ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА С ДЕФОРМИРУЕМЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ Российский патент 1999 года по МПК F16C27/04 

Описание патента на изобретение RU2130135C1

Изобретение предназначено для применения в приборах и оптических системах с высокими требованиями к кинематической точности подшипниковой опоры.

Радиальное биение подшипникового узла зависит как от точности изготовления сопрягаемых деталей подшипникового узла, так и от класса точности самого подшипника. Обработка посадочных мест под подшипники должна вестись по допускам 6-7 квалитетов, даже при использовании подшипников нормальной степени точности. Обычными считаются допуски в несколько микрометров, что является недостижимым для большей части универсального станочного парка. Но даже при выполнении этих требований радиальное биение вала подшипникового узла составляет 100-200 мкм (для 6 - 0 класса точности подшипника), хотя точность изготовления самого подшипника и его геометрия позволяют на порядок уменьшить его радиальное биение за счет исключения зазоров и плавного регулирования натяга между деталями подшипникового узла и самого подшипника. Причем допуски на изготовление дополнительных деталей входящих в предлагаемый подшипниковый узел могут быть назначены по 8-9 квалитету и вполне доступны обработке на универсальном металлорежущем оборудовании.

Известна подшипниковая опора (заявка Японии N 50 - 5773 F 16 C 35 /04), имеющая корпус, в котором крепится подшипник и упругую прокладку, которая прикрепляется к наружному кольцу подшипника с помощью клеящего средства, плавящегося от нагревания или от тепла, возникающего при работе, что вызывает проскальзывание упругой прокладки. За счет проскальзывания и расширения прокладки от нагревания происходит равномерный обжим подшипника, благодаря чему подшипник поддерживается в корпусе. Недостатком данного устройства является невозможность его использования в точных оптических узлах, так как введение эластичных прокладок между корпусом и подшипником с улучшением демпфирования заведомо предполагает снижение осевой и радиальной жесткости узла, невозможность точной фиксации его оси.

В качестве прототипа выбрана упругая опора качения (авт. св. N 572597 F 16 C 27/04 опубликовано 15.09.77), имеющая канавки на наружном кольце подшипника, в которые уложены два разрезных клинообразных кольца, применяемых для снижения вибраций и динамических нагрузок.

Недостатками приведенного устройства являются очень высокие требования к точности изготовления дополнительных деталей, входящих в подшипник, нетехнологичность изготовления наружного кольца подшипника подобного типа и невозможность регулирования натяга, создаваемого коническими кольцами.

Задачей изобретения является повышение точности подшипниковой опоры, уменьшение влияния погрешностей, возникающих при изготовлении и монтаже подшипниковой опоры.

Указанная цель достигается тем, что в подшипниковую опору, содержащую корпус, в котором установлен подшипник, введена прокладка, установленная в кольцевой канавке, образованной проточкой в корпусе, наружным кольцом подшипника и нажимным фланцем, воздействующим на прокладку с усилием, превышающим предел текучести материала прокладки. В качестве материала деформируемого кольца может быть использована группа пластичных металлов - свинец, медь, отожженный алюминий и т.д.

Проанализировав другие известные технические решения, не обнаружено работоспособных конструкций подшипниковых узлов, позволяющих плавно регулировать зазор-натяг в стандартном радиальном подшипнике. Причем регулировка может быть произведена как при монтаже, так и в процессе эксплуатации подшипникового узла (например, по мере износа).

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено поперечное сечение подшипниковой опоры с деформируемыми элементами. Подшипниковая опора состоит из вала 1, подшипника 2, корпуса 3 с проточкой под деформируемое кольцо 4 (или кольца) и нажимного фланца 5.

Нажимный фланец 5, воздействуя на деформируемое кольцо 4, с усилием, превышающим предел текучести материала кольца, деформирует его. Материал кольца, вытесняемый фланцем, образует плотное (беззазорное) соединение корпуса с подшипником. Соединение аналогично паяному, но получено без нагрева подшипникового узла до температур плавления припоя и связанных с этим технологических ограничений.

Увеличивая давление со стороны нажимного фланца, можно добиться не только закрепления подшипника в корпусе, но и уменьшения зазоров в самом подшипнике, вплоть до создания в нем натяга. Усилия передаваемого от нажимного фланца через пластичный и несжимаемый по объему материал деформируемого кольца достаточно для равномерного обжатия наружного кольца подшипника и его упругой деформации.

Изменяя давлениe со стороны нажимного фланца, можно плавно регулировать зазор-натяг в самом подшипнике. Причем регулировать зазор можно как при монтаже подшипникового узла, так и в процессе эксплуатации.

