RU2717623C1 - Device for attachment of bearings on shaft in middle part thereof - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to assembly production and can be used in production and restoration of bearing assemblies of various configurations. Device comprises expanding bushing with inner conical surface and pushers, wherein said ring is provided with support ring with outer conical surface and tension disc with ball separator. Pushers are arranged to interact with expanding bushing on axles installed in tension disc with possibility of their fixation by means of pins, expanding bushing is made with longitudinal connector and with possibility of its outer surface location in inner ring of bearing, and its inner conical surface is on outer conical surface of support ring, made with possibility of attachment to shaft. Tensioning disk is made with possibility of being installed on shaft with turning and transfer at axle motion through ball separator expansion sleeve for installation of specified degree of tension of bearing.

EFFECT: use of the invention allows obtaining high quality of connection of shafts and bearings, including, at repeated replacement and reinstallation of bearings.

1 cl, 1 dwg

Description

Устройство для крепления подшипников на валу в его средней частиDevice for mounting bearings on the shaft in its middle part

Изобретение относится к проектированию и производству механизмов и машин и может быть использовано при производстве и восстановлении подшипниковых узлов различных конфигураций.The invention relates to the design and manufacture of mechanisms and machines and can be used in the manufacture and restoration of bearing assemblies of various configurations.

Известно устройство для установки и крепления подшипников на валах, причем подшипники удерживаются на валу от проворачивания за счет напряженного состояния поверхностей вала и внутреннего кольца подшипника используемое в коробках скоростей металлорежущих станков (А.С. №219985, опубликовано 05.06. 1976).A device for mounting and mounting bearings on shafts is known, and the bearings are kept on the shaft from turning due to the stress state of the surfaces of the shaft and the inner bearing ring used in gearboxes of metal cutting machines (AS No. 219985, published 05.06. 1976).

Недостатком данного устройства является необходимость использования специального оборудования для установки и снятия подшипника, удаления монтируемого узла из рабочей зоны. Причем по мере увеличения размеров валов трудоемкость этих работ во много раз возрастает.The disadvantage of this device is the need to use special equipment to install and remove the bearing, remove the mounted assembly from the working area. Moreover, as the size of the shafts increases, the complexity of these works increases many times.

Известно устройство для демонтажа и монтажа подшипников узлов по SU 745641 А1, В23Р19/027, 05.07.1980. Недостатком данного устройства является необходимость использования специального оборудования для установки и снятия подшипника, удаления монтируемого узла из рабочей зоны.A device for dismantling and mounting bearings of nodes according to SU 745641 A1, B23P19 / 027, 07/05/1980. The disadvantage of this device is the need to use special equipment to install and remove the bearing, remove the mounted assembly from the working area.

Технической задачей является расширение арсенала технических средств путем создание устройства установки и смены подшипников, при котором необходимость в специальном оборудовании и удалении вала с подшипниками из рабочей зоны отсутствовала бы.The technical task is to expand the arsenal of technical means by creating a device for installing and changing bearings, in which there would be no need for special equipment and removing the shaft with bearings from the working area.

Поставленную задачу решают применением устройства для соединения и разъединения подшипника с валом, содержащего разжимную втулку с внутренней конусной поверхностью и толкатели, причем оно снабжено опорным кольцом с наружной конусной поверхностью и диска натяжения с шариковым сепаратором, при этом упомянутые толкатели расположены с возможностью взаимодействия с разжимной втулкой на осях, установленных в диске натяжения с возможностью их фиксации посредством штифтов, разжимная втулка выполнена с продольным разъемом и с возможностью размещения своей наружной поверхностью во внутреннем кольце подшипника, а своей внутренней конусной поверхностью- на наружной конусной поверхности опорного кольца, выполненного с возможностью закрепления на валу, при чем упомянутые конусные поверхности выполнены с одинаковой конусностью по величине, которая больше величины конусности самоторможения в конусном соединении опорного кольца и разжимной втулки, а диск натяжения с возможностью установки на валу с осуществлением поворота и передачи при повороте через шариковый сепаратор осевого перемещения разжимной втулки для установки заданной степени натяжения подшипника и с возможностью закрепления на валу посредством стопорных винтов.The problem is solved by the use of a device for connecting and disconnecting a bearing with a shaft containing an expanding sleeve with an internal conical surface and pushers, moreover, it is equipped with a support ring with an external conical surface and a tension disk with a ball cage, while the said pushers are arranged to interact with the expanding sleeve on the axes installed in the tension disk with the possibility of their fixation by means of pins, the expansion sleeve is made with a longitudinal connector and with the possibility placement with its outer surface in the inner ring of the bearing, and its inner conical surface on the outer conical surface of the support ring, made with the possibility of fixing on the shaft, wherein said conical surfaces are made with the same taper in magnitude, which is larger than the taper of self-braking in the conical connection of the support rings and expansion sleeve, and a tension disk with the possibility of installation on the shaft with the implementation of rotation and transmission when turning through a ball cage move the expansion sleeve to set the specified degree of tension of the bearing and with the possibility of fixing on the shaft by means of locking screws.

