CS218202B1

CS218202B1 - Radial bearing testing equipment

Info

Publication number: CS218202B1
Application number: CS642879A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Handl; Radoslav Sablik
Original assignee: Zdenek Handl; Radoslav Sablik
Priority date: 1979-09-24
Filing date: 1979-09-24
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Vynález se týká zařízení ke zkoušení radiálních ložisek, zejména valivých, vhodného zejména pro zjišťování základní trvanlivosti. Zařízení se skládá z hřídele pro uložení ložisek, z nábonného ústrojí pro vyvozování rotačního pohybu hřídele a z ústrojí pro vyvozování zátěžné síly. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v dutině rámu zařízení jsou umístěny dva protilehlé úložné díly s úložnými plochami pro vnější kroužky ložisek. Poloměr příčného profilu prvních úložných ploch je větší než poloměr příčného profilu druhých úložných ploch, jenž je roven polovině vnějšího průměru vnějšího kroužku ložiska. Vzdálenost mezi přivrácenými vazebními plochami protilehlých úložných dílů je nejméně rovna rozdílu polomě- ,rů příčných profilů úložných ploch. Vynález lze využít v ložiskovém průmyslu.The invention relates to a device for testing radial bearings, especially rolling bearings, suitable in particular for determining basic durability. The device consists of a shaft for housing the bearings, a drive device for generating rotational movement of the shaft and a device for generating a load force. The essence of the invention lies in the fact that two opposing bearing parts with bearing surfaces for the outer rings of the bearings are located in the cavity of the device frame. The radius of the transverse profile of the first bearing surfaces is greater than the radius of the transverse profile of the second bearing surfaces, which is equal to half the outer diameter of the outer ring of the bearing. The distance between the facing coupling surfaces of the opposing bearing parts is at least equal to the difference in the radii of the transverse profiles of the bearing surfaces. The invention can be used in the bearing industry.

Description

Vynález se týká zařízení ke zkoušení radiálních ložisek, zejména valivých, vhodného zejména pro zjišťování základní trvanlivosti.The invention relates to a device for testing radial bearings, in particular antifriction bearings, particularly suitable for determining the basic life.

Zařízení se skládá z hřídele pro uložení ložisek, z nábonného ústrojí pro vyvozování rotačního pohybu hřídele a z ústrojí pro vyvozování zátěžné síly. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v dutině rámu zařízení jsou umístěny dva protilehlé úložné díly s úložnými plochami pro vnější kroužky ložisek. Poloměr příčného profilu prvních úložných ploch je větší než poloměr příčného profilu druhých úložných ploch, jenž je roven polovině vnějšího průměru vnějšího kroužku ložiska. Vzdálenost mezi přivrácenými vazebními plochami protilehlých úložných dílů je nejméně rovna rozdílu polomě,rů příčných profilů úložných ploch.The device consists of a bearing bearing shaft, a bearing device for exerting a rotational movement of the shaft and a device for exerting a load force. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that two opposing bearing parts with bearing surfaces for outer bearing rings are located in the cavity of the device frame. The radius of the transverse profile of the first bearing surfaces is greater than the radius of the transverse profile of the second bearing surfaces, which is equal to half the outer diameter of the outer ring of the bearing. The distance between the facing bond faces of the opposing bearing members is at least equal to the difference in radius of the transverse profiles of the bearing members.

Vynález lze využít v ložiskovém průmyslu.The invention can be used in the bearing industry.

