Способ сборки подшипникового узла и подшипниковый узел Российский патент 2024 года по МПК F16C23/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Техническое решение относится к области машиностроения, а именно к шарнирным подшипникам и к узлам вращения, применяемых в авиации, в частности к подшипникам и способом монтажа подшипников по переходной втулке в корпусе, изготовленным из сталей, титановых, алюминиевых и магниевых сплавов, предназначенных для применения в сборочных единицах конструкций самолетов.

Уровень техники

Из уровня техники известны способы фиксации подшипников в детали посредством развальцовки детали или развальцовки корпуса подшипника (см. ОСТ 1 03841-76).

К недостаткам данного технического решения следует отнести то, что при выходе подшипника из строя необходимо менять деталь целиком вместе с подшипником.

Также из уровня известны способы заделки подшипника по переходной втулке, в которых осуществляют фиксацию подшипника в детали посредством развальцовки переходной втулки, с предварительным обжатием втулки в канавке, выполняемой в детали или выполняемой в наружном кольце подшипника (см. ОСТ 1 04025-84).

К недостаткам данного технического решения следует отнести то, что данный тип установки не может быть применен в конструкции деталей, выполненных из хрупких и склонных к трещинам материалов, поскольку в конструкции подшипникового узла, в частности в детали или в наружном кольце подшипника, выполнена кольцевая канавка, представляющая из себя концентратор напряжения.

Из уровня техники известен шарнирный подшипник скольжения (RU2087763, опубл. 20.08.1997), содержащий внутреннее металлическое кольцо со сферической наружной поверхностью, наружное кольцо со сферической внутренней поверхностью, между которыми установлена антифрикционная прокладка.

Недостатками данного технического решения является то, что при заделке подшипника в корпус необходима либо деформация материала корпуса (кернение, завальцовка или обжатие поверхности мест заделки и торца стыка подшипника) или изготовление специальных канавок в корпусе для установки пружинных упорных плоских колец.

При заделке подшипника при помощи внутренних колец необходимо выполнение специальных и сложных в изготовлении канавок в корпусе. Наличие в конструкции узла канавок приводит к увеличению габаритов, а, следовательно, и массы корпуса, в которой размещается подшипник.

Из уровня техники также известен шарнирный подшипник скольжения (RU 202245 U1, опубл.09.02.2021, содержащий внутреннее металлическое кольцо со сферической наружной поверхностью, наружное кольцо со сферической внутренней поверхностью и установленную между ними антифрикционную прокладку, при этом на одном из торцов наружного кольца выполнен фланец, а на другом торце выполнена канавка для установки пружинного кольца, при этом оба кольца выполнены из жаростойкого сплава.

Недостатками данного технического решения является фиксация подшипника в корпусе путем установки кольца в канавке, выполненной в корпусе. Наличие канавки, являющейся концентратором напряжения, в деталях, выполненных из хрупких и склонных к трещинам материалов, отрицательно влияет на прочность конструкции.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей заявленного изобретения является создание подшипникового узла, выполненного с возможностью установки подшипника в корпус, выполненного из хрупких и склонных к трещинам материалов, без снижения прочности корпуса. Также задачей является обеспечение возможности замены вышедшего из строя подшипника без повреждения корпуса – основной детали-сборочной единицы.

Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении надежной фиксации подшипника в корпусе и в обеспечении замены подшипника без повреждения корпуса, в который установлен подшипник, а также в повышении прочности шарнирного узла за счет исключения проточек в корпусе и/или в кольце подшипника.

Технический результат достигается за счет того, что подшипниковый узел, состоит из корпуса, выполненного с отверстием под установку подшипника, подшипника, состоящего из наружного и внутреннего колец, и установленного в упомянутое отверстие корпуса, переходной втулки, посредством которой подшипник зафиксирован в отверстии корпуса, причем переходная втулка с каждого торца снабжена стационарным буртиком, выполненным под прямым углом к оси втулки и отгибным буртиком, выполненным с возможностью развальцовки, при этом с одного торца переходной втулки стационарный буртик выполнен с возможностью упора на корпус, и отгибной буртик развальцован на наружное кольцо подшипника, а с другого торца переходной втулки стационарный буртик выполнен с возможностью упора на наружное кольцо подшипника и отгибной буртик развальцован на корпус, причем между отгибным буртиком, развальцованным на корпус и упомянутым корпусом дополнительно установлено упорное кольцо.

В частном случае реализации заявленного технического решения подшипник выполнен в виде сферического подшипника, при этом наружное кольцо выполнено со сферической внутренней поверхностью, а внутреннее кольцо выполнено со сферической наружной поверхностью.

