ПОДШИПНИК С ШЕВРОННЫМИ РОЛИКАМИ Российский патент 2021 года по МПК F16C19/36 F16C19/50 F16C33/36 F16C33/58 

Область техники изобретения

Изобретение относится к области роликовых подшипников, представляющих собой механизм, поддерживающий и направляющий узел при вращении.

Предыдущий уровень техники

Стандартные роликовые подшипники включают в себя шариковые, конические роликовые или цилиндрические роликовые подшипники, и такие стандартные подшипники имеют наиболее широкое применение благодаря своей низкой стоимости, но их недостатком является большой габаритный размер, в частности, когда этот размер подобран для выдерживания высоких нагрузок.

Существуют роликовые подшипники, основанные на системе роликов с винтовой резьбой или пазами, которые дороже стандартных подшипников, но обладают повышенной несущей способностью и/или компактностью, т.е., их габаритные размеры меньше, и они обеспечивают повышенную производительность.

В патентном документе FR 3 031 554 раскрывается роликовый подшипник, относящийся к этой категории, который включает наружное, внутреннее кольца и ролики, расположенные между ними; на каждом ролике имеется как минимум одна резьбовая часть, и как минимум на одном из колец имеется как минимум одна резьбовая часть, причем резьбовые части роликов входят в зацепление с резьбовой частью этого кольца, а резьбы выполнены так, что наружное и внутреннее кольца не смещаются по оси при их вращении относительно друг друга, тем самым образуя роликовый ходовой винт с нулевым шагом.

В этом подшипнике на каждом ролике имеется часть с круговыми пазами, и как минимум на одном из колец имеется часть с круговыми пазами, причем части роликов с пазами входят в зацепление с частями с пазами этого кольца.

Таким образом, роликовый подшипник в патенте FR 3 031 554 сочетает конструкцию подшипника, в которой применяется система роликов с круговыми пазами, указанными в патенте US 9 435 377, с конструкцией подшипника, в которой применяется система роликов с резьбами, указанными в заявке на патент FR 2 999 674, за счет чего предотвращается риск проскальзывания по оси, присущий системам с круговыми пазами, но без необходимости в комплекте зубцов для синхронизации роликов, который представляет собой источник возникновения недостатков в системах с резьбами.

В международной заявке РСТ/СН81/00036 раскрывается редуктор, работающий в качестве бесконечного, или «червячного», винта, с наклонным колесом, образуемым валом и резьбовыми роликами в корпусе.

Сущность изобретения

Преимущества подшипника в патенте FR 3 031 554 обеспечиваются только ценой повышения степени сложности как его конструкции, так и способа применения: его конструкция, изготовление и сборка одновременно зависят от характеристик круговых пазов и резьб, что делает это решение технически сложным в применении.

Цель изобретения заключается в предложении роликового подшипника, который может быть использован в качестве упора или упорного подшипника в виде осевого роликового или упорного подшипника, который обеспечивает техническое решение, представляющее собой альтернативный вариант существующих роликовых подшипников, обеспечивающий прекрасную несущую способность для заданного габаритного размера, повышенную надежность и упрощение изготовления и сборки при одновременном удешевлении.

С этой целью по изобретению предлагается механизм роликового подшипника, включающий стержень, наружное кольцо, соосно охватывающее его, и ролики, продольные оси которых параллельны продольным осям стержня и наружного кольца, причем каждый ролик располагается между стержнем и наружным кольцом так, что резьбы на роликах входят в зацепление с резьбой на стержне и резьбой на наружном кольце, и в таком механизме роликового подшипника на стержне, наружном кольце и роликах выполнены соответствующие правонаправленная и левонаправленная резьбы; правонаправленная резьба стержня располагается в первом осевом сегменте механизма, а левонаправленная - во втором; при этом второй осевой сегмент осесимметрично отстоит от первого, а левонаправленные резьбы роликов в первом осевом сегменте входят в зацепление с правонаправленной резьбой стержня и левонаправленной резьбой наружного кольца, а правонаправленная резьба роликов во втором осевом сегменте входит в зацепление с левонаправленной резьбой стержня и правонаправленной резьбой наружного кольца.