? 10 3. 13 9? 10 3. 13 9

U známých zkušebních zařízení pro zjišťování základní trvanlivosti jsou ložiska uložena na hřídeli a svým vnějším obvodem v pouzdrech, z nichž jedno je připojeno k zatěžovacímu ústrojí pro vyvozování radiální zátěžné síly a další jsou pevně uložena k zachycení zátěžné síly, která se přenáší ze zátěžného ústrojí přes zmíněné pouzdro s ložiskem a hřídel na další pouzdra s ložisky. Celý tento systém je obvykle uložen v dutině rámu zařízení, přičemž zkoušenými jsou obvykle pouze ložiska ve středním pouzdře. Při zkoušení v popsaném obvyklém uspořádání jsou však výsledky zkoušek zatíženy chybou, neboť při něm dochází k překročení přípustné naklopitelnosti například válečkových ložisek a zejména k deformacím kruhového a podélného· tvaru zatěžovaného pouzdra se zkoušenými ložisky. Na ně se tyto deformace přenášejí s důsledky působícími na nežádoucí rozložení napětí mezi oběžnými drahami a valivými tělesy. Dochází pak i k nerovnoměrnému zatížení jednotlivých oběžných drah, což se projeví zejména u zkoušených soudečkových ložisek. Zatěžované pouzdro se tak dostává i do vibrací, které působí nekontrolovatelnými dynamickými silami nia zkoušená ložiska. To pák dává vzniknout vibrační Stykové korozi mezi otvorem ložiska a hřídelí. Je-li pak povoleno u válečkových ložisek provedení N a NU maximální úhlové vyklopení vnitřních kroužků o úhel 6' a u ostatních válečkových ložisek jen o úhel 2', jsou tato v dosavadním uspořádání čtyř zkoušených ložisek nia hřídeli při zkoušení jejich základní trvanlivosti za podmínek optimálního stykového napětí překročena v řadě případů o 100 až 400 °/o. To vede k vzniku hranových napětí a k rychlému zničení zkoušených ložisek.In the known basic durability testing devices, the bearings are mounted on the shaft and its outer periphery in housings, one of which is connected to a load-bearing device for exerting a radial load force and the other fixedly to receive the load-bearing force transmitted from the load-bearing device. said bearing housing and shaft for other bearing housings. The whole system is usually housed in the cavity of the frame of the device, with only the bearings in the center housing being tested. However, when tested in the conventional configuration described above, the test results are subject to an error, since the permissible tiltability of, for example, roller bearings is exceeded and, in particular, the deformations of the circular and longitudinal shape of the loaded bearing housing with the bearings are exceeded. These deformations are transmitted to them with consequences for undesirable stress distribution between raceways and rolling elements. There is also an uneven load on the individual orbits, which is reflected especially in the spherical roller bearings being tested. The loaded housing thus also gets into vibrations, which are caused by uncontrolled dynamic forces and the tested bearings. This lever gives rise to vibration contact corrosion between the bearing bore and the shaft. If the maximum angular swiveling of the inner rings by an angle of 6 'is allowed for N and NU cylindrical roller bearings, and for other cylindrical roller bearings only by 2' angle, they are in the existing arrangement of four tested bearings and shafts. Voltage exceeded in many cases by 100 to 400 ° / o. This leads to edge stresses and rapid destruction of the tested bearings.

Uvedené nevýhody odstraňuje ve značné míře zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení je opatřeno dvěma protilehlými úložnými díly umístěnými v dutině rámu zařízení, v jejichž přivrácených plochách jsou proti sobě vytvořeny úložné plochy pro vnější kroužky ložisek. Poloměr příčného profilu prvních úložných ploch je větší než poloměr příčného profilu druhých úložných ploch, jenž je roven polovině vnějšího průměru vnějšího kroužku ložiska. Vzdálenost mezi přivrácenými vazebními plochami protilehlých úložných dílů je nejméně rovna rozdílu poloměrů příčných profilů úložných ploch. Další podstata vynálezu je v tom, že každá první úložná plocha je v úložném díle napojena alespoň jednou ze svých bočních stran na druhou úložnou plochu.The above-mentioned disadvantages are largely eliminated by the device according to the invention, characterized in that the device is provided with two opposing bearing parts disposed in the cavity of the device frame, in whose facing surfaces the bearing surfaces for the outer bearing rings are formed against each other. The radius of the transverse profile of the first bearing surfaces is greater than the radius of the transverse profile of the second bearing surfaces, which is equal to half the outer diameter of the outer ring of the bearing. The distance between the facing bond faces of the opposing bearing members is at least equal to the difference in the radii of the transverse profiles of the bearing members. It is a further object of the invention that each first bearing surface is connected to the second bearing surface by at least one of its lateral sides in the receiving part.