Применение подшипниковой опоры с деформируемыми элементами позволяет:
1) повысить точность подшипниковой опоры, т.к. появляется возможность исключить зазор между корпусом и подшипником;
2) регулировать радиальный и отчасти осевой зазор в подшипнике, вплоть до создания в нем натяга;
3) закрепить подшипник в корпусе в любом заданном положении;
4) исключить применение прессового оборудования при сборке подшипниковых узлов, а также понизить требования к качеству изготовления посадочных мест под наружное кольцо подшипника;
5) защитить подшипник от ударных нагрузок, т.к. подшипник находится в упругопластичной ванне-опоре, равномерно распределяющей нагрузки;
6) уменьшить собственный шум подшипника, т.к. прокладка-кольцо из тяжелого и вязкого материала глушит собственные звуковые колебания подшипника из-за отражения на границе двух сред, имеющих разные акустические характеристики, и большого декремента затухания материала прокладки;
7) кроме того, предлагаемая конструкция подшипниковой опоры позволяет использовать не только подшипники качения, но и подшипники скольжения, а в качестве материала деформируемого кольца - материалы с памятью формы. Прогрев кольца до температур выше критических позволит получить большую часть из перечисленных выше свойств.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит существенно (не менее чем в два раза) повысить точность подшипниковой опоры, или снизить ее стоимость при сохранении точностных характеристик.

Похожие патенты RU2130135C1

название год авторы номер документа
СОЕДИНИТЕЛЬНО-РАЗЪЕДИНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ 1997
  • Матющенко А.В.
  • Мишустин А.Т.
RU2135847C1
СОЕДИНИТЕЛЬНО-РАЗЪЕДИНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ 1997
  • Матющенко А.В.
  • Черныш Н.А.
RU2135848C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ОБЪЕМНОГО СЖАТИЯ ОБРАЗЦА 1999
  • Иванов А.И.
  • Кияткин А.Е.
RU2176076C2
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МЕМБРАНА 1999
  • Колонтай В.С.
  • Васюков В.А.
  • Ушаков В.В.
RU2173806C2
РАЗЪЕМНОЕ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 2000
  • Ермичев С.Г.
  • Шаповалов В.И.
  • Матвеев В.З.
RU2190138C2
ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ 2000
  • Коротков В.А.
RU2204109C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК 2001
  • Поздов И.Н.
RU2211740C2
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ КУЗОВ-ФУРГОН ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ 2000
  • Моторикин Г.П.
RU2200097C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ПУТЕМ ВЫТЯЖКИ 1998
  • Поздов И.Н.
RU2206422C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА МР НА ПРОВОЛОЧНОЙ ОСНОВЕ И СТАНОК ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2001
  • Корякин Ю.М.
  • Голубев П.И.
RU2195381C2

Реферат патента 1999 года ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА С ДЕФОРМИРУЕМЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Изобретение используется в приборах и оптических системах. Сущность изобретения: в подшипниковую опору введена прокладка из эластичного материала, установленная в кольцевой канавке, образованной проточкой в корпусе, наружным кольцом подшипника и нажимным фланцем. Фланец, воздействуя на материал прокладки, деформирует ее, при увеличении давления со стороны фланца, и наружное кольцо подшипника. Технический результат - повышение точности подшипниковой опоры, защита подшипника от ударных нагрузок, уменьшены трудоемкости изготовления. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 130 135 C1

Подшипниковая опора с деформируемыми элементами, содержащая вал и подшипник, установленный в корпусе, отличающаяся тем, что в опору введена прокладка из пластичного материала, расположенная в кольцевой канавке, образованной проточкой в корпусе, наружным кольцом подшипника и нажимным фланцем, имеющим возможность воздействовать на прокладку с усилием, превышающим предел текучести материала прокладки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2130135C1

Упругая опора качения 1975
  • Морозов Георгий Владимирович
  • Иванников Валентин Григорьевич
  • Кекух Виктор Самсонович
  • Баранов Виктор Георгиевич
SU572597A1
Устройство для выпрямления многофазного тока 1923
  • Ларионов А.Н.
SU50A1
ЧЕСКАЯ БИБЛИОТЕКА 0
SU280119A1
US 3512855, 07.08.70
Упругая опора 1975
  • Сафронов Олег Иванович
SU708079A1
Бюретка 1932
  • Грузинов П.Е.
SU34771A1
Способ получения магнитодиэлектрических изделий из никель-цинкового феррита 1985
  • Илюха Николай Григорьевич
  • Скибина Светлана Павловна
  • Измайлов Олег Измайлович
SU1404178A1

RU 2 130 135 C1

Авторы

Седов С.И.

Даты

1999-05-10Публикация

1997-07-14Подача