем, в котором угол сдвига фаз меньше 180 градусов, охлаждающий эффект подшипникового устройства может быть увеличен. Если удлинительная часть кольца дорожки качения предусмотрена в одном из внутренних и наружных колец, в другом из внутреннего и наружного колец может быть предусмотрена прокладка, которая свободна от удлинительной части кольца дорожки качения, чтобы быть обращенной к дорожке качения. Удлиняющая часть кольца, и в этом случае механизм подачи и выпуска масла может быть расположен над удлинительной частью кольца дорожки качения и проставкой. Удлиняющая часть кольца дорожки качения может быть выполнена за одно целое с внутренним кольцом.

Масловводящая часть, обеспечивающая столкновение смазочного масла, подаваемого внутрь подшипникового узла, с распорной втулкой под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения внутреннего кольца, а также вводящая В распорной втулке может быть предусмотрена его по направлению к поверхности дорожек качения внутреннего кольца внутри подшипникового устройства. Смазочное масло, подаваемое внутрь подшипникового узла, сталкивается с частью ввода масла в прокладке под действием центробежной силы, и из этой части ввода масла смазочное масло может легко подаваться к поверхности внутреннего кольца внутри подшипникового устройства. . Кроме того, таким образом смазочному маслу трудно застаиваться.

Если устройство подшипника качения используется с вертикальным валом, механизм подачи и выпуска масла может быть расположен в верхней части устройства подшипника качения. В этом случае за счет действия силы тяжести самого смазочного масла можно не только эффективно подавать количество масла, необходимое для смазки подшипникового узла, от механизма подачи и отвода масла в сторону подшипникового узла, т.е. в сторону поверхности дорожки качения, но также можно уменьшить количество утечки масла из верхней части подшипникового узла.

Впускное отверстие для воздуха может быть предусмотрено на кольце дорожек качения на неподвижной стороне, которая представляет собой одно из внутренних и наружных колец. Если подшипниковый узел установлен в герметичном корпусе, в подшипниковом узле возникает отрицательное давление во время всасывания сливного масла насосом, что затрудняет подачу достаточного количества смазочного масла внутрь подшипникового узла. подшипниковое устройство. Однако из-за наличия впускного отверстия для воздуха, упомянутого выше, внутри подшипникового узла не создается отрицательное давление, и в подшипниковое устройство может подаваться достаточное количество смазочного масла, требуемого подшипниковым устройством. Если на торце кольца дорожки качения имеется вырез для выпуска смазочного масла, подаваемого на поверхность дорожки качения внутри подшипникового узла, наружу наружу подшипникового узла, воздухозаборное отверстие может быть расположено на значительном расстоянии. диагональное положение, образующее разность фаз около 180 градусов относительно вырезанной части. При расположении впускного отверстия для воздуха, по существу, в диагональном положении, наиболее удаленном от отверстия для выреза, количество просачивающегося масла в соседнее подшипниковое устройство может быть сведено к минимуму.

Механизм подачи и отвода масла может включать канавку для подачи смазочного масла, введенного внутрь подшипникового устройства, в окружном направлении. Эта канавка захватывает смазочное масло и поэтому может плавно направлять смазочное масло. Соответственно, исключается вероятность того, что избыточное количество смазочного масла может нежелательно попасть внутрь подшипникового узла и наружу подшипникового узла. Также за счет образования канавки может быть увеличена площадь поверхности механизма подачи и отвода масла, через которую проходит смазочное масло. Соответственно охлаждающий эффект кольца дорожек качения может быть дополнительно увеличен.

В настоящем изобретении кольцеобразная часть встряхивающего буртика, которая выступает радиально наружу, может быть расположена вблизи концевой части наружной диаметральной поверхности внутреннего кольца, и в этом случае смазочное масло, подаваемое из механизм подачи и отвода масла и предусмотренный для смазки внутри подшипникового устройства, после его приема частью отбрасывающей манжеты стряхивается в направлении радиально наружу под действием центробежной силы, возникающей в результате внутреннего вращение кольца. Следует отметить, что формулировка «вблизи торцевой части», упомянутая выше и далее, должна толковаться как означающая часть наружной диаметральной поверхности внутреннего кольца, которая находится на аксиально внешней стороне торцевой поверхности слуга.

Если подшипниковый узел упомянутого выше типа используется, например, с вертикальным или вертикальным валом, смазочное масло поступает из механизма подачи и выпуска масла внутрь подшипникового узла для охлаждения внутреннего и наружного колец . Часть смазочного масла, введенного внутрь подшипникового узла, после того, как она была предоставлена ​​для смазки подшипникового узла, стекает к нижней части. Затем смазочное масло попадает на кольцеобразную часть отбрасывающей муфты под действием собственного веса, а затем стряхивается в радиальном направлении наружу от части отбрасывающей муфты под действием центробежной силы, возникающей в результате этого. вращения внутреннего кольца. Таким образом, смазочное масло, погруженное внутрь подшипникового узла, может плавно вытекать наружу подшипникового устройства. Соответственно, возможно обеспечить работу подшипникового узла на высокой скорости за счет подавления повышения температуры подшипникового узла, вызванного сопротивлением перемешиванию смазочного масла.

Проходящая в осевом направлении часть удлинителя кольца качения может быть предусмотрена во внутреннем кольце, и в этом случае наружное кольцо также снабжено прокладкой, обращенной к удлинителю кольца качения, с механизмом подачи и выпуска масла, расположенным над удлинителем кольца дорожки качения. часть и разделитель. Вырезная часть для выпуска смазочного масла, которое предусмотрено для смазки внутри подшипникового узла, наружу подшипникового узла, может быть предусмотрена на торце наружного кольца наружного кольца, которое расположено радиально снаружи от вибростенда. часть воротника. После того, как смазочное масло, необходимое для смазки подшипника, подается внутрь подшипникового устройства, оно стряхивается в радиальном направлении наружу с помощью части стряхивающего буртика. Стряхнутое таким образом смазочное масло плавно вытекает из выреза наружу подшипникового устройства. Соответственно, смазочному маслу становится трудно застаиваться.

Глубина C от торца наружного кольца в вырезной части и аксиальная толщина D части встряхивающей муфты могут иметь такое соотношение, которое выражается соотношением C>D. При установлении соотношения C>D смазочное масло, стряхиваемое в радиальном направлении наружу и на участке встряхивающего буртика, плавно вводится в вырезанный участок, не допуская при этом столкновения и застаивания на внутренней диаметральной поверхности наружного кольца и впоследствии выводится наружу подшипникового устройства. Вырезанная часть, упомянутая выше, может иметь нижнюю поверхность, выполненную в форме наклонного сечения, наклоненного в осевом направлении наружу в направлении радиально наружу. На торце наружного кольца, где имеется вырезанная часть, выпускное отверстие для масла на стороне внутренней диаметральной кромки наружного кольца может быть расширено, и, следовательно, можно облегчить выпуск стряхиваемого смазочного масла.

Внутренняя боковая поверхность, обращенная к внутренней стороне подшипника, может быть выполнена в форме наклонного сечения, наклоненного в осевом направлении наружу в радиальном направлении наружу. В этом случае, после того как смазочное масло, предназначенное для смазки внутри подшипникового устройства, достигло части со стряхивающей муфтой, поток смазочного масла со стороны базового конца внутренней боковой поверхности части со стряхивающей муфтой в радиальном направлении наружу можно ослабить. Соответственно, смазочное масло может быть дополнительно плавно выведено наружу подшипникового устройства.

Угловой участок между торцом наружного кольца наружного кольца, который расположен радиально наружу от участка встряхивающего буртика, и внутренней диаметральной поверхностью наружного кольца, продолжающейся до этого торца наружного кольца, может иметь наклонную поверхность выполнен с наклонной формой сечения, наклоненной в осевом направлении наружу в направлении радиально наружу. В этом случае смазочное масло, находящееся вблизи угловой части между торцом наружного кольца и внутренней диаметральной поверхностью наружного кольца, течет вдоль наклонной поверхности, и, следовательно, смазочное масло может быть легко удалено.

Окружная канавка может быть предусмотрена вблизи концевой части наружной диаметральной поверхности внутреннего кольца, а часть встряхивающей манжеты разрезной формы, имеющая разрез в одном месте по окружности, устанавливается в окружной канавке. В этом случае внутреннее кольцо может быть обработано более легко, чем в случае, когда часть встряхивающей манжеты выполнена за одно целое с наружной диаметральной поверхностью внутреннего кольца. Соответственно, количество этапов обработки может быть уменьшено. После того, как противоположные периферийные концевые части части встряхивающей манжеты отделены друг от друга, а часть встряхивающей манжеты затем расширена в диаметре, ее можно легко установить в кольцевой паз за счет использования эластичности.

Часть встряхивающей манжеты может иметь торцы, образующие разрез, которые параллельны друг другу и представляют собой коническую поверхность, наклоненную относительно окружного направления части встряхивающей манжеты в разрезе, при этом зазор в разрезе составляет отрицательный пробел или ноль. В этом случае, когда внутреннее кольцо и часть встряхивающей манжеты вращаются, сопротивление перемешиванию, возникающее на противоположных по окружности торцах части встряхивающей манжеты, может быть сведено к минимуму до значения, меньшего, чем сопротивление, возникающее, когда противоположные торцы разделены.

Часть встряхивающей манжеты может быть изготовлена ​​из материала с меньшим коэффициентом линейного расширения, чем коэффициент линейного расширения внутреннего кольца. В случае, если во время работы на высоких скоростях температура внутреннего кольца и части встряхивающей манжеты повышается, и в результате часть встряхивающей манжеты подвергается тепловому расширению, превышающему тепловое расширение внутреннего кольца, часть встряхивающей манжеты скользит относительно внутреннего кольца. Из-за скольжения части стряхивающей манжеты, описанной выше, может существовать вероятность того, что часть стряхивающей манжеты может нагреться и/или войти в контакт с любыми другими составными частями. Однако в соответствии с описанной выше конструкцией, поскольку материал, имеющий коэффициент линейного расширения, который меньше, чем коэффициент линейного расширения внутреннего кольца, используется для части встряхивающей манжеты, можно предотвратить встряхивание. часть буртика от термического расширения больше, чем внутреннее кольцо. Таким образом, можно избежать скольжения части отбрасывающей манжеты и, таким образом, избежать нагревания и контакта части отбрасывающей манжеты с любыми другими составными частями.

Если несколько подшипниковых узлов объединены, может быть предусмотрен механизм предотвращения утечки смазочного масла для предотвращения утечки смазочного масла, которое было предусмотрено для смазки в любом из подшипниковых узлов, в соседнее подшипниковое устройство. В этом случае в соседнем опорном устройстве может подавляться повышение температуры, вызванное сопротивлением перемешиванию смазочного масла.

Он может быть типа, в котором множество узлов подшипников качения, каждый из которых имеет конструкцию, определенную в п. 1 , узлы которого расположены в осевом ряду с внутренними кольцами для поддержки шпинделя, а наружные кольца установлены в корпусе, и механизмом подачи и отвода масла для подачи смазочного масла, одновременно выполняющим функцию внутри корпуса предусмотрена охлаждающая среда для подшипников, направленная внутрь каждого из подшипниковых узлов, а также для ее выпуска наружу из подшипникового узла; предусмотрена удлинительная часть внутреннего кольца во внутреннем кольце так, чтобы она проходила в осевом направлении, или распорка наружного кольца, которая радиально противоположна удлинительной части внутреннего кольца как часть наружного кольца, механизм подачи и нагнетания масла обеспечен над удлиняющей частью внутреннего кольца и прокладкой наружного кольца; и предусмотрены отверстия для впуска воздуха, которые открываются в атмосферу, в верхней и нижней частях осевого диапазона, в котором множество узлов подшипников качения расположены внутри корпуса шпиндельного устройства, и множество воздухозаборные каналы, сообщающиеся с воздухозаборными отверстиями и подшипниковыми полостями узлов подшипников качения.

В соответствии с описанной выше конструкцией за счет подачи смазочного масла внутрь подшипникового узла посредством механизма подачи и отвода масла подшипниковый узел охлаждается. Часть смазочного масла, введенного внутрь подшипникового узла, используется в качестве смазочного масла внутри подшипникового узла. Также с помощью механизма подачи и отвода масла смазочное масло отводится наружу подшипникового устройства. Смазочное масло, используемое для охлаждения подшипникового узла, отводится наружу подшипникового узла с помощью, например, насоса. Смазочное масло, используемое для смазки внутри подшипникового устройства, выбрасывается под действием гравитационной силы самого смазочного масла и центробежной силы.

В частности, поскольку отверстия для впуска воздуха, открытые в атмосферу, предусмотрены в верхней и нижней части корпуса и поскольку множество каналов для впуска воздуха обеспечены в сообщении с этими отверстиями для впуска воздуха и пространством подшипника каждого из подшипников качения упомянутый выше насос одновременно подает смазочное масло, используемое для охлаждения подшипникового узла, и окружающий воздух внутри корпуса. В случае, когда воздух проходит из множества воздухозаборных каналов внутрь подшипникового узла, пульсация вызывается, например, насосом и смазочным маслом, предусмотренными для смазки внутри подшипникового узла, поэтому происходит утечка из множества воздухозаборных каналов, это смазочное масло выбрасывается наружу корпуса через воздухозаборное отверстие в нижней части корпуса. В это время воздух стабильно подается внутрь подшипникового устройства из воздухозаборного отверстия в верхней части корпуса и через множество воздухозаборных каналов.

Благодаря этому необходимое количество воздуха может достаточно поступать внутрь подшипникового узла и можно избежать нежелательного развития отрицательного давления внутри подшипникового узла. Соответственно, внутрь подшипникового устройства может подаваться необходимое количество смазочного масла. Поскольку даже в случае утечки смазочного масла из множества воздухозаборных каналов воздух может подаваться, по крайней мере, из воздухозаборного отверстия в верхней части корпуса, можно гарантированно избежать возникновения масляный барьер без смазочного масла и воздуха, мешающих друг другу в нижней части корпуса. Однако следует отметить, что в случае отсутствия утечек смазочного масла из воздухозаборного отверстия воздух может подаваться из соответствующих воздухозаборных отверстий в верхней и нижней частях корпуса.

Поскольку без использования насоса смазочное масло, предназначенное для смазки внутри подшипникового узла, может вытекать под действием силы тяжести и центробежной силы, смазочное масло не будет чрезмерно поступать внутрь подшипникового устройства . Поскольку, соответственно, можно уменьшить сопротивление перемешиванию, чтобы тем самым подавить повышение температуры подшипника, можно уменьшить потери мощности привода. Кроме того, поскольку, как описано выше, развитие отрицательного давления внутри подшипникового узла подавляется, чтобы обеспечить подачу надлежащего количества смазочного масла внутрь подшипникового устройства, шпиндель может работать на высокой скорости.

Упомянутый выше корпус может быть снабжен каналом подачи масла для подачи через него смазочного масла к механизму подачи и выпуска масла и каналом выпуска масла для выпуска смазочного масла, которое предусмотрено для смазки внутри подшипникового устройства, через него к внешней стороне корпуса, и в этом случае канал для выпуска масла предназначен для выпуска сливного масла под действием силы тяжести, а часть канала для выпуска масла, которая расположена в нижней части корпуса, предусмотрена с рампой маслоотводящего канала наклонной формы, наклоненной вниз к радиально внутренней стороне или радиально внешней стороне.

В нижней части корпуса, используемого в шпиндельном устройстве вертикального типа, горизонтальный канал обычно используется в качестве порта канала для выпуска масла из-за простоты обработки. В канале выпуска масла сливное масло, предусмотренное для смазки внутри подшипникового устройства, выбрасывается под действием силы тяжести. В таком случае эффективность разряда имеет тенденцию к ухудшению при горизонтальном проходе, который является вертикальным проходом. Тем не менее, в соответствии с этой конструкцией, описанной выше, поскольку ранее описанная рампа канала для выпуска масла предусмотрена в той части канала для выпуска масла, которая расположена в нижней части корпуса, сливаемое масло может плавно сливаться по этому каналу для выпуска масла. пандус.

Упомянутый выше механизм подачи и выпуска масла может включать отверстие для подачи масла для подачи через него смазочного масла внутрь подшипникового узла и отверстие для выпуска масла для выпуска через него смазочного масла наружу подшипникового устройства, в в этом случае корпус снабжен соединительным элементом, сообщающимся по текучей среде между каждым из отверстий для выпуска масла и каналом для выпуска масла в радиальном направлении. В этом случае сливное масло, предусмотренное для смазки внутри подшипникового устройства, направляется к каналу для выпуска масла через сообщающиеся элементы, а затем выбрасывается под действием силы тяжести.

Передняя концевая часть каждого из сообщающихся элементов может открываться в масловыпускной канал, и в этом случае соответствующие положения по окружности передних концевых частей верхнего и нижнего сообщающихся элементов расположены измененными относительно друг друга. В этом случае можно предотвратить столкновение сливного масла, выходящего из переднего концевого участка коммуникатора, сообщенного с верхней частью опорного устройства, с передним концевым участком коммуникатора, сообщенного с верхней частью. подшипникового устройства. Соответственно, можно сдерживать турбулентность, возникающую под влиянием сливаемого таким образом сливаемого масла, тем самым повышая эффективность слива сливаемого масла.

Передняя концевая часть каждого из сообщающихся элементов может открываться в масловыпускной канал, в то время как соответствующие передние концевые части множества сообщающихся элементов имеют степень выступания в масловыпускной канал, которая постепенно изменяется так, чтобы величина выступа переднего концевого участка нижнего соединительного элемента может стать больше, чем величина выступа свободного концевого участка верхнего соединительного элемента. Даже в этом случае можно сдерживать турбулентность, возникающую под влиянием сливаемого таким образом сливного масла, тем самым повышая эффективность слива сливного масла.

Нижняя поверхность отверстия для выпуска масла на переднем конце может быть снабжена отверстием для выпуска масла на переднем конце, диаметр которого равен внутреннему диаметру сообщающегося элемента. В этом случае сливаемое масло, направляемое к передней концевой части каждого из сообщающихся элементов, может плавно вытекать из нижней поверхности передней концевой части под действием силы тяжести. Кроме того, может быть предотвращено смешивание сливаемого масла, выходящего из верхнего сообщающегося элемента, с сливным маслом, сбрасываемого из сообщающегося элемента, расположенного ниже этого сообщающегося элемента. Соответственно, при подавлении турбулентного потока эффективность разряда может быть увеличена.

Свободная концевая часть сообщающегося элемента может быть выполнена в виде наклонной поверхности, наклоненной так, чтобы приближаться к противоположной поверхности стенки внутри масловыпускного канала по мере его продвижения вверх. Даже в этом случае сливное масло, выпускаемое из верхнего сообщающегося элемента, может быть предотвращено от смешивания с дренажным маслом, выпускаемым из сообщающегося элемента, расположенного ниже этого сообщающегося элемента. Соответственно, при подавлении турбулентного потока эффективность разряда может быть увеличена.

Корпус может быть снабжен каналом для впуска воздуха для жидкостного соединения канала для впуска воздуха в нижней части и каждого из каналов для впуска воздуха, при этом в случае каналов для впуска воздуха нижняя часть корпуса снабжена аппарель воздухозаборного канала выполнена в виде наклонной формы, наклоненной вниз по направлению к радиальной внутренней стороне или радиальной внешней стороне корпуса. Может случиться так, что из-за пульсации, возникающей в насосе, смазочное масло внутри подшипникового устройства будет поступать в воздухозаборный канал через множество воздухозаборных каналов. В таком случае эффективность разряда имеет тенденцию к ухудшению при горизонтальном проходе, который является вертикальным проходом. Тем не менее, в соответствии с этой конструкцией, описанной выше, поскольку ранее описанная рампа канала для выпуска масла предусмотрена в той части канала для выпуска масла, которая расположена в нижней части корпуса, сливаемое масло может плавно сливаться по этому каналу для выпуска масла. пандус.

Из множества узлов подшипников качения один или оба из торца наружного кольца, расположенного на нижней поверхности каждого из наружных колец, и торца проставки, расположенного на верхней поверхности каждого распорки наружного кольца, может быть снабжено множеством воздухозаборных каналов. В этом случае, например, воздухозаборный канал может быть легко образован вырезанием торца наружного кольца или периферического участка торца распорки.

Любое устройство подшипника качения по настоящему изобретению может использоваться для поддержки основного вала станка.

Любая комбинация по меньшей мере двух конструкций, раскрытых в прилагаемой формуле изобретения и/или описании и/или прилагаемых чертежах, должна рассматриваться как включенная в объем настоящего изобретения. В частности, любое сочетание двух или более пунктов прилагаемой формулы изобретения должно толковаться в равной степени как включенное в объем настоящего изобретения.