За счет перемещения втулки вдоль оси вала происходит увеличение её наружного диаметра, создается необходимый контакт вала и внутреннего кольца подшипника. В результате внутреннее кольцо подшипника упруго деформируется и вращается вместе с валом и разжимной втулкой.Due to the movement of the sleeve along the axis of the shaft, its outer diameter increases, the necessary contact of the shaft and the inner ring of the bearing is created. As a result, the inner ring of the bearing elastically deforms and rotates with the shaft and the expanding sleeve.

Сущность устройства поясняется схемой, где на фиг. 1 дана схема установки.The essence of the device is illustrated by the scheme, where in FIG. 1 shows the installation diagram.

На валу 1 подшипник 2 имеет опорное кольцо с радиальными надрезами 3. Опорное кольцо с радиальными надрезами 3 удерживается на валу 1 с помощью стопорных колец 4 и 5. В нее в кольцо 3 заходит разжимная с продольным разъемом втулка 6 с помощью диска натяжения 7, содержащего дисковые толкатели 8 с осями 9 и штифты 10. В диске натяжения 7 находится сепараторное кольцо 11 с шариками 12, и стопорные винты 13 для фиксации диска натяжения 7. Осевое положение подшипника на валу, совпадение торцевых плоскостей кольца и подшипника достигается элементами конструкции подшипникового узла.On the shaft 1, the bearing 2 has a support ring with radial notches 3. The support ring with radial notches 3 is held on the shaft 1 by means of retaining rings 4 and 5. The sleeve 6, which is expandable with a longitudinal connector, is inserted into the ring 3 by means of a tension disk 7 containing disk pushers 8 with axles 9 and pins 10. In the tension disk 7 there is a separator ring 11 with balls 12, and locking screws 13 for fixing the tension disk 7. The axial position of the bearing on the shaft, the coincidence of the end planes of the ring and the bearing is achieved by structural elements and bearing assembly.

Работает устройство следующим образом, вращением диска натяжения 7 вводят разжимную втулку 6 в соприкосновение с наружной поверхностью опорного кольца 3. При этом исчезает свободное перемещение разжимной втулки 6 вдоль оси вала 1. Дальнейшим вращением натяжного диска 7 и введением натяжной втулки 6 в зазор между нижним кольцом подшипника 2 и наружной поверхностью опорного кольца 3 создают необходимый натяг подшипника 2. Необходимое перемещение диска натяжения 7 рассчитывают из соотношения The device operates as follows, by rotating the tension disk 7, the expansion sleeve 6 is brought into contact with the outer surface of the support ring 3. The free movement of the expansion sleeve 6 along the axis of the shaft 1 disappears. Further rotation of the tension disk 7 and the introduction of the tension sleeve 6 into the gap between the lower ring bearing 2 and the outer surface of the support ring 3 create the necessary interference of the bearing 2. The necessary movement of the tension disk 7 is calculated from the ratio

P = HO_k P = HO _k

где Н - принимаемый радиальный натяг, О_k - обратная конусность внутренней поверхности втулки, where H is the received radial interference, About _k is the inverse taper of the inner surface of the sleeve,

O_k = L/k,O _k = L / k,

где L - длина конусной поверхности, k - увеличение радиуса конусной поверхности на этой длине.where L is the length of the conical surface, k is the increase in the radius of the conical surface at this length.

