Устройство для регулировки натяга в подшипнике качения Советский патент 1984 года по МПК F16C43/04 

Изобретение относится к .машиностроению и может быть использовано в качестве сборочного оборудования в любой отрасли машиностроения для регулировки натяга в нодшипнике с коническим отверстием внутреннего кольца, например, двухрядных роликовых подшипников, устанавливаемых во враш,аюш.ихся узлах станков, лилнин и механизмов, в частности в онорах шпиндельных узлов.

Известны устройства для монтажа нодшипника с коническим отверстием внутреннего кольца, содержащие корпус с опорами, механизм для насаживания нодшинника на коническую шейку вала и измеритель, установленньш в корпусе 1.

К недостатку этого устройства относится невозможность осуществления монтажа ггод1НИ11НИКОВ непосредственно на устройстве, так как все они позволяют найти только геометрические характеристики подшипников качения, а натяг приходится рассчитывать. Кроме того, при использовании указанных устройств не учитываются отклонения формы и размеров колец подшипников и тел качения, а точность онределения измеряемых величин низкая.

Наиболее близким по технической сунлности является устройство для регулировки натяга в подшипнике качения с коническим отверстием внутреннего кольца, содержаHj.ee корпус с торцевы.м опорным отверстием для размещения опорного пояска вала, механизм для установки подшинннка на коническую шейку вала, средство для фиксации вала с поджимным винтом, а также средство для радиального смещения наружного кольца нодшипника в вертикальной плоскости и диаметрально рротивоположно установленный в корпусе этому средству измеритель смещения 2.

Недостатка.ми этого устройства являются низкая точность достижения заданных величин натяга при монтаже подшипника, обусловленная тем, что не учитывается погрешность геометрии элементов подшипника, происходит регулировка измерителя при установке и съеме вала, а выполнение передней опоры в виде фланцевого соединения не обеспечивает фиксации подшипника с валом относительного измерителя при нагружении средства цля насаживания нодшипника на коническую шейку вала с монтажным усилием, неудобство в обслуживании устройства, обусловленное необходимостью приложения больших усилий к средству для насаживания подшипника на коническую шейку вала.

Целью изобретения является повьпнение точности при регулировке натяга в под1пи11нике качения.

Поставленная це.пь достигается тем, что устройство для регулировки натяга в нодшипнике качения с коническим отверстием

1 нутрсннсго кольца, содержащее вал с конической шейкой и онорным иояском, корнус с торцевым опорным отверстием для раз.мещения опорного пояска вала, средство для фиксации вала с поджи.мным винтом, механизм для установки нодшннника на коническую П1ейку вала, а также срелТ,ство для радиа гьного сменления наружного кольца но.дн1нг ника з вертикальной плоскости и диаметрально противоположно установленный в корпусе этому средству измеритель смеш.ения, снабжено подпружиненным относительно корпуса и И1арнирно установленным в нем средством для радиального смеп1ения наружного кольца подшипника в горизонтальной плоскости, установленных в корпусе диаметрально противоположно этому средству вторым измерителе.м смеияения, средством для одновременного арретпрования измерителей, выполненным в виде взаимодействующего с измерителями ролика и связа15ного с ним штока, установленного под углом 45° к измеритепям в вынолненных в корпусе нанравляющих с возможностью поступательного перемещения, а акже механюмом управления средствами для радиального емещения наружно го кольца нодшипника и средством для одновременного арретирования измерителей, BbHiojHieHHbiM в виде двух рычагов, один из которых упруго соединен со средством /1ЛЯ радиального смещения наружного коль;i,a в вертикальной плоскости, другой и.меет одно нлечо в виде вилки, в которой размешен ролик средства для одновре.менного арретирования измерителей, и двух шарнирно закрепленных на осях, нернендикулярных корпусу, кулачков, взаимодействующих соответственно со средством для радиального смен1ения наружного колъца нодншпника в горизонтальной плоскости и с другим плечом второго рычага и жестко связанных соответственно с рычагом и со средством для радиального смещения наружного кольца подшипника в горизонтальной плоскости.

Кроме того, средство для фиксации вала выполнено в виде закладной HIHOHKH.

Наличие средства смещения наружного ко.тьца юдшипника в горизонтальной плоскости и второго измерителя позволяет учесть HorpenjHocTH геометрии эле.ментов подшипника, а средство для арретнрования из.мерителей исключает разрегулирование измерителей нри установке и съеме вала, фиксация переднего конца вала в торцевой стенке корпуса с посадочным отверстием, прижимо.м.,закладпой пиюнкой и заднего конца вала существенно енижает взаимное неремещеиие подшипника с валом относительно измерителей при монтаже.

