КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2002 года по МПК F16C35/77 B60B35/18 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к колесам транспортных средств, и предназначено для использования преимущественно на объектах авиационной техники.

Известно колесо транспортного средства, содержащее обод, имеющий дисковую часть и ступицу, два конических подшипника качения, расположенные между ступицей и осью колеса, и средство фиксации подшипника от осевого смещения в виде трех сегментных кулачков, взаимодействующих с наружным кольцом подшипника и цилиндрической проточкой, выполненной в ступице колеса, диаметр которой больше диаметра наружного кольца подшипника (см. а.с. СССР 1207815, В 60 В 37/04).

Недостатком известного колеса является сложность конструкции и высокая трудоемкость изготовления средства фиксации подшипника, требующая выполнения кольца с последующей разрезкой его на отдельные опорные элементы - сегментные кулачки. При этом для получения сегментов с геометрией, позволяющей обеспечить установку их между собой с минимальными зазорами, разрезку кольца каждый раз практически неизбежно выполняют со смещением от теоретической линии разрезки, что приводит к усложнению технологии изготовления и обработки, а также отбраковке от каждого кольца одного сегментного кулачка меньшего размера, чем необходимо.

Кроме того, известная конструкция колеса недостаточно надежна в эксплуатации, поскольку сегментные кулачки не обеспечивают установку подшипников в ступице колеса с необходимой степенью точности, так как они независимо от точности их изготовления, обязательно имеют определенную величину коробления, причем между собой разную по периметру их установки в проточке ступицы колеса, что приводит к перекосу подшипников, связанного с неточностью их установки в ступице колеса, и к преждевременному разрушению подшипников от действия переменных боковых и радиальных нагрузок, действующих на колесо в процессе взлетно-посадочного пробега самолета.

Следует отметить, что в авиационном колесе возникают переменные радиальные и боковые нагрузки в процессе взлета и посадки самолета, которые воспринимаются ступицей колеса через конический подшипник от переменной радиальной нагрузки, меняющейся при взлете от максимальной величины до нуля и при посадке - от нуля до максимальной величины. Соответственно также изменяется и боковая составляющая от радиальной нагрузки. При этом одновременно от бокового ветра действует боковая нагрузка, меняющаяся от скорости ветра и угла атаки на самолет.

Технический результат, который может быть достигнут от использования предложенного технического решения, заключается в упрощении конструкции и технологии изготовления средства фиксации подшипников, повышении точности установки подшипников и, как следствие, повышение эксплуатационной надежности и срока службы колеса.

Указанный результат достигается за счет того, что средство фиксаций подшипника от осевого смещения выполнено в виде кольца, опорная поверхность которого под расточку ступицы колеса образована цилиндрической частью, диаметром, равным диаметру наружного кольца подшипника, и касательной с ней сфероидальной частью, при этом ширина сфероидальной части кольца (в его поперечном сечении) выполнена не менее его высоты.

Выполнение цилиндрической части опорной поверхности кольца средства фиксации большего или меньшего диаметра, чем наружный диаметр наружного кольца подшипника, приводит к созданию концентраторов напряжений, что снижает эксплуатационную надежность. Выполнение сфероидальной части опорной поверхности кольца средства фиксации менее его высоты по ширине уменьшает жесткость кольца и площадь опорной поверхности, что также снижает эксплуатационную надежность.

На чертеже представлен продольный разрез колеса транспортного средства.

Колесо транспортного средства содержит обод 1, имеющий дисковую часть 2 и ступицу 3, в которой выполнены гнезда 4 под конические подшипники 5 и расточки 6 под установку колец 7, фиксирующих подшипники 5 от осевого смещения. При этом опорная поверхность кольца 7 под расточку 5 ступицы 3 образована цилиндрической частью диаметром D, равным наружному диаметру подшипника 5, и касательной с ней сфероидальной частью радиусом r, при этом ширина l сфероидальной части кольца 7 выполнена не менее его высоты h. На ободе 1 монтируется шина (не показана).

Колесо транспортного средства работает следующим образом. При движении самолета по взлетной полосе на взлете и посадке колесо вращается на оси шасси посредством конических подшипников 5 и воспринимает одновременно переменные эксплуатационные нагрузки: боковую через конус подшипника, радиальную от массы самолета, изменяющуюся от максимальной величины до нуля при посадке и наоборот при взлете, а также еще одну боковую нагрузку, возникающую от бокового ветра и изменяющуюся в зависимости от скорости ветра, а также от угла атаки его на самолет.

Благодаря предложенному техническому решению выполнения средства фиксации подшипника от осевого смещения в виде кольца с цилиндрической частью опорной поверхности диаметром, равным диаметру наружного кольца подшипника, и сфероидальной частью с шириной не менее его высоты, обеспечивается упрощение конструкции и технологии изготовления средства фиксации подшипников от осевого смещения, повышение точности установки подшипников в ступице, а также повышение надежности и срока службы колеса.

Изобретение предназначено для использования на наземных транспортных средствах и в летательных аппаратах. Колесо содержит обод, имеющий дисковую часть и ступицу с подшипниковыми гнездами, и средство фиксации подшипника от осевого смещения, установленное в расточке ступицы и взаимодействующее с наружным кольцом подшипника. Средство фиксации подшипника выполнено в виде кольца, опорная поверхность которого под рассрочку ступицы образована цилиндрической частью диаметром, равным наружному диаметру подшипника, и касательной с ней сфероидальной частью. При этом ширина сфероидальной части кольца выполнена не менее его высоты. В результате повышается надежность и упрощается конструкция средства фиксации подшипников в ступице колеса. 1 ил.

Колесо транспортного средства, содержащее обод, имеющий дисковую часть и ступицу с подшипниковыми гнездами, и средство фиксации подшипника от осевого смещения, установленное в расточке ступицы и взаимодействующее с наружным кольцом подшипника, отличающееся тем, что средство фиксации подшипника выполнено в виде кольца, опорная поверхность которого под расточку ступицы образована цилиндрической частью диаметром, равным наружному диаметру подшипника, и касательной с ней сфероидальной частью, при этом ширина сфероидальной части кольца выполнена не менее его высоты.