Опорно-поворотное устройство с шариковой передачей

Предлагаемое опорно-поворотное устройство с шариковой передачей относится к системам ориентации антеннах систем. Известно «Опорно-поворотное устройство» (RU 2234773 опубл