трехъярусный самоустанавливающийся радиальный подшипник качения

Формула изобретения

Трехъярусный самоустанавливающийся радиальный подшипник качения, включающий внутреннее, наружное и промежуточные кольца, а также тела качения, отличающийся тем, что между внутренним эксцентрическим и наружным концентрическим кольцами установлены первое и второе промежуточные кольца, выполненные эксцентрическими, при этом сумма эксцентриситетов внутреннего и первого промежуточного колец выбирается большей, чем сумма эксцентриситета второго промежуточного кольца и эксцентриситета между геометрическими осями внутренней цилиндрической поверхности внутреннего кольца и наружного концентрического кольца.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к радиальным шариковым подшипникам качения.

Известен радиальный шариковый подшипник [1, стр.326, рис.16.13, позиция 1]. Он имеет внутреннее кольцо, фиксируемое на валу, и внешнее кольцо, которое имеет геометрическую ось, совпадающую с геометрической осью внутреннего кольца. Этот подшипник примем за аналог. Недостатком аналога является то обстоятельство, что он выполнен одноярусным и в связи с этим не может быть применен при необходимости использования двух независимых движений.

Известен трехколенный или двухъярусный шариковый подшипник [2, стр.110, рис.18]. Промежуточное кольцо в таком подшипнике приводится во вращение от специального миниатюрного двигателя.

Наиболее близким к предлагаемому является подшипник качения [3] по патенту на изобретение № 2296252, опубликованному 27.03.2007. Этот подшипник выполнен двухъярусным с тремя кольцами - внутренним, промежуточным и наружным, между которыми помещены тела качения. Недостатком такого подшипника является невозможность его установки между деталями, геометрические оси которых смещены друг относительно друга.

Задачей изобретения является обеспечение передачи вращательного движения от внутреннего кольца подшипника к наружному кольцу при несоосности геометрических осей внутренней поверхности внутреннего кольца и наружной поверхности наружного кольца. Это достигается тем, что геометрические оси внешней поверхности внутреннего кольца, а также внутренних и внешних поверхностей промежуточных колец смещены между собой. Такая необходимость может возникнуть при передаче вращения от одного вала к другому, выполненных несоосными.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается трехъярусный самоустанавливающийся радиальный подшипник качения, включающий внутреннее, наружное и промежуточные кольца, а также тела качения, при этом между внутренним эксцентрическим и наружным эксцентрическим кольцами установлены первое и второе промежуточные кольца, выполненные эксцентрическими, так, что сумма эксцентриситетов внутреннего и первого промежуточного колец выбирается большей, чем сумма эксцентриситета второго промежуточного кольца и эксцентриситета между геометрическими осями внутренней цилиндрической поверхности внутреннего кольца и наружного концентрического кольца.

Предлагаемый трехъярусный самоустанавливающийся радиальный подшипник качения показан на чертеже, где обозначены: внутреннее кольцо подшипника 1; первое промежуточное кольцо подшипника 2; второе промежуточное кольцо подшипника 3; наружное кольцо подшипника 4; первый ярус тел качения 5, расположенный между наружной цилиндрической поверхностью внутреннего кольца 1 и внутренней цилиндрической поверхностью первого промежуточного кольца 2; второй ярус тел качения 6, расположенный между наружной цилиндрической поверхностью первого промежуточного кольца 2 и внутренней цилиндрической поверхностью второго промежуточного кольца 3; третий ярус тел качения 7, расположенный между наружной цилиндрической поверхностью второго промежуточного кольца 3 и внутренней цилиндрической поверхностью наружного концентрического кольца 4 подшипника. На чертеже обозначены точкой O₁ геометрический центр внутренней поверхности внутреннего кольца 1 подшипника, точкой О₂ - геометрический центр наружной поверхности внутреннего и внутренней поверхности первого промежуточного колец подшипника, точкой О₃ - геометрический центр наружной поверхности первого промежуточного и внутренней поверхности второго промежуточного колец подшипника, точкой О₄ - геометрический центр наружной поверхности второго промежуточного и поверхности (внутренней и наружной) концентрического наружного колец подшипника. Внутреннее, первое промежуточное и второе промежуточное кольца выполняются эксцентрическими с эксцентриситетами соответственно е₁, е₂ и е₃, а геометрические оси внутренней поверхности внутреннего кольца и наружного концентрического кольца выполнены с эксцентриситетом е₄.

Работает предлагаемый подшипник следующим образом. При вращении относительно оси O₁ внутреннего кольца 1 совместно с валом, на который устанавливается это кольцо (вал не показан), за счет эксцентриситета e₁ наружная поверхность внутреннего кольца, первый ярус тел качения 5 и внутренняя поверхность первого промежуточного кольца 2 будут вращаться относительно подвижной геометрической оси О₂. Так как первое промежуточное кольцо 2 выполнено с эксцентриситетом е₂, его наружная цилиндрическая поверхность совместно со вторым ярусом тел качения 6 и наружной цилиндрической поверхностью второго промежуточного кольца 3 будет вращаться относительно подвижной геометрической оси О₃. Наружная поверхность второго промежуточного кольца 3, соединенная через третий ярус тел качения 6, как и наружная, и внутренняя цилиндрические поверхности наружного концентрического кольца будет вращаться относительно неподвижной оси O₄ , отстоящей от неподвижной геометрической оси внутренней поверхности O₁ внутреннего кольца 1 подшипника на величину эксцентриситета е₄. Таким образом, неподвижные оси O₁ и О₄, а также подвижные геометрические оси О₂ и О₃ образуют между собой подвижный шарнирный четырехзвенник О₁О₂О₃О₄. Стороны этого четырехзвенника соответственно равны О₁О ₂=е₁, О₂О₃=е₂ , О₃О₄=е₃, О₁О ₄=е₄. Полная проворачиваемость подшипника может быть обеспечена тем, что шарнирный четырехзвенник О₁ О₂О₃О₄ будет выполнен как двухкривошипный, т.е такой, при размерах звеньев которого и звено O₁ O₂, и звено О₄О₃ будут проворачиваться на полный оборот. Это обстоятельство обеспечивается тем, что сумма эксцентриситетов (e₁+e₂) выбирается большей, чем сумма эксцентриситетов (е₃+е₄ ), т.е (e₁+e₂)>(е₃+е ₄).

Источники информации

1. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. Техн. Учеб. Заведений. - 5-е изд., перераб. - М., 1991, - 383 с.

2. Шестов С.А. Гироскоп на земле, в небесах и на море. - М.: Знание, 1989, 192 с.

3. Патент РФ № 2296252 С2, от 20.06.2005.

4. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988, 640 с.