Кроме того, наличие кинематической связи средств смещения наружного кольца подшипника и средства арретирования измерителей позволяет поворотом одного рь чага осуществлять одновременный подвод обоих средств смещения и разарретирование обоих измерителей, что повыщает удобство в пользовании устройством.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 кинематическая схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, имеющий опоры для базирования вала 2. Передняя опора 3 для базирования одного конца вала 2 представляет собой посадочное отверстие 4, выполненное в торцевой стенке корпуса 1, посадочная поверхность которого соответствует геометрии этого конца вала 2. Для фиксации этого конца вала в отверстии 4 служит закладная щпонка 5, взаимодействующая с прижимом, выполненным, например, в виде випта 6 с рукояткой, установленного в резьбовом отверстии торцевой стенки корпуса 1. Опора для базирования другого конца вала выполнена в виде призмы 7, установленной на корпусе 1. Для фиксации вала в призме 7 служит рычаг 8, один конец которого щарнирно связан с корпусом 1, а на втором конце выполнена прорезь, в которую входит винт 9, щарнирно связанный с корпусом 1 и имеющий резьбовой хвостовик 10, связанный с гайкой-баращком 11. С рычагом 8 щарнирно связана серьга 12, выполненная из мягкого материала, например бронзы, с V .-.образным профилем рабочей поверхности, обращенным в сторону призмы 7. Механизм для установки подщипника 13 на коническую щейку вала 2 включает щестерню-гайку 14, которая через зубчатое колесо 15, имеющее отнощение диаметра к длине у-..2, и зубчатые колеса 16-18 связана с рукояткой либо с другим приводным элементом. Шестерня-гайка 14 имеет резьбовое отверстие 19 для соединения с наружной резьбой вала.

Механизм имеет также направляющую втулку 20 и упорный подщипник 21, устанавливаемые при монтаже на вал между подшипником 13 и гайкой-щестерней 14.

На оси, закрепленной на корпусе 1 перпендикулярно к нему, установлен рычаг 22, на котором укреплено средство для смещения наружного кольца подшипника 13 в вертикальной плоскости, выполненное в виде рычага 23, имеющего возможность вращаться вокруг оси, закрепленной на рычаге 22 перпендикулярно к нему. Одно плечо рычага 23 пружиной 24 связано с рычагом 22, на котором жестко укреплен кулачок 25.

Для измерения перемещения наружного кольца подщипника 13 служит измеритель, установленный в корпусе -1, диаметрально противоположно средству смещения наружного кольца подшипника 13 в вертикальной плоскости, состоящий из равноплечего рычага 26, щарнирно закрепленного на оси, перпендикулярной корпусу 1, и подпружиненного пружиной 27, и преобразователя 28 линейных перемещений.

На оси, закрепленной на корпусе 1 перпендикулярно к нему, укреплено средство для радиального с.мещения наружного кольца подщипника 13 в горизонтальной плос0 кости, выполненное в виде рычага 29, имеющего возможность вращаться вокруг оси. Одно плечо рычага 29 пружиной 30 связано с корпусом 1. Рычаг 29 серьгой 31 связан с рычаго.м 32, который имеет возможность

j вращаться вокруг оси, закрепленной на корпусе 1 перпендикулярно к нему.

Диаметрально противоположно средству смещения наружного кольца подшипника 13 в горизонтальной плоскости, установлен второй измеритель, состоящий из равно0 плечего рычага 33, подпружиненного пружиной 34, и преобразователя 35 линейных перемещений. Плечи рычагов 26 и 33, которые служат для контакта с подшипником 13, расположены под углом 90° друг к

5 строго соосно и противоположно направлению действия рычагов средств 23 и 29 смещения соответственно.

Для одновременного арретирования обоих измерителей служит средство, которое

Q выполнено в виде ролика 36, взаимодействующего с измерителями, штока 37, который жестко связан с роликом 36. Шток 37 выполнен в виде квадратного прутка, установленного в направляющих квадратного сечения, жестко закрепленных на корпусе 1,

5 и имеющего возможность поступательного перемещения под углом 45° к измерителям. Для управления средством арретирования измерителей служит рычаг 38, который имеет возможность вращаться вокруг оси, закрепленной на корпусе 1, перпендику° лярно к нему. Одно плечо рычага 38 имеет вилку 39, связанную с роликом 36, а другое его плечо взаимодействует с кулачком 40, жестко укрепленным на рычаге 29 сред ства для радиального смещения наружного

5 кольца подшипника 13 в горизонтальной плоскости.