В этом механизме, который легче приспособить к различным вариантами применения и легче изготовить, чем сравнимые с ним существующие технические решения, резьбы располагаются с обратной «направленностью», за счет чего они обеспечивают самокомпенсирующее действие, предотвращающее осевое проскальзывание роликов и обеспечивающее их прекрасную устойчивость под нагрузкой, включая высокие скорости вращения; таким образом резьбы самостоятельно выполняют функции передачи нагрузки, а также синхронизации роликов и обеспечивают возможность получения системы с высокой несущей способностью при практическом отсутствии проскальзывания и продолжительном сроке службы.

Сборка механизма также обладает преимуществами, поскольку она не предполагает использования каких-либо пазов или комплектов зубцов, и сборку механизма очень просто осуществить с помощью винтового крепления.

Механизм роликового подшипника по данному изобретению предпочтительно может иметь следующие характеристики:

- правонаправленная резьба стержня, левонаправленные резьбы роликов и левонаправленная резьба наружного кольца могут иметь углы подъема, равные или преимущественно равные для всех компонентов; и левонаправленная резьба стержня, правонаправленные резьбы роликов и правонаправленная резьба наружного кольца могут иметь углы подъема, равные или преимущественно равные для всех компонентов так, чтобы образовывался дифференциальный винт с нулевым шагом;

- правонаправленная резьба стержня, левонаправленные резьбы роликов и левонаправленная резьба наружного кольца могут иметь первую кратность, а левонаправленная резьба стержня, правонаправленные резьбы роликов и правонаправленная резьба наружного кольца - вторую кратность, отличающуюся от первой, чтобы механизм роликового подшипника мог обладать несущей способностью, различной для двух направлений осевого нагружения механизма;

- стержень может обладать правонаправленной резьбой вдоль первого своего осевого отрезка, ролики могут иметь левонаправленные резьбы вдоль первого своего отрезка, а наружное кольцо может иметь левонаправленную резьбу вдоль первого своего отрезка; при этом стержень может иметь левонаправленную резьбу вдоль второго своего осевого отрезка, ролики могут иметь правонаправленные резьбы вдоль второго своего отрезка, а наружное кольцо - правонаправленную резьбу вдоль второго своего отрезка; обеспечивается возможность того, что второй осевой отрезок будет отличаться от первого так, чтобы механизм роликового подшипника мог обладать показателями несущей способности, отличающимися по двум направлениям осевой нагрузки на механизм;

- каждый из роликов и стержень могут быть выполнены в виде единой детали;

- наружное кольцо может быть выполнено из двух деталей, одна из которых имеет левонаправленную, а другая - правонаправленную резьбу; и

- ролики могут быть полыми.

По изобретению также может предлагаться механическое приводное устройство для обеспечения линейного движения с приводом от ходового винта, которое включает в себя механизм роликового подшипника по настоящему изобретению и ходовой винт, каждый из которых установлен на вал или хвостовик, общий для них, причем механизм роликового подшипника сконфигурирован так, чтобы образовывался подшипник для направления этого общего вала или хвостовика.

Механическое приводное устройство по данному изобретению предпочтительно может иметь следующие характеристики:

- механическое приводное устройство может дополнительно включать в себя другой стержень, на который установлен указанный ходовой винт, причем имеется возможность установки на этот другой стержень механизма роликового подшипника по настоящему изобретению, и этот другой стержень представляет собой общий вал или хвостовик и является неотъемлемой частью ходового винта; и

- ходовой винт может быть установлен непосредственно на стержень механизма роликового подшипника по настоящему изобретению, и этот стержень может представлять собой общий вал или хвостовик и являться неотъемлемой частью ходового винта.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение и другие преимущества можно лучше понять при чтении следующего подробного описания варианта осуществления настоящего изобретения на основании неограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- фигура 1А - вид механизма роликового подшипника по настоящему изобретению в разобранном виде, а фигура 1В - вид того же механизма после сборки;

