Опора качения вращательного движения Советский патент 1992 года по МПК F16C32/00 

Изобретение относится к машиностроению.

Известна опора качения вращательного движения, содержащая вращаемый элемент, выполненный с конической направляющей поверхностью и плоской торцовой поверхностью, а также тела качения, расположенные на осях в держателях, закреплен- ных на неподвижном основании с возможностью контакта с конической направляющей поверхностью вращаемого элемента (авт.св. № 202654, кл. D 16 С 19/00, 1967).

Недостатком данной конструкции являются невозможность обеспечения независимой регулировки положения оси вращения вращаемого элемента в двух вза- имноперпендикулярных плоскостях относительно основания и неравномерность вращения вращаемого элемента.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является опора качения вращательного движения, содержащая неподвижное основание, вращаемый элемент, контактирующие с ним тела качения со сферическими головками, расположенные под прямым углом друг к другу в плане, при этом оппозитныетела качения установлены с возможностью вращения на приводных механизмах, закрепленных на неподвижном основании и имеющих кинематическую связь, обеспечивающую синхронное противоположное перемещение оппозитно расположенных тел качения, контактирующих с вращаемым элементом через прямоугольную кольцевую проточку.

XI

ч

tb

00 Ю

выполненную в нем (авт.св. № 1707331, кл. F 16 С 32/00, 1989.

Недостатком прототипа является невозможность обеспечения независимой регулировки положения оси вращения вращаемого элемента в двух взаимнопер- пендикулярных плоскостях относительно неподвижного основания с сохранением заданного положения оси вращения при вращении вращаемого элемента, что сужает функциональные возможности опоры качения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что опора качения вращательного движения, содержащая поворотный элемент с поверхностью качения и установленные с возможностью контакта с ним тела качения, выполненные со сферической наружной рабочей поверхностью и размещенные на опорных элементах, закрепленных на неподвижных основаниях и механизм осевого перемещения тел качения, причем каждая пара диаметрально расположенных механизмов перемещения связана кинематически и снабжена приводом для синхронного перемещения противолежащих тел качения, согласно предлагаемого решения опора снабжена установленным с возможностью вращения относительно неподвижного основания опорным кронштейном с оппозитно расположенными проушинами, а поворотный элемент выполнен в виде -внешнего и внутреннего колец, установленных с возможностью наклона в двух взаимноперпендикулярных плоскостях и двух пар диаметрально расположенных цапф, причем цапфы внутреннего кольца жестко закреплены в оппозитно расположенных проушинах опорного кронштейна, а внешнего кольца - на внутреннем кольце, кольца установлены с возможностью совместного вращения, на внешнем кольце выполнен кольцевой паз и в нем размещены сферические наружные поверхности тел качения.

На фиг.1 изображена предлагаемая опора вращательного движения, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вид В на фиг.1; на фиг.5 - вид Г на фиг.1.

Опора качения вращательного движения содержит неподвижное основание 1, вращаемый элемент 2. тела 3 качения, расположенные под прямым углом друг к другу в плане и установленные с возможностью вращения и осевого перемещения на механизмах перемещения 4 и 5, закрепленных

на неподвижном основании 1, а также кинематически связи 6 и 7, обеспечивающие синхронное противоположное перемещение оппозитно расположенных тел качения 3.

Механизм перемещения 4 содержит выдвижную пиноль 8, которая своим центральным внутренним резьбовым отверстием 9 с правой резьбой взаимодействует с резьбовым концом соответствующего приводного

винта 10, закрепленного с возможностью вращения в неподвижном основании 1. на втором конце которого жестко закреплен маховик 11, а в корпусе выдвижной пиноли 8 установлено с возможностью вращения

5 вокруг своей оси тело 3 качения. Механизм 5 перемещения содержит выдвижную пи- ноль 12, которая своим центральным внутренним резьбовым отверстием 13 с левой резьбой взаимодействует с соответствую0 щим приводным винтом 14. закрепленным с возможностью вращения в неподвижном основании 1. На каждой из выдвижных пи- нолей 8 и 12 имеется паз 15, ориентированный параллельно оси пиноли по ее

5 образующей. Длина паза 15 выбрана с тем, чтобы обеспечивалось независимое регулирование наклона оси вращения подвижного основания 2 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно основания 1.

0 Паз 15 контактирует своими внутренними торцами с фиксатором 16, жестко закрепленным на неподвижном основании 1. Каждая кинематическая связь 6 и 7 состоит, например, из цепи 17 и звездочек 18, жестко

5 закрепленных на приводных винтах 10 и 14. Вращаемый элемент 2 выполнен в виде внутреннего 19 и внешнего 20 колец, установленных с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

0 Внутреннее кольцо 19 установлено на двух неподвижных диаметрально противоположных цапфах 21, жестко закрепленных на проушинах 22 опорного кронштейна 23. Внешнее кольцо 20 также установлено на

5 двух неподвижных диаметрально противоположных цапфах 24, жестко закрепленных на внутреннем кольце 19. Смежные неподвижные цапфы 21 и 24 расположены под прямым углом друг к другу в плане и уста0 новлены в одной плоскости с телами 3 качения. На внешнем кольца 20 выполнен кольцевой паз 25 прямоугольной формы, с которым взаимодействуют сферические головки 26 тел 3 качения, и посадочное место

5 27. Опорный кронштейн 23 установлен в отверстии 28 неподвижного основания 1 с возможностью вращения на подшипниках 29 и 30. Наружные поверхности выдвижных пинолей 8 и 12 взаимодействуют с направ- ляющими 31 неподвижного основания.

