Шариковая опора качения Советский патент 1993 года по МПК F16C29/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станках, промышленных роботах и других установках в качестве опоры для поступательного и вращательного перемещений.

Цель изобретения - повышение надежности работы и снижение шумности работы шариковой опоры качения.

Поставленная цель достигается тем, что шариковая опора качения, содержащая цилиндрический корпус, на внутренней поверхности которого равномерно расположены продольные выступы, вал, установленный между ними сепаратор с замкнутыми циркуляционными каналами, снабжена упругим элементом, размещенным между- корпусом и сепаратором.

Кроме этого, упругий элемент может быть выполнен в виде тонкостенных лепестков, расположенных с двух сторон выступов и установленных с возможностью контакта с телами качения. Упругий элемент может выполнен в виде тонкостенной втулки.

Втулка может быть установлена в корпусе с натягом, а участки втулки, расположенные между выступами, упруго выгнуты. Втулка может быть выполнена за одно целое с вы-, ступами.

Радиус скругления наружной поверхности выступов может быть меньше радиуса внутренней цилиндрической поверхности корпуса. Втулка может быть выполнена разъемной. Сепаратор может быть выполнен с кольцевым разьемом.

На фиг. 1 изображена предлагаемая шариковая опора качения, продольный разрез; на фиг. 2 - опора с упругими лепестками, поперечный разрез; на фиг. 3 - шариковая опора качения с тонкостенной втулкой, продольный разрез; на фиг. 4 - опора с тонкостенной втулкой, поперечный разрез; на фиг. 5 - то же, с тонкостенной втулкой, установленной на выступах с натягом, поперечный разрез; на фиг. 6 - тонкостенная втулка за одно целое с выступами; на фиг. 7 - опора с разъемной втулкой.

(Я

с

00

о

О

(

Шариковая направляющая (фиг. 1) состоит из корпуса 1, вала 2 и сепаратора 3 с шариками 4. На внутренней поверхности корпуса 1 расположены выступы 5, смонтированные между кольцами 6 и 7, которые зафиксированы с помощью стопорных колец 8. В сепараторе 3 выполнены замкнутые циркуляционные каналы 9, заполненные шариками 4. Циркуляционные каналы 9 имеют два продольных участка 10, соединенных двумя переходными участками 11. Циркуляционные каналы, имеющие переходные уча- стки 11, открытые на наружную поверхность сепаратора, чередуются с каналами, имеющими переходные участки, открытие на внутреннюю поверхность сепаратора. Между, корпусом 1 и сепаратором 3 размещен упругий элемент. Упругий элемент может быть выполнен в виде тонкостенных лепестков 12, расположенных с двух сторон выступов и установленных с возможностью контакта с телами качения (фиг, 2), либо в виде тонкостенной втулки 13 (фиг. 3 и 4). Выступы 5 снабжены тонкостенными лепестками 12, которые продолжают обращенную к валу цилиндрическую поверхность выступа. Лепестки 12 имеют возможность упругого контакта с шариками 4. На фиг. 3 и 4 между корпусом 1 и сепаратором 3 разме- щена тонкостенная втулка 13.

Возможны несколько вариантов выпол- нения тонкостенной втулки 13. В конструк- ции, .показанной на фиг. 5, тонкостенная втулка 13 установлена на выступах 5 с натягом (наружный диаметр втулки 13 больше диаметра выступов 5). На участке между выступами 5 втулка 13 выгнута в сторону от вала 2 и образует впадины 4 для ненагруженных шариков 4..

В другом варианте шариковой опоры (фиг. 6) втулка 116 выполнена за одно целое с выступами 5. Втулка 13 установлена с натягом в корпусе 1. Радиус скругления наружной поверхности выступов 5 может быть выполнен меньше, чем радиус цилиндрической расточки корпуса 1 (фиг. 6). Это позволяет выступам покачиваться в поперечной плоскости. При вращении вала выступы 5 разворачиваются в сторону заходящего или сходящего ряда шариков. Это обеспечивает более мягкую работу опоры. В нижней части втулки 13 имеет продольный разъем проходящий по выступу. Крепление втулки по разъему осуществляется заклепочным соединением, Разъем позволяет разжать втулку при монтаже на сепаратор (фиг. 7).