- фигуры 2А, 2В и 2С - виды, на которых изображены, соответственно, стержень, ролик и наружное кольцо механизма на фигуре 1А;

- на фигурах 3A и 3В представлено расположение роликов относительно стержня и наружного кольца в собранном механизме подшипника на фигуре 1В;

- фигуры 4А, 4В и 4С - виды, на которых изображены соответственно ролик, стержень и наружное кольцо, на каждом из которых имеется резьба с разной кратностью;

- фигуры 5А и 5В - виды роликов и стержня, представленных на фигурах 4А и 4В, соответственно в разрезе и перспективе;

- на фигуре 6 представлен полый ролик;

- на фигуре 7 представлено первое устройство, включающее механизм роликового подшипника на фигуре 1А; и

- на фигуре 8 представлено второе устройство, включающее механизм роликового подшипника на фигуре 1А.

Описание варианта осуществления

Механизм роликового подшипника по настоящему изобретению представлен на фигурах 1А и 1B, 2А-2С, 3A и 3В, 4А-4С, 5А и 5В, 6, 7 и 8.

На фигуре 1А представлен конкретный механизм роликового подшипника, приведенный в качестве наглядного примера основных элементов, составляющих механизм роликового подшипника по настоящему изобретению.

Следует понимать, что ни изобретение, ни настоящий вариант его осуществления не ограничиваются данной конкретной ситуацией.

Как представлено на фигуре 1А, механизм роликового подшипника 100 может включать стержень 110, наружное кольцо 130, соосно охватывающее его, и несколько роликов 120, расположенных между стержнем и наружным кольцом, причем их продольные оси параллельны продольным осям колец.

Стержень 110 может быть цельным или полым, и, если он полый, его также можно назвать «внутренним кольцом»; стержень 110 может выдвигаться в продольном направлении на любую сторону наружного кольца 130, например, как в устройстве, представленном на фигуре 8.

Как подробно показано на фигурах 2А, 2В и 2С, стержень 110 и ролики 120 имеют внешние резьбы, а наружное кольцо 130 - внутренние, и эти резьбы выступают наружу при многочисленных оборотах по соответствующим осям и сконфигурированы так, чтобы в собранном подшипнике, таком как представленный на фигуре 1В, резьбы роликов входили бы в зацепление с резьбами стержня и наружного кольца, как представлено на фигурах 3A и 3В соответственно.

В соответствии с принципом изобретения стержень, ролики и наружное кольцо имеют первые резьбы (112а, 122а и 132а соответственно), предназначенные для размещения в первом осевом сегменте S1 собранного подшипника, а также вторые резьбы (112b, 122b и 132b соответственно), предназначенные для размещения во втором осевом сегменте S2 собранного подшипника, как представлено на фигурах 1В, 2А, 2В и 2С, причем вторые резьбы 112b, 122b и 132b сориентированы в направлении, противоположном направлению, или «направленности», в котором сориентированы первые резьбы 112а, 122а и 132а.

Первая резьба 112а стержня 110 имеет первую ориентацию, или «направленность», например, правонаправленную, а вторая резьба 112b этого стержня имеет вторую направленность, противоположную первой, и в этом примере она левонаправленная; первые резьбы 122а роликов 120 и первые резьбы 132а стержня 130 имеют вторую направленность, т.е., в этом примере они левонаправленные, а вторые резьбы 122b этих роликов и вторая резьба 132b наружного кольца 130 имеют первую направленность, т.е., в этом примере они правонаправленные, за счет чего образуется конструкция, включающая резьбовые сегменты с противоположной направленностью, которые по отдельности для каждого ролика, стержня и наружного кольца могут быть описаны как имеющие «ребристый» рисунок.