Опора качения для вращательного движения работает следующим образом.

При вращении маховика 11 механизма перемещения 4 кинематическая связь 6 передает вращательное движение механизму перемещения 5, Вращательное движение приводных винтов 10 и 14, полученное от маховика 11 через звездочки 18 и цепь 17, преобразуется в синхронное противоположное поступательное перемещение вы- движных пинолей 8 и 12. При этом, пазы 15 вместе с пинолями 8 и 12 перемещаются относительно жестко закрепленных фиксаторов 16 вдоль направляющих31 неподвижного основания 1.

Одновременно с этим происходит изменение угла наклона, т.е. поворот внешнего кольца 20 вращаемого элемента 2 в плоскости, проходящей через оси симметрии тел качения 3 кинематической связи 6, вокруг оси, проходящей через оси симметрии тел качения 3 кинематической связи 7, на неподвижных диаметрально противоположных цапфах 21, жестко закрепленных на проушинах 22 опорного кронштейна 23 вме- сте с внутренним кольцом 19.

При вращении маховика 11 кинематической связи 7 происходит аналогичное перемещение выдвижных пинолей 8 и 12, вызывающее изменение угла наклона, то есть поворот внешнего кольца 20 в плоскости, проходящей через оси симметрии тел качения 3 кинематической связи 7 вокруг оси, проходящей через оси симметрии тел качения 3 кинематической связи 6 на непод- вижных диаметрально противоположных цапфах 24, жестко закрепленных на внутреннем кольце 19. При этом внутреннее кольцо 19 остается неподвижным.

Если на посадочное место 27 устано- вить какой-то объект, а внутреннее кольцо 19 начать вращать, то это вращение вызовет совместное вращение внешнего кольца 20, связанного с внутренним кольцом 19 при помощи неподвижных диаметрально проти- воположных цапф 24. При этом прямоугольный кольцевой паз 25 внешнего кольца 20 скользит по наружной сферической поверхности 26 тел качения 3, что обеспечит уста

новку оси объекта, установленного на поса дочном месте 27 в строго заданное положение или вращение его с постоянным углом наклона продольной оси к плоскости горизонта.

Предлагаемая опора качения для вращательного движения обладает по сравнению с прототипом расширенными эксплуатационными возможностями за счет того, что возможно раздельное независимое регулирование наклона продольной оси вращаемого элемента к неподвижному основанию в двух взаимноперпендикуляр- ных плоскостях.

Формула изобретения Опора качения вращательного движения, содержащая поворотный элементе поверхностью качения и установленные с возможностью контакта с ним тела качения, выполненные со сферической наружной рабочей поверхностью и размещенные на опорных элементах, закрепленных на неподвижных основаниях, и механизм осевого перемещения тел качения, каждая пара диаметрально расположенных механизмов перемещения связана кинематически и снабжена приводом для синхронного перемещения противолежащих тел качения, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, она снабжена установленным с возможностью вращения относительно неподвижного основания опорным кронштейном с оппозитно расположенными проушинами, а поворотный элемент выполнен в виде внешнего и внутреннего колец, установленных с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и двух пар диаметрально расположенных цапф, причем цапфы внутреннего кольца жестко закреплены в оппозитно расположенных проушинах опорного кронштейна, а внешнего кольца - на внутреннем кольце, кольца установлены с возможностью совместного вращения, на внешнем кольце выполнен кольцевой паз и в нем размещены сферические наружные поверхности тел качения.

л . r

25

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: опора содержит поворотный элемент с поверхностью качения, тела качения со сферической наружной поверхностью. Тела качения размещены на опорных элементах, закрепленных на подвижном основании. Опора содержит также механизмы осевого перемещения с приводом и опорным кронштейном, установленным с возможностью вращения и с оппозитно расположенными проушинами, а также опорным кронштейном Поворотный элемент выполнен в виде двух колец, размещенных друг в друге и установленных с воз- можностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и двух пар диаметрально расположенных цапф Цапфы внутреннего кольца жестко закреплены в оппозитно расположенных проушинах опорного кронштейна. Цапфы внешнего кольца закреплены на внутреннем кольце, а кольца установлены с возможностью совместного вращения. На внешнем кольце выполнен кольцевой паз и в нем размещены сферические наружные поверхности тел качения. 5 ил.

1

я гв 20 г4 fff & г1

ff

f

Я 28 2330

Фиг г

Фиг. 1

A-A

/7 3

виде

фиг

5

16

фиг.З

Mr

23

и

Щи г. 5