Технический результат также достигается за счет способа сборки подшипникового узла, конструкция которого раскрыта в настоящем изобретении, включающий установку переходной втулки в отверстие в корпусе, последующую установку подшипника в переходную втулку, и завальцовку переходной втулки, причем устанавливают переходную втулку в отверстие в корпусе торцом, снабженным отгибным буртиком, выполненным с возможностью развальцовки на корпус, до упора стационарного буртика, выполненного с возможность упора на корпус и расположенного на противоположном торце втулки, и осуществляют развальцовку упомянутого отгибного буртика на корпус, при этом предварительно между корпусом и упомянутым отгибным буртиком устанавливают упорное кольцо; устанавливают подшипник в переходную втулку со стороны торца переходной втулки, снабженного отгибным буртиком, выполненным с возможностью развальцовки на наружное кольцо подшипника, при этом подшипник устанавливают до упора в стационарный буртик втулки, выполненный с возможностью упора на наружное кольцо подшипника; и осуществляют развальцовку упомянутого отгибного буртика на наружное кольца подшипника.

Краткое описание чертежей

Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеприведенного описания примеров реализации, заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:

На фиг.1 – установка подшипника с применением переходной втулки;

На фиг.2 – установка переходной втулки в корпус;

На фиг.3 – установка подшипника в переходную втулку.

На фигурах позициями обозначены следующие элементы конструкции:

1 – внутреннее кольцо; 2 – наружное кольцо; 3 – корпус; 4 – переходная втулка; 5 – стационарный буртик с упором на наружное кольцо подшипника; 6 – отгибной буртик, выполненный с возможностью развальцовки на корпус; 7 – упорное кольцо; 8 – стационарный буртик с упором на корпус; 9 – отгибной буртик, выполненный с возможностью развальцовки на наружное кольцо подшипника.

Осуществление изобретения

Подшипниковый узел представляет из себя сборочную единицу, состоящую из корпуса, переходной втулки (4) и подшипника, состоящего из наружного (1) со сферической внутренней поверхностью и внутреннего (2) со сферической наружной поверхностью колец.

Корпус (3) подшипникового узла выполнен с отверстием под установку подшипника. Подшипник зафиксирован в отверстии корпуса (3) посредством развальцованной переходной втулки (4).

Переходная втулка (4) снабжена двумя выступающим буртиками, выполненными с каждого торца переходной втулки: стационарным буртиком, выполненным под прямым углом к оси втулки и отгибным буртиком, который в процессе заделки развальцовывается. При этом с одного торца переходной втулки (4) стационарный буртик (8) является упором корпуса, а отгибной буртик (9) выполнен с возможностью развальцовки на наружное кольцо (2) подшипника, а с другого торца переходной втулки (4) стационарный буртик (5) является упором наружного кольца (2) подшипника, а отгибной буртик (6) выполнен с возможностью развальцовки на корпус (3).

Процесс заделки подшипника в корпус (3) с образованием подшипникового узла состоит из двух этапов: этапа установки переходной втулки (4) в корпус (3) и этапа установки подшипника в переходную втулку (4). Пример процесса заделки подшипника в корпус (3) с образованием подшипникового узла приведен на фиг.2 и фиг.3. На данных фигурах приведена иллюстрация процесса заделки подшипника, которую осуществляют при помощи приспособления, позволяющего осуществлять посадку втулки и подшипника и осуществлять развальцовку отгибных буртиков. Направление движения и вращений показаны стрелками. Данное приспособление не является объектом настоящего изобретения и приведено в качестве примера осуществления заявленного способа. В качестве приспособления могут быть использованы любые известные из уровня техники приспособления для посадки и развальцовки.

При этом этап установки переходной втулки (4) в корпус (3) включает шаги на которых:

– устанавливают с одной стороны корпуса (3) упорное кольцо (7);

– устанавливают переходную втулку (4) в отверстие в корпусе (3), торцом, снабженным отгибным буртиком (6), выполненным с возможностью развальцовки на корпус (3), до упора стационарного буртика (8), расположенного на противоположном торце втулки (4) в корпус (3). После чего осуществляют развальцовку упомянутого отгибного буртика (6) на корпус (3).

По итогу осуществления данного этапа переходная втулка (4), установленная в корпус (3), зафиксирована от осевого смещения отгибным буртиком (6) с одной стороны корпуса (3), и стационарным буртиком (8) с другой стороны корпуса (3). При этом между упомянутым корпусом (3) и отгибным буртиком (6) расположено упорное кольцо (7).