Резьбы осевого сегмента S1 сформированы на первом осевом отрезке L1 вдоль стержня, роликов и наружного кольца; а резьбы осевого сегмента S2 сформированы на втором осевом отрезке L2 вдоль стержня, роликов и наружного кольца, как соответственно указано на фигурах 2А, 2В и 2С; первый осевой отрезок L1 может быть равным второму осевому отрезку L2 или отличаться от него.

В собранном подшипнике первые резьбы 122а роликов 120 входят в зацепление с первой резьбой 112а стержня 110 и с первыми резьбами 132а наружного кольца 130, а вторые резьбы 122b роликов 120 - со второй резьбой 112b стержня 110 и второй резьбой 132b наружного кольца 130, как представлено на фигурах 3A и 3В, благодаря чему левонаправленные резьбы 122а роликов входят в зацепление с правонаправленной резьбой 112а стержня и левонаправленной резьбой 132а наружного кольца, а также правонаправленные резьбы 122b роликов входят в зацепление с левонаправленной резьбой 112b стержня и правонаправленной резьбой 132b наружного кольца.

В дополнение к этому, первые и вторые резьбы роликов, стержня и наружного кольца обладают углами подъема, равными или преимущественно равными для всех элементов, так, что правонаправленные резьбы роликов и наружного кольца, а также левонаправленная резьба стержня имеют углы подъема, равные или преимущественно равные для всех элементов, а левонаправленные резьбы роликов и наружного кольца, а также правонаправленная резьба стержня - углы подъема, равные или преимущественно равные для всех элементов.

Прямым следствием такой компоновки механизма роликового подшипника с углами подъема резьб, равными или преимущественно равными таковым у резьб, входящих в зацепление друг с другом, является то, что когда стержень приводится в движение при вращении относительно наружного кольца, ролики относительно этого стержня и наружного кольца осесимметрично неподвижны, за счет чего настоящий роликовый подшипник становится подшипником с дифференциальным роликовым винтом, что в результате обеспечивает нулевой шаг.

В результате погрешностей при изготовлении и/или деформации компонентов в их габаритных размерах всегда остается определенная доля погрешности, например, в основных диаметрах роликов.

Следовательно, в практическом применении углы подъема любых двух резьб не могут быть строго одинаковы относительно друг друга, что в аналогичных устройствах, таких как дифференциальные роликовые винты с нулевым шагом, приводит к возникновению естественной склонности роликов к проскальзыванию в одном направлении, которую необходимо устранять такими удерживающими механизмами, как комплекты зубьев.

Однако в механизме роликового подшипника по настоящему изобретению стержень, ролики и наружное кольцо имеют разнонаправленные резьбы; если, например, имеется тенденция к проскальзыванию в определенном направлении вследствие погрешностей в резьбах, расположенных в первом сегменте S1 механизма, такое проскальзывание автоматически и незамедлительно останавливается компенсирующим действием, оказываемым посредством обратного проскальзывания и/или опорным или упорным действием вследствие расположения разнонаправленных резьб во втором сегменте S2, и наоборот.

Посредством этого компенсирующего действия разнонаправленных резьб резьбовой механизм роликового подшипника по настоящему изобретению не требует наличия каких-либо комплектов зубьев для синхронизации или какой-либо эквивалентной системы синхронизации.

Поверхностный анализ может привести к выводу, что компенсационный механизм может привести к осевому растяжению роликов, что может в итоге вызвать их деформацию и/или поломку.

В действительности же система применяется под однонаправленной нагрузкой, которая удерживает ролики преимущественно в постоянном состоянии сжатия, которое остаточное растяжение, оказываемое проскальзыванием, не может преодолеть, и, таким образом, это предотвращает возникновение вышеуказанного явления осевого растяжения.

Все резьбы, как право-, так и левонаправленные, могут обладать преимущественно одинаковым углом подъема и/или располагаться на одном и том же осевом отрезке.