Zařízení podle vynálezu zabraňuje úhlovému vyklápění ložisek, přičemž jsou do značné míry odstraněny vibrace ve zkušebním zařízení. Uvedených výhod je dosaženo tím, že ložiska spočívají pouze částí plášťů vnějšího kroužku pouze v jednom úložném dílu, které svým provedením skýtají větší tuhost než uložení ložisek v dosavadních pouzdrech, přičemž maximálně se uvedené účinky projevují u středního ložiska. Je to dáno jeho symetrickým uložením vůči působení radiální zátěžné síly.The device according to the invention prevents angular tilting of the bearings, while vibration in the test device is largely eliminated. These advantages are achieved by the fact that the bearings are only part of the outer ring housings in only one bearing part, which by their design provide greater rigidity than the bearings in the previous bushings, the maximum effect being shown in the middle bearing. This is due to its symmetrical arrangement against the action of the radial load force.

Vynález je dále vysvětlen na příkladném provedení zařízení podle vynálezu, které je znázorněno v osovém řezu na výkresu.The invention is further explained by means of an exemplary embodiment of the device according to the invention, which is shown in axial section in the drawing.

V dutině rámu 1 zařízení jsou neotočně uloženy dva protilehlé úložné díly 2, 10. Tyto úložné díly 2, 10 jsou korýtkového tvaru a mají na přivrácených plochách osová vybrání o· kruhovém příčném profilu. Mezi úložnými díly 2, 10 je vůle dostačující k přenosu radiální zátěžné síly Fr a k vyrovnání případných dilatací a deformací v zařízení během zkoušení. V osových vybráních úložných dílů 2, 10 jsou vytvořeny úložné plochy 7, 9 pro vnější kroužky ložisek 4, 5. V tomto· případě je na spodním úložném dílu 2 vytvořena druhá úložná plocha 9 válcového tvaru o průměru vnějšího kroužku středního, v tomto případě jednořadého válečkového ložiska, které na ní pláštěm svého· vnějšího kroužku spočívá. Po obou stranách této druhé úložné plochy 9 jsou na ni napojeny jednou ze svých bočních stran první úložné plochy 7 ve tvaru mělkých zápichů, jejichž příčný profil má poloměr větší, než poloměr vnějšího kroužku krajních, v tomto případě rovněž jednořadých válečkových ložisek. Mezi krajními ložisky 4 a spodním úložným dílem 2 je vůle obdobná jako mezi vazebnými plochami 8 obou úložných dílů 2, 10. Horní úložný díl 10 má v části protilehlé střednímu ložisku 5 první úložnou plochu 7 ve tvaru mělkého zápichu, jehož příčný profil má poloměr větší než poloměr vnějšího kroužku středního· ložiska 5 o již zmíněnou vůli. Obě boční strany této první úložné plochy 7 jsou napojeny na druhé úložné plochy 9 pro krajní ložiska 4, která na nich spočívají plášti svých vnějších kroužků. Na obvod horního úložného dílu přiléhá svou pohyblivou částí 3 nezakreslené zatěžovací ústrojí pro vyvozování radiální zátěžné síly Fr. Geometrický střed středního ložiska 5 leží v ose působícího radiálního zatížení. Vnitřní kroužky ložisek 4, 5 jsou uloženy na společném hřídeli 11. Jejich axiální poloha je zde zajištěna opě•rem jednoho krajního ložiska 4 o nákružek 12 na hřídeli 11, přičemž vzájemná poloha ložisek 4, 5 je zajištěna distančními kroužky 13 mezi ložisky 4, 5. Volný konec hřídele je k témuž účelu opatřen pojistným kroužkem 14. Druhý konec hřídele 11 je upraven k spojení s nezakresleným ústrojím pro vyvozování rotačního pohybu.In the cavity of the frame 1 of the device, two opposing bearing parts 2, 10 are mounted non-rotatably. Between the mounting parts 2, 10 there is sufficient clearance to transmit the radial load force Fr and to compensate for possible dilatations and deformations in the device during testing. In the axial recesses of the bearing parts 2, 10, bearing surfaces 7, 9 are formed for the outer rings of the bearings 4, 5. In this case, a second bearing surface 9 of cylindrical shape with an outer ring diameter of the middle, in this case single row a cylindrical roller bearing resting on it by the outer ring sleeve. On both sides of the second bearing surface 9 are connected to it by one of their lateral sides of the first bearing surface 7 in the form of shallow grooves, the transverse profile of which has a radius greater than the outer ring radius of the outer, in this case also single row cylindrical roller bearings. The clearance between the end bearings 4 and the lower bearing part 2 is similar to that between the coupling surfaces 8 of the two bearing parts 2, 10. The upper bearing part 10 has a shallow recess 7 in the part opposite the middle bearing 5, whose cross section has a radius greater than the radius of the outer ring of the central bearing 5 by the aforementioned play. The two lateral sides of this first bearing surface 7 are connected to the second bearing surfaces 9 for the outer bearings 4, which rest on them by the skins of their outer rings. The circumference of the upper bearing part is adjoined by its movable part 3 by an unloaded load device for exerting a radial load force Fr. The geometric center of the central bearing 5 lies in the axis of the radial load applied. The inner rings of the bearings 4, 5 are mounted on a common shaft 11. Their axial position is secured here by supporting one end bearing 4 against the collar 12 on the shaft 11, the relative position of the bearings 4, 5 being secured by spacers 13 between the bearings 4, 5 The free end of the shaft is provided with a locking ring 14 for the same purpose.

