опора вала движителя

Формула изобретения

1. ОПОРА ВАЛА ДВИЖИТЕЛЯ, включающая кожух, корпусы, внутри которых размещены подшипники, вал и крышки, отличающаяся тем, что каждый из подшипников выполнен в виде по крайней мере трех роликов, смонтированных на индивидуальных осях, размещенных в корпусе вокруг вала, соотношение диаметров вала и роликов в зонах их контакта составляет не менее 1 2, а вал выполнен с проточкой для размещения роликов одного из подшипников, при этом по крайней мере один из роликов установлен с возможностью контакта со стенками проточки.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что одна из осей каждого подшипника выполнена в виде коленчатого вала.

3. Опора по п.1, отличающаяся тем, что ролик выполнен в виде одного или нескольких стандартных радиальных подшипников.

4. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один ролик снабжен охватывающей его обоймой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к общему и электромашиностроению и может быть использовано преимущественно в обрабатывающем инструменте.

Известна конструкция опоры вала движителя, включающая кожух, корпуса, внутри которых размещены подшипники, вал и крышки.

Однако, хотя электротехника не накладывает ограничений на величину угловой скорости вращения ротора, практически, даже у микродвигателей при холостом ходе из-за малой долговечности подшипников, угловая скорость вращения ротора не превышает 45000 об/мин. Реально же под нагрузкой и в условиях вибрации, возникающей при обработке, например, борфрезами материалов повышенной твердости привода развивают значительно меньшую угловую скорость вращения, что не позволяет вообще или с достаточной степенью производительности обрабатывать, например, закаленные стали или высокопрочные нержавеющие стали.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в увеличении угловой скорости вращения вала и повышении надежности.

Это достигается тем, что в опоре вала движителя, включающей кожух, корпуса, внутри которых размещены подшипники, вал и крышки, каждый из подшипников выполнен в виде по крайней мере трех роликов, смонтированных на индивидуальных осях, размещенных в корпусе вокруг вала, соотношение диаметров вала и роликов в зонах их контакта составляет не менее 1:2, а вал выполнен с проточкой для размещения роликов одного из подшипников, при этом по крайней мере один из роликов установлен с возможностью контакта со стенками проточки. При этом одна из осей каждого подшипника выполнена в виде коленчатого вала, ролик в виде одного или нескольких стандартных радиальных подшипников. По меньшей мере один ролик снабжен охватывающей его обоймой.

На фиг. 1 показана опора вала движителя, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 опора вала движителя в конкретном исполнении, продольный разрез.

Опора вала движителя включает кожух 1, внутри которого размещен вал 2, концы которого размещены в корпусах 3 подшипников. В каждом из корпусов 3 вокруг вала смонтированы оси 4 и ось 5, выполненная в виде коленчатого вала. На осях 4 и 5 установлены ролики 6. Один из концов вала 2 выполнен с проточкой 7, в которую введены ролики 6, причем по крайней мере один из них установлен с возможностью контакта с ее стенками, тем самым образуя радиально-упорный подшипник.

С внешних сторон корпуса 3 подшипников закрыты крышками 8 и 9. Ролики 6 могут быть выполнены в виде стандартных подшипников качения 10 (фиг. 4), например, сдвоенных в зависимости от нагрузки требуемой долговечности. По крайней мере один из роликов 6 из введенных в проточку 7 выполнен из двух подшипников качения 10, заключенных в обойму 11 с возможностью контакта ее со стенками проточки 7. Позицией 12 обозначен статор, а позицией 13 ротор, установленный на валу 2.

Работа опоры вала движителя.

Работа описывается на примере ручного электропривода, предназначенного для работы в условиях, когда осевая составляющая нагрузки на вал незначительна по сравнению с радиальной (фиг. 4).

В кожухе 1 укрепляют статор 12 и вдвигают в него ротор 13, вставляют и закрепляют в кожухе 1 корпуса 3, в которых с шагом 120^о смонтированы по две простых оси 4 и по одной оси 5, выполненной в виде коленвала. Все оси одного из корпусов 3 несут ролики 6, образованные из двух подшипников 10, например, N 100 каждый.

На осях 4 другого корпуса 3 смонтированы ролики 6, выполненные каждый из одного подшипника 10, а на оси 5 установлен ролик 6, выполненный из двух подшипников 10, например, N 18 в общей обойме 11 шириной большей, чем подшипник N 100.

На валу 2 ротора выполнена проточка 7 шириной, достаточной для размещения обоймы 11. Поворачивают оси 5 до обеспечения контакта роликов 6 с цилиндрическими поверхностями вала 2 ротора 13. Закрепляют оси 5 (способ фиксации осей 5 условно не показан), после этого монтируют на кожухе 1 крышки 8 и 9. Диаметры всех роликов 6 опоры вала 26 мм, диаметры цилиндрических поверхностей вала 2, которые обкатываются роликами 6, 6 мм.

Из приведенного примера видно, что ролики вращаются с угловой скоростью в 4,3 раза меньшей, чем вал, что позволяет при угловой скорости вращения роликов 6 в 11540 об/мин. получить 50000 об/мин на валу 2, что недостижимо для известной конструкции опоры вала. Т.е. имеет место расширение возможности применения опоры вала движителя, а долговечность подшипников предложенной опоры вала при 50000 об/мин такая же, как в известной конструкции при 11540 об/мин, при одинаковой нагрузке, поскольку 11540 об/мин, при одинаковой нагрузке, это обороты подшипников в предложенной опоре вала движителя.

Таким образом, при увеличении отношения диаметра роликов к диаметру вала в местах их контакта можно получить большие величины угловых скоростей вала при требуемой долговечности подшипников.