В качестве альтернативного варианта резьбы стержня, роликов и наружного кольца, расположенные в первом сегменте S1, могут иметь первый угол подъема, и/или первый сегмент S1 может иметь первый осевой отрезок L1, на который нанесены резьбы; а резьбы стержня, роликов и наружного кольца, расположенные во втором сегменте S2, могут иметь второй угол подъема, и/или второй сегмент S2 может иметь второй осевой отрезок L2, на который нанесены резьбы, причем второй угол подъема и второй осевой отрезок отличаются соответственно от первого угла подъема и первого осевого отрезка.

Эта конфигурация может быть предусмотрена, например, для компенсации разности проскальзывания, возникающей после приложения усилия к механизму роликового подшипника.

Профили резьб роликов могут быть вогнутыми, в то время как профили резьб стержня и наружного кольца могут быть выпуклыми; или же они могут быть выпуклыми, в то время как профили резьб стержня и наружного кольца будут вогнутыми; или же все резьбы могут иметь трапециевидные профили.

Также в отношении резьб механизма роликового подшипника можно применить геометрическую форму с криволинейными контактными частями, за счет чего участки соприкосновения резьб в зацеплении определяются не точками, а скорее линиями соприкосновения, благодаря чему обеспечивается возможность повышения несущей нагрузки и/или срока службы.

Резьбы, в частности, резьбы на роликах не ограничиваются одинарными и могут быть множественными, например, такими как двойные или счетверенные резьбы, отличающиеся кратностью, равной двум и четырем соответственно.

Количество точек соприкосновения, или площадь полной поверхности контакта, между роликами и стержнем, а также между роликами и наружным кольцом возрастает пропорционально кратности резьб, за счет чего одновременно повышается несущая способность подшипника механизма.

Имеется возможность независимого варьирования кратности резьб в каждом из сегментов S1 и S2, например, при сохранении постоянства угла подъема и/или отрезка.

Таким образом, на фигурах 4А, 4В и 4С представлены ролик, стержень и наружное кольцо, имеющие резьбы с кратностью в сегментах S2, в два раза превосходящей кратность резьб в их сегментах S1.

В любом из приведенных сегментов S1 или S2 для правильного вхождения в зацепление резьбы роликов должны естественным образом соответствовать резьбам на стержне и наружном кольце с одновременным учетом углов подъема, шлицевых профилей и высот, а также кратности этих резьб, как представлено на виде в разрезе по оси на фигуре 5А на механизме роликов в собранном состоянии на соответствующем виде в фигуре 5В, где показано вхождение в зацепление роликов с резьбами стержня при разной кратности резьб в разных сегментах S1 и S2.

За счет изменения углов подъема между роликами и стержнем, а также между роликами и наружным кольцом независимо в каждом сегменте S1 и S2 механизма роликового подшипника могут варьироваться осевые отрезки, на которых нанесены резьбы, профили и/или кратность резьб, количество точек соприкосновения или площадь полной поверхности контакта, за счет чего обеспечивается возможность варьирования несущей способности механизма роликового подшипника между двумя направлениями его осевого нагружения.

Отдельно от эксплуатационных преимуществ механизма роликового подшипника по настоящему изобретению (компактность, масса, высокая несущая способность, долговечность или устойчивость, включительно и при высоких скоростях вращения) его конструкция облегчает приспосабливание к различным вариантам применения, например, посредством регулировки углов подъема, количества роликов, кратности и профилей резьб или же осевых отрезков, на которых эти резьбы нанесены.

Сборка этого нового механизма также имеет крайние преимущества, поскольку стержень, наружное кольцо и ролики могут быть просто установлены и зафиксированы винтами в отличие от механизмов, основанных на роликах с резьбами, которые нельзя зафиксировать винтами из-за наличия таких шестерен или зацепления, как комплект зубьев, а также в отличие от механизмов, основанных на роликах с пазами, в которых для сцепления деталей друг с другом необходимо деформировать их.

