ДВУСТОРОННЯЯ ЛИНЕЙНАЯ ОПОРА КАЧЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16C29/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве опоры направляющих качения металлорежущих станков и приборов.

Известна линейная опора качения, установленная с предварительным натягом в двух противоположно расположенных плоских направляющих, одна из которых является базовой, а другая замыкающей, состоящая из корпуса и двух роликов, расположенных на осях, закрепленных в корпусе, один из которых несущий, установлен в контакте с базовой направляющей, а другой замыкающий в контакте с замыкающей направляющей. Осевые линии обоих роликов расположены в одной перпендикулярной к направляющим и к направлению движения плоскости, а ролики установлены на подшипниках качения [1]
Недостатком этой опоры является то, что усилие предварительного натяга, с которым она устанавливается, полностью воспринимается подшипниками качения и суммируется с внешней нагрузкой, действующей на опору. Поэтому величина предварительного натяга уменьшает нагрузочную способность опоры на величину силы натяга.

Наиболее близким по технической сущности является двусторонняя линейная опора качения, установленная с предварительным натягом в замкнутых направляющих качения [2] В данных направляющих установлено два ряда таких опор, обеспечивающих фиксированное положение узла по координатам X и Y. Каждая такая опора состоит из двух роликов, один из которых несущий, находится в контакте с базовой направляющей, а другой замыкающий в контакте с замыкающей направляющей (планкой). Недостатком этой опоры является то, что при перемещении подвижного узла ролики перемещаются на расстояние в два раза меньшее, чем узел. Следовательно, для узлов с большими перемещениями применение рассматриваемой опоры нецелесообразно.

Другим недостатком прототипа, также как и аналога, является необходимость точного изготовления направляющих, которая во многих случаях должна быть выше, чем требуется для обеспечения необходимых точностных характеристик станка.

Технический результат настоящей опоры состоит в снижении требований к точности направляющих и в обеспечении возможности применения замкнутых опор качения узлов с большими перемещениями.

Этот результат достигается тем, что в двусторонней линейной опоре качения, установленной с предварительным натягом между базовой и замыкающей направляющими, содержащей несущий ролик, находящийся в контакте с базовой направляющей, и замыкающий ролик, введены корпус опоры, в котором несущий ролик установлен на подшипниках качения, второй замыкающий ролик, причем оба замыкающих ролика установлены на подшипниках качения на осях, связанных между собою предварительно напряженными, стягивающими их упругими элементами, прижимающими замыкающие ролики одновременно к несущему ролику и к замыкающей направляющей. Кроме этого, подшипник качения несущего ролика может быть установлен с предварительным натягом.

Данное изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана двусторонняя линейная опора качения.

На фиг. 2 данная опора показана в разрезе по А-А на фиг. 1.

Двусторонняя линейная опора качения выполнена в виде отдельного узла, прикрепленного к корпусной детали 1 подвижного узла винтами 2. Она состоит из корпуса 3, несущего ролика 4, установленного в радиальноупорных подшипниках 5 на неподвижной оси 6, жестко скрепленной с корпусом 3. Подшипники 5 установлены с предварительным натягом, который обеспечивается винтом 7 и компенсационной втулкой 8. Несущий ролик 4 находится в контакте с базовой направляющей 9. Между несущим роликом 4 и замыкающей направляющей 10 установлены два замыкающих ролика 11, которые находятся с ними в контакте. Замыкающие ролики 11 установлены на осях 12 в подшипниках качения 13. Оси 12 связаны только между собою при помощи предварительно напряженных упругих элементов 14. Таким образом обеспечивается предварительный натяг опоры в направляющих. Причем усилие предварительного натяга не воздействует на подшипники 5. Они воспринимают только внешнюю нагрузку.

Работа рассматриваемой двусторонней линейной опоры происходит следующим образом. При перемещении корпусной детали 1 подвижного узла (фиг. 1 и 2) несущий ролик 4 приходит во вращение и катится по базовой направляющей 9. Будучи в контакте с несущим роликом 4 и замыкающей направляющей 10, замыкающие ролики 11 приходят во вращение в противоположную сторону и без скольжения катятся по замыкающей направляющей 10. Поскольку оси 12 замыкающих роликов 11 связаны между собой предварительно напряженными упругими элементами 14, все ролики оказываются прижатыми к направляющим 9 и 10 с усилием натяга, пропорциональном силе предварительного напряжения упругих элементов 14. Таким образом, данная опора способна воспринимать внешние нагрузки, направленные в обе стороны. При этом величина внешней нагрузки, отрывающей опору от базовой направляющей 9 не может быть больше усилия натяга.

Использование: в машиностроении для опор направляющих качения металлорежущих станков и приборов. Сущность: двусторонней линейной опоре качения несущий ролик установлен в корпусе опоры на подшипниках качения. Несущий ролик размещен в контакте с базовой направляющей и двумя замыкающими роликами. Последние установлены в подшипниках качения на осях и связаны между собой предварительно напряженными упругими элементами. Замыкающие ролики расположены в контакте с замыкающей направляющей. Предварительный натяг в опоре осуществлен предварительно напряженными упругими элементами. Усилие предварительного натяга не воздействует на подшипники базового ролика. Базовые ролики расположены под воздействием внешней нагрузки, что позволяет повысить нагрузочную способность опоры. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Двусторонняя линейная опора качения, установленная с предварительным натягом в базовых и замыкающих направляющих, содержащая несущий ролик, находящийся в контакте с базовой направляющей, и замыкающий ролик, отличающийся тем, что введены корпус опоры, в котором несущий ролик установлен на подшипниках качения, и второй замыкающий ролик, причем оба замыкающих ролика установлены на подшипниках качения на осях, связанных между собой предварительно напряженными, стягивающими их, упругими элементами, прижимающими замыкающие ролики одновременно к несущему ролику и к замыкающей направляющей. 2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что подшипники качения несущего ролика установлены с предварительным натягом.