RU2461745C1 - Three-row self-alignment radial plain bearing - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed bearing comprises iner race 1, first intermediate race 2, second intermediate race 3, outer races 4 and solids of revolution 7 arranged there between. Iner and intermediate races 1 and 2, 3, respectively, represent eccentric element while outer race 4 is concentric element. Sum of eccentricities (e₁, e₂) of iner (1) and first intermediate (2) races exceeds that of eccentricity (e₃) of second intermediate race (3) and eccentricity (e₄) between geometrical axes (O₁, O₄).

EFFECT: transfer or rotation from inner race to outer race at misaligned axes of said rings.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к радиальным шариковым подшипникам качения.The invention relates to mechanical engineering, namely to radial ball bearings.

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.Known radial ball bearing [1, p. 326, Fig. 16.13, position 1]. It has an inner ring fixed to the shaft, and an outer ring that has a geometric axis that matches the geometric axis of the inner ring. We will take this bearing as an analogue. The disadvantage of the analogue is the fact that it is single-tier and therefore cannot be used if it is necessary to use two independent movements.

Известен трехколенный или двухъярусный шариковый подшипник [2, стр.110, рис.18]. Промежуточное кольцо в таком подшипнике приводится во вращение от специального миниатюрного двигателя.Known three-knee or two-tier ball bearing [2, p. 110, Fig. 18]. The intermediate ring in such a bearing is driven by a special miniature engine.

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.Closest to the proposed is the rolling bearing [3] according to the patent for invention No. 2296252, published on 03/27/2007. This bearing is made two-tier with three rings - internal, intermediate and external, between which rolling bodies are placed. The disadvantage of this bearing is the inability to install it between parts whose geometric axes are offset from each other.

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.The objective of the invention is the provision of transmission of rotational motion from the inner ring of the bearing to the outer ring with a misalignment of the geometric axes of the inner surface of the inner ring and the outer surface of the outer ring. This is achieved by the fact that the geometric axis of the outer surface of the inner ring, as well as the inner and outer surfaces of the intermediate rings are offset from each other. Such a need may arise when transmitting rotation from one shaft to another, made misaligned.

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.The essence of the invention lies in the fact that it is proposed a three-tier self-aligning radial rolling bearing, including the inner, outer and intermediate rings, as well as rolling elements, while between the inner eccentric and outer eccentric rings mounted the first and second intermediate rings made eccentric, so that the sum the eccentricity of the inner and first intermediate rings is chosen greater than the sum of the eccentricity of the second intermediate ring and the eccentricity between the geometric axes of the inner cylindrical surface of the inner ring and the outer concentric ring.

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.The proposed three-tier self-aligning radial rolling bearing is shown in the drawing, where are indicated: the inner ring of the bearing 1; the first intermediate ring of the bearing 2; the second intermediate ring of the bearing 3; bearing outer ring 4; a first tier of rolling bodies 5 located between the outer cylindrical surface of the inner ring 1 and the inner cylindrical surface of the first intermediate ring 2; a second tier of rolling elements 6 located between the outer cylindrical surface of the first intermediate ring 2 and the inner cylindrical surface of the second intermediate ring 3; the third tier of the rolling elements 7, located between the outer cylindrical surface of the second intermediate ring 3 and the inner cylindrical surface of the outer concentric ring 4 of the bearing. In the drawing, the point O ₁ indicates the geometric center of the inner surface of the inner ring 1 of the bearing, the point O ₂ indicates the geometric center of the outer surface of the inner and inner surfaces of the first intermediate bearing rings, the point O ₃ indicates the geometric center of the outer surface of the first intermediate and inner surface of the second intermediate bearing rings, point O ₄ - geometric center of the outer surface of the second intermediate and the surface (inner and outer) concentric outer rings under ipnika. The inner, first intermediate and second intermediate rings are eccentric with eccentricities e ₁ , e ₂ and e ₃ , respectively, and the geometrical axes of the inner surface of the inner ring and the outer concentric ring are eccentric e ₄ .

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 О₁О₂=е₁, О₂О₃=е₂, О₃О₄=е₃, О₁О₄=е₄. Полная проворачиваемость подшипника может быть обеспечена тем, что шарнирный четырехзвенник О₁О₂О₃О₄ будет выполнен как двухкривошипный, т.е такой, при размерах звеньев которого и звено O₁O₂, 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+е₄).The proposed bearing operates as follows. When rotating about the axis O _{1 of the} inner ring 1 together with the shaft on which this ring is mounted (the shaft is not shown), due to the eccentricity e _{1, the} outer surface of the inner ring, the first tier of rolling elements 5 and the inner surface of the first intermediate ring 2 will rotate relatively movable geometric axis O ₂ . Since the first intermediate ring 2 is made with eccentricity e ₂ , its outer cylindrical surface together with the second tier of the rolling elements 6 and the outer cylindrical surface of the second intermediate ring 3 will rotate relative to the moving geometric axis O ₃ . The outer surface of the second intermediate ring 3, connected through the third tier of the rolling elements 6, as the outer and inner cylindrical surfaces of the outer concentric ring will rotate relative to the fixed axis O ₄ , spaced apart from the fixed geometric axis of the inner surface O _{1 of the} inner ring 1 of the bearing by the amount of eccentricity e ₄ . Thus, the fixed axes O ₁ and O ₄ , as well as the moving geometric axes O ₂ and O _3, form a movable articulated four-link O ₁ O ₂ O ₃ O ₄ . The sides of this four link are respectively equal to O ₁ O ₂ = e ₁ , O ₂ O ₃ = e ₂ , O ₃ O ₄ = e ₃ , O ₁ O ₄ = e ₄ . Full rotation of the bearing can be ensured by the fact that the articulated four-link O ₁ O ₂ O ₃ O ₄ will be designed as a two-crank, i.e., one with the dimensions of its links and the O ₁ O ₂ link and the O ₄ O ₃ link will be rotated to full turnover. This circumstance is ensured by the fact that the sum of the eccentricities (e ₁ + e ₂ ) is chosen larger than the sum of the eccentricities (e ₃ + e ₄ ), i.e. (e ₁ + e ₂ )> (e ₃ + e ₄ ).

Источники информацииInformation sources

1. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. Техн. Учеб. Заведений. - 5-е изд., перераб. - М., 1991, - 383 с.1. Ivanov M.N. Machine details: Textbook. for students of higher education. Tech. Textbook Institutions. - 5th ed., Revised. - M., 1991, - 383 p.

2. Шестов С.А. Гироскоп на земле, в небесах и на море. - М.: Знание, 1989, 192 с.2. Shestov S.A. Gyroscope on earth, in heaven and sea. - M.: Knowledge, 1989, 192 p.

3. Патент РФ №2296252 С2, от 20.06.2005.3. RF patent No. 2296252 C2, dated 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.4. Artobolevsky I.I. Theory of mechanisms and machines: Textbook. for technical colleges. - 4th ed., Revised. and add. - M .: Science. Ch. ed. Phys.-Math. lit., 1988, 640 p.

Claims (1)

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. A three-tier self-aligning radial rolling bearing, including inner, outer and intermediate rings, as well as rolling bodies, characterized in that between the inner eccentric and outer concentric rings there are first and second intermediate rings made eccentric, while the sum of the eccentricities of the inner and first intermediate rings is selected greater than the sum of the eccentricity of the second intermediate ring and the eccentricity between the geometric axes of the inner cylinder surface of the inner ring and the outer concentric ring.