ОПОРНО-ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к опорно-поворотным устройствам, воспринимающим радиальную и осевые нагрузки, а также опрокидывающий момент.
Известен опорно-поворотный подшипник (патент RU 2036338), содержащий кольца с дорожками качения и тела качения в виде перекрестно расположенных роликов.
Недостатком известного устройства является сложность технологии изготовления, обусловленная угловым расположением дорожек качения относительно основных плоскостей подшипника.
Известно опорно-поворотное устройство (патент RU №2598925), содержащее расположенные концентрично друг к другу опорные кольца, одно из которых с кольцевыми взаимно перпендикулярно расположенными дорожками качения, и взаимодействующие с ними тела качения в виде роликов-катков, причем ролики-катки, например подшипники качения, расположены в два ряда с чередованием подшипников, воспринимающих радиальную нагрузку, и подшипников, воспринимающих осевые нагрузки, имеющих взаимно перпендикулярное расположение осей в окнах и вырезах другого не содержащего дорожек качения кольца, причем подшипники, воспринимающие разнонаправленные осевые нагрузки, установлены на осях парами одинакового диаметра, при этом каждый подшипник в указанной паре взаимодействует с соответствующей своей дорожкой качения, которые расположены по разные стороны кольца, несущего подшипники, а кольцо с дорожками качения выполнено составным.
Недостатком известной конструкции является низкая жесткость опорно-поворотного устройства, вследствие того, что оси, несущие парные подшипники воспринимающие разнонаправленные осевые нагрузки, имеют увеличенную длину и как следствие, увеличенную упругую податливость, что в конечном итоге снижает точность позиционирования в пространстве объекта, установленного на опорно-поворотное устройство.
Технический результат полезной модели - повышение жесткости опорно-поворотного устройства, обеспечивающее высокую точность позиционирования в пространстве объекта, установленного на опорно-поворотное устройство.
Указанный технический результат достигается тем, что известное опорно-поворотное устройство, содержащее расположенные концентрично друг к другу опорные кольца, одно из которых с кольцевыми взаимно перпендикулярно расположенными дорожками качения, и взаимодействующие с ними подшипники качения, расположенные с чередованием подшипников, воспринимающих радиальную нагрузку, и подшипников, воспринимающих осевые нагрузки, имеющих взаимно перпендикулярное расположение осей в окнах и вырезах другого, не содержащего дорожек качения кольца, причем подшипники, воспринимающие разнонаправленные осевые нагрузки, имеют одинаковые диаметры и взаимодействуют с соответствующей своей дорожкой качения, причем дорожки качения расположены по разные стороны кольца, несущего подшипники, а кольцо с дорожками качения выполнено составным, отличается от прототипа тем, что подшипники расположены в один ряд, причем подшипники, воспринимающие осевые нагрузки, имеют разные уровни расположения.
Кроме того, благодаря тому, что оси, несущие подшипники, имеют меньшую провисающую между опорными точками длину, повышается жесткость при воздействии поперечных нагрузок.
Сущность полезной модели поясняется рисунками.
На фигурах 1 и 2 изображены сечения в зоне подшипников, воспринимающих осевые нагрузки в разных направлениях.
На фигуре 3 представлено сечение в зоне подшипника, воспринимающего радиальную нагрузку.
На фигуре 4 изображено опорное кольцо, несущее подшипники.
На фигуре 5 представлен общий вид опорно-поворотного устройства.
Конструкция опорно-поворотного устройства представляет собой два опорных кольца 1 и 2, одно из которых (кольцо 1) выполнено составным с кольцевыми дорожками качения 3 и 4, воспринимающими осевые нагрузки, и взаимно перпендикулярной дорожкой качения 5, воспринимающей радиальную нагрузку, а кольцо 2 выполнено несущим подшипники 8, воспринимающие радиальную нагрузку, и расположенные на разных уровнях подшипники 6 и 7, воспринимающие осевые нагрузки. Разноуровневое расположение подшипников 6 и 7 обеспечивается разноуровневым расположением отверстий с торца кольца 2 под оси, несущие данные подшипники. Подшипники 6, 7 и 8 расположены с чередованием на взаимно перпендикулярных осях 9 и 10, соответственно, в окнах 11 и вырезах 12 кольца 2, причем установленные на разных уровнях подшипники 6 и 7 контактируют с разными дорожками качения 3 и 4 для обеспечения восприятия двухсторонней осевой нагрузки.
Любое из колец 1 или 2 может быть неподвижным, а другое кольцо будет соответственно поворотным. При этом кольцо 1 может быть выполнено внутренним, а кольцо 2 - наружным или наоборот.
Вращение одного из колец 1 или 2 опорно-поворотного устройства сопровождается качением подшипников 6, 7 и 8 по дорожкам качения 3, 4 и 5, соответственно. За счет того, что оси, несущие подшипники 6 и 7, имеют меньшую провисающую между опорными точками длину, повышается жесткость при воздействии поперечных нагрузок на оси вследствие действия осевой нагрузки на все опорно-поворотное устройство.
Опорно-поворотное устройство позволяет реализовать для вращающихся систем одноопорное закрепление благодаря тому, что может воспринимать радиальную и осевые нагрузки, а также опрокидывающий момент. При высокой жесткости и нагрузочной способности и обладает технологичной конструкцией, малым осевым габаритом. Устройство обеспечивает высокую точность позиционирования в пространстве установленного на нем объекта.
Таким образом, благодаря тому, что в опорно-поворотном устройстве, содержащем расположенные концентрично друг к другу опорные кольца, одно из которых с кольцевыми взаимно перпендикулярно расположенными дорожками качения, и взаимодействующие с ними подшипники качения, расположенные с чередованием подшипников, воспринимающих радиальную нагрузку, и подшипников, воспринимающих осевые нагрузки, имеющих взаимно перпендикулярное расположение осей в окнах и вырезах другого, не содержащего дорожек качения кольца, причем подшипники, воспринимающие разнонаправленные осевые нагрузки, имеют одинаковые диаметры и взаимодействуют с соответствующей своей дорожкой качения, которые расположены по разные стороны кольца, несущего подшипники, а кольцо с дорожками качения выполнено составным, подшипники расположены в один ряд, а подшипники, воспринимающие осевые нагрузки, имеют разные уровни расположения, достигается повышение жесткости опорно-поворотного устройства, обеспечивающее высокую точность позиционирования в пространстве объекта, установленного на опорно-поворотное устройство.