Patent RU-49904-U1 (RU)
Title: Узел вращения
IPC: F16C19/00
Filed: 2005-07-21
Granted: 2005-12-10
Abstract: Узел вращения относится к области машиностроения и может быть использован в приводах, в частности, в приводах сканеров колебательного движения. Целью разработки предлагаемой полезной модели является: 2. Снижение трения на валу вращения привода, что очень важно при колебательном движении вала привода сканера. 2. Увеличение диапазона разгрузки осевых усилий за счет увеличения осевого перемещения установленного с возможностью перемещения подпружиненного подшипника, что обеспечивает расширение температурного диапазона работы сканера, 3. Обеспечение надежной работы устройства для разгрузки подшипников качения от осевых усилий, в частности, за счет устранения возможности затирания подвижной части подшипника качения пружинящим элементом. Поставленная цель достигается тем, что в узле вращения, содержащем корпус, размещенный в корпусе вал вращения привода установленный на подшипниках распределенных по его концам, содержащем также устройство разгрузки подшипников от осевых усилий, включающее пружинящий элемент, один из распределенных по концам вала вращения подшипников закреплен неподвижно в рельефе корпуса, а другой - установлен с возможностью осевого перемещения посредством подпружинивания упомянутым выше устройством разгрузки, причем подшипники выполнены в виде подшипников качения, а в устройство для разгрузки введена промежуточная деталь, выполненная в виде цилиндра с диаметром равным диаметру наружной (неподвижной) обоймы подпружиненного подшипника и состоящая из платформы и цилиндрической опоры, образованной концентрической выборкой также в форме цилиндра с диаметром более внутреннего, но менее внешнего диаметра наружной обоймы подшипника, посредством цилиндрической опоры промежуточная деталь установлена на наружную обойму подшипника, в то время как пружинящий элемент установлен непосредственно на платформу промежуточной детали с одной стороны и закреплен в рельефную полость корпуса - с другой. В промежуточной детали дополнительно может быть выполнено сквозное концентрическое отверстие с диаметром более диаметра цапфы вала вращения выступающей из подшипника качения, но менее установочного диаметра пружинящего элемента. Высота стенок рельефной полости корпуса выполнена достаточной для размещения в ней пружинящего элемента, промежуточной детали, и подпружиненного подшипника с запасом на осевое перемещение упомянутого подшипника. Иными словами - в заявляемом узле вращения трение скольжения заменено на трение качения, которое значительно (не менее чем на порядок) меньше, что очень важно при колебательном движении вала привода сканера, т.к. особенно в момент остановки вала при изменении направления вращения (момент, когда вал привода должен стронуться в другую сторону) необходимо иметь минимальное трение трогания. Увеличение хода установленного с возможностью перемещения подпружиненного подшипника по сравнению с прототипом стало возможно при  
     одинаковых размерах шарика в прототипе и в заявляемом устройстве также благодаря замене поворотного подшипника скольжения в прототипе на конструкцию подшипника качения и отсутствию в заявляемом устройстве, в отличие от прототипа, ограничителей осевого движения. В прототипе возможный ход подшипника менее 1/2 диаметра шарика, в противном случае произойдет выпадение шарика из пространства вложения (вылущивание), в заявляемом устройстве ход подшипника не менее толщины обоймы подшипника, (см. фиг.1, а) и б) т.е. более диаметра шарика. Это увеличение осевого хода (перемещения) подпружиненного подшипника обеспечено конструкцией подшипника качения, и в отличие от прототипа, отсутствием дополнительных ограничителей осевого перемещения подшипника. Кроме того, в устройство для разгрузки подшипников от осевых усилий заявляемого «Узла вращения» введена в данной полезной модели промежуточная деталь, защищающая подвижную часть подшипника от механического воздействия пружинящего элемента, а также от попадания загрязнений на подшипник. При этом в заявляемом узле вращения, кроме решения поставленных задач, возможен дополнительный положительный эффект, заключающийся в возможности изготовления корпуса и вала - из материалов с разными коэффициентами линейного расширения, т.е. из разных, обоснованных разработчиками материалов. При работе сканера в широком температурном диапазоне вал привода и корпус подвержены разному линейному расширению, это приводит к значительному возрастанию осевой нагрузки на подшипники удерживающие вал, в заявляемом узле вращения проблема разгрузки от осевого усилия решена за счет увеличения хода подпружиненного подшипника, обеспеченного конструкцией подшипника качения и отсутствием ограничителей движения.