Чтобы обеспечить возможность сборки шариковой опоры с втулкой, необходимо предусмотреть или разъемный сепаратор, на который надевается неразъемная втулка.

или втулку с продольным разъемом, смонтированную на неразъемном сепараторе. Пример разъемного сепаратора показан на фиг.. 3. Кольцевое утолщение 15 крепится на сепараторе 3 (например, клеевым соединением) после установки его во втулку 13.

Шариковая опора качения в выполнении по фиг. 1 и 2 работает следующим образом.

При поступательном движении вала, шарики 4, находящиеся напротив выступов 5, движутся в том же направлении по продольному участку циркуляционных каналов 10. Движение от нагруженных шариков пе5 редается ненагруженным, которые находятся в переходных участках циркуляционных каналов и в продольных участках в зоне лепестков 12. Лепестки 12 благодаря упругим свойствам не передают нагрузку, а лишь

0 поджимают шарики 4 к валу 2.

При вращательном движении вала 2 шарики, передающие нагрузку, движутся в том же направлении и увлекают за собой сепаратор 3. Шарики 4, сошедшие с выступа,

5 сменяются другими шариками, заведенными на выступ вращающимся сепаратором, При заходе шариков в нагруженное состояние жесткость лепестка под шариком будет плавно увеличиваться до жесткости высту0 па. В результате происходит более мягкий и менее шумный-(безударный), заход шарика на выступ.

Шариковая опора качения в выполне-. нии по фиг. 3 и 4 работает следующим обра5 зом,

При поступательном движении вала 2 шарики 4, находящиеся напротив выступов 5, движутся в том же направлении по продольным участкам циркуляционных каналов

0 10. Движение от нагруженных шариков пе- редается ненагруженным, которые находятся в переходных участках и в продольных участках над впадинами между выступов 5. В районе впадины тонкостенная втулка 13

5 упруго деформируется под действием шариков и не препятствует их движению.

При вращательном движении вала 2 нагруженные шарики 4 двигаются в том же направлении и увлекают за собой сепаратор.

0 з. Шарики, сошедшие с выступа, сменяются другими, заведенными на выступ вращающимся сепаратором. Тонкостенная втулка 13 постоянно прижимает шарики 4 к валу 2. Это обеспечивает более мягкий и менее

5 шумный заход шариков на выступ. Формула изобретения .1. Шариковая опора качения, содержащая цилиндрический корпус, на внутренней поверхности которого равномерно расположены продольные выступы, вал. установленный между ними сепаратор с замкнутыми циркуляционными каналами, о т л и чающая с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения шумности, она снабжена упругим элементом, размещенным между корпусом и сепаратором,

2. Опора качения по п. отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен в виде тонкостенных лепестков, расположенных с двух сторон выступов и установленных с возможностью контакта с телами качения.

3. Опора качения по п. 1, о т л и ч а ю - щ а я с я TejM. что упругий элемент выполнен в виде тонкостенной втулки.

4. Опора качения по п. 3, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что втулка установлена в

В б5

./„/,-,.,,,„,.,..,,/

5

корпусе с натягом, а участки втулки, расположенные между выступами, упруго выгнуты..

5. Опора качения по п. 4, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что втулка выполнена за одно целое с выступами.

6. Опора качения по п. 5, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что радиус скругления наружной поверхности выступов меньше радиуса внутренней цилиндрической поверхности корпуса.

7. Опора качения по п. 3, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что втулка выполнена разъем- ной. - .-.

8. Опора качения по п, 3, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что сепаратор выполнен с кольцевым разъемом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станках, роботах в качестве опо ры для поступательного и вращательного перемещений. Цель изобретения - повышение надежности и снижение шумности работы. Опора содержит корпус 1 с выступами на внутренней поверхности, вал 2 и размещенный между ними сепаратор 3 с шариками 4. В сепараторе 3 выполнены циркуляционные каналы, соединенные переходными участками. Между корпусом 1 и сепаратором 3 расположены упругие элементы в виде тонкостенной трубки, при вращательном движении валаЗ при переходе шариков в нагруженное состояние жесткость втулки под шариком будет плавно увеличиваться до жесткости выступа. В результате происходит более мягкий и безударный заход шарика на выступ. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Фиг. /

Фиг. 2

Фиг. 5

Редактор

фиг. 7

Составитель Т.Хромова Техред М.Моргентал

Корректор М.Ткач