В любом случае, настоящее изобретение станет более понятным из следующего описания вариантов его осуществления в сочетании с прилагаемыми чертежами. Однако варианты осуществления и чертежи даны только с целью иллюстрации и пояснения и не должны восприниматься как ограничивающие каким-либо образом объем настоящего изобретения, объем которого определяется прилагаемой формулой изобретения. На прилагаемых чертежах одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения одинаковых деталей на нескольких видах, и:

РИС. 1А представляет собой вид в продольном разрезе стороны подачи масла устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 1B представляет собой вид в продольном разрезе стороны выпуска масла устройства подшипника качения, показанного на фиг. 1А;

РИС. 2 — вид сверху на наружное кольцо устройства подшипника качения;

РИС. 3 представляет собой вид спереди важной части наружного кольца, показывающий порт подачи масла в механизме подачи и выпуска масла, используемом в устройстве подшипника качения;

РИС. 4 представляет собой вид спереди важной части наружного кольца, показывающий отверстие для выпуска масла в механизме подачи и выпуска масла, используемом в устройстве подшипника качения;

РИС. 5 — вид в разрезе, показывающий в увеличенном масштабе лабиринт, используемый в устройстве подшипника качения;

РИС. 6А представляет собой вид в продольном разрезе части устройства подшипника качения, показывающий в увеличенном масштабе вырез в устройстве подшипника качения;

РИС. 6B представляет собой вид спереди этой части устройства подшипника качения, показывающий вырезанную часть, показанную на ФИГ. 6А;

РИС. 7 — вид в продольном разрезе части устройства подшипника качения, показывающий в увеличенном масштабе лабиринтный механизм, используемый в устройстве подшипника качения;

РИС. 8А представляет собой вид в продольном разрезе части устройства подшипника качения, показывающий в увеличенном масштабе выпускную канавку, используемую в устройстве подшипника качения;

РИС. 8B представляет собой вид спереди части наружного кольца устройства подшипника качения, показывающий выпускную канавку и другие элементы;

РИС. 9 представляет собой вид спереди части наружного кольца, показывающий всасывающее отверстие, используемое в устройстве подшипника качения;

РИС. 10 — вид в продольном разрезе устройства подшипника качения, разработанного в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 11 показана диаграмма (А), показывающая увеличенный вид в разрезе части устройства подшипника качения, и диаграмма (В), изображающая увеличенный вид в разрезе этой части устройства подшипника качения, показывающая, как действует смазочное масло под действием центробежной силы;

РИС. 12 — увеличенный вид в разрезе, показывающий лабиринтный механизм в устройстве подшипника качения;

РИС. 13 — вид в продольном разрезе устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 14 — увеличенный вид в разрезе частично модифицированной части устройства подшипника качения;

РИС. 15 — вид в продольном разрезе устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 16 представляет собой схематический вид в разрезе, показывающий пример, в котором устройство подшипника качения в соответствии с любым из вариантов осуществления настоящего изобретения с первого по четвертый применяется к устройству подшипника качения для поддержки главного вала станка вертикального типа;

РИС. 17 представляет собой вид в продольном разрезе устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 18 — увеличенный вид в разрезе части устройства подшипника качения;

РИС. 19А представляет собой вид сверху, показывающий поток смазочного масла в устройстве подшипника качения;

РИС. 19В представляет собой вид спереди части, показанной на ФИГ. 19А;

РИС. 20 представляет собой вид в разрезе, показывающий поток смазочного масла в устройстве подшипника качения;

РИС. 21 представляет собой увеличенный вид в разрезе части устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с шестым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 22 представляет собой увеличенный вид в разрезе части устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с седьмым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 23 представляет собой увеличенный вид в разрезе части устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с восьмым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 24 представляет собой увеличенный вид в разрезе части устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с девятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 25 — вид сверху на часть встряхивающей манжеты, используемой в устройстве подшипника качения;

РИС. 26А представляет собой вид спереди части встряхивающей манжеты, используемой в устройстве подшипника качения, разработанном в соответствии с десятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 26В представляет собой вид сверху части стряхивающего воротника, показанной на ФИГ. 26А;

РИС. 27 представляет собой увеличенный вид в разрезе части устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с одиннадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 28 — вид сверху распорки, используемой в устройстве подшипника качения, разработанном в соответствии с двенадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 29 представляет собой вид в разрезе по линии 29. 29 на РИС. 28;

РИС. 30 — распорка в разрезе;

РИС. 31 представляет собой увеличенный вид в разрезе части устройства подшипника качения, разработанного в соответствии с тринадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 32 представляет собой схематический вид в разрезе, показывающий пример, в котором устройство подшипника качения в соответствии с любым из вариантов осуществления настоящего изобретения с пятого по тринадцатый применяется к устройству подшипника качения для поддержки главного вала станка вертикального типа;

РИС. 33 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий смазочное устройство, используемое в устройстве подшипника качения, разработанном в соответствии с четырнадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 34 представляет собой вид в разрезе, показывающий шпиндельное устройство вертикального типа, включающее смазочное устройство, используемое в устройстве подшипника качения;

РИС. 35 представляет собой вид в разрезе, показывающий часть шпиндельного устройства в разрезе в горизонтальном направлении;

РИС. 36 представляет собой поперечное сечение по линии 9.0268 36 -O- 36 на РИС. 35;

РИС. 37 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий часть воздухозаборного канала в шпиндельном устройстве, показанном на ФИГ. 36;

РИС. 38А представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий в увеличенном масштабе часть верхней области шпиндельного устройства вблизи всасывающего отверстия;

РИС. 38В представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий в увеличенном масштабе часть нижней области шпиндельного устройства вблизи всасывающего отверстия;

РИС. 39 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий часть канала для выпуска масла в шпиндельном устройстве;

РИС. 40А представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий в увеличенном масштабе важную часть канала выпуска масла в шпиндельном устройстве;

РИС. 40В представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий в увеличенном масштабе важную часть масловыпускного канала, используемого в сравнительном примере;

РИС. 41 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий часть канала для выпуска масла и другие части шпиндельного устройства согласно пятнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 42А представляет собой вид в разрезе, показывающий важную часть канала выпуска масла в шпиндельном устройстве в разрезе в горизонтальном направлении по линии 42 А — 42 А на ФИГ. 41;

РИС. 42В представляет собой вид в разрезе, показывающий важную часть канала для выпуска масла в шпиндельном устройстве в разрезе в горизонтальном направлении по линии 42 В- 42 В на ФИГ. 41;

РИС. 43 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий части канала выпуска масла и другие части шпиндельного устройства согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 44 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий части канала выпуска масла и другие части шпиндельного устройства в соответствии с семнадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 45 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий части канала выпуска масла и другие части шпиндельного устройства в соответствии с восемнадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения;

РИС. 46А представляет собой вид в продольном разрезе стороны подачи масла обычного устройства подшипника качения;

РИС. 46B представляет собой вид в продольном разрезе стороны выпуска масла традиционного устройства подшипника качения; и

РИС. 47 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий части канала для впуска масла и другие части в обычном шпиндельном устройстве.

Первый вариант осуществления настоящего изобретения будет подробно описан со ссылкой на фиг. 1А и 1В по фиг. 9. Устройство подшипника качения, разработанное в соответствии с этим вариантом осуществления, применяется, например, в устройстве подшипника качения для опоры с возможностью вращения главного вала станка. Как лучше всего показано на фиг. 1А, подшипник качения включает в себя пару дорожек качения, которые представляют собой внутреннее кольцо 9.0268 1 и наружное кольцо 2 , соответственно, множество тел качения 3 , расположенных между соответствующими поверхностями дорожек качения 1 a и 2 a и 8928 внутреннего и наружного колец 19026 и кольцеобразный фиксатор 4 для удержания этих тел качения 3 . Проиллюстрированное устройство подшипника качения выполнено в виде радиально-упорного шарикоподшипника, в котором в качестве тел качения 3 можно использовать такие шарики, как, например, стальные или керамические. Внутреннее кольцо 1 состоит из основного корпуса внутреннего кольца 5 и удлинителя внутреннего кольца 6 в качестве удлинителя кольца дорожки качения. Основной корпус внутреннего кольца 5 относится к типу, обеспечивающему прочность, необходимую для подшипника, и имеет заданный размер по ширине внутреннего кольца. Промежуточная часть внешней периферийной поверхности основного корпуса 9 внутреннего кольца0268 5 сформирован с поверхностью дорожки качения 1 a . В осевом направлении одна сторона описанной выше внешней периферийной поверхности, которая является продолжением поверхности 1 a дорожки качения, образована наклонной поверхностью 1 b , диаметр которой увеличивается по мере продвижения к дорожке качения. стороны поверхности и, с другой стороны, аксиально противоположной стороны описанной выше внешней периферийной поверхности, которая является продолжением поверхности дорожки качения 1 a , имеет плоскую поверхность с наружным диаметром 1 c . На стороне передней поверхности внутреннего кольца основного корпуса 5 внутреннего кольца удлинительная часть 6 внутреннего кольца сформирована за одно целое так, чтобы проходить в одном осевом направлении. Термин «заданный размер по ширине внутреннего кольца», упомянутый выше и далее, следует понимать как означающий размер по ширине внутреннего кольца для основных размеров подшипника, указанных в JIS и брошюрах по подшипникам и т.п.

Наружное кольцо 2 состоит из основного корпуса наружного кольца 7 и удлинителя наружного кольца 8 в качестве удлинителя кольца дорожки качения. Основной корпус наружного кольца 7 такого типа, который соответствует прочности, необходимой для подшипника, и имеет заданный размер по ширине наружного кольца. Промежуточная часть внутренней периферийной поверхности основного корпуса наружного кольца 7 образована поверхностью дорожки качения 2 a и обе стороны поверхности дорожки качения 2 a образованы соответственно внутренней диаметральной поверхностью наружного кольца 2 b и расточенным отверстием 2 c . Внутренняя диаметральная поверхность наружного кольца 2 b предназначена для направления фиксатора 4 . На стороне задней поверхности наружного кольца основного корпуса 7 наружного кольца удлинительная часть 8 наружного кольца сформирована за одно целое так, чтобы проходить в осевом направлении. Эта удлиняющая часть 9 наружного кольца0268 8 и удлиняющая часть внутреннего кольца 6 , упомянутая ранее, расположены так, что они противостоят друг другу в радиальном направлении. Термин «заданный размер по ширине наружного кольца», упомянутый выше и далее, следует понимать как означающий размер по ширине наружного кольца для основных размеров подшипника, указанных в JIS и брошюрах по подшипникам и т. п.

Детали механизма подачи и выпуска масла будут подробно описаны со ссылкой на фиг. 1А и 1В по фиг. 4. Механизм подачи и слива масла 9 представляет собой механизм для подачи смазочного масла, которое одновременно служит охлаждающей средой подшипника, внутрь подшипникового узла, как показано на РИС. 1А, а также для слива смазочного масла из подшипникового узла, как показано на фиг. 1Б. Если устройство подшипника качения используется для поддержки с возможностью вращения вертикального или вертикального вала, механизм подачи и выпуска масла 9 расположен в верхней части устройства подшипника качения. Этот механизм подачи и слива масла 9 расположен над удлиняющей частью внутреннего кольца 6 и удлинительной частью наружного кольца 8 . Как показано на фиг. 2, механизм 9 подачи и выпуска масла включает кольцевой масляный канал 10 , отверстие 11 для подачи масла и отверстие 12 для выпуска масла. Из них кольцевой масляный канал 10 , как лучше всего показано на фиг. 1A, состоящей из окружной канавки 13 со стороны внутреннего кольца, имеющей вдавленную внутрь форму сечения, которая определяется на внешней периферийной поверхности выступающей части внутреннего кольца 6 , и окружную канавку 14 со стороны наружного кольца, имеющую углубленную внутрь форму сечения, которая предусмотрена на внутренней периферийной поверхности выступающей части наружного кольца 8 и расположена лицом к лицу с внутренним кольцом. боковой кольцевой паз 13 в радиальном направлении. Окружная канавка со стороны внутреннего кольца 13 и кольцевая канавка со стороны внешнего кольца 14 взаимодействуют друг с другом, образуя масляный канал 9 в форме кольца.0268 10 с формой сечения, аналогичной форме прямоугольного отверстия.

Как показано на РИС. 2, периферийная часть удлиненной части 8 наружного кольца в окружном направлении образована отверстием 11 для подачи масла, через которое смазочное масло подается внутрь подшипникового устройства. Как показано на фиг. 3, это отверстие для подачи масла 11 представляет собой ступенчатое сквозное отверстие, идущее в радиальном направлении от внешней периферийной поверхности выступающей части 9 наружного кольца.0268 8 к кольцевому масляному каналу 10 . Другими словами, порт подачи масла 11 , как лучше всего показано на фиг. 1А, состоит из соединительного отверстия 11 a , которое сообщается радиально наружу с частью кольцевого масляного канала 10 в окружном направлении, и отверстия с раззенковкой 11 b , открытого в описанной выше наружной периферийной поверхностью и сообщенной с сообщающимся отверстием 11 и . Отверстие 11 b , упомянутое выше, сформировано таким образом, чтобы быть соосным с соединительным отверстием 11 и , а также иметь диаметр, превышающий диаметр соединительного отверстия 11 a . Смазочное масло, подаваемое из порта подачи масла 11 внутрь подшипникового узла, течет по кольцевому масляному каналу в направлении, указанном линиями со стрелками A 1 и A 2 и в том же направлении, что и направление вращения A 3 внутреннего кольца 1 , которое представляет собой кольцо дорожки качения на вращающейся стороне и впоследствии выходит из отверстия для выпуска масла 12 и другие, как будет описано позже.

Как показано на РИС. 2, периферийная часть выступающей части 8 наружного кольца, которая отличается по фазе от отверстия 11 подачи масла, образована отверстием 9 для выпуска масла.0268 12 , чтобы слить через него смазочное масло наружу подшипникового узла. Это выпускное маслоотверстие 12 имеет форму сквозного отверстия, идущего от внешней периферийной поверхности выступающей части 8 наружного кольца к кольцевому масляному каналу 10 в радиальном направлении, как показано на ФИГ. 1В, а также длинного отверстия, проходящего по окружности под заданным углом β, как показано на ФИГ. 2 и 4. Относительно порта подачи масла 11 , фаза α выпускного отверстия для масла 12 расположена в диапазоне от 180 до 270 градусов. В случае, показанном на фиг. 2, фаза α отверстия 12 для выпуска масла расположена под углом 270 градусов относительно отверстия 11 для выпуска масла.

Что касается лабиринта и других элементов, описание будет сделано с конкретной ссылкой на фиг. 1А и фиг. 5. Как лучше всего показано на фиг. 1А, удлиняющая часть внутреннего кольца 6 и удлиненная часть наружного кольца 8 снабжены лабиринтом 15 для направления смазочного масла, подаваемого из порта подачи масла 11 , в кольцевой масляный канал 10 внутри подшипника. устройства, к поверхности дорожки качения внутреннего кольца 1 a через наклонную поверхность 1 b . Этот лабиринт образует зону уплотнения подшипника. Удлинительной части внутреннего кольца 6 , одна боковая плечевая часть 16 с вогнутой формой сечения, которая образует окружную канавку 13 со стороны внутреннего кольца, интегрально продолжается в основной корпус внутреннего кольца 5 . Кроме того, в удлинительной части 8 наружного кольца одна боковая плечевая часть 17 с вогнутой формой сечения, которая образует окружную канавку 14 со стороны наружного кольца, интегрально продолжается в основной корпус 7 наружного кольца. Внешняя периферийная поверхность одной боковой плечевой части 16 удлиняющей части внутреннего кольца 6 и внутренней периферийной поверхности одной боковой плечевой части 17 удлинительной части наружного кольца 8 , которая обращена к внешней периферийной поверхности одной боковой плечевой части 16 через радиальный зазор δ 1 , взаимодействуют друг с другом, образуя упомянутый выше лабиринт 15 .

Как показано на РИС. 5, лабиринт 15 , упомянутый выше, представлен в виде лабиринта с широкими и узкими участками, которые продолжаются от входной стороны к выходной стороне относительно направления подачи смазочного масла. Более конкретно, внутренняя периферийная поверхность одной боковой плечевой части 17 удлиненной части наружного кольца 8 сформирована в виде плоской поверхности 17 a , параллельной осевому направлению подшипника, и внешней периферийной поверхности одной боковой плечевой части 16 удлиненной части внутреннего кольца 6 состоит из плоской части 16 a , наклонной канавки 16 b , плоской части 16 c и наклонной канавки 69 196 196 196 196 196 0388 d в этом порядке от входной стороны к нижней по потоку. Каждая из наклонных канавок 16 b и 16 d имеет угол наклона, достаточный для того, чтобы диаметр постепенно изменялся от входной стороны к нижней по потоку до небольшого диаметра. Плоские части 16 a и 16 c удлинительной части внутреннего кольца 6 взаимодействуют с плоскими поверхностями 17 a удлинительной части наружного кольца 8 для образования описанных выше узких областей, на которых радиальный зазор δ 1 становится уже, чем на любой другой части. Наклонные канавки 16 b и 16 d удлинительной части внутреннего кольца 6 , следующие за этими узкими участками, и плоская поверхность 17 a 9026 8 9 удлинительной части наружного кольца взаимодействуют друг с другом, чтобы определить описанные выше широкие области, в которых радиальный gal δ 1 постепенно увеличивается вниз по течению.

Как показано на РИС. 1B, где этот подшипник качения используется для опоры с возможностью вращения вертикального или вертикального вала, высота A соответствующих внутренних поверхностей односторонних заплечиков 16 и 17 внутренних и наружных удлинительных частей кольца 6 и 8 и высота B нижней части выпускного отверстия для масла 12 имеют такое соотношение, которое выражается как A≥B. В показанном примере высоты А и В рассчитаны таким образом, чтобы иметь одинаковое значение. Высота A, упомянутая выше, является синонимом высоты внутренней и наружной частей расширения 9 кольца.0268 6 и 8 , при котором смазочное масло, расположенное на входном конце 15 a лабиринта 15 , застаивается.

Что касается вырезанной части, ссылка будет сделана на фиг. 1А, фиг. 2 и фиг. 6А и 6В для подробностей. Как лучше всего показано на фиг. 1A, внешнее кольцо 2 , которое представляет собой кольцо с дорожками качения на неподвижной стороне, снабжено вырезом 18 . ИНЖИР. 6А показан вид в разрезе важной части устройства подшипника качения, показывающий вырезанную часть 9.0268 18 в увеличенном масштабе (соответствует части, очерченной кружком VI на фиг. 1А) и фиг. 6B представляет собой вид спереди важной части наружного кольца 2 , показывающий вырезанную часть 18 . Эта вырезанная часть 18 предусмотрена на торце наружного кольца на противоположной в осевом направлении стороне, удаленной от удлинительной части наружного кольца 8 , и используется для выпуска наружу подшипникового узла смазочного масла, подаваемого в поверхность дорожки качения 1 a внутри подшипникового узла через лабиринт 15 . Как показано на фиг. 2, вырез 18 расположен между отверстием для подачи масла 11 и отверстием для выпуска масла 12 вдоль направления вращения внутреннего кольца 1 . В показанном примере вырезанная часть 18 расположена под фазовым углом 90 градусов относительно порта 12 подачи масла, а также под фазовым углом 180 градусов относительно выпускного отверстия 9 масла. 0268 12 .