Предпочтительная компоновка механизма должна включать в себя ролики 120 и стержень 110, каждый из которых является неразъемной цельной деталью, а также наружное кольцо 130, состоящее из двух деталей 130' и 130'', относящихся соответственно к первому S1 и второму S2 осевым сегментам, как представлено на фигурах 1В и 2С.

В качестве альтернативного варианта применения цельных роликов и/или цельного стержня каждый из роликов и стержень могут состоять из двух деталей с последующей их сборкой в единую деталь.

Две детали наружного кольца 130' и 130'' могут быть зафиксированы шпонкой 132 так, чтобы быть неподвижными относительно друг друга при вращении, а также разделяться прокладкой 134, встроенной в одну или несколько деталей, которая может служить для прикладывания предварительной нагрузки.

Стержень может быть оснащен расцепляющим пазом 116, а каждый из роликов - расцепляющим пазом 126, и каждый из этих роликов состоит из преимущественно цилиндрических частей, отделяющих первые резьбы от вторых так, чтобы содействовать расцеплению инструмента, применяемого для их изготовления, такого как шлифовальная машина, фрезерный или режущий станок.

Таким образом первые резьбы стержня и роликов находятся осесимметрично на расстоянии от соответствующих вторых резьб, и преимущественно цилиндрические части выступают из первых резьб и входят в соответствующие вторые резьбы, а также первый осевой сегмент S1 роликового подшипника находится осесимметрично на расстоянии от второго осевого сегмента S2 роликового подшипника.

Стержень 110, ролики 120 и наружное кольцо 130 могут быть изготовлены по таким методикам, как кручение, прецизионное шлифование, твердое точение и дошлифовка; стержень и ролики могут быть изготовлены путем проката; наружное кольцо может быть изготовлено путем литья.

В дополнение к элементам, подробно перечисленным и описанным выше, роликовый подшипник, представленный на фигуре 1А, оснащен устройством удержания роликов, включающим: кольцевые направляющие 150а и 150b, установленные между стержнем и наружным кольцом и оснащенные цилиндрическими углублениями 152а и 152b, в которые входят шейки 124а и 124b, распирающие края соответствующих роликов; стопорные кольца 160а и 160b, каждое из которых устанавливается в соответствующий паз на наружном кольце для удержания кольцевых направляющих; а также уплотнительные прокладки 170а и 170b для предотвращения загрязнения и удержания смазки.

Углубления 152а и 152b в кольцевых направляющих для приема шеек роликов в настоящем примере представлены как сквозные отверстия, но они также могут быть представлены несквозными отверстиями для улучшения герметичности роликового подшипника, например, для удержания смазки внутри него.

В настоящем примере представлены две кольцевых направляющих 150а и 150b, каждая из которых изготовлена в виде единой детали, и они расположены на двух противоположных концах подшипника 100, но также имеется возможность применения только одной кольцевой направляющей, состоящей как минимум из двух деталей и расположенной в середине роликового подшипника, например, на расцепляющем пазу 126.

При применении только одной кольцевой направляющей углубления могут быть представлены сквозным отверстиями, а также несквозными отверстиями, если применяются ролики из двух или нескольких частей, и в таком случае для удержания деталей каждого ролика в неподвижности относительно друг друга при вращении и осесимметрично может быть применена фиксирующая система.

В качестве альтернативного варианта можно реализовать механизм роликового подшипника по настоящему изобретению, в котором отсутствует направляющая для роликов.

Следует отметить, что, несмотря на то, что выше описан механизм с цельными роликами 120, оснащенный шейками 124а и 124b, также можно использовать полые ролики 120' кольцевого сечения, такие как ролики, представленные в разрезе на фигуре 6, например, с целью снижения массы; после этого кольцевые направляющие придется приспособить к геометрической форме роликов, например, посредством замены углублений 152а и 152b шейками, предназначенными для осесимметричного сцепления в роликах.