Při zkoušení ložisek se otáčí k hřídeli 11 a tudíž vnitřními kroužky ložisek 4, 3, přičemž je na ložiska 4, 5 přenášena radiální zátěžná síla Fr, do vzniku únavového jevu, nebo jiné havárie ložiska 4, 5. Radiální zátěžná síla Fr působí prostřednictvím pohyblivé části 3 nezakresleného zatěžovacího ústrojí p,ro vyvozování radiální zátěžné síly Fr na horní úložný díl 10 a tím i na krajní ložiska 4. Přes hřídel 11 se radiální zátěžná síla Fr přenáší na střední ložisko 5, které v druhé úložné ploše 9 spodního úložného dílu 2 tuto sílu Fr zachycuje. Radiální zátěžná síla Fr při tomto uspořádání nepůsobí nepříznivě svými deformačními účinky na střední ložisko· 5. Uvedené uspořádání je výhodné zejména tehdy, je-li zkoušeno střední ložisko 5 — soudečkové, protože pomocná krajní válečková ložiska umožňují svými kompenzačními vlastnostmi stejnoměrné zatěžování obou oběžných drah zkoušeného soudečkového ložiska. Pomocná ložiska, ve •znázorněném uspořádání krajní, mohou být nahrázena kluznými nebo hydrostatickými ložisky.When testing the bearings, they rotate towards the shaft 11 and hence the inner rings of the bearings 4, 3, whereby a radial load force Fr is transmitted to the bearings 4, 5 until a fatigue event or other bearing accident 4, 5 occurs. a radial load force Fr is applied to the upper bearing part 10 and thus to the outer bearings 4 via the shaft 11, the radial load force Fr is transmitted to the central bearing 5 via the shaft 11, which in the second bearing surface 9 of the lower bearing part 2 this power is captured by Fr. In this arrangement, the radial load force Fr does not adversely affect the central bearing by its deformation effects. 5. This arrangement is particularly advantageous when the middle bearing 5 - spherical is tested, since the auxiliary outer cylindrical roller bearings allow uniform loading of both raceways of the tested bearing. spherical roller bearings. The auxiliary bearings in the illustrated arrangement can be replaced by plain or hydrostatic bearings.

Zařízení podle vynálezu je rovněž možné použít pro· zkoušení kluzných ložisek.The device according to the invention can also be used for testing plain bearings.

Claims

SUBJECT

1. A device for testing radial bearings, in particular antifriction bearings, consisting of a shaft for receiving at least three bearings, a rotary movement drive device which is connected to the shaft and a load-applying device which is radially connected via a portable part to at least one bearing, characterized in that the device is provided with two opposing bearing parts (2, 10) disposed in the cavity of the device frame (1), in facing faces of which bearing surfaces (7, 9) for outer bearing rings (4) are opposed 5), wherein the radius of the transverse profile of the first receptacles

The surface area (7) is greater than the radius of the transverse profile of the second bearing surfaces (9), which is equal to half the outer diameter of the outer ring of the bearing (4, 5) and the distance between the facing faces (8) of the opposite bearing parts (2, 10) at least equal to the difference in radii of the transverse profiles of the bearing surfaces (7, 9).

Device according to claim 1, characterized in that each first bearing surface (7) is connected in the bearing part (2, 10) to at least one of its side faces to the second bearing surface (9).