Лабиринтный механизм будет описан со ссылкой на фиг. 1А и фиг. 7. Как лучше всего показано на фиг. 1А, удлиняющая часть внутреннего кольца 6 и удлинительная часть наружного кольца 8 снабжены лабиринтным механизмом 19 . Этот лабиринтный механизм 19 сообщается с отверстием 11 для подачи масла и отверстием 12 для выпуска масла (лучше всего показано на фиг. 1В) и используется для подавления утечки смазочного масла в соседнее подшипниковое устройство. Этот лабиринтный механизм 19 , как показано на РИС. 7 в увеличенном масштабе (соответствует части, обведенной кружком VII на фиг. 1A), состоящей из части 20 выпуклой формы, которая предусмотрена в удлиненной части внутреннего кольца 6 так, чтобы выступать в направлении сторону внешнего диаметра и вогнутую часть 21 , предусмотренную в удлинительной части внешнего кольца 8 таким образом, чтобы она противостояла выпуклой части 20 через зазор. Выпуклая часть 20 состоит из другого бокового заплечика удлиненной части внутреннего кольца 6 , которая имеет вогнутую форму в сечении, тогда как вогнутая часть 21 состоит из переднего концевого сегмента другого бокового заплечика часть удлинительной части наружного кольца 8 , которая имеет вогнутую форму в сечении. Упомянутый выше лабиринтный механизм 19 может обеспечивать ранее описанный зазор, состоящий из первого радиального зазора δa, осевого зазора δb и второго радиального зазора δc, когда выпуклая часть 20 и вогнутая часть 21 расположены напротив друг друга. Первый радиальный зазор δa расположен снаружи подшипникового узла, а второй радиальный зазор δc сообщается с отверстием 11 для подачи масла и отверстием 12 для выпуска масла. Первый радиальный зазор δa, осевой зазор δb и второй радиальный зазор δc продолжены друг в друге, отделяясь друг от друга, а второй радиальный зазор δc предусмотрен в положении радиально снаружи от первого радиального зазора δa.

Теперь будет описана выпускная канавка со ссылкой на фиг. 1В, фиг. 2, фиг. 8А и 8В и другие. ИНЖИР. 8А показан вид в разрезе важной части, показывающий устройство подшипника качения в увеличенном масштабе (соответствующем части, обведенной кружком VIII на фиг. 1А), а на фиг. 8B показан вид спереди важной части наружного кольца 2 , показывающий выпускную канавку 22 и другие элементы. Как лучше всего показано на фиг. 1В, торец удлиненной части 9 наружного кольца.0268 8 наружного кольца 2 , которое представляет собой кольцо дорожек качения на неподвижной стороне, снабжено выпускной канавкой 22 . Эта выпускная канавка 22 сообщается с отверстием для подачи масла 11 (лучше всего показано на фиг. 1А) и отверстием для выпуска масла 12 через лабиринтный механизм 19 и представляет собой канавку, используемую для отвода просачивающегося смазочного масла. в соседнее подшипниковое устройство. Эта выпускная канавка 22 расположен в той же фазе, что и вырезанная часть 18 , как показано на ФИГ. 8B и расположен, как показано на фиг. 2, между портом подачи масла 11 и портом выпуска масла 12 вдоль направления вращения внутреннего кольца 1 A 3 . В показанном примере выпускная канавка 22 расположена под фазовым углом 90 градусов относительно отверстия 11 для подачи масла, а также под фазовым углом 180 градусов относительно отверстия 9 для выпуска масла.0268 12 .

Впускное отверстие для воздуха будет описано ниже с конкретной ссылкой на фиг. 2 и фиг. 9. Если подшипниковый узел установлен в герметичном корпусе, а сливное масло всасывается насосом, смазочное масло не может быть достаточно подано внутрь подшипникового узла, поскольку подшипниковый узел находится под отрицательным давлением. Соответственно, в устройстве подшипника качения, разработанном в соответствии с этим вариантом осуществления, как лучше всего показано на фиг. 2, воздухозаборное отверстие 23 предусмотрен в удлинительной части 8 наружного кольца наружного кольца 2 . Это отверстие 23 для впуска воздуха выполнено на торце удлиненной части 8 наружного кольца, как лучше всего показано на ФИГ. 9, чтобы представить форму канавки, ширина которой меньше ширины, например, выпускной канавки , 22, , и которая проходит в радиальном направлении, как лучше всего показано на ФИГ. 2. Это воздухозаборное отверстие 23 расположено по существу по диагонали к вырезанной части 9.0268 18 под углом около 180 градусов по фазе. Следует отметить, что в этом описании термин «около 180 градусов», упомянутый выше, не обязательно ограничивается 180 градусами, но предназначен для охвата диапазона 180 градусов ± 10 градусов.

Теперь будут описаны функции и эффекты устройства подшипника качения вышеописанной конструкции. Смазочное масло подается через порт подачи масла 11 механизма подачи и слива масла 9 , который предусмотрен в удлиненных частях внутреннего и внешнего кольца 6 и 8 , в кольцеобразный масляный канал 10 внутри подшипникового узла. При этом внутреннее и наружное кольца 1 и 2 охлаждаются. Часть введенного таким образом смазочного масла подается на поверхность дорожки качения 1 a через лабиринт 15 . Смазочное масло выливается из отверстия для слива масла 12 механизма подачи и слива масла 9 наружу подшипникового устройства. Так как таким образом подача и отвод смазочного материала могут осуществляться с помощью механизма подачи и отвода масла 9 , предусмотренного в выступающих частях внутреннего и наружного колец 6 и 8 , количество составных частей может быть уменьшены, конструкция может быть уменьшена, а стоимость производства может быть снижена по сравнению с известным уровнем техники, в котором требуется использование смазочного устройства, отдельного от подшипникового устройства.

Поскольку, когда этот подшипник качения используется для опоры с возможностью вращения вертикального или вертикального вала, соотношение между высотой A, на которой застаивается смазочное масло, и высотой B нижней части отверстия для выпуска масла 12 таково выбраны так, чтобы удовлетворять уравнению, выраженному A ≥ B, масло может быть достаточно слито из выпускного отверстия для масла 12 , и можно избежать возможности того, что значительное количество смазочного масла может нежелательно попасть внутрь подшипниковое устройство. Соответственно, предотвращается нежелательное увеличение сопротивления перемешиванию, а также подавляется повышение температуры внутри подшипникового устройства, что позволяет использовать подшипниковое устройство на высокой скорости.

Поскольку лабиринт 15 для направления смазочного масла, введенный в кольцеобразный масляный канал 10 внутри подшипникового узла, предусмотрен во внутреннем и наружном выступающих частях кольца 6 и 8 , и поскольку такой лабиринт 15 имеет широкие и узкие участки, которые продолжаются от входной стороны к выходной стороне относительно направления подачи смазочного масла, смазочное масло подается на внутреннее кольцо поверхность дорожки качения 1 a после прохождения широкой и узкой частей лабиринта 15 . Предоставление широкой и узкой областей в лабиринте 15 эффективно снижает количество подаваемого смазочного масла. Соответственно, нежелательное увеличение сопротивления перемешиванию может быть дополнительно и гарантированно предотвращено.

Поскольку вырезанная часть 18 , упомянутая ранее, расположена на торце наружного кольца, смазочное масло, подаваемое для смазки, плавно выводится наружу подшипникового узла через вырезанную часть 18 . По этой причине можно предотвратить задержку смазочного масла внутри подшипникового устройства. Соответственно, нежелательное увеличение сопротивления перемешиванию может быть надежно предотвращено. Поскольку вырез 18 предусмотрен во внешнем кольце 2 , то есть кольцо дорожек качения на неподвижной стороне, и поскольку этот вырез 18 расположен между отверстием для подачи масла 11 и отверстием для выпуска масла 12 вдоль направления вращения внутреннего кольца 1 нежелательное увеличение сопротивления перемешиванию, которое может быть вызвано задержкой значительного количества смазочного масла внутри подшипникового узла, предотвращается за счет уменьшения фазового угла между отверстием для подачи масла 11 и вырезанной частью 18 вдоль направления вращения, указанного выше, до небольшого значения и за счет извлечения смазочного масла из вырезанной части 18 .

Поскольку выпускная канавка 22 предусмотрена на торце выступающей части наружного кольца 8 , смазочное масло, просачивающееся внутрь соседнего подшипникового узла из лабиринтного механизма 19 , сообщается с портом подачи масла 11 и отверстие для слива масла 12 могут сливаться из нагнетательного паза 22 в случае такой утечки смазочного масла во внутреннюю часть соседнего подшипникового узла из лабиринтного механизма 19 происходит. Поскольку эта выпускная канавка 22 расположена между отверстием 11 для подачи масла и отверстием для выпуска масла 12 вдоль направления вращения внутреннего кольца 1 , фазовый угол между отверстием 11 для подачи масла и выпускная канавка 22 настолько уменьшена до небольшого размера, что утечка смазочного масла внутрь соседнего подшипникового узла может быть подавлена.

С вырезанной части 18 и нагнетательная канавка 22 расположены на одной фазе, отпадает необходимость в корпусе с отверстиями для слива масла, сообщающимися соответственно с вырезом 18 и нагнетательной канавкой 22 , и корпус может иметь упрощенная структура. Соответственно, стоимость изготовления может быть снижена.

Поскольку лабиринтный механизм 19 , упомянутый выше, имеет выпуклую часть 20 , которые выступают в сторону внешнего диаметра, а вогнутая часть 32 обращена к выпуклой части 20 через зазор, утечка смазочного масла в соседнее подшипниковое устройство может быть подавлена. Когда этот лабиринтный механизм 19 расположен так, что выпуклая часть 20 и вогнутая часть 21 удерживаются лицом друг к другу, ранее описанный зазор состоит из первого радиального зазора δa, осевого зазора δb и второй радиальный зазор δc. По этой причине смазочное масло в кольцевом масляном канале 10 будет трудно проникнуть во множество этих зазоров, и, следовательно, утечка смазочного масла в соседнее подшипниковое устройство может быть подавлена.

Поскольку фаза α отверстия для выпуска масла 12 установлена ​​в диапазоне от 180 до 270 градусов относительно отверстия для подачи масла 11 , фазовый угол между отверстием для подачи масла 11 и отверстием для выпуска масла 12 по направлению вращения внутреннего кольца 1 может иметь большое значение, и по сравнению со случаем, в котором упомянутый выше угол сдвига фаз меньше 180 градусов, можно усилить эффект охлаждения подшипникового узла. Если подшипник качения используется для поддержки вертикального или вертикального вала, расположение механизма подачи и выпуска масла 9 в верхней части подшипника качения является эффективным для подачи количества масла, необходимого для смазки подшипникового узла. эффективно подавать от механизма подачи и слива масла 9 в сторону подшипникового узла, то есть в сторону поверхности дорожки качения, за счет силы гравитации самого смазочного масла, а также для предотвращения утечки количества масла, вытекающего из верхней части подшипникового узла. .

Второй вариант осуществления настоящего изобретения будет подробно описан со ссылкой на фиг. 10-12. В последующем описании составные части, показанные и описанные в связи с предыдущим вариантом осуществления, показаны и описаны с использованием одинаковых ссылочных позиций, и поэтому их детали не повторяются для краткости. Если описана только часть конструкции, остальную часть конструкции следует понимать как подобную конструкции в предыдущем варианте или вариантах осуществления. Кроме того, одинаковые функции и эффекты могут быть получены из одинаковых составных частей. Тем не менее, возможно не только комбинировать компоненты, конкретно описанные в связи с каждым из предыдущих и последующих вариантов осуществления настоящего изобретения, но также частично комбинировать два или более из предыдущих и следующих вариантов осуществления.

Как лучше всего показано на фиг. 10, подшипник качения в соответствии с этим вариантом осуществления таков, что прокладка 8 A наружного кольца расположена рядом с наружным кольцом 2 и не имеет выступающей части наружного кольца, а внутренняя периферийная поверхность этой прокладки 8 наружного кольца A удерживается лицом к лицу с наружной периферийной поверхностью удлиненной части внутреннего кольца 6 . Механизм подачи и выпуска масла 9 расположен над удлиняющей частью внутреннего кольца 9.0268 6 и прокладку наружного кольца 8 A. В этом случае на РИС. 11 включает схему (А), показывающую увеличенный вид в разрезе части, очерченной кругом XIA на ФИГ. 10 и диаграмму (В), показывающую увеличенный вид в разрезе этой части, обведенной окружностью XIA, показывающую функцию смазочного масла под действием центробежной силы. Как показано на фиг. 11А, внутренней периферийной поверхности прокладки наружного кольца 8 А, в той фазе, где по крайней мере порт 9 подачи масла0268 11 , маслонаправляющая часть 24 предусмотрена таким образом, чтобы противостоять окружной канавке 13 , образующей кольцеобразный масляный канал 10 . Смазочное масло, подаваемое в кольцеобразный масляный канал 10 внутри подшипникового узла, перемещается радиально наружу под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения внутреннего кольца, так что сталкивается с направляющей масло частью 24 таким образом, чтобы смазочное масло могло направляться к поверхности дорожек качения внутреннего кольца 1 a через лабиринт 15 , как показано на РИС. 11Б.

Когда подшипниковое устройство вращается с высокой скоростью, на смазочное масло, подаваемое в кольцевой масляный канал 10 , действует большая центробежная сила. Смазочное масло в это время становится трудно подавать в сторону подшипникового узла, но наличие маслонаправляющей части 24 , как описано выше, эффективно для того, чтобы смазочное масло под действием центробежной силы сталкивалось с маслом. направляющая часть 24 , чтобы облегчить подачу смазочного масла к поверхности дорожек качения внутреннего кольца 1 a . Кроме того, смазочное масло, соответственно, с трудом застаивается.

Как показано на РИС. 12, показывающий в увеличенном масштабе часть, очерченную кругом XII на фиг. 10, лабиринтный механизм 19 A состоит из множества, например, двух в показанном примере кольцевых канавок 25 . Эти окружные канавки 25 и 25 расположены на внешней периферийной поверхности другой боковой плечевой части удлинительной части внутреннего кольца 6 и разнесены в осевом направлении друг от друга. Каждая из окружных канавок 25 имеет угол наклона α 1 , что приводит к постепенному уменьшению диаметра (т. е. к углублению канавки) по направлению к торцевой стороне удлиненной части внутреннего кольца 6 . Благодаря такой конструкции смазочное масло, попадающее в лабиринтный механизм 19 A вынужден двигаться в направлении, противоположном негерметичной стороне, под действием центробежной силы, возникающей при вращении внутреннего кольца. При использовании лабиринтного механизма 19 A описанного выше типа можно предотвратить нежелательную утечку смазочного масла в соседний подшипниковый узел. Следует отметить, что кольцевых канавок 25 может быть три или более или одна.

Устройство подшипника качения, показанное на РИС. 13, и выполненный в соответствии с третьим вариантом осуществления, таков, что в дополнение к конструкции, показанной и описанной со ссылкой на фиг. 1А, механизм подачи и слива масла 9 A имеет проходящую по окружности канавку 26 для направления смазочного масла, введенного внутрь подшипникового узла, в окружном направлении. Другими словами, не только концентрические канавки 26 выполнены на нижней поверхности кольцевой канавки 13 удлиняющей части внутреннего кольца 6 на заданном расстоянии друг от друга в осевом направлении, но также и концентрические канавки. 26 расположены на противоположных боковых поверхностях кольцевой канавки 14 удлинительной части наружного кольца 8 , будучи разнесенными на заданное расстояние друг от друга в осевом направлении. В показанном примере каждая из канавок , 26, имеет форму V-образной канавки. Другие конструктивные особенности, отличные от описанных выше, аналогичны показанным и описанным со ссылкой на фиг. 1А и другие в связи с первым вариантом осуществления.

В соответствии с описанной выше конструкцией смазочное масло, подаваемое в кольцевой масляный канал 10 механизма подачи и выпуска масла 9 A, захватывается канавками 26 . Благодаря этим канавкам 26 , удерживающим смазочное масло, можно плавно сливать масло. Соответственно, большая часть смазочного масла нежелательно не попадает внутрь подшипникового узла и наружу подшипникового узла. Кроме того, формирование канавок 26 эффективно увеличивает площадь поверхности, через которую проходит механизм подачи и слива масла 9 A. Соответственно охлаждающий эффект колец дорожек качения может быть дополнительно улучшен.

Как показано на РИС. 14, вместо V-образных канавок 26 они могут быть выполнены в виде канавок 26 А с полукруглой формой сечения. Согласно этой конструкции, где ширина канавки H 1 и глубина канавки D 1 остаются одинаковыми по отношению к канавкам 26 V-образной формы сечения, площадь поверхности кольцевого маслопровода 10 механизма подачи и слива масла 9 А может быть увеличена. По этой причине охлаждающий эффект колец дорожек качения может быть дополнительно усилен.

Вместо соответствующих конструкций, показанных и описанных со ссылкой на фиг. 13 и 14, в механизме подачи и выпуска масла 9 9 может быть предусмотрена спиральная канавка 26 ( 26 A).0269 A. Эта спиральная канавка 26 ( 26 A) представляет собой спиральную форму, позволяющую смазочному маслу, захваченному такой канавкой, двигаться в направлении, противоположном стороне утечки под действием центробежной силы. сила, развиваемая вращением внутреннего кольца. В каждой из канавок , 26, , показанных на ФИГ. 13, канавки 26 А, показанные на ФИГ. 14 и описанной выше спиральной канавке, она может иметь угол наклона, эффективный для того, чтобы позволить смазочному маслу, захваченному канавками, двигаться в направлении, противоположном стороне утечки под действием центробежной силы, развиваемой вращение внутреннего кольца. Любая из ранее описанных канавок может быть предусмотрена только на одной нижней поверхности кольцевой канавки 9.0268 13 удлинительной части внутреннего кольца 6 и боковой поверхности окружной канавки 14 удлинительной части наружного кольца 8 .

Устройство подшипника качения, показанное на РИС. 15 и сконструированный в соответствии с четвертым вариантом осуществления, таков, что вместо внутренних и наружных удлинительных частей колец 6 и 8 , показанных и описанных со ссылкой на фиг. 1А элементы, соответствующие внутренней кольцевой прокладке 27 и прокладка наружного кольца 28 , а механизм подачи и выпуска масла 9 предусмотрен в этих проставках внутреннего и наружного кольца 27 и 28 . Другие конструктивные особенности, отличные от описанных выше, аналогичны показанным на фиг. 1А и другие в связи с ранее описанным первым вариантом осуществления. В этом случае, хотя охлаждающий эффект подшипникового устройства ниже, чем у подшипникового устройства, показанного и описанного со ссылкой на фиг. 1А и др., обработка различных элементов внутреннего и наружного кольца проставок 27 и 28 , а также внутреннее и наружное кольца 1 и 2 становятся легкими. Кроме того, если устройство подшипника качения используется для поддержки вертикального или вертикального вала, высота А, на которой застаивается смазочное масло, и высота В нижней части выпускного отверстия для масла выбираются таким образом, чтобы иметь такое соотношение, которое выражается формулой А≥В, и, следовательно, не только может быть обеспечен достаточный дренаж из отверстия для выпуска масла, но также можно избежать возможности того, что значительное количество смазочного масла может нежелательно попасть внутрь подшипникового устройства.

РИС. 16 показан схематический вид в разрезе, показывающий пример, в котором любой из узлов подшипников качения, спроектированных соответственно в соответствии с ранее описанными вариантами осуществления, применяется к устройству подшипника качения для поддержки главного вала станка вертикального типа. Следует отметить, что он может применяться к устройству подшипника качения для поддержки главного вала станка поперечного типа. В этом случае два узла радиально-упорных шарикоподшипников установлены внутри корпуса 9. 0268 21 вплотную друг к другу, а шпиндель 30 (главный вал 30 ) поддерживается с возможностью вращения этими подшипниковыми узлами. Внутреннее кольцо 2 каждого узла радиально-упорных шарикоподшипников позиционируется в осевом направлении с помощью проставок внутреннего кольца 31 и 31 и ступенек 30 a и 30 a шпинделя 2 8 8388 и жестко закреплен на шпинделе 30 с помощью фиксирующей гайки внутреннего кольца 32 . Наружное кольцо фиксируется в корпусе 35 с помощью прокладки наружного кольца 33 и наружного кольца 2 стопорных крышек 34 и 34 . Корпус 35 состоит из внутренней части корпуса 35 a и внешней части корпуса 35 b , расположенных одна внутри другой, и маслопропускной канавки 35 c для охлаждения предусмотрен в его монтажной зоне.

Нижний конец 30 b шпинделя 30 служит опорой для инструмента, а верхний конец 30 c шпинделя 30 , например, соединен с источником привода , например, двигатель через механизм передачи вращения (показан сейчас). Двигатель может быть встроен в корпус 35 . Это шпиндельное устройство может быть применено к любому из различных станков, таких как, например, обрабатывающий центр, токарный станок, фрезерный станок и шлифовальный станок.