Этап установки подшипника в зафиксированную в корпусе (3) переходную втулку (4) включает шаги, на которых:

– устанавливают подшипник в переходную втулку (4) со стороны торца переходной втулки, снабженного отгибным буртиком (9), выполненным с возможностью развальцовки на наружное кольцо (2) подшипника. Подшипник устанавливают до упора в стационарный буртик (5) переходной втулки (4), выполненный с возможностью упора на наружное кольцо (2) подшипника;

– После чего осуществляют развальцовку упомянутого отгибного буртика (9) на наружное кольца (2) подшипника.

По итогу осуществления данного этапа подшипник зафиксирован в переходной втулке от осевого смещения отгибным буртиком (9) с одной стороны подшипника, и стационарным буртиком (5) с другой стороны подшипника (3).

По итогу последовательного осуществления двух упомянутых этапов реализован подшипниковый узел, в котором в корпусе (3) зафиксирован от осевого перемещения подшипник посредством переходной втулки (4). При этом переходная втулка и подшипник установлены в подшипниковом узле таким образом, что с одного торца переходной втулки стационарный буртик (8) является упором корпуса, и отгибной буртик (9) развальцован на наружное кольцо (2) подшипника, а с другого торца стационарный буртик (5) является упором наружного кольца (2) подшипника, и отгибной буртик (6) развальцован на корпус (3). При этом между отгибным буртиком (6) и корпусом (3) дополнительно установлено упорное кольцо (7).

Применение переходной втулки (4) совместно с упорным кольцом (7) позволяет исключить механическое воздействие на корпус (3) подшипникового узла при заделке в него подшипника, а также при его демонтаже.

Процесс демонтажа подшипника выглядит следующим образом:

1. Демонтаж отбортовки со стороны упорного кольца.

2. Демонтаж подшипника.

Изобретение относится к области машиностроения. Узел состоит из корпуса, выполненного с отверстием под установку подшипника, подшипника, состоящего из наружного и внутреннего колец, и установленного в упомянутое отверстие корпуса, переходной втулки, посредством которой подшипник зафиксирован в отверстии корпуса. Переходная втулка с каждого торца снабжена стационарным буртиком, выполненным под прямым углом к оси втулки и отгибным буртиком, выполненным с возможностью развальцовки. С одного торца переходной втулки стационарный буртик выполнен с возможностью упора на корпус, а отгибной буртик развальцован на наружное кольцо подшипника. С другого торца переходной втулки стационарный буртик выполнен с возможностью упора на наружное кольцо подшипника, а отгибной буртик развальцован на корпус. Между отгибным буртиком, развальцованным на корпус и упомянутым корпусом установлено упорное кольцо. Достигается обеспечение надежной фиксации подшипника в корпусе. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Подшипниковый узел, состоящий из корпуса, выполненного с отверстием под установку подшипника, подшипника, состоящего из наружного и внутреннего колец, и установленного в упомянутое отверстие корпуса, переходной втулки, посредством которой подшипник зафиксирован в отверстии корпуса,

отличающийся тем, что

переходная втулка с каждого торца снабжена стационарным буртиком, выполненным под прямым углом к оси втулки и отгибным буртиком, выполненным с возможностью развальцовки,

при этом с одного торца переходной втулки стационарный буртик выполнен с возможностью упора на корпус, и отгибной буртик развальцован на наружное кольцо подшипника,

а с другого торца переходной втулки стационарный буртик выполнен с возможностью упора на наружное кольцо подшипника и отгибной буртик развальцован на корпус,

причем между отгибным буртиком, развальцованным на корпус и упомянутым корпусом дополнительно установлено упорное кольцо.

2. Подшипниковый узел по п.1, отличающийся тем, что подшипник выполнен в виде сферического подшипника, при этом наружное кольцо выполнено со сферической внутренней поверхностью, а внутреннее кольцо выполнено со сферической наружной поверхностью.

3. Способ сборки подшипникового узла по п.1, включающий установку переходной втулки в отверстие в корпусе, последующую установку подшипника в переходную втулку и завальцовку переходной втулки,

отличающийся тем, что

переходную втулку устанавливают в отверстие в корпусе торцом, снабженным отгибным буртиком, выполненным с возможностью развальцовки на корпус, до упора стационарного буртика, выполненного с возможность упора на корпус и расположенного на противоположном торце втулки,

и осуществляют развальцовку упомянутого отгибного буртика на корпус,

при этом предварительно между корпусом и упомянутым отгибным буртиком устанавливают упорное кольцо;

устанавливают подшипник в переходную втулку со стороны торца переходной втулки, снабженного отгибным буртиком, выполненным с возможностью развальцовки на наружное кольцо подшипника, при этом подшипник устанавливают до упора в стационарный буртик втулки, выполненный с возможностью упора на наружное кольцо подшипника;

и осуществляют развальцовку упомянутого отгибного буртика на наружное кольцо подшипника.