Вследствие высокой несущей способности механизм роликового подшипника по настоящему изобретению хорошо приспособлен для применения в сочетании с винтами, которые сами по себе обладают высокой несущей способностью, такими как шариковые или роликовые ходовые винты.

Таким образом, механическое приводное устройство может включать в себя механизм роликового подшипника по настоящему изобретению и ходовой винт, каждый из которых установлен на общий для них вал или хвостовик, и механизм роликового подшипника сконфигурирован так, чтобы образовывать упор или упорный подшипник в виде осевого роликового подшипника, ограничивающего движение ходового винта, общего вала или хвостовика, направляемых механизмом роликового подшипника при вращении.

Например, на фигуре 7 представлено механическое приводное устройство 700 для выработки линейного движения с приводом от ходового винта, и этот механизм включает в себя ходовой винт 710, установленный на другой стержень 720, представляющий собой общий вал или хвостовик, и на который также установлен механизм роликового подшипника 100 по настоящему изобретению, стержень 110 которого полый, скользит по другому стержню 720 и крепится к нему с помощью крепежного элемента 740.

Винт 710 может быть представлен роликовым винтом, а стержень 720 - стержнем с резьбой по всей поверхности или ее части, который представляет собой неотъемлемую часть ходового винта.

В качестве альтернативного варианта винт 710 может быть представлен шариковым винтом, а стержень 720 - стержнем с резьбой по всей поверхности или ее части или же шлицевым или шпоночным валом.

В таком приводном устройстве механизм роликового подшипника по настоящему изобретению может применяться как подшипник с высокой несущей способностью.

На фигуре 8 представлен пример, являющийся альтернативным вариантом примеру, представленному на фигуре 7, на котором изображено устройство 800 с более высоким уровнем интеграции, чем у устройства 700.

Как и устройство 700, устройство 800 включает в себя ходовой винт 710 и роликовый подшипник 100 по настоящему изобретению, установленные с центровкой по общей оси, но стержень 110 роликового подшипника по длине выступает наружу из роликового подшипника и выступает в качестве общего вала или хвостовика, а винт 710 установлен непосредственно на этот стержень 110, который может являться неотъемлемой частью ходового винта 710.

За пределами сегментов, в которые входят ролики 120 и наружное кольцо 130 механизма роликового подшипника 100, стержень 110 может иметь резьбу по всей поверхности или ее части, или же может иметь сегмент в форме шлицевого или шпоночного вала.

Изобретение относится к области роликовых подшипников, представляющих собой механизм, поддерживающий и направляющий узел при вращении. Механизм роликового подшипника, включающий стержень (110), наружное кольцо (130), соосно охватывающее стержень, и ролики (120), расположенные между стержнем (110) и наружным кольцом (130), причем и стержень, и наружное кольцо, и ролики имеют соответствующие правонаправленные и левонаправленные резьбы; при этом левонаправленные резьбы (122а) роликов входят в зацепление с правонаправленной резьбой (112а) стержня и левонаправленной резьбой наружного кольца, а правонаправленные резьбы (122b) роликов (120) входят в зацепление с левонаправленной резьбой (112b) стержня (110) и правонаправленной резьбой наружного кольца (130). Технический результат: создание роликового подшипника, который может быть использован в качестве упора или упорного подшипника в виде осевого роликового или упорного подшипника, который обеспечивает техническое решение, представляющее собой альтернативный вариант существующих роликовых подшипников, обеспечивающий прекрасную несущую способность для заданного габаритного размера, повышенную надежность и упрощение изготовления и сборки при одновременном удешевлении. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Механизм роликового подшипника, включающий:

- стержень (110);