В соответствии с описанной выше конструкцией, где используется устройство подшипника качения со шпинделем 30 , который представляет собой вертикальный или вертикальный вал, расположение механизма подачи и выпуска масла 9 ( 9 A) в верхней части часть подшипникового узла качения эффективна не только для того, чтобы обеспечить эффективную подачу количества масла, необходимого для смазки подшипникового узла, из механизма подачи и отвода масла 9 ( 9 A) со стороны подшипникового узла, то есть со стороны поверхности дорожек качения, но также и для подавления утечки масла из верхней части подшипника. Кроме того, поскольку подача и выпуск смазочного масла могут быть выполнены с помощью механизма подачи и выпуска масла 9 ( 9 A ), предусмотренного в удлиненных частях внутреннего и наружного колец 6 и 8 , по сравнению с с обычным устройством, в котором используется смазочное устройство, отдельное от подшипникового устройства, количество составных частей уменьшено, конструкция упрощена, а стоимость изготовления снижена. Соответственно стоимость шпиндельного устройства в целом может быть снижена. Поскольку высота А, на которой застаивается смазочное масло, и высота В дна маслосливного отверстия 12 выбираются таким образом, чтобы удовлетворять соотношению, выраженному A≥B, можно обеспечить достаточный слив масла из выпускного отверстия для масла 12 и можно избежать нежелательного притока значительного количества смазки. масло внутрь подшипникового узла. Соответственно, можно обеспечить работу на высокой скорости, избегая увеличения сопротивления перемешиванию и подавляя повышение температуры внутри подшипникового устройства.

Теперь будет подробно описан пятый вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 17-20. Следует отметить, что на фиг. 17 и 18, составные части, подобные или идентичные показанным на фиг. 1А и 1В в связи с ранее описанным первым вариантом осуществления обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и поэтому их детали не повторяются для краткости.

Как показано на фиг. 17, механизм подачи и выпуска масла, обозначенный теперь 9 B, представляет собой механизм для подачи смазочного масла, которое одновременно служит охлаждающей средой подшипника, внутрь подшипникового узла, а также для его выпуска из подшипниковое устройство. Если это устройство подшипника качения используется для поддержки, например, вертикального или вертикального вала, механизм подачи и выпуска масла 9 B расположен в верхней части устройства подшипника качения. Используется распорка 8 B в прилегании к наружному кольцу 2 , а внутренняя периферийная поверхность этой распорки 8 B удерживается лицом к лицу с внешней периферийной поверхностью удлиненной части внутреннего кольца 6 . Механизм подачи и отвода масла 9 B, упомянутый выше, расположен над удлинителем внутреннего кольца 6 и проставкой 8 B.

Механизм подачи и отвода масла 9 B имеет масляный канал в форме кольца. 10 , порт подачи масла 11 и порт слива масла 12 . Из них кольцевой масляный канал 10 , как лучше всего показано в левой части фиг. 17, окружная канавка 13 со стороны внутреннего кольца вогнутой формы в сечении, которая предусмотрена на внешней периферийной поверхности удлиненной части внутреннего кольца 6 , и кольцевая канавка 14 со стороны прокладки, выполненная на внутренней периферии поверхность проставки 8 B и удерживается радиально лицом к лицу с окружной канавкой со стороны внутреннего кольца 13 . Окружная канавка 13 внутреннего кольца и окружная канавка 14 со стороны распорки взаимодействуют друг с другом, образуя маслопровод 10 в форме кольца с прямоугольным отверстием в сечении.

Как показано в левой части РИС. 17, часть распорки 8 B в окружном направлении образована портом 9 для подачи масла.0268 11 , через который смазочное масло подается внутрь подшипникового узла. Это отверстие 11 для подачи масла выполнено в виде ступенчатого сквозного отверстия, идущего радиально от внешней периферийной поверхности распорки 8 B к масляному каналу 10 в форме кольца. Другими словами, порт 11 подачи масла состоит из сообщающегося отверстия 11 a , сообщающегося с кольцевой частью масляного канала 9 в форме кольца.0268 10 , а раззенкованное отверстие 11 b открыто на описанной выше внешней периферийной поверхности и сообщается с сообщающимся отверстием 11 a . Отверстие 11 b , упомянутое выше, сформировано таким образом, чтобы быть соосным с соединительным отверстием 11 и , а также иметь диаметр, превышающий диаметр соединительного отверстия 11 a . Смазочное масло, подаваемое из порта подачи масла 11 в кольцевой масляный канал 10 течет, как показано на РИС. 19A, внутри кольцеобразного масляного канала 10 в том же направлении, что и направление вращения L 1 внутреннего кольца 1 , которое представляет собой кольцо дорожки качения на вращающейся стороне и впоследствии выходит из маслоотводящего отверстия. порт 12 и вырез 18 , как будет описано ниже.

Как показано на РИС. 19А, периферийная часть распорки 8 B, который отличается от фазы отверстия для подачи масла 11 , образован отверстием для выпуска масла 12 , через которое смазочное масло выводится наружу подшипникового устройства. Отверстие для выпуска масла 12 , как показано в правой части фиг. 17, сформированный в виде сквозного отверстия, идущего радиально от внешней периферийной поверхности распорки 8 B к кольцевому маслопроводу 10 . Как показано на фиг. 19А, фаза отверстия 12 для выпуска масла предусмотрена для установления заданного фазового угла α (который равен 270 градусам в обсуждаемом сейчас примере) относительно канала 11 подачи масла.

Как показано на РИС. 18, удлиняющая часть внутреннего кольца 6 и распорная втулка 8 B снабжены лабиринтом (участком уплотнения подшипника) 15 A для направления смазочного масла, подаваемого из порта подачи масла 9. 0268 11 к кольцевому масляному каналу 10 , к поверхности дорожки качения внутреннего кольца 1 a через наклонную поверхность 1 b . Как показано на фиг. 17, удлинительной части внутреннего кольца 6 одна боковая плечевая часть 16 вогнутой формы в сечении, которая образует окружную канавку 13 со стороны внутреннего кольца, интегрально продолжается в основной корпус внутреннего кольца 5 . Как показано на фиг. 18, распорки 8 B, внутреннюю периферийную поверхность одной боковой плечевой части 17 вогнутой формы в сечении, которая образует кольцевой маслопровод 10 , и внешнюю периферийную поверхность одной боковой плечевой части 16 Удлинительная часть внутреннего кольца 6 , обращенная к описанной выше внутренней периферийной поверхности через радиальный зазор, взаимодействует друг с другом, образуя лабиринт 15 A. Образование этого лабиринта 15 A эффективно снижает количество подаваемого смазочного масла. внутрь подшипникового узла.

Как показано на фиг. 18, кольцевая встряхивающая манжета 40 расположена вблизи концевой части наружной диаметральной поверхности внутреннего кольца 1 так, что она выступает радиально наружу. В показанном примере часть 40 встряхивающего буртика выполнена за одно целое с внутренним кольцом 1 и имеет внешнюю сторону, обращенную к внешней стороне подшипника, и удерживается заподлицо с торцом внутреннего кольца. Внутренняя боковая грань 40 a части 40 стряхивающей втулки, которая обращена к внутренней стороне подшипника, расположена параллельно описанной выше внешней боковой поверхности. Смазочное масло, подаваемое внутрь подшипникового узла через вышеописанный лабиринт 15 A, принимается частью встряхивающей муфты 40 и стряхивается в радиальном направлении под действием центробежной силы, развиваемой как результат вращения внутреннего кольца.

Кольцо наружное 1 , представляющее собой кольцо дорожек качения на неподвижной стороне, снабжено вырезом 18 , через который смазочное масло, подаваемое для смазки внутри подшипникового узла, выходит наружу подшипникового узла. ИНЖИР. 19В представляет собой вид спереди (вид с торца по линии XIXB-XIXB) важной части, показанной на ФИГ. 19А. Как показано на фиг. 18 и 19В, торец наружного кольца 2 на аксиально противоположной стороне, удаленной от стороны, на которой прокладка 8 B имеет вырез 18 . Другими словами, вырезанная часть 18 расположена на торце наружного кольца 2 , которое расположено радиально снаружи от части 40 встряхивающей муфты. Эта вырезанная часть 18 расположена между отверстием для подачи масла 11 и отверстием для выпуска масла 12 вдоль направления вращения L 1 внутреннего кольца 1 . В показанном примере вырезанная часть 18 расположена под фазовым углом 90 градусов относительно порта 12 подачи масла, а также под фазовым углом 180 градусов относительно выпускного отверстия 12 масла.

Как показано на РИС. 18, глубина C вырезанной части 18 от торца наружного кольца и аксиальная толщина D части 40 встряхивающей муфты выбраны таким образом, чтобы соотношение выражалось как C>D. Из-за соотношения C>D смазочное масло, стряхиваемое на участке стряхивающей муфты 40 легко разряжается. Кроме того, расстояние E торца 4 a фиксатора 4 , обращенного к внутренней стороне части 40 встряхивающей манжеты, от торца внешнего кольца имеет отношение E >C относительно глубины C, упомянутой выше. Из-за соотношения E>C направляющая поверхность держателя 4 b и внутренняя периферийная кромка наружного кольца образуют вырез 18 не мешают друг другу.

Как показано на РИС. 17, удлиняющая часть внутреннего кольца 6 и прокладка 8 B снабжены лабиринтным механизмом 19 B для подавления нежелательной утечки смазочного масла внутрь соседнего подшипникового узла. Этот лабиринтный механизм 19 B сообщается с отверстием для подачи масла 11 и отверстием для выпуска масла 12 и состоит из широких и узких участков, продолжающихся в осевом направлении. Широкие участки состоят из кольцевой канавки 9. 0268 25 A, предусмотренный на внешней периферийной поверхности другой боковой плечевой части 41 удлинительной части внутреннего кольца 6 и внутренней периферийной поверхности распорки 8 B, обращенной к этой кольцевой канавке 25 A Окружные канавки 5 A, упомянутые выше, используются во множестве (например, две в показанном примере), которые расположены на расстоянии друг от друга в осевом направлении. Каждая из этих кольцевых канавок 25 9Диаметр 0269 A постепенно уменьшается по направлению к торцевой стороне (верхняя сторона, если смотреть на фиг. 17) удлиненной части внутреннего кольца 6 . Другими словами, она выполнена с наклонной формой сечения, так что канавка может иметь увеличивающуюся глубину. Упомянутые выше узкие участки состоят из выступающего переднего конца описанной выше внешней периферийной поверхности удлиненной части внутреннего кольца 6 и внутренней периферийной поверхности распорки 9.0268 8 B лицом к этой выступающей передней части.

Поскольку каждая из окружных канавок 25 A имеет форму наклонного сечения, как описано выше, смазочное масло, подаваемое из порта подачи масла 11 и впоследствии поступающее в лабиринтный механизм 19 B, движется в направлении, противоположном негерметичной стороне, по наклонной поверхности кольцевой канавки 25 А под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения внутреннего кольца. За счет лабиринтного механизма 19 B таким образом, чтобы работать описанным выше образом, можно предотвратить нежелательную утечку смазки внутрь соседнего подшипника. Следует отметить, что количество кольцевых канавок , 25, может быть равно трем или более или одной. Также следует отметить, что вместо конструкции, в которой окружные канавки 25 A предусмотрены в удлиняющей части внутреннего кольца 6 , кольцевая канавка может быть предусмотрена на другой боковой плечевой части 9.0268 42 вогнутой формы сечения прокладки 8 B. В качестве альтернативы окружные канавки могут быть предусмотрены соответственно в удлиненной части внутреннего кольца 6 и проставке 8 B.

Функции и эффекты будут описаны ниже. . ИНЖИР. 20 показан вид в продольном разрезе, показывающий поток смазочного масла в устройстве подшипника качения. Если подшипниковое устройство используется для поддержки, например, вертикального или вертикального вала, смазочное масло течет следующим образом (1)-(5) во время работы подшипникового устройства. На этом рисунке линии со стрелками представляют направления потока смазочного масла.

  • (1) Смазочное масло подается из порта подачи масла 11 в кольцевой масляный канал 10 .
  • (2) Смазочное масло течет по окружной канавке со стороны внутреннего кольца 13 для охлаждения подшипникового узла.
  • (3) Смазочное масло, охлаждающее подшипниковый узел, выпускается через маслосливное отверстие 12 .
  • (4) Смазочное масло, необходимое для смазки подшипникового узла, подается внутрь подшипникового узла через лабиринт 15 A.
  • (5) Смазочное масло, используемое для смазывания подшипникового узла, поступает на часть встряхивающей манжеты 40 и затем стряхивается в радиальном направлении наружу вдоль части встряхивающей манжеты 40 под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения внутреннего кольца. Стряхнутое таким образом смазочное масло плавно вытекает из выреза 18 наружу подшипникового узла.

Смазочное масло, протекающее описанным выше образом внутри подшипникового узла, может плавно вытекать наружу из подшипникового узла. Таким образом, застой смазочного масла практически не происходит. Соответственно, можно подавить нежелательное повышение температуры подшипникового узла, вызванное сопротивлением перемешиванию смазочного масла, чтобы таким образом обеспечить возможность работы подшипникового узла на высокой скорости. Начиная с лабиринта 15 A для направления смазочного масла, подаваемого из канала подачи масла 11 , в кольцевой масляный канал 10 , к поверхности дорожки качения внутреннего кольца 1 a через наклонную поверхность 1 b предусмотрена в удлинительной части внутреннего кольца 6 и в прокладке 8 B, можно уменьшить количество подаваемого смазочного масла. Таким образом, нежелательного увеличения сопротивления перемешиванию можно дополнительно избежать.

Далее будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения с шестого по тринадцатый. Следует отметить, что в последующем описании составные части, подобные показанным и описанным в связи с предыдущими вариантами осуществления, показаны одинаковыми ссылочными позициями, и поэтому их детали не повторяются для краткости. Если описана только часть конструкции, остальную часть конструкции следует понимать как подобную конструкции в предыдущем варианте или вариантах осуществления.

Как и в случае шестого варианта осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг. 21, внутренняя боковая поверхность 40 a части 40 встряхивающего буртика, которая обращена к внутренней стороне подшипника, может иметь форму наклонного сечения, наклоненного в радиально внешнем направлении к аксиально внешней стороне. . В таком случае после того, как смазочное масло, подаваемое внутрь подшипникового устройства для смазки, достигло части 9 отбойного буртика0268 40 , он может легко течь в радиальном направлении наружу со стороны основания на внутренней стороне 40 a части стряхивающей муфты 40 . Соответственно, смазочное масло может быть дополнительно плавно выведено наружу подшипникового устройства.

Как и в случае седьмого варианта осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг. 22, нижняя поверхность вырезанной части 18 может быть сформирована так, чтобы представлять наклонную форму сечения, наклоненную в радиальном направлении наружу к аксиально внешней стороне. В этом случае торца наружного кольца, где вырез 18 выпускное отверстие на стороне внутренней диаметральной кромки наружного кольца может быть увеличено, чтобы облегчить слив стряхнутого смазочного масла.

Как и в случае восьмого варианта осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг. 23, угловой участок между торцом наружного кольца 2 наружного кольца, который расположен радиально наружу от участка 40 встряхивающего буртика, и внутренней диаметральной поверхностью наружного кольца, продолжающейся до торца наружного кольца, может иметь наклонную поверхность 43 , сформированный таким образом, чтобы представлять наклонную форму сечения, наклоненную в радиальном направлении наружу к аксиально внешней стороне. В этом случае смазочное масло, находящееся вблизи угловой части между торцом наружного кольца и внутренней диаметральной поверхностью наружного кольца, может течь по наклонной поверхности 43 , как показано линиями со стрелками, тем самым дополнительно облегчая слив. смазочного масла.

Как и в случае девятого варианта осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг. 24, можно использовать окружную канавку 9.0268 25 B вблизи торцевой части наружной диаметральной поверхности внутреннего кольца 1 , в этом случае фасонная манжета 40 A одинарной разъемной формы с разъемом 44 на одной части окружного направления, как показано на фиг. 25 устанавливается в эту окружную канавку 25 B. Эта часть встряхивающего буртика 40 A изготовлена, например, из материала, имеющего меньший коэффициент линейного расширения, чем коэффициент линейного расширения внутреннего кольца 9.0268 1 . Если внутреннее кольцо изготовлено из SUJ2, например, холоднокатаного стального листа (SPCC), коэффициент линейного расширения которого меньше, чем коэффициент линейного расширения (который составляет 12,5×10 92 452 −6 92 453 /°). C.) SUJ2 или тому подобное можно использовать в качестве материала для части 40 A стряхивающего воротника. Согласно конструкции, показанной на ФИГ. 24 и 25 становится возможным легко установить в кольцевую канавку 25 B внутреннего кольца 1 за счет использования эластичности после того, как противоположные по окружности концевые части части 40 A стряхивающей манжеты были разнесены друг от друга, и эта часть 40 A стрейч-кольца была расширена в диаметре. Кроме того, в соответствии с описанной выше конструкцией можно легко обрабатывать внутреннее кольцо 1 по сравнению с частью 40 A встряхивающей манжеты, выполненной за одно целое с наружной диаметральной поверхностью внутреннего кольца 9.0268 1 . Соответственно, количество этапов обработки может быть уменьшено.

В то же время, если температура внутреннего кольца и части встряхивающей манжеты увеличивается во время работы на высокой скорости и часть встряхивающей манжеты расширяется больше, чем внутреннее кольцо, часть встряхивающей манжеты относительно скользит относительно внутреннего кольца. Из-за скольжения части встряхивающей манжеты часть встряхивающей манжеты может нежелательно нагреваться, и существует вероятность того, что часть встряхивающей манжеты может контактировать с любыми другими составными частями. Однако в соответствии с вышеописанной конструкцией, поскольку коэффициент линейного расширения части 9 стряхивающей муфты0268 40 A используется материал с меньшим коэффициентом линейного расширения, чем у внутреннего кольца 1 , возможно расширение части встряхивающей муфты 40 A во время работы на высокой скорости за пределы внутреннее кольцо 1 . Соответственно, можно избежать скольжения части 40 A стряхивающей манжеты, а также избежать нагрева части 40 A стряхивающей манжеты и нежелательного контакта части 9 стряхивающей манжеты.0268 40 A с любыми другими комплектующими.

РИС. 26А показан вид спереди части стряхивающего воротника , 17, В, относящейся к десятому варианту осуществления настоящего изобретения, а на ФИГ. 26B представляет собой вид сверху части , 40, B стряхивающей муфты. Как показано на ФИГ. 26A и 26B, часть 40 B стряхивающей муфты имеет форму разрезного кольца с прорезью 44 на одной окружной части и противоположными торцами 40 Ba и 40 Ba, определяющие разрез 44 , могут быть параллельны друг другу и могут представлять собой конусообразные поверхности, наклоненные относительно окружного направления части стряхивающей муфты 40 B в разрезе, с зазором в разрезе 44 является отрицательным пробелом или нулем.

Торцы 40 Ва и 40 Ва на противоположных сторонах, образующие разъем 44 , представляют собой конические поверхности, наклоненные под соответствующими углами θ, например, 45 градусов относительно плоскости, перпендикулярной оси вала L 2 фасонного воротника 40 B. Однако следует отметить, что угол θ не обязательно может быть ограничен 45 градусами, как описано выше. В состоянии, когда часть 40 B встряхивающей манжеты установлена ​​в окружной канавке 25 B внутреннего кольца 1 , как показано на ФИГ. 24, указано, что зазор разъема 44 , упомянутый выше, представляет собой отрицательный зазор или ноль. Что разрыв раскола 44 , показанный на ФИГ. 26A, «ноль» означает, что в разделении 44 отсутствует зазор. Кроме того, то, что зазор разъема 44 является «отрицательным зазором», означает, что торцы 40 Ba и 40 Ba с обеих сторон части отбрасывающей манжеты 40 B, затем монтируются в окружная канавка внутреннего кольца 25 B, удерживаются в состоянии прилегания друг к другу по окружности. Согласно этой конструкции, когда внутреннее кольцо 1 и часть стряхивающей манжеты 40 B вращаются, сопротивление перемешиванию возникает на торцах 40 Ba и 40 Ba на противоположных по окружности сторонах формирующей манжеты 40 B. минимальна по сравнению с тем, когда торцы отделены друг от друга.

Как показано на РИС. 27, где несколько подшипниковых узлов используются в сочетании, например, с вертикальным или вертикальным валом, его можно представить как устройство подшипника качения, снабженное механизмом предотвращения утечки смазки 9. 0268 45 для предотвращения утечки смазочного масла, которое было предусмотрено для смазки внутри подшипникового узла на верхней стороне, в соседний подшипниковый узел на нижней стороне. Упомянутый выше механизм предотвращения утечки смазочного масла 45 имеет окружную канавку 25 C, выполненную на поверхности распорки по ширине, примыкающей к подшипниковому устройству с верхней стороны, и выпускное отверстие 46 для слива, предусмотренное в распорке поперечная поверхность сообщается с окружным пазом 25 C. Продольную поверхность прокладки можно назвать торцом проставки. Окружная канавка 25 C, упомянутая выше, имеет форму вогнутого сечения, соосную с осью вала подшипника, и расположена в пространстве подшипника подшипникового узла на верхней стороне, а также расположена радиально наружу, на заранее заданном небольшом расстоянии от наружная диаметральная поверхность внутреннего кольца 1 c подшипникового узла. Выключатель нагнетания 46 выполнен в виде выреза, идущего от одного места по окружности кольцевой канавки 25 С распорной поверхности по ширине в направлении радиально наружу и внутрь.