Устройство работает следующим образом. На вал 2 вручную надевают подщипник 13, направляющую втулку 20, упорный подQ шипник 21 и щестерню-гайку 14. Вал 2 устанавливают одним концом в отверстие 4 в корпусе. 1, а другим - в призму задней опоры 7. Один конец вала 2 фиксируется закладной щпонкой 5, прижимающей вал с помощью винта 6, на конце которого ус5 тановлена рукоятка.

При закручивании гайки-барашка 11 происходит фиксирование вала 2 в задней опоре, осуществляемое серьгой 12, прижи ;:Ю1цсн вал с помощью рычага 8, в прорезь KOTjporo входит резьбовой хвостовик 10 винта 9. Поворотом рычага 22 па оси против часовой стрелки в направлении подшипника 13 осуществляют одповременный подвод рычагов средств 23 и 29 смещения и измерителей 26 и 33. При этом .рычаг 23 пружиной 24 смещает наружное кольцо подшипника 13 перпендикулярно оси вала 2 в вертикальной плоскости, а рычаг 29 пружиной 30 смещает наружное кольцо нодщипника 13 перпендикулярно оси вала в горизонтальной плоскости. Под воздействием рычагов средств смещения начальный зазор, имеющий мотор в подщиннике, смещается перпендику.:1ярно оси вала в одну сторону. После поворота и фкксации рычага 22 все измерители устанавливаются в }1у..гевое положение. Вращением рукояти через щестерни 18, 17, 16 и 15 приводят во вращение щ.естерню-гайку 14. При этом через упорный подшипник 21 и направляющую втулку 20 подшипник 13 перемещается по конической шейке вала 2. Осевое перемещение подп ипника 13 сопровождается подъемом наружного кольца, вызванным растяжением внутреннего кольца на конусе. Этот подъем регистрируется преобразователями 28 и 35 линейных перемещений вплоть до нолпой выборки зазора, что характеризуется оста1 овкой стрелок показывающих приборов. Поворотом рычага 22 на оси по часовой стрелке от ггодщишшка осуществляют подвод рычага 23 средства смещений наружного кольца под1нипника 13 в вертикальной плоскости. При этом кулачком 25 рычаг 32 поворачивается против часовой стрелки, осуществляя через серьгу 31 подвод рычага средства сме1цения наружного кольца подшипника в горизонтальной плоскости. Одновре.мепцо кулачко.м 40, жестко связанным с рычагом 29, рычаг 38 поворачивается против часовой стрелки, осуществляя через вилку 39 отвод ролика 36 и одновременное арретирование рр)1чагов 26 и 33 обоих измерителей. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность достижения заданных 15еличин натяга в подшипнике при его монтаже, а также удобство в экснлуатации за счет системы одновременного арретировапия обоих измерителей и обоих средств сме1нений наружного кольца подшинпика. Это приводит к повышению жесткости и точности враьцения валов при онти.мальном тепловыделении и позволяет повысить производительность обработки за счет увеличения длительности межремонтпого цикла.

Фмг.5

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ НАТЯГА В ПОДШИПНИКЕ КАЧЕНИЯ с коническим отверстием внутреннего кольца, содержаш.ее вал с конической шейкой и опорным пояском, корпус с торцевым опорным отверстием для размещения опорного пояска вала, средство для фиксации вала с поджимным винтом, механизм для установки подшипника на коническую шейку вала, а также средство для радиального смеш,ения наружного кольца подшипника в вертикальной плоскости и диаметрально противоположно установленный в корпусе этому средству измеритель смещения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено подпружиненным относительно корпуса и шарнирно установленным в нем средством для радиального см.ещения наружного кольца подщипника в горизонтальной плоскости, установленным в корпусе диаметрально противоположно этому средству вторым измерителем смещения, средством для одновременного арретирования измерителей, выполненным в виде взаимодействующего с измерителями ролика и связанного с ним штока, установленного под углом 45° к измерителям в выполненных в корпусе направляющих с возможностью поступательного перемещения, а также механизмом управления средствами для радиального смещения наружного кольца подшипника и средством для одновременного арретирования измерителей, выполненным в виде дву.х рычагов, один из которых упруго соединен со 9 средством для радиального смещения наружного кольца в вертикальной плоскости, (Л другой имеет одно плечо в виде вилки, в которой размещен ролик средства для одновременного арретирования измерителей, и двух щарнирно закрепленных на осях, перпендикулярных корпусу, кулачков, взаимодействующих соответственно со средством для радиального смещения наружного кольца подщипника в горизонтальной плоскости и с другим плечом второго рычага и жестко связанных соответственно с.первым рычагом и со средством для радиального смещения со ел наружного кольца подщипника в горизонтальной плоскости. 4 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для фиксации вала выС5 полнено в виде закладной шпонки.