Величину перемещения P, создающего необходимый контакт между подшипником и валом (через опорное кольцо) контролируют:The amount of movement P, creating the necessary contact between the bearing and the shaft (through the support ring) is controlled by:

1) нутромером по изменению зазора между диском натяжения 7 и верхним кольцом подшипника 2.1) caliper to change the gap between the tension disk 7 and the upper ring of the bearing 2.

2) по лимбу, размещаемому на цилиндрической поверхности диска, отражающему угол поворота диска натяжения 7 относительно разжимной втулки 6 из соотношения.2) on the limb placed on the cylindrical surface of the disk, reflecting the rotation angle of the tension disk 7 relative to the expansion sleeve 6 from the ratio.

Применение данного изобретения дает преимущества как устройства высокого качества соединения валов и подшипников. Эти преимущества особенно проявляются при неоднократной замене и переустановке подшипников, в связи с образованием на валу при разборке его соединения в традиционных условиях поверхностных дефектов, что связано с движением кольца в условиях пластической деформации по валу при разборке подшипникового соединения. Расстопорив стопорные винты 13, вращением натяжного диска 7 в обратную сторону выводят натяжную гайку из зоны подшипникового узла с помощью тяг 8 с осями 9 и штифтами 10 из контакта с кольцом подшипника, получая возможность для снятия подшипника.The use of this invention provides advantages as a high quality device for connecting shafts and bearings. These advantages are especially evident in the repeated replacement and reinstallation of bearings, due to the formation of surface defects on the shaft during disassembly of the joint under traditional conditions, which is associated with the movement of the ring under plastic deformation along the shaft during disassembly of the bearing joint. Having unfastened the locking screws 13, rotating the tension disk 7 in the opposite direction, remove the tension nut from the area of the bearing assembly using rods 8 with axles 9 and pins 10 out of contact with the bearing ring, making it possible to remove the bearing.

Claims (1)

Устройство для соединения и разъединения подшипника с валом, содержащее разжимную втулку с внутренней конусной поверхностью и толкатели, отличающееся тем, что оно снабжено опорным кольцом с наружной конусной поверхностью и диском натяжения с шариковым сепаратором, при этом упомянутые толкатели расположены с возможностью взаимодействия с разжимной втулкой на осях, установленных в диске натяжения с возможностью их фиксации посредством штифтов, разжимная втулка выполнена с продольным разъемом и с возможностью размещения своей наружной поверхностью во внутреннем кольце подшипника, а своей внутренней конусной поверхностью - на наружной конусной поверхности опорного кольца, выполненного с возможностью закрепления на валу, причем упомянутые конусные поверхности выполнены с одинаковой конусностью по величине, которая больше величины конусности самоторможения в конусном соединении опорного кольца и разжимной втулки, а диск натяжения выполнен с возможностью установки на валу с осуществлением поворота и передачи при повороте через шариковый сепаратор осевого перемещения разжимной втулке для установки заданной степени натяжения подшипника и с возможностью закрепления на валу посредством стопорных винтов.A device for connecting and disconnecting a bearing with a shaft, comprising an expanding sleeve with an internal conical surface and pushers, characterized in that it is provided with a support ring with an external conical surface and a tension disk with a ball cage, said pushers being arranged to interact with the expanding sleeve on the axes installed in the tension disk with the possibility of their fixation by means of pins, the expansion sleeve is made with a longitudinal connector and with the possibility of placing its outer surface in the inner ring of the bearing, and its inner conical surface on the outer conical surface of the support ring, made with the possibility of fixing on the shaft, and said conical surfaces are made with the same taper in magnitude, which is greater than the taper of the self-braking in the conical connection of the support ring and expansion sleeve and the tension disk is made with the possibility of installation on the shaft with the implementation of rotation and transmission during rotation through a ball cage axial displaced I expansible sleeve for setting the desired degree of bearing tension and to be fixed on the shaft by means of locking screws.

Images