В соответствии с вышеописанной конструкцией смазочное масло течет следующим образом (1) — (3) во время работы подшипникового узла:

  • (1) Смазочное масло подается в подшипниковое устройство на верхней сторона течет вниз под действием силы тяжести такого смазочного масла после того, как оно было предоставлено для смазки.
  • (2) Упомянутое выше смазочное масло стекает в окружную канавку 25 C, расположенную на поперечной поверхности распорки, под действием собственной гравитационной силы и центробежной силы, возникающей в результате вращения внутреннего кольца.
  • (3) Смазочное масло, поступающее в кольцевую канавку 25 C, течет по кольцевой канавке 25 C и затем выходит через выпускное отверстие 46 в радиальном направлении наружу.

Благодаря кольцевой канавке 25 C и выпускному отверстию 46 , описанным выше, можно предотвратить нежелательную утечку смазочного масла, предназначенного для смазки внутри подшипникового узла на верхней стороне, в соседний подшипниковый узел на нижняя сторона.

В качестве примера устройства подшипника качения, в котором фигура, показанная на фиг. 27 частично модифицирован, распорка 8 C, показанная на ФИГ. 28 до 30 могут быть применены. Эта проставка 8 C выполнен с наклоном β в окружной канавке 25 C поверхности распорки по ширине, так что смазочное масло, втекающее в кольцевую канавку 25 C, может легко течь к выпускному отверстию 46 . ИНЖИР. 28 показан вид сверху распорки 8 C в устройстве подшипника качения, а точки на фиг. 28 представляют смазочное масло, втекшее в окружную канавку 25 C. На фиг. 29 представляет собой схему, если смотреть в направлении, указанном цифрой 9.0268 29 — 29 на РИС. 28. Фиг. 30 представляет собой вид в разрезе распорки 8 C. В этом примере, как показано в части, обведенной овалами P на ФИГ. 30, он выполнен таким образом, что на поперечной поверхности распорки нижняя часть канавки dl периферийной канавки 25 C в диагональном положении, отстоящем на 180 градусов от периферийной точки, где находится выпускной вырез 46 , может быть самой глубокой, а канавка дно d 2 окружного паза 25 C в периферийном месте, где имеется выпускное отверстие 46 , может быть самым мелким. Другими словами, форма сечения, если смотреть, когда верхняя и нижняя половины 25 C и 25 C окружной канавки вырезаны в окружном направлении и развернуты, сформирована таким образом, чтобы представлять собой наклонный участок, в котором дно канавки становится глубина от дна канавки dl кольцевой канавки 25 C по направлению к дну канавки d 2 кольцевой канавки 25 C. Кроме того, в прокладке 8 C самая глубокая кольцевая канавка 25 C расположена в той же фазе, что и окружная позиция, где выпускной порт 12 существует. Выпускной вырез , 46, выполнен в виде выреза, который проходит от одного места по окружности кольцевой канавки , 25, С в поперечной поверхности распорки в направлении радиально наружу.

В соответствии с описанной выше конструкцией, как показано на фиг. 28, во время работы подшипникового узла смазочное масло, поступающее в верхнюю половину кольцевой канавки 25 C, как показано на рисунке, течет в том же направлении, что и направление вращения подшипникового устройства, а затем выливается из вырез нагнетания 46 . Смазочное масло, поступающее в нижнюю половину кольцевой канавки 25 C, как показано на рисунке, течет в направлении, противоположном направлению вращения подшипникового узла, и затем выводится через выпускное отверстие 9.0268 46 . В частности, поскольку кольцевая канавка 25 C выполнена с наклонным сечением, как описано выше, смазочное масло, втекающее в кольцевую канавку 25 C, может легко поступать в выпускное отверстие 46 , расположенное на стороне выхода. наклонной секции. Соответственно, смазочное масло, подаваемое внутрь подшипникового узла на верхней стороне для смазки, может быть надежно предотвращено от нежелательного протекания в соседний подшипниковый узел на нижней стороне.

Как и в случае с тринадцатым вариантом осуществления, показанным на фиг. 31, нижняя поверхность кольцевой канавки 25 C в периферийном месте, где определен выпускной вырез 46 , может быть сформирована таким образом, чтобы представлять наклонную форму сечения, так что дно канавки становится глубоким по мере продвижения к радиальной внешнее направление. Хотя этот пример основан на конструкции, показанной и описанной со ссылкой на фиг. 27 конструкция, показанная и описанная со ссылкой на фиг. 31, можно в равной степени применять вместе с конструкцией, показанной и описанной со ссылкой на фиг. 28 в связи с двенадцатым вариантом осуществления. Согласно конструкции, показанной и описанной со ссылкой на фиг. 31, смазочное масло может легко вытекать вдоль наклонной поверхности выпускного отверстия 9.0268 46 . Даже в этом случае смазочное масло, предусмотренное для смазки, может быть дополнительно предотвращено от нежелательного протекания в соседнее подшипниковое устройство на нижней стороне.

РИС. 32 показан вид в продольном разрезе, схематично показывающий пример, в котором устройство подшипника качения, разработанное в соответствии с любым из ранее описанных вариантов осуществления с пятого по тринадцатое, применяется для опоры главного вала станка вертикального типа. В этом примере два устройства 9 подшипников качения0268 47 и 47 , включая узлы радиально-упорных шарикоподшипников, установлены в корпусе Hs вплотную друг к другу, а главный вал 30 поддерживается с возможностью вращения этими устройствами подшипников качения 47 и 47 . Внутреннее кольцо 1 в каждом из этих подшипниковых узлов 47 позиционируется в осевом направлении с помощью проставок внутреннего кольца 48 и 48 и ступеней 30 a 9.0389 и 30 a главного вала 30 и затем жестко крепятся к основному валу 30 с помощью фиксирующей гайки внутреннего кольца 49 . Распорка 8 A на верхней стороне основного вала и наружное кольцо 2 на нижней стороне основного вала жестко закреплены внутри корпуса Hs с помощью стопорных крышек наружного кольца 60 и 60 . Кроме того, проставка внешнего кольца 61 расположена между торцом наружного кольца на верхней стороне основного вала и торцом проставки на нижней стороне основного вала.

Корпус Hs относится к типу, включающему внутреннюю часть корпуса Hsa и внешнюю часть корпуса Hsb с внутренней частью корпуса. Располагается внутри внешней части корпуса Hsb, а канавка для потока масла Hsc для охлаждения предусмотрена в монтажной зоне между корпус внутреннего и наружного стволов Has и Hsb. Внутренняя гильза корпуса Has образована маслоподводящими каналами 62 и 62 для подачи через них смазочного масла к соответствующим подшипниковым узлам 47 и 47 . Эти каналы подачи масла 62 и 62 соединены по текучей среде с источником подачи смазочного масла (не показан). Кроме того, внутренняя гильза корпуса Has образована канавкой 63 для выпуска масла и каналом 64 для выпуска масла, которые используются для выпуска смазочного масла, предназначенного для смазки. Канавка для выпуска масла 63 сообщается с вырезом 18 и отверстием для выпуска масла 12 в каждом из подшипниковых устройств 47 . Каждая из канавок 63 для выпуска масла гидравлически соединена с каналом 64 для выпуска масла, который проходит в направлении, параллельном осевому направлению основного вала, и смазочное масло выпускается через этот канал 64 для выпуска масла.

Если устройства подшипников качения 47 и 47 используются для поддержки главного вала станка вертикального типа таким образом, смазочное масло, погруженное внутрь подшипникового устройства, может быть выведено наружу подшипниковое устройство. Соответственно, повышение температуры подшипникового узла, вызванное сопротивлением перемешиванию смазочного масла, подавляется, что позволяет подшипниковому устройству работать на высокой скорости. Устройство подшипника качения, разработанное в соответствии с этим вариантом осуществления, также может быть использовано для главного вала станка поперечного типа.

Теперь будет описан четырнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения с конкретной ссылкой на фиг. 33 по фиг. 40А и 40В. Смазочное устройство в устройстве подшипника качения согласно этому варианту осуществления используется с устройством SU вертикального шпинделя, как показано на фиг. 34. Это шпиндельное устройство SU применяется в станке, и внутри корпуса Hs, используемого в шпиндельном устройстве SU, множество узлов BR подшипников качения расположены в ряд параллельно осевому направлению шпинделя 9.0268 30 . Соответствующие наружные кольца 2 узлов подшипников качения BR установлены в смонтированном состоянии внутри корпуса Hs, а шпиндель 30 поддерживается множеством внутренних колец 1 . Корпус Hs, множество узлов BR подшипников качения, установленных внутри корпуса Hs, и множество механизмов 9 C подачи и выпуска масла, как будет подробно описано ниже, в совокупности составляют устройство подшипника качения.

Как показано на фиг. 33, смазочное устройство для подшипника качения включает устройство BR подшипника качения и механизм подачи и отвода масла 9 C. Устройство BR подшипника качения имеет базовую конструкцию, в которой в подшипнике предусмотрен вырез 18 . устройство, показанное на фиг. 10 и выполнен в соответствии со вторым вариантом осуществления, и поэтому его детали не повторяются для краткости.

Как показано на РИС. 33, механизм подачи и слива масла 9 C представляет собой механизм для подачи смазочного масла, которое по совместительству служит охлаждающей средой подшипников, внутрь подшипникового узла, а также для отвода его наружу подшипникового узла. Если устройство подшипника качения используется с вертикальным или вертикальным валом, показанным на фиг. 34, механизм подачи и выпуска масла 9 C расположен в верхней части устройства BR подшипника качения. Окружная канавка внутреннего кольца 13 и боковая кольцевая канавка проставки 14 взаимодействуют друг с другом, образуя кольцевой масляный канал 10 в виде отверстия с прямоугольным сечением.

Как показано в левой части РИС. 33, окружная часть распорки 8 A наружного кольца образована каналом 11 подачи масла для подачи смазочного масла внутрь подшипникового узла. Смазочное масло, подаваемое из отверстия 11 для подачи масла в кольцевой масляный канал 10 , продвигается вперед, как показано на ФИГ. 35, внутри кольцевого масляного канала 10 в направлении, соответствующем направлению вращения L 1 внутреннего кольца 1 , которое представляет собой кольцо дорожки качения на вращающейся стороне, и затем выходит из отверстия для выпуска масла 12 и других. Отверстие 12 для выпуска масла предусмотрено в положении, которое станет той же фазой, что и канал 67 для выпуска масла, как будет подробно описано ниже.

Как показано на РИС. 35, периферийная часть внешней кольцевой прокладки 9.0268 8 A, который отличается по фазе от отверстия для подачи масла 11 , образован отверстием для выпуска масла 12 , через которое смазочное масло выводится наружу подшипникового устройства. Отверстие 12 для выпуска масла выполнено в виде сквозного отверстия, идущего радиально от внешней периферийной поверхности прокладки 8 А наружного кольца к кольцевому масляному каналу 10 . Как показано на фиг. 35, фаза порта сброса масла 12 предназначен для установления заданного фазового угла α (который равен 270 градусам в обсуждаемом сейчас примере) относительно канала 11 подачи масла.

Как показано на РИС. 33, удлиняющая часть внутреннего кольца 6 и прокладка наружного кольца 8 A снабжены лабиринтом 15 для направления смазочного масла, которое подавалось из порта подачи масла 11 в кольцеобразное масло. проход 10 , к поверхности дорожки качения внутреннего кольца 1 a через наклонную поверхность 1 b.

Как показано на РИС. 33, удлиняющая часть 6 внутреннего кольца и прокладка 8 A наружного кольца снабжены лабиринтным механизмом 19 для подавления утечки смазочного масла внутрь соседнего в осевом направлении подшипникового узла. В случае, если смазочное масло, подаваемое из порта подачи масла 11 , погружается в лабиринтный механизм 19 , это смазочное масло перемещается в направлении, противоположном стороне утечки, по окружной канавке 25 , образующей лабиринтный механизм 19 , под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения внутреннего кольца и, следовательно, нежелательная утечка смазочного масла в соседнее подшипниковое устройство может быть подавлена. Следует отметить, что вместо кольцевой канавки 25 , предусмотренной в выступающей части внутреннего кольца 6 , окружная канавка 25 может быть предусмотрена на другой боковой плечевой части вогнутой формы сечения в прокладке 8 A наружного кольца. Кроме того, кольцевая канавка 25 может быть предусмотрена в каждой из удлинительная часть кольца 6 и прокладка наружного кольца 8 A.

Корпус Hs имеет канал подачи масла 66 , каналы выпуска масла 67 и 68 , канал впуска воздуха 69 и воздухозаборные отверстия 70 и 71 .

Теперь будут подробно описаны канал подачи масла 66 и канал выпуска масла 67 . ИНЖИР. 34 показан вид в разрезе по линии 34 -O- 34 на фиг. 35. Как показано на фиг. 34, корпус Hs снабжен каналом подачи масла 66 для подачи смазочного масла к механизму подачи и отвода масла 9 C и маслоотводящий канал 67 для выпуска охлаждающего масла, которое представляет собой смазочное масло, используемое для охлаждения подшипникового узла, наружу корпуса Hs. Канал , 66, для подачи масла и канал для выпуска масла , 67, предусмотрены в соответствующих окружных частях корпуса Hs, которые отличаются по фазе друг от друга. В показанном примере, показанном на фиг. 35, фаза маслоотводящего канала 67 предусмотрена для установления заданного фазового угла β (который равен 270 градусам в обсуждаемом сейчас примере) относительно маслоподводящего канала 9.0268 66 . Как показано на фиг. 34, канал 66 подачи масла соединен по текучей среде с насосом 72 подачи масла, а канал 67 для выпуска масла соединен по текучей среде с насосом 73 для отвода масла. Насос подачи масла 72 и насос откачки масла 73 установлены снаружи корпуса Hs.

Как показано на РИС. 34, канал подачи масла 66 , упомянутый выше, состоит из основного осевого канала 9.0268 66 a параллельно осевому направлению шпинделя, множество радиальных каналов 66 b соединяющих по текучей среде осевой канал 66 a с каждым из портов подачи масла 6 6 a2 горизонтальный канал 66 c соединен по текучей среде с нижним концом осевого канала 66 a и расположен в нижней части корпуса Hs, а осевой канал 66 д . Муфта (не показана), например, привинчена к нижнему концу осевого канала 66 d в корпусе Hs, и эта муфта и насос подачи масла 72 гидравлически соединены друг с другом посредством трубка. С помощью этого насоса подачи масла 72 смазочное масло принудительно подается под давлением из источника подачи масла в каждое из отверстий подачи масла 11 через канал подачи масла 66 .

Канал выпуска масла 67 состоит из осевого канала 67 a , проходящего параллельно осевому направлению шпинделя, множества радиальных каналов 67 b , соединяющих осевой канал 697 по текучей среде. с каждым из портов подачи масла 12 , горизонтальным каналом 67 c , соединенным по текучей среде с нижним концом осевого канала 67 a и осевой проход 67 d . Насос для откачки масла 73 , например, соединен по текучей среде с нижним концом осевого канала 67 d внутри корпуса Hs посредством трубопровода. Смазочное масло, использовавшееся для охлаждения подшипникового узла, может быть выведено наружу из корпуса Hs через выпускной канал 68 с использованием маслоотводящего насоса 73 . Следует отметить, что когда осевые проходы 66 b и 67 b и горизонтальные проходы 66 c и 67 c , эти формирующие проходы могут быть легко образованы с внешней поверхности боковых проходов корпуса Hs в радиальном направлении внутрь, а затем закрывая эти отверстия, открытые на внешней периферийной поверхности корпуса Hs, соответствующими заглушками.

Воздухозаборный канал 74 , воздухозаборные отверстия 70 и 71 и воздухозаборный канал 69 теперь будут подробно описаны. ИНЖИР. 36 показан вид в разрезе по линии 36 -O- 36 на фиг. 35. Как показано на фиг. 36, корпус Hs снабжен отверстиями для впуска воздуха 70 и 71 , а также каналом для впуска воздуха 69 , которые эффективно предотвращают откачку внутренней части подшипникового узла до отрицательного давления под действием всасывания. усилие, развиваемое маслонагнетательным насосом 73 , упомянутый выше и лучше всего показанный на РИС. 34. Воздухозаборные каналы 70 и 71 , а также каждый из воздухозаборных каналов 74 , сообщающихся с соответствующими полками подшипников подшипниковых узлов BR, предусмотрены в прокладке наружного кольца 8 A.

Каждый из воздухозаборные каналы 74 , в данном случае, обсуждаемом сейчас, образованы в виде радиально проходящей канавки в части верхнего торца распорки наружного кольца 8 A, который находится «в непосредственной близости от выпускного отверстия для масла» и расположен близко по фазе к выпускному отверстию для масла 12 , как показано на ФИГ. 35. Таким образом, каждый из воздухозаборных каналов 74 расположен на окружной части верхней торцевой поверхности прокладки 8 A наружного кольца. выше означает диапазон ±30 градусов относительно фазового центра отверстия для выпуска масла 12 . Следует отметить, что соответствующий воздухозаборный канал 74 может быть выполнен вблизи отверстия для выпуска масла на нижнем торце наружного кольца в виде проходящей в радиальном направлении канавки. Впускной канал 74 может быть расположен на верхнем торце распорной втулки наружного кольца 8 A, а нижний торец наружного кольца вблизи отверстия для выпуска масла, где он находится в одной фазе. в окружном направлении, а также в районе отверстия для слива масла.

Воздухозаборные отверстия 70 и 71 , как показано на РИС. 37, расположенные в верхней и нижней частях осевого диапазона, где множество узлов BR подшипников качения расположены внутри корпуса Hs так, чтобы они были открыты для атмосферы. Следует отметить, что формулировка «верхняя часть осевого диапазона, где множество узлов BR подшипников качения расположены внутри корпуса Hs», упоминаемая в данном описании, должна толковаться как означающая часть множества подшипников качения. узлы BR, расположенные в осевом ряду внутри корпуса Hs, причем часть корпуса Hs расположена по меньшей мере над верхней торцевой поверхностью внутреннего кольца одного из узлов BR подшипников качения, который расположен в самом верхнем положении. С другой стороны, формулировка «нижняя часть осевого диапазона, где множество узлов BR подшипников качения расположены внутри корпуса Hs», упоминаемая в данном описании, должна толковаться как означающая часть множества узлов подшипников качения. BR, расположенный в осевом ряду внутри корпуса Hs, часть корпуса Hs, расположенная по меньшей мере ниже нижнего торца внутреннего кольца одного из подшипников качения в сборе BR, расположенного в самом нижнем положении.

Как показано на фиг. 38A, верхнее отверстие 70 для впуска воздуха выполнено в виде вытянутого по окружности отверстия на участке в направлении по окружности границы между корпусом Hs и верхней заглушкой 75 , закрывающей верхний конец корпуса H S . Воздухозаборный канал 69 состоит из основного канала 69 и , проходящего параллельно осевому направлению шпинделя, множества вспомогательных каналов 69. b , соединяющий этот основной проход 69 a с каждым из воздухозаборных каналов 74 и пандусом воздухозаборного канала 69 c . Верхнее впускное отверстие 70 , упомянутое ранее, сообщается с основным каналом 69 и воздухозаборного канала 69 . Как показано на фиг. 38B, воздухозаборного канала 69 , рампы воздухозаборного канала 69 c с наклоном вниз к радиально внутренней стороне корпуса Hs расположен в нижней части корпуса Hs. Нижнее воздухозаборное отверстие 71 , упомянутое выше, сообщается с рампой 69 c воздухозаборного канала 69 воздухозаборного канала. Как показано на фиг. 36, воздухозаборное отверстие 71 в нижней части корпуса Hs открыто в атмосферу для соединения с масляным баком 76 с помощью трубки.

Маслосливной канал 68 будет подробно описан. Как показано на фиг. 36, маслосливной канал 68 используется для слива сливаемого масла без использования какого-либо источника привода, такого как, например, насос, а под действием силы тяжести. Этот выпускной канал , 68, для масла и воздухозаборный канал , 69, внутри корпуса Hs расположены на соответствующих участках окружности корпуса Hs, которые отличаются по фазе друг от друга. В обсуждаемом сейчас примере, как показано на фиг. 35 фаза маслоотводящего канала 68 предназначен для установления заданного фазового угла γ (который равен 150 градусам в обсуждаемом сейчас примере) относительно воздухозаборного канала 69 .