- наружное кольцо (130), соосно охватывающее стержень (110); и

- ролики (120), продольные оси которых параллельны продольным осям стержня и наружного кольца, причем каждый ролик (120) располагается между стержнем (110) и наружным кольцом (130) так, что резьбы на роликах входят в зацепление с резьбой на стержне и резьбой на наружном кольце, отличающийся тем, что на стержне, наружном кольце и роликах выполнены соответствующие правонаправленная и левонаправленная резьбы, при этом правонаправленная резьба стержня располагается в первом осевом сегменте (S1) механизма, левонаправленная - во втором осевом сегменте (S2), а второй осевой сегмент осесимметрично отстоит от первого; левонаправленные резьбы (122а) роликов в первом осевом сегменте входят в зацепление с правонаправленной резьбой (112а) стержня и левонаправленной резьбой (132а) наружного кольца; правонаправленные резьбы (122b) роликов (120) во втором осевом сегменте входят в зацепление с левонаправленной резьбой (112b) стержня (110) и правонаправленной резьбой (132b) наружного кольца (130).

2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что правонаправленная резьба (112а) стержня, левонаправленные резьбы (122а) роликов и левонаправленная резьба (132а) наружного кольца имеют углы подъема, равные или преимущественно равные для всех компонентов; левонаправленная резьба (110b) стержня, правонаправленные резьбы (122b) роликов и правонаправленная резьба (132b) наружного кольца имеют углы подъема, равные или преимущественно равные для всех компонентов, так чтобы образовывался дифференциальный винт с нулевым шагом.

3. Механизм по п. 1 или 2, отличающийся тем, что правонаправленная резьба стержня (112а), левонаправленные резьбы (122а) роликов и левонаправленная резьба (132а) наружного кольца имеют первую кратность; левонаправленная резьба (112b) стержня, правонаправленные резьбы роликов и правонаправленная резьба (132b) наружного кольца - вторую кратность, отличающуюся от первой, чтобы механизм роликового подшипника обладал несущей способностью, различной для двух направлений осевого нагружения механизма.

4. Механизм по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что стержень (110) обладает правонаправленной резьбой (112а) вдоль первого своего осевого отрезка (L1), ролики (120) имеют левонаправленные резьбы (122а) вдоль первого своего отрезка, а наружное кольцо (130) имеет левонаправленную резьбу вдоль первого своего отрезка; при этом стержень (100) имеет левонаправленную резьбу (122b) вдоль второго своего осевого отрезка (L2), ролики (120) имеют правонаправленные резьбы (122b) вдоль второго своего отрезка, а наружное кольцо (130) - правонаправленную резьбу (132а) вдоль второго своего отрезка; тем самым обеспечивается возможность того, что второй осевой отрезок будет отличаться от первого так, чтобы механизм роликового подшипника мог обладать показателями несущей способности, отличающимися по двум направлениям осевой нагрузки на механизм.

5. Механизм по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что каждый из роликов изготовлен в виде единой неразъемной детали и стержень изготовлен в виде единой неразъемной детали.

6. Механизм по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что наружное кольцо (130) изготовлено из двух деталей (130', 130''), одна из которых имеет левонаправленную резьбу (132а), а другая - правонаправленную резьбу (132b).

7. Механизм по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что его ролики полые.

8. Механическое приводное устройство (700; 800) для обеспечения линейного движения с приводом от ходового винта, которое включает в себя механизм роликового подшипника (100) по любому из пп. 1-7 и ходовой винт (710), каждый из которых установлен на вал или хвостовик (720; 110), общий для них, причем механизм роликового подшипника сконфигурирован так, чтобы образовывался подшипник для направления этого общего вала или хвостовика.

9. Устройство по п. 8 для обеспечения линейного движения с приводом от ходового винта (710), которое дополнительно включает в себя другой стержень (720), на который установлен указанный ходовой винт, а механизм роликового подшипника (100) по любому из пп. 1-7 установлен на другой стержень (720), представляющий собой общий вал или хвостовик и являющийся неотъемлемой частью ходового винта.

10. Устройство по п. 8 для обеспечения линейного движения с приводом от ходового винта (710), отличающееся тем, что ходовой винт (710) установлен непосредственно на стержне (110) механизма роликового подшипника (100), и этот стержень представляет собой общий вал или хвостовик и является неотъемлемой частью ходового винта.