Как показано на РИС. 39, маслосливной канал 68 состоит из осевого канала 68 a , рампы маслосливного канала 68 b и осевого канала 68 c. Осевой проход 68 а проходит в направлении, параллельном направлению вала шпинделя. Множество соединительных элементов , 77, , каждый из которых имеет форму цилиндрического элемента, проходящего в радиальном направлении, предусмотрено для гидравлического соединения между осевым каналом , 68, , и и каждым из отверстий 12 для выпуска масла. В качестве каждого из сообщающихся элементов , 77, используется, например, вилка.

РИС. 40А показан вид в продольном разрезе, показывающий важную часть маслоотводящего канала 9.0268 68 шпиндельного устройства SU показано в увеличенном масштабе, а на фиг. 40В показан вид в разрезе, показывающий важную часть масловыпускного канала в сравнительном примере, показанном в увеличенном масштабе. Как показано на фиг. 40А, нижняя часть корпуса Hs снабжена рампой , 68 b канала для выпуска масла, которая имеет наклонную форму и наклонена вниз к радиально внутренней стороне корпуса Hs. Пандус маслосливного патрубка 68 b и осевой канал 68 c последовательно гидравлически соединены с нижним концом осевого канала 68 a внутри корпуса Hs. Как показано на фиг. 36, нижний конец осевого канала 68 c внутри корпуса Hs соединен по текучей среде с масляным баком 76 посредством трубопровода. Здесь в нижней части корпуса Hs шпиндельного устройства SU вертикального типа в составе маслосливного канала расположен горизонтальный канал 78 типа, показанного на фиг. 40B обычно используется из-за простоты обработки. В масловыпускном канале 68 сливное масло, предназначенное для смазки внутри подшипникового устройства, выбрасывается под действием силы тяжести. В таком случае эффективность выпуска ухудшается с горизонтальным проходом 78 , который представляет собой проход, проходящий вертикально относительно вертикального направления, в котором действует центробежная сила. В отличие от него, с маслосливным каналом 68 , используемых на практике этого варианта осуществления и показанных на ФИГ. 40А, сливаемое масло плавно сливается по трапу , 68, , b канала для слива масла под действием силы тяжести.

Теперь будут описаны функции и эффекты. Насос подачи масла 72 , показанный на РИС. 34 приводится в действие для принудительной подачи смазочного масла под давлением из источника подачи масла к портам подачи масла 11 через канал подачи масла 66 . Таким образом, смазочное масло вводится в кольцевой масляный канал 10 внутри подшипникового узла. Соответственно, охлаждается, в частности, внутреннее кольцо 1 внутри подшипникового узла. Часть введенного таким образом смазочного масла подается на поверхность дорожек качения 1 a и другие части через часть уплотнения подшипника (лабиринт) 15 , показанную на фиг. 33. Также из порта слива масла 12 механизма подачи масла спускной механизм 9 C, смазочное масло выводится наружу подшипникового узла. Смазочное масло, то есть охлаждающее масло, которое охладило подшипниковый узел, выпускается наружу подшипникового узла через выпускные отверстия для масла , 12, с помощью маслоотводящего насоса , 72, , показанного на фиг. 34, а затем выводится наружу корпуса Hs последовательно через радиальный канал 67 b , осевой канал 67 a , горизонтальный проход 67 c и, наконец, осевой проход 67 d.

Поскольку, хотя маслонагнетательный насос 73 одновременно всасывает окружающий воздух внутри корпуса Hs вместе с охлаждающим маслом, на верхнем торце проставки наружного кольца 8 A предусмотрен воздухозаборный канал 74 вблизи выпускного отверстия для масла воздух поступает в выпускное отверстие 12 , а затем способствует плавному сливу сливаемого масла и в то же время подавляет изменение распределения давления внутри корпуса Hs. В частности, поскольку впускные отверстия , 70, и , 71, предусмотрены в верхней и нижней частях корпуса Hs, лучше всего показанных на фиг. 36, и множество воздухозаборных каналов , 74, сообщаются с этими воздухозаборными отверстиями , 70, и 71, , а также сообщаются с соответствующими полками подшипников узлов подшипников качения, маслонасоса 9. 0268 73 одновременно всасывает охлаждающее масло и окружающий воздух внутри корпуса Hs. В случае, если воздух поступает из множества воздухозаборных каналов 74 во внутреннюю часть подшипникового узла, пульсация, например, вызывается маслонагнетательным насосом 73 и смазочным маслом внутри подшипникового узла поэтому происходит утечка из множества воздухозаборных каналов 74 , это смазочное масло внутри подшипникового узла выходит наружу корпуса Hs через вспомогательные каналы 69 b , основной проход 69 a и трап воздухозаборного канала 69 c воздухозаборного канала 69 и затем возвращается в маслобак. Поскольку аппарель 69 c воздухозаборного канала расположена в нижней части корпуса Hs воздухозаборного канала 69 с наклоном вниз к радиально внутренней стороне корпуса Hs, смазочное масло внутри опорное устройство выводится по трапу воздухозаборного канала 69 с . В это время воздух стабильно подается внутрь подшипника из воздухозаборного отверстия 70 в верхней части корпуса Hs через множество воздухозаборных каналов 74 .

По этой причине в подшипниковые пространства может быть введено обязательно достаточное количество воздуха, и, следовательно, можно предотвратить вакуумирование внутренней части подшипникового устройства до отрицательного давления. Таким образом, внутрь подшипникового устройства может подаваться необходимое количество смазочного масла. Даже в случае утечки смазочного масла внутри подшипникового узла из множества воздухозаборных каналов 74 , воздух может подаваться по крайней мере из воздухозаборного отверстия 70 в верхней части корпуса Hs и, следовательно, можно надежно предотвратить образование масляного барьера, не допуская попадания смазочного масла внутрь подшипниковое устройство, препятствующее проникновению воздуха в нижнюю часть корпуса Hs. Следует отметить, что при отсутствии утечек смазочного масла внутри подшипникового узла из воздухозаборного канала 74 воздух может подаваться через воздухозаборные отверстия 9. 0268 70 и 71 в верхней и нижней частях корпуса Hs

Поскольку смазочное масло внутри подшипникового узла может вытекать под действием силы тяжести и центробежной силы, без использования насоса, поток исключается попадание избыточного количества смазочного масла внутрь подшипникового узла. В маслосливном канале 68 смазочное масло внутри подшипникового узла выбрасывается под действием силы тяжести. В соответствии с этой конструкцией, поскольку эстакада маслосливного патрубка 68 b выполненный с наклоном к радиально внутренней стороне корпуса Hs предусмотрен в нижней части корпуса Hs маслосливного канала 68 сливное масло плавно сливается по ходу масла Разгрузочная рампа 68 b . Поскольку, как описано выше, сопротивление перемешиванию уменьшается, поскольку чрезмерное количество смазочного масла не может протекать внутрь подшипника и, следовательно, подавляется нежелательное повышение температуры подшипника, потери мощности привода могут быть уменьшены. Кроме того, поскольку, как описано выше, подавляется развитие отрицательного давления внутри подшипникового узла и, следовательно, внутрь подшипникового узла может подаваться надлежащее количество смазочного масла, шпиндель 30 может работать на высокой скорости.

Другие варианты осуществления будут подробно описаны со ссылкой на фиг. 41 и фиг. 42А и 42В. В частности, фиг. 41 показан вид в продольном разрезе шпиндельного устройства, выполненного в соответствии с пятнадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения, на этом виде частично показаны выпускной канал для масла и другие элементы. ИНЖИР. 42А представляет собой вид в разрезе (вид в разрезе по линии 42 А- 42 А на фиг. 41) на выпускном отверстии для масла 12 в верхнем подшипниковом узле и РИС. 42B представляет собой вид в разрезе (вид в поперечном сечении по линии 42 B- 42 B на фиг. 41) отверстия 12 для выпуска масла в нижнем подшипниковом узле рядом с вышеописанным подшипниковым устройством. Передняя концевая часть каждого из соединительных элементов , 77, открывается в выпускной канал , 68, для масла и может быть расположена с соответствующими положениями по окружности передних концевых частей верхнего и нижнего соединительных элементов 9.0268 77 и 77 поменялись местами или каким-либо образом изменились друг на друга. В этом примере соединения между отверстиями для выпуска масла 12 верхнего и нижнего подшипниковых узлов соединены с осевыми каналами 68 и канала для выпуска масла 68 и сообщаются под углом α 1 (что равно, например, 30 градусам) в радиальном направлении. В этом случае можно подавить столкновение сливного масла, которое сливается с передней концевой части коммуникационного элемента 9.0268 77 , сообщающийся с верхним опорным устройством, напротив передней концевой части сообщающегося элемента 77 , сообщающегося с нижним опорным устройством. Соответственно, можно подавить нежелательное возникновение турбулентного потока под влиянием сливаемого таким образом сливного масла, тем самым повышая эффективность слива сливного масла.

Как и в случае шестнадцатого варианта осуществления, показанного на фиг. 43, передняя концевая часть 77 a каждого из сообщающихся элементов 77 может открываться в направлении осевого канала 68 и канала выпуска масла 68 , и в то же время может быть предусмотрено несколько сообщающихся элементов 77 . что передние концевые части 77 и соответствующих сообщающихся элементов 77 могут выступать на последовательно изменяющееся расстояние в масловыпускной канал 68 с величиной выступа L 2 самой верхней передней концевой части 77 a , а величина выступа L 2 самой нижней передней концевой части 77 a является наименьшей и максимальной соответственно. Когда величины выступа L 2 этих сообщающихся элементов 77 настолько различны, как обсуждалось выше, турбулентный поток, вызванный влиянием сливного масла, выходящего из сообщающегося элемента 77 , сообщающегося с верхним подшипниковым устройством, может быть подавлены для повышения эффективности разряда.

Семнадцатый вариант осуществления, показанный на фиг. 44 таков, что в дополнение к конструкции, показанной и описанной со ссылкой на фиг. 43 в связи с шестнадцатым вариантом осуществления, нижняя поверхность передней концевой части 77 и каждого соединительного элемента 77 снабжена отверстием 77 для выпуска масла в передней концевой части диаметром равен внутреннему диаметру сообщающегося элемента 77 . В этом случае сливное масло направляется к передней концевой части 9.0268 77 a соответствующего коммуникационного элемента 77 может плавно вытекать из маслосливного отверстия передней концевой части 77 aa на нижней поверхности передней концевой части действие гравитационной силы. Кроме того, сливное масло, выходящее из верхнего соединительного элемента 77 , можно предотвратить от смешивания с дренажным маслом, выходящим из соединительного элемента 77 9.0269, расположенный ниже такого верхнего соединительного элемента 77 . Соответственно эффективность разряда может быть повышена за счет подавления возникновения турбулентного потока.

Как и в случае с восемнадцатым вариантом осуществления, показанным на фиг. 45, в дополнение к конструкции, показанной и описанной со ссылкой на фиг. 43 в связи с шестнадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения передний конец сообщающегося элемента 77 может быть представлен как наклонная поверхность 77 b с таким наклоном, чтобы приближаться к противоположной поверхности стенки в маслосливном канале 68 по мере его движения вверх. Даже в этом случае можно избежать смешивания сливного масла, выходящего из верхнего соединительного элемента 77 , со сливным маслом, выходящего из соединительного элемента 77 , расположенного ниже такого верхнего соединительного элемента 77 . Соответственно эффективность разряда может быть повышена за счет подавления возникновения турбулентного потока.

Из различных сообщающихся элементов 77 , сообщающихся с масловыпускным каналом 68 , можно обойтись без самого верхнего сообщающегося элемента 77 . Это смазочное устройство для устройства подшипника качения может быть применено к устройству, отличному от станка, робота и других устройств. Хотя в каждом из предыдущих вариантов осуществления настоящего изобретения прокладка наружного кольца 8 A используется в примыкающем положении на осевом конце наружного кольца 2 , прокладка наружного кольца 8 A может быть встроена в наружное кольцо 2 как часть наружного кольца 2 . Также следует отметить, что можно не только комбинировать компоненты, конкретно описанные в связи с каждым из предыдущих и последующих вариантов осуществления настоящего изобретения, но также частично комбинировать два или более из предыдущих и следующих вариантов осуществления настоящего изобретения. .

Любой из различных вариантов осуществления настоящего изобретения, показанных и описанных со ссылкой на ФИГ. 1А и 1В по фиг. 45 не требует такого требования, чтобы «проходящая в осевом направлении удлиняющая часть дорожки качения 6 предусмотрен в одном или обоих внутренних и наружных кольцах 1 и 2 подшипникового узла и механизме подачи и отвода масла 9 для подачи смазочного масла, которое одновременно служит охлаждающей средой подшипника , внутрь подшипникового узла и для отвода наружу подшипникового узла, предусмотрена в удлинительной части кольца дорожки качения 6 ”. Включены режимы с 1 по 22, описанные ниже:

[Режим 1]

Устройство подшипника качения согласно способу 1 представляет собой устройство подшипника качения, которое включает в себя множество узлов подшипников качения, вставленных между соответствующими поверхностями дорожек качения внутреннего и наружного колец и удерживаемых фиксатором, и механизм подачи и выпуска масла для подачи смазки масло, одновременно служащее охлаждающей средой подшипников, а также для отвода его наружу подшипникового узла, в котором вблизи торцевого участка наружной диаметральной поверхность внутреннего кольца таким образом, чтобы смазочное масло, подаваемое из механизма подачи и отвода масла и предназначенное для смазки внутри подшипникового устройства, после того, как оно попало на участок встряхивающей манжеты, стряхивалось в радиальном направлении наружу под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения внутреннего кольца.

[Режим 2]

В упомянутом выше варианте 1 внутреннее кольцо может быть снабжено удлиняющей частью кольца дорожки качения, идущей в осевом направлении, при этом предусмотрена распорка, обращенная к удлинительной части кольца дорожки качения, и подача масла и разгрузочный механизм может быть предусмотрен над удлиняющей частью кольца дорожки качения и распоркой.

[Режим 3]

В упомянутом выше варианте 1 наружного кольца торец наружного кольца, расположенный радиально наружу от части встряхивающей манжеты, может быть снабжен вырезом для выпуска смазочного масла, который была предусмотрена для смазки внутри подшипникового устройства снаружи подшипникового устройства.

[Режим 4]

В способе 3 , упомянутом выше, глубина C вырезанной части от торца наружного кольца и аксиальная толщина D части встряхивающей муфты могут иметь такое соотношение, как указано по С>D.

[Режим 5]

В упомянутом выше варианте 3 нижняя поверхность вырезанной части может быть сформирована в форме наклонного сечения, наклоненного в осевом направлении наружу в радиальном направлении наружу.

[Режим 6]

В варианте 1, упомянутом выше, в части со стряхивающей муфтой внутренняя боковая поверхность, обращенная к внутренней стороне подшипника, может быть сформирована в форме наклонного сечения, наклоненного в осевом направлении наружу в радиальном направлении наружу.

[Способ 7]

В способе 1, упомянутом выше, угловой участок между торцом наружного кольца наружного кольца, который расположен радиально наружу от участка встряхивающего буртика, и внутренней диаметральной поверхностью наружного кольца продолжение этого торца наружного кольца может быть снабжено наклонной поверхностью, выполненной с наклонной формой поперечного сечения, наклоненной в осевом направлении наружу по направлению к радиальному наружу.

[Способ 8]

В способе 1, упомянутом выше, может быть предусмотрена кольцевая канавка вблизи концевой части наружной диаметральной поверхности внутреннего кольца, так что участок со стряхивающей манжетой разрезная форма, имеющая разрез в одном месте по окружности, установлена ​​в окружной канавке.

[Способ 9]

В способе 8, упомянутом выше, часть воротника для встряхивания может иметь торцы, образующие разрез, которые параллельны друг другу и представляют собой коническую поверхность, наклоненную относительно окружного направления встряхивания. часть воротника в разрезе, при этом зазор в разрезе является отрицательным зазором или нулем.

[Режим 10]

В способе 8, упомянутом выше, часть встряхивающей манжеты может быть изготовлена ​​из материала с меньшим коэффициентом линейного расширения, чем коэффициент линейного расширения внутреннего кольца.

[Режим 11]

В упомянутом выше варианте 1, когда несколько подшипниковых узлов объединены вместе, может быть предусмотрен механизм предотвращения утечки смазочного масла для предотвращения утечки смазочного масла, который была предусмотрена для смазки внутри любого из подшипниковых узлов от утечки в соседнее подшипниковое устройство.

[Режим 12]

Подшипник качения, определенный в любом из предыдущих режимов с 1 по 11, используется для поддержки главного вала станка.

[Вариант 13]

Смазочное устройство для устройства подшипников качения по варианту 13 снабжено множеством устройств подшипников качения, расположенных в корпусе шпиндельного устройства вертикального типа в осевом ряду, с использованием их внутренних колец для опоры шпинделя с установленными в корпусе его наружными кольцами, и механизм подачи и отвода масла для подачи смазочного масла, одновременно служащего охлаждающей средой подшипников, внутрь каждого из подшипниковых узлов, а также для его отвода к внешней стороне несущего устройства;

предусмотрена удлиняющая часть внутреннего кольца во внутреннем кольце так, чтобы она проходила в осевом направлении, или прокладка наружного кольца, которая радиально противоположна удлинительной части внутреннего кольца как часть наружного кольца, подачи масла и разгрузочный механизм расположен над удлиняющей частью внутреннего кольца и прокладкой наружного кольца; и

предусмотрены отверстия для впуска воздуха, которые открываются в атмосферу, в верхней и нижней частях осевого диапазона, в котором множество узлов подшипников качения расположены внутри корпуса шпиндельного устройства, и множество воздухозаборных каналов, сообщающихся с воздухозаборными отверстиями и подшипниковыми полостями узлов подшипников качения.

[Режим 14]

В варианте 13, упомянутом выше, корпус может быть снабжен каналом подачи масла для подачи через него смазочного масла к механизму подачи и выпуска масла и каналом выпуска масла для выпуска смазочного масла, который был предусмотрен для смазки внутри подшипникового устройства, через него к внешней стороне корпуса, при этом канал для выпуска масла предназначен для выпуска сливного масла под действием силы тяжести, а часть канала для выпуска масла расположена в нижняя часть корпуса снабжена рампой маслоотводящего канала наклонной формы, наклоненной вниз к радиально внутренней стороне или радиально внешней стороне.

[Режим 15]

В упомянутом выше режиме 14 механизм подачи и выпуска масла может включать порт подачи масла для подачи через него смазочного масла внутрь подшипникового узла и порт выпуска масла для выпуска смазки масло через него наружу подшипникового устройства, при этом корпус снабжен коммуникационным элементом, сообщающимся по текучей среде между каждым из отверстий для выпуска масла и каналом для выпуска масла в радиальном направлении.

[Режим 16]

В способе 15, упомянутом выше, передняя концевая часть каждого из сообщающихся элементов может открываться в масловыпускной канал, и соответствующие окружные положения передних концевых частей верхнего и нижнего сообщающихся элементов могут быть расположение было изменено относительно друг друга.

[Режим 17]

В способе 15, упомянутом выше, передняя концевая часть каждого из сообщающихся элементов может открываться в масловыпускной канал, а соответствующие передние концевые части множества сообщающихся элементов могут быть снабжены их величины выступания в масловыпускной канал постепенно изменяются, так что величина выступания участка свободного конца верхнего соединительного элемента может стать меньше, чем величина выступания участка свободного конца нижнего соединительного элемента.

[Режим 18]

В упомянутом выше варианте 16 отверстие для выпуска масла на переднем конце, диаметр которого равен внутреннему диаметру каждого из сообщающихся элементов, может быть расположен на нижней поверхности на переднем конце общающийся член.

[Режим 19]

В упомянутом выше варианте 16 свободный конец соединительного элемента может быть выполнен в виде наклонной поверхности, наклоненной таким образом, чтобы приближаться к противоположной поверхности стенки в масловыпускном канале по мере его выхода наружу .

[Режим 20]

В упомянутом выше варианте 13 корпус может быть снабжен воздухозаборным каналом для гидравлического соединения воздухозаборного отверстия в нижней части и каждого воздухозаборного канала, и в этом случае воздухозаборные каналы Нижняя часть корпуса снабжена аппарелью воздухозаборных каналов, выполненной в виде наклонной формы, наклоненной вниз к радиальной внутренней стороне или радиальной внешней стороне корпуса.

[Вариант 21]

В варианте 13, упомянутом выше, из множества узлов подшипников качения один или оба торца наружного кольца, которые расположены на нижней поверхности каждого из наружных колец, и Торцевая поверхность распорки, расположенная на верхней поверхности каждой из распорок наружного кольца, может быть снабжена множеством воздухозаборных каналов.

[Режим 22]

Смазочное устройство для подшипников качения, определенное в любом из режимов с 13 по 21, используется для поддержки главного вала станка.

Хотя настоящее изобретение было полностью описано в связи с его вариантами осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, которые используются только в целях иллюстрации, специалисты в данной области техники без труда поймут многочисленные изменения и модификации в рамках очевидности после чтение представленного здесь описания настоящего изобретения. Соответственно, такие изменения и модификации, если они не выходят за пределы объема настоящего изобретения, вытекающего из прилагаемой формулы изобретения, должны рассматриваться как включенные в него.

  • 1 . . . Внутреннее кольцо
  • 2 . . . Наружное кольцо
  • 1 и , 2 и . . . Поверхность дорожки качения
  • 3 . . . Элемент качения
  • 4 . . . Фиксатор
  • 6 . . . Удлинитель внутреннего кольца
  • 8 . . . Удлинитель наружного кольца
  • 8 A, 8 B, 8 C . . . Распорка наружного кольца
  • 9 , 9 Б, 9 С. . Механизм подачи и слива масла
  • 10 . . . Масляный канал в форме кольца
  • 11 . . . Порт подачи масла
  • 12 . . . Порт слива масла
  • 15 , 15 A . . . Лабиринт
  • 18 . . . Вырезанная часть
  • 19 , 19 A, 19 B . . . Лабиринтный механизм
  • 22 . . . Выпускная канавка
  • 23 . . . Порт впуска воздуха
  • 26 , 26 A . . . Канавка
  • 30 . . . Главный вал (шпиндель)
  • Hs . . . Корпус

Типы подшипников Классификация и принцип их работы

Подшипниковая техника: Подшипники обеспечивают эффективное средство поддержки вращающихся валов при одновременном снижении трения.

Изображение предоставлено: Photo and Vector/Shutterstock.com

Подшипники представляют собой механические узлы, состоящие из тел качения и обычно внутреннего и наружного колец, которые используются для вращающихся или линейных валов. Существует несколько различных типов подшипников, включая шариковые и роликовые подшипники, линейные подшипники, а также а также навесные версии, в которых могут использоваться либо подшипники качения, либо подшипники скольжения. Шариковые подшипники имеют сферические тела качения и используются для более низких нагрузок, в то время как роликовые подшипники используют цилиндрические тела качения для более тяжелых нагрузок. Линейные подшипники используются для линейных перемещений вдоль валов, а также могут иметь возможность вращения. Навесные подшипники представляют собой узлы, в которых подшипники предварительно собраны в опорах, которые, в свою очередь, прикручены болтами к рамам, стойкам и т. д. и служат для опоры концов валов, конвейерных роликов и т. д. Помимо шариковых и роликовых подшипники в их радиальной, линейной и смонтированной формах, подшипники включают подшипники для гражданского строительства, которые называются подшипниками скольжения; те, которые используются в небольших инструментах и ​​т.п., известные как подшипники для драгоценных камней; и очень специализированные подшипники, известные под общим названием подшипники качения, которые включают воздушные и магнитные разновидности. Подшипники скольжения, опорные подшипники и другие гидродинамические подшипники относятся к семейству втулок.

Как работают подшипники? Типы подшипников и их применение

Мы более подробно изучим различные типы подшипников и их применение.

Шариковые подшипники

Шариковые подшипники представляют собой механические узлы, состоящие из вращающихся сферических элементов, зажатых между кольцевыми внутренними и внешними кольцами. Они обеспечивают поддержку вращающихся валов и минимизируют трение между валами и неподвижными частями машины. Шариковые подшипники используются в основном в машинах, валы которых требуют опоры для вращения с низким коэффициентом трения. Существует несколько конфигураций, в первую очередь экранированные или герметичные. Шариковые подшипники стандартизированы для обеспечения взаимозаменяемости. Шариковые подшипники также известны как подшипники качения или антифрикционные подшипники. Соображения включают

  • Первый выбор для высокоскоростных или высокоточных приложений
  • Большой выбор стандартных форм
  • Работа с радиальными и осевыми нагрузками специальной конфигурации

См. платформу Thomas Supplier Откройте для себя платформу для поставщиков шарикоподшипников.

Роликовые подшипники

Роликовые подшипники представляют собой механические узлы, состоящие из цилиндрических или конических тел качения, обычно захватываемых между внутренней и внешней дорожками качения. Они обеспечивают поддержку вращающихся валов и минимизируют трение между валами и неподвижными частями машины. Роликовые подшипники используются в основном в машинах с вращающимися валами, которые требуют поддержки более тяжелых нагрузок, чем шарикоподшипники. Конические роликоподшипники часто используются для восприятия более высоких осевых нагрузок в дополнение к радиальным нагрузкам. Типы варьируются от цилиндрических до сферических роликов. Роликовые подшипники стандартизированы, как и шарикоподшипники, хотя и в меньшей степени. Соображения включают

  • Более высокая грузоподъемность, чем у шарикоподшипников
  • Может выдерживать высокие осевые нагрузки

См. платформу Thomas Supplier Откройте для себя платформу для поставщиков роликовых подшипников.

Насадные подшипники

Насадные подшипники представляют собой механические узлы, состоящие из подшипников, размещенных в крепежных компонентах с болтовым или резьбовым креплением, и включающие опорные блоки, фланцевые узлы и т. д. Они обеспечивают средства поддержки вращающихся валов и минимизации трения между валами и неподвижными элементами машины. . Установленные подшипники используются в основном в машинах с открытым вращающимся валом. Они используются в качестве натяжных устройств на концах конвейеров и в качестве фланцевых узлов в промежуточных точках. Подшипники могут представлять собой элементы качения или опорные подшипники. Установленные подшипники рассчитаны на болтовое крепление и просты в замене. Другие разновидности установленных подшипников включают подшипники на концах штока и кулачковые толкатели. Соображения включают

  • Блоки в корпусе уменьшают проблемы с монтажом и защитой
  • Конструкция картриджа упрощает замену
  • Валы обычно фиксируются установочными винтами
  • Разрешить настройку поддерживаемых компонентов
  • В основном используется для приложений с низкой/средней скоростью

См. платформу Thomas Supplier Discover для поставщиков навесных подшипников.

Линейные подшипники

Линейные подшипники представляют собой механические узлы, состоящие из шариковых или роликовых элементов, захваченных в корпусах и используемых для обеспечения линейного перемещения вдоль валов. Линейные подшипники используются в основном в машинах, требующих линейного перемещения и позиционирования вдоль валов. Они также могут иметь

дополнительные вращательные элементы в зависимости от конструкции. Соображения включают

  • Меньшее трение и более высокая точность по сравнению с втулками
  • Дороже и сложнее, чем втулки

См. платформу Thomas Supplier Откройте для себя платформу для поставщиков линейных подшипников.

Подшипники скольжения

Подшипники скольжения представляют собой механические узлы, предназначенные для обеспечения свободного перемещения в одном измерении между структурными элементами. Подшипники скольжения используются в основном в несущих конструкциях мостов, а также коммерческих и промышленных зданий. Эти детали компенсируют тепловое движение, допускают вращение концевой балки и изолируют компоненты конструкции от вибрации, шума и ударов. Другие типы подшипников скольжения включают в себя те, которые используются на опорных плитах ферм, теплообменниках и технологическом оборудовании.

См. платформу Thomas Supplier Откройте для себя платформу для поставщиков подшипников скольжения.

Подшипники Jewel

Подшипники Jewel представляют собой механические устройства, используемые в устройствах с легким вращением, таких как часы, счетчики, гироскопы и т. д., где нагрузки малы, а поддерживаемые вращающиеся валы крошечные. Ювелирные подшипники изготавливаются из различных синтетических материалов, особенно часто встречаются рубин и сапфир.

См. Платформа для поставщиков подшипников для драгоценных камней.

Подшипники качения

Подшипники качения представляют собой механические или электромеханические альтернативы обычным подшипникам, которые обеспечивают управляемую опору вала с помощью воздуха, магнитных полей и т. д. для критических и высокоточных применений.

См. платформу Thomas Supplier Откройте для себя платформу для поставщиков подшипников качения.

Применение и отрасли

Подшипники применяются практически во всех отраслях промышленности, в которых используются подвижные компоненты и оборудование. Например:

  • Шариковые и роликовые подшипники используются во всех видах машин, от питательных насосов котлов до автомобильных трансмиссий.
  • Установленные подшипники особенно распространены на конвейерах, в соединениях валов и особенно там, где длинные валы должны поддерживаться корпусными узлами, где подшипник не защищен другим корпусом, например картером трансмиссии.
  • Линейные подшипники используются исключительно в линейных устройствах, таких как столы скольжения.
  • Подшипники скольжения используются в основном для несущих нагрузок в крупных проектах гражданского строительства, таких как мосты, где они допускают ограниченный диапазон движения, в отличие от других подшипников здесь, где движение — радиальное или линейное — является основной проблемой.
  • Подшипники
  • Jewel предназначены только для очень маленьких устройств и движений и не зависят от каких-либо тел качения.
  • Подшипники качения — это любые другие конструкции специального назначения, включая воздушные подшипники, магнитные подшипники и т. д.

Несмотря на то, что подшипники используются почти повсеместно, существуют отрасли, в которых используется так много подшипников или предъявляются особые требования к долговечности, чистоте и т. д., что они заслуживают упоминания здесь. Некоторые из этих отраслей:

  • Аэрокосмическая промышленность
  • Сельскохозяйственный
  • Автомобилестроение
  • Станки
  • Медицинский
  • Горнодобывающая промышленность

Соображения

При выборе подшипника для конкретного применения необходимо учитывать несколько соображений, включая трение в подшипнике, температуру и смазку. Наряду с конкретной конструкцией и конструкцией подшипника эти три взаимодействующих фактора могут влиять на общую производительность.

Радиальные шарикоподшипники используются в основном для валов с радиальной нагрузкой и валов с небольшими осевыми нагрузками. Радиально-упорные шарикоподшипники рассчитаны на более высокие осевые нагрузки в одном направлении в дополнение к их радиальным возможностям. Доступны шариковые упорные подшипники, которые специально предназначены для восприятия только осевых нагрузок. Наиболее распространенной конфигурацией радиальных шарикоподшипников является однорядная версия, которая может быть экранированной или герметизированной в зависимости от того, будет ли она использоваться в закрытом помещении (скажем, в трансмиссии) или в открытой среде, например, на велосипедном колесе. Уплотнения и щитки удерживают смазку в подшипнике, а грязь и мусор не попадают в него. Шариковые подшипники обычно оснащены фиксаторами, которые равномерно распределяют шарики между и по периметру их внешней и внутренней обоймы. Полноразмерные подшипники обходятся без фиксаторов, чтобы заполнить как можно больше шариков между дорожками качения, что увеличивает грузоподъемность подшипника.

Роликовые подшипники используют множество различных форм тел качения, включая прямые ролики, игольчатые ролики, конические ролики, сферические ролики и т. д. Роликовые подшипники способны воспринимать более высокие радиальные нагрузки, чем их шарикоподшипники, из-за большей площади контакта между ролики и гонки. Некоторые роликовые подшипники рассчитаны на высокие осевые нагрузки благодаря коническим элементам и дорожкам качения.

Монтажные подшипники — это шариковые, роликовые подшипники или подшипники скольжения, которые снабжены корпусами, фланцами и т. д. и обычно устанавливаются с уплотнениями и/или защитными экранами для защиты от окружающей среды. Обычные типы монтажа включают подушки, фланцы, натяжные устройства и т. д. Они часто используются на конвейерах, где натяжные узлы обеспечивают регулировку натяжения конвейерной ленты.

При выборе подшипников качения, шариковых, роликовых или в виде смонтированных узлов, конструкторы обычно учитывают ряд факторов, включая нагрузки, их количество и направления, требования к точности системы валов, коэффициенты смещения, скорости, шум и трение. Там, где радиальные нагрузки высоки, конструктор может выбрать роликовый подшипник, а не шарикоподшипник, и может сделать то же самое, если ожидаются высокие осевые нагрузки. Там, где подшипник должен выдерживать некоторое смещение вала, разработчик может выбрать шариковый подшипник при нормальных нагрузках или использовать сферический роликоподшипник, который также хорошо справляется с несоосностью. Шариковые подшипники, как правило, лучше справляются с высокими скоростями, чем роликовые подшипники, а в некоторых случаях, когда точность и низкое трение имеют первостепенное значение, например, в станках, шариковый подшипник может быть единственным способом удовлетворения требований.

Особый интерес при рассмотрении подшипников представляют их номинальная статическая и динамическая грузоподъемность. Подшипники, которые подвергаются высоким нагрузкам, когда они не вращаются, могут подвергаться явлению, известному как бринеллирование, когда шарики многократно вдавливают дорожки в одном и том же месте. Те же самые нагрузки, действующие на подшипник во время работы, могут вызывать меньше беспокойства, потому что любые вмятины будут распределяться вокруг колец подшипника, а не накапливаться каждый раз в одних и тех же местах.

Изготовители подшипников указывают номинальные грузоподъемности своих подшипников, которые для шарикоподшипников определяются как сверхлегкие, легкие, средние и т. д., когда требования к размерам отверстия или вала увеличиваются, чтобы выдерживать возрастающие нагрузки. Номинальная грузоподъемность основана на статистическом показателе, согласно которому определенный процент подшипников совершает определенное количество оборотов без отказа. Эти каталожные номера можно изменить, чтобы лучше подобрать подшипник, соответствующий фактическим условиям использования.

Линейные подшипники имеют размеры в соответствии с линейным ходом, общим линейным расстоянием, нагрузкой, требованиями к точности и т. д., при этом многие параметры аналогичны параметрам радиальных подшипников. Линейные подшипники используются с шлифованным валом для обеспечения точности размеров и скольжения с низким коэффициентом трения.

Подшипники скольжения используются для компенсации расширения и сжатия в стационарных конструкциях, таких как мосты и здания. Часто они состоят из двух тефлоновых пластин, которые расположены между основными структурными элементами. Иногда вместо тефлона используется нержавеющая сталь для одной из двух торцевых поверхностей подшипника. Основной проблемой подшипников скольжения является сила, которую они могут выдержать на единицу площади.

Подшипники

Jewel используются при очень легких нагрузках. Подшипники Jewel обеспечивают очень точные, твердые поверхности, которые могут поддерживать слегка нагруженные валы, которые в основном испытывают прерывистое движение.

Подшипники качения — это подшипники, которые используют воздух или другие газы или магнитные поля для поддержки вращающихся шеек и называются так, чтобы отличить их от подшипников качения — еще один термин для подшипников качения, который сам по себе был придуман, чтобы отличать их от оригинальных шеек. подшипники, в которых использовалось трение, возникающее при вращении вала, для создания пленок жидкости для поддержки шеек вала.

Подшипники качения представляют собой небольшую часть мира подшипников и обычно применяются только в очень редких случаях.

АБМА           

ABMA (Американская ассоциация производителей подшипников) устанавливает стандарты для многих типов подшипников и связана с так называемой системой ABEC, которая оценивает точность подшипников.

Важные атрибуты

Тип подшипника

Для шарикоподшипников наиболее распространенным является подшипник Конрада или подшипник без прорези, в конструкции которого отсутствует прорезь для заполнения, а вместо этого используется смещение внутренней обоймы для загрузки шариков и сепаратора, чтобы удерживать их на равномерном расстоянии друг от друга. Для роликоподшипников тип подшипника требует выбора типа ролика, будь то цилиндрический, конический, сферический и т. д. Навесные узлы также требуют выбора типа шарикового, роликового или сферического, а затем дополнительный выбор типа, как определено ниже. Типы линейных подшипников варьируются от сепараторов шарикоподшипников — в основном голых сепараторов, удерживающих шарики, которые часто используются в качестве втулок штампов — до конструкций с рециркуляцией шариков, в которых шарики катятся линейно вдоль вала, а затем возвращаются в свои исходные точки через каналы на валу. стороны подшипников.

Стиль

Этот атрибут относится исключительно к смонтированным узлам, где необходимо различать корпус для подшипника, в том числе выбор опорных блоков, фланцев, натяжных устройств и т. д.

Материал

Выбор материалов для шариковых и роликовых подшипников, как правило, ограничивается несколькими специальными стальными сплавами, некоторыми пластиками, иногда керамикой и т. д., в то время как для навесных узлов имеется больший выбор материалов благодаря дополнительным материалам, доступным для корпусов.

Печать/щит

Шариковые подшипники, подвергающиеся воздействию окружающей среды, можно заказать с уплотнениями и/или щитками, где щитки обеспечивают некоторую защиту элементов подшипника от проникновения грязи с минимальным дополнительным трением, а уплотнения обеспечивают контактирующие с валом кромки, исключающие попадание влаги, но увеличивающие трение в подшипнике. . Уплотнения и экраны могут быть добавлены с обеих сторон, с любой стороны, по отдельности или в комбинации. На изображении справа показан радиальный подшипник в поперечном сечении с экранами с обеих сторон.

Гонка

Обоймы шарикоподшипников обычно бывают двух конструкций: радиально-упорные и радиальные. Радиально-упорные подшипники (изображение справа) нагружают шарики под углом к ​​перпендикулярным радиальным плоскостям, тогда как радиально-упорные подшипники (изображение выше) нагружают шарики через перпендикулярные плоскости. Радиально-упорные подшипники обычно предпочтительнее там, где учитывается осевая нагрузка. Радиальные подшипники обычно ассоциируются с радиальными контактными подшипниками. Чашечные и конусные подшипники распространены на велосипедных колесах, где подшипники свободно установлены между конусами, а конусы отрегулированы с учетом люфта.

Поиск

Установленные опорные блоки классифицируются как расширяемые и нерасширяемые, и в ситуациях, когда для опоры вала устанавливаются два опорных подшипника, один обычно указывается как нерасширяемый, а другой как расширяемый, что позволяет подшипнику приспосабливаться к небольшому увеличению. вала. Некоторые устройства настроены так, чтобы разрешать любой вариант.

Максимальные статические и динамические нагрузки

Нагрузка на подшипник основана на статических и динамических значениях, и выбор того, какой из них является определяющим, зависит от условий эксплуатации, в которых будет работать подшипник.

Связанные категории товаров

  • Валы (валы) представляют собой механические компоненты, обычно металлические, которые обычно вращаются в осевом направлении для передачи движения.
  • Гидравлические/пневматические/радиальные уплотнения валов представляют собой механические устройства, используемые для герметизации компонентов возвратно-поступательных и вращающихся валов, где жидкость используется в качестве приводной силы или где масло/смазка используются в качестве смазки.
  • Консистентные смазки представляют собой полутвердые смеси смазочных материалов и загустителей, обычно изготавливаемые из минералов и мыла для обеспечения более высокой вязкости, чем у масла, и используемые для предотвращения износа контактных поверхностей.
  • Смазочное масло представляет собой скользкую и вязкую жидкость, изготовленную из любого из многочисленных минеральных, растительных, животных или синтетических веществ. Часто это смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов, используемых для смазки. Он также доступен в синтетических и пищевых формах.
  • Подшипники скольжения (втулки) представляют собой механические элементы, используемые для уменьшения трения между вращающимися валами и неподвижными опорными элементами. Как правило, втулка состоит из мягкого металла или пластика и масляной пленки для поддержки вращающегося вала на закаленной шейке вала.
  • Изоляторы подшипников представляют собой механические устройства, предназначенные для герметизации и защиты подшипников от проникновения жидкости и загрязняющих веществ, переносимых по воздуху.
  • Лубрикаторы для цепей и подшипников представляют собой механические устройства, используемые для подачи масел, консистентной смазки или других смазочных материалов к движущимся или контактирующим частям или соединениям с целью уменьшения трения.
  • Индукционные нагреватели — это устройства, использующие электромагнитную энергию для индукции нагрева электропроводящих материалов. Иногда для установки подшипников используют нагреватели.

Ресурсы подшипников

Торговые ассоциации

  • http://www.americanbearings.org/
  • http://www.bsahome.org/default.aspx

Прочие подшипники Артикул

  • Что такое втулка? Взгляд на этот тип подшипника скольжения (он же подшипник скольжения)
  • Подшипники скольжения и шариковые подшипники — в чем разница?
  • Роликовые подшипники
  • и шарикоподшипники — в чем разница?
  • Все о шарикоподшипниках — что нужно знать
  • Все о линейных подшипниках — что нужно знать
  • Все о роликовых подшипниках — что нужно знать
  • Все о подшипниках скольжения — что нужно знать
  • Лучшие поставщики подшипников в США и ведущие мировые производители подшипников
  • Все о подшипниках Jewel — что вам нужно знать
  • Стандартные размеры подшипников
  • Бесплатные модели САПР для подшипников

Прочие «Типы» изделий

  • Типы кримперов — Руководство для покупателей ThomasNet
  • Типы датчиков температуры
  • Типы розеток
  • Три типа медицинских покрытий
  • Типы пружин — руководство по покупке Томаса
  • Типы защитных перчаток
  • Типы ограждений — Руководство для покупателей ThomasNet
  • Типы уплотнительного оборудования — Руководство по покупке Томаса
  • Прототипы в электронике, компьютерном программном обеспечении и вычислительной технике
  • Типы электрощеток
  • Типы помех в электроснабжении
  • Типы грузовиков и тележек — Руководство по покупке Томаса
  • Типы клеев для аэрокосмической отрасли — Руководство для покупателей ThomasNet
  • Пластиковые прототипы печатных плат
  • Типы пускателей двигателей
  • Типы систем сбора данных — руководство по покупке ThomasNet
  • Типы чистых помещений — Руководство для покупателей ThomasNet
  • Типы тиристоров — Руководство для покупателей ThomasNet
  • Типы светильников
  • Типы изоляции — Руководство по покупке Томаса

Больше из Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

типов подшипников | Объяснение использования и рабочих механизмов

От небольшой тележки в супермаркете до огромных электростанций, большое количество легкового и промышленного оборудования не могло бы функционировать без использования подшипников в той или иной форме.

Подшипники являются важнейшим трибологическим компонентом многих типов машин и существуют в различных формах и формах. Их можно определить как элемент машины, который поддерживает/разрешает только определенный тип движения (ограничение степеней свободы) в системе, которая может находиться под статической или динамической нагрузкой.

Например, раздвижная дверь. Дверь нельзя поднять или снять со своего места. Он позволяет только скользить, чтобы открыть его. Возможное движение ограничено скользящим движением подшипников.

Для чего нужны подшипники?

Основное назначение подшипников — предотвратить прямой контакт металла с металлом между двумя элементами, находящимися в относительном движении. Это предотвращает трение, выделение тепла и, в конечном счете, износ деталей. Это также снижает потребление энергии, поскольку скользящее движение заменяется качением с низким коэффициентом трения.

Они также передают нагрузку от вращающегося элемента на корпус. Эта нагрузка может быть радиальной, осевой или их комбинацией. Подшипник также ограничивает свободу движения движущихся частей в заданных направлениях, как обсуждалось выше.

Подшипники качения

Подшипники качения содержат элементы качения в форме шариков или цилиндров. Мы знаем, что катить колесо легче, чем скользить по земле, так как величина трения качения меньше, чем трение скольжения. Здесь работает тот же принцип. Подшипники качения используются для облегчения свободного перемещения деталей при вращательном движении.

Даже когда нам нужно линейное движение в приложениях, легко преобразовать вращательное движение в скользящее движение. Рассмотрим эскалатор или конвейер. Несмотря на то, что движение является линейным, оно приводится в действие роликами, которые приводятся в движение двигателями.

Другим примером является поршневой насос, который может преобразовывать энергию вращения двигателя в поступательное движение с помощью рычажных механизмов. В каждом из этих применений шарикоподшипники используются для поддержки валов двигателя, а также валов других роликов в узле.

Элементы качения несут нагрузку без особого трения, поскольку трение скольжения заменено трением качения. Подшипники качения можно разделить на два основных типа: шарикоподшипники и роликоподшипники.

Шариковые подшипники

Шариковые подшипники являются одним из наиболее распространенных классов используемых подшипников. Он состоит из ряда шариков в качестве тел качения. Они зажаты между двумя металлическими деталями в форме кольца. Эти металлические детали известны как расы. Внутренняя обойма может свободно вращаться, в то время как внешняя обойма неподвижна.

Шариковые подшипники обеспечивают очень низкое трение при качении, но имеют ограниченную несущую способность. Это связано с малой площадью контакта между шариками и дорожками. Помимо радиальных нагрузок, они могут воспринимать осевые нагрузки в двух направлениях.

Шариковые подшипники используются для управления колебательными и вращательными движениями. Например, в электродвигателях, где вал может свободно вращаться, а корпус двигателя нет, для соединения вала с корпусом двигателя используются шарикоподшипники.

В зависимости от области применения доступны различные типы шарикоподшипников.

Преимущества шарикоподшипников:

  • Хорошая износостойкость
  • Не требуется много смазки
  • Обеспечивают низкое трение, поэтому минимальные потери энергии
  • Долгий срок службы
  • Легко заменить
  • Малые общие размеры
  • Сравнительно дешевый
  • Может выдерживать осевые нагрузки

Недостатки шарикоподшипников:

  • Может сломаться от ударов
  • Может быть довольно громким
  • Не может работать с большими весами

Радиальные шарикоподшипники

Это наиболее широко используемый тип шарикоподшипника. Между двумя дорожками находится кольцо из шариков, передающих нагрузку и обеспечивающих вращательное движение между двумя дорожками. Шары удерживаются фиксатором.

Они имеют очень низкое трение качения и оптимизированы для низкого уровня шума и вибрации. Это делает их идеальными для высокоскоростных приложений.

Они сравнительно просты в установке и требуют минимального обслуживания. Во время установки необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить вмятин на дорожках качения, так как их необходимо насаживать на валы.

Радиально-упорные шарикоподшипники

В этом типе шарикоподшипников внутреннее и внешнее кольца смещены относительно друг друга вдоль оси подшипника. Этот тип предназначен для восприятия больших осевых нагрузок в обоих направлениях в дополнение к радиальным нагрузкам.

Из-за смещения внутреннего и внешнего колец осевая нагрузка может передаваться через подшипник на корпус. Этот подшипник подходит для применений, где требуется жесткое осевое направление.

Радиально-упорные подшипники широко используются в сельскохозяйственном оборудовании, автомобилях, коробках передач, насосах и других высокоскоростных устройствах.

Самоустанавливающиеся шарикоподшипники

Этот тип шарикоподшипника невосприимчив к перекосу между валом и корпусом, который может произойти из-за отклонения вала или ошибок монтажа.

Внутреннее кольцо имеет глубокие канавки, аналогичные радиальным шарикоподшипникам, за которыми следуют два ряда шариков и наружное кольцо. Внешнее кольцо имеет вогнутую форму, и это дает внутреннему кольцу некоторую свободу перестраиваться в зависимости от смещения.

Упорные шарикоподшипники

Упорные шарикоподшипники представляют собой особый тип шарикоподшипников, специально предназначенный для осевых нагрузок. Они вообще не могут выдерживать радиальные нагрузки.

Упорные шарикоподшипники отличаются низким уровнем шума, плавной работой и могут использоваться на высоких скоростях.

Они доступны как односторонние или двухсторонние подшипники, и выбор зависит от того, является ли нагрузка однонаправленной или двунаправленной.

Когда использовать шарикоподшипники?

Итак, давайте рассмотрим некоторые условия работы, при которых может потребоваться шарикоподшипник.

  1. Присутствуют осевые нагрузки. Конструкция шарикоподшипников позволяет им выдерживать осевые нагрузки.
  2. Никаких тяжелых грузов. Благодаря шариковым телам качения подшипники концентрируют всю силу на нескольких точках контакта. Это может привести к преждевременному выходу из строя при высоких нагрузках.
  3. Высокие скорости. Небольшая точка контакта шарикоподшипника также означает меньшее трение. Таким образом, преодолевается меньшее сопротивление, и, следовательно, с этими типами подшипников легче достичь высоких скоростей.

Роликовые подшипники

Роликовые подшипники содержат цилиндрические тела качения вместо шариков в качестве несущих элементов между дорожками качения. Элемент считается роликом, если его длина больше диаметра (хотя бы незначительно). Поскольку они находятся в прямом контакте с внутренним и внешним кольцами (вместо точечного контакта, как в случае шарикоподшипников), они могут выдерживать большую нагрузку.

Роликовые подшипники также доступны в различных типах. Соответствующий тип может быть выбран после рассмотрения типа и величины нагрузки, условий эксплуатации и возможности несоосности среди других факторов.

Преимущества подшипников качения:

  • Простота обслуживания
  • Низкое трение
  • Может выдерживать высокие радиальные нагрузки
  • Конические роликоподшипники могут выдерживать высокие осевые нагрузки
  • Высокая точность
  • Используется для регулировки осевого смещения
  • Низкие вибрации

Недостатки роликовых подшипников:

  • Шумный
  • Довольно дорого

Цилиндрические роликовые подшипники

Это самые простые из семейства роликовых подшипников. Эти подшипники могут выдерживать тяжелые радиальные нагрузки и высокие скорости. Они также обладают превосходной жесткостью, передачей осевой нагрузки, низким коэффициентом трения и длительным сроком службы.

Грузоподъемность может быть дополнительно увеличена за счет отказа от использования сепараторов или фиксаторов, которые обычно используются для удержания цилиндрических роликов. Это позволяет установить большее количество роликов, чтобы нести нагрузку.

Доступны однорядные, двухрядные и четырехрядные типы. Они также бывают разделенными и закрытыми вариантами.

Разрезные варианты используются для труднодоступных мест, таких как коленчатые валы двигателя. В герметичных вариантах предотвращается загрязнение подшипника и сохраняется смазка, что делает его не требующим технического обслуживания вариантом.

Сферические роликовые подшипники

Сильные радиальные и осевые нагрузки могут стать более серьезной проблемой, если вал склонен к смещению.

С этой ситуацией очень хорошо справляются сферические роликовые подшипники. Они имеют высокую грузоподъемность и могут компенсировать несоосность между валом и корпусом. Это снижает затраты на техническое обслуживание и увеличивает срок службы.

Дорожки качения сферических роликоподшипников наклонены под углом к ​​оси подшипника. Вместо прямых сторон ролики имеют сферические стороны, которые подходят к сферическим дорожкам качения и компенсируют небольшие смещения.

Сферические роликоподшипники имеют широкий спектр применения. Они используются в приложениях, где возникают большие нагрузки, средние и высокие скорости и возможная несоосность. Некоторыми примерами использования являются внедорожники, насосы, механические вентиляторы, морские силовые установки, ветряные турбины и коробки передач.

Конические роликоподшипники

Конический роликоподшипник содержит секции конуса в качестве несущего элемента. Эти ролики помещаются между двумя дорожками качения, которые также являются секциями полого конуса. Если бы беговые дорожки и оси роликов были удлинены, все они встретились бы в одной точке.

Конические роликоподшипники рассчитаны на более высокие осевые нагрузки, помимо радиальных нагрузок. Чем больше полуугол этого общего конуса, тем большую осевую нагрузку он может выдержать. Таким образом, они работают как упорные подшипники, а также подшипники радиальной нагрузки.

Игольчатые роликоподшипники

Игольчатые роликоподшипники представляют собой особый тип роликоподшипников с цилиндрическими роликами, напоминающими иглы из-за их малого диаметра.

Обычно длина роликов в подшипниках качения лишь немного больше их диаметра. Что касается игольчатых подшипников, то длина роликов превышает их диаметр как минимум в четыре раза.

Поскольку игольчатые подшипники имеют меньший диаметр, в том же пространстве можно разместить больше роликов, что увеличивает площадь контакта с дорожками качения. Таким образом, они способны выдерживать высокие нагрузки. Небольшой размер также может оказаться полезным в приложениях, где пространство ограничено, поскольку они требуют меньших зазоров между осью и корпусом.

Игольчатые подшипники используются в автомобильных компонентах, таких как шарниры трансмиссии и коромысла. Они также используются в компрессорах и насосах.

Когда использовать роликовые подшипники?

Роликовые подшипники являются наиболее распространенной альтернативой шариковым подшипникам. Итак, давайте определим, какие условия работы лучше всего подходят для этого типа подшипника.

  1. Тяжелые грузы. Роликовые подшипники обеспечивают значительно большую площадь контакта, более равномерно распределяя нагрузку. Таким образом, они менее подвержены поломкам и могут выдерживать большие нагрузки.
  2. Уменьшить скорость. Это, опять же, сводится к области контакта. Существует большее трение, которое может привести к более высокой температуре и более быстрому износу.

Подшипники скольжения

Подшипник скольжения — это самый простой тип подшипника. Обычно он состоит только из несущей поверхности. Отсутствуют элементы качения.

Подшипник в основном представляет собой втулку, установленную на валу и вставленную в отверстие. Подшипники скольжения недороги, компактны и легки. Имеют высокую грузоподъемность.

Подшипники скольжения используются для вращательного, скольжения, возвратно-поступательного или колебательного движения. Подшипник остается неподвижным, пока шейка скользит по внутренней поверхности подшипника. Для обеспечения плавного движения выбираются пары материалов с низким коэффициентом трения. Например, довольно распространены различные типы медных сплавов.

Этот подшипник допускает некоторую несоосность, разнонаправленные движения и подходит для статических и динамических нагрузок. Он широко используется в сельском хозяйстве, автомобильной, морской и строительной промышленности.

Поршневой палец, соединяющий поршень с шатуном в дизельных двигателях, соединяется через подшипник скольжения.

Сферический подшипник также является подшипником скольжения, хотя состоит из 2 частей – внутреннего кольца и наружного кольца. Хотя с самого начала они похожи на шариковые и роликовые подшипники, в них нет тел качения между двумя кольцами.

Гидравлические подшипники

Гидравлический подшипник — это особый тип подшипника, который использует сжатый газ или жидкость для переноса нагрузки и устранения трения. Эти подшипники используются для замены металлических подшипников в тех случаях, когда они имеют короткий срок службы в дополнение к высокому уровню шума и вибрации.

Они также все чаще используются для сокращения расходов. Жидкостные подшипники используются в машинах, которые работают при высоких скоростях и нагрузках. Хотя первоначальные затраты выше, более длительный срок службы в тяжелых условиях компенсирует это в долгосрочной перспективе.

Когда машина работает, между двумя элементами отсутствует контакт (за исключением времени пуска и остановки), и, следовательно, можно добиться практически нулевого износа с помощью гидродинамических подшипников.

Гидравлические подшипники делятся на два типа: гидростатические и гидродинамические подшипники.

Гидростатические подшипники

В этом типе жидкость под внешним давлением нагнетается между двумя элементами, которые находятся в относительном движении. Жидкость под давлением образует клин между движущимися частями и удерживает их друг от друга. Слой жидкости может быть очень тонким, но пока нет прямого контакта, износа не будет.

Жидкость циркулирует с помощью насоса. Диаметр выходного отверстия может регулироваться, чтобы жидкость всегда находилась под давлением при любых скоростях вращения вала и нагрузках. Таким образом, возможен точный контроль зазора.

Гидродинамические подшипники

В этом типе подшипников движение шейки используется для нагнетания жидкости между валом и корпусом. Движение шейки всасывает смазочную жидкость между движущимися частями, создавая постоянный клин.

Это, однако, означает, что во время пуска-останова, а также при низких нагрузках и скоростях клиновидность может быть недостаточной для предотвращения износа. Только на расчетных скоростях система будет работать именно так, как нужно.

Магнитные подшипники

Магнитные подшипники используют концепцию магнитной левитации для удержания вала в воздухе. Поскольку физического контакта нет, магнитные подшипники не изнашиваются. Также нет ограничений на максимальную относительную скорость, с которой он может работать.

Магнитные подшипники также могут компенсировать некоторые неровности конструкции вала, поскольку положение вала автоматически регулируется в зависимости от его центра масс. Таким образом, он может быть смещен в одну сторону, но все равно будет работать так же удовлетворительно.

Их можно разделить на два типа: Активные и пассивные магнитные подшипники.

Активные магнитные подшипники

Активные магнитные подшипники используют электромагниты вокруг вала для поддержания его положения. Если датчики фиксируют изменение положения, система регулирует величину тока, подаваемого в систему, и возвращает ротор в исходное положение.

Пассивные магнитные подшипники

Пассивные магнитные подшипники используют постоянные магниты для поддержания магнитного поля вокруг вала. Это означает, что входная мощность не требуется. Однако эту систему сложно спроектировать из-за ограничений, поскольку эта технология все еще находится на ранних стадиях.

Во многих случаях два типа магнитных подшипников могут использоваться в тандеме, когда постоянные магниты справляются со статической нагрузкой, а электромагниты используются для поддержания положения с высокой степенью точности.

Конструкция и применение роликовых подшипников

Роликовые подшипники являются аналогом шарикоподшипников, и, как следует из названия, в подшипниках этого типа вместо шариков используются ролики для разделения внутреннего и внешнего колец подшипника. Конструкция и конструкция шарикоподшипников и роликоподшипников очень похожи, несмотря на метод разделения, но их применение и характеристики имеют некоторые различия. Основная цель этого типа подшипников — обеспечить высокую производительность за счет снижения трения при вращении при высоких осевых и радиальных нагрузках.

В упрощенном смысле подшипники качения предназначены для контакта с объектом или поверхностью и обеспечивают необходимое трение и крутящий момент, чтобы толкать или тянуть этот объект или поверхность. Сам роликовый подшипник состоит из двух частей: стальной опоры и внешнего корпуса.

Стальной носитель обычно изготавливается из закаленной стали и имеет внутри цилиндрические ролики. Ролики изготовлены из шпинделей из закаленной стали, которые вращаются вокруг своей оси. Когда внешний кожух установлен на стальной опоре, он защищает ролики внутри.

Внешний корпус также помогает поддерживать постоянное давление внутренних компонентов, поэтому у вас не возникнет проблем с производительностью при работе с оборудованием, оснащенным системой роликовых подшипников.

Как упоминалось выше, конструкция и структура роликового подшипника аналогична шариковому подшипнику, поскольку оба типа подшипников используют два кольца; внутреннее кольцо и наружное кольцо. Тем не менее, в шарикоподшипниках разделительной средой, используемой для отделения внутреннего кольца от наружного кольца, являются шарики, а в роликоподшипниках цилиндрические ролики используются для разделения обоих колец. Точно так же многие различные типы шарикоподшипников также доступны в роликовых подшипниках.

Применение роликовых подшипников

Поскольку различные типы роликоподшипников предлагают различное сочетание свойств, таких как производительность, скорость, надежность, грузоподъемность, долговечность и точность, они используются в самых разных устройствах и в различных отраслях промышленности. Роликовые подшипники широко используются в авиационных грузовых системах, двигателях, сельском хозяйстве, тяжелом оборудовании и машинах, солнечных панелях, медицинском оборудовании, автомобильной промышленности, электростанциях и многих других.

Сравнение различных подшипников

Роликовые подшипники — это подшипники, которые используются во многих различных областях и отраслях, включая тяжелое оборудование и производство. По сравнению с другими подшипниками роликовые подшипники имеют несколько ключевых отличий, которые делают их более привлекательными для некоторых применений.

Ниже приведены различия между роликоподшипниками и шарикоподшипниками:

  • Роликоподшипники имеют большую площадь контакта, чем шарикоподшипники, подходящие для тяжелых условий эксплуатации
  • Предположим, что нагрузка равномерно распределена по нескольким осям. В этом случае подшипники качения, как правило, дешевле в производстве и обслуживании в течение всего срока службы из-за меньшего трения между кольцами.

Основное различие между сферическими и цилиндрическими подшипниками заключается в форме их контактных поверхностей. Сферические подшипники имеют сферическую внешнюю обойму и могут использоваться в приложениях, где ось вращения не ограничена одной плоскостью. Цилиндрический тип допускает только передачу осевой нагрузки, но имеет более стабильные размеры, что делает его пригодным для использования в оборудовании, которое должно работать с жесткими допусками.

Типы роликовых подшипников

Существуют тысячи различных типов роликовых подшипников; популярная подшипниковая компания AST предлагает более 2400 типов шарикоподшипников, что облегчает вам выбор наиболее подходящего. Из-за большого количества различных моделей и типов подшипники качения делятся на несколько основных разделов в зависимости от их базовой конструкции и конструкции. Ниже приведены некоторые из наиболее популярных и широко используемых типов шарикоподшипников.

Роликовые подшипники цилиндрической формы

Как следует из названия, цилиндрические роликоподшипники представляют собой особый тип роликоподшипников, в которых цилиндры используются в качестве тел качения и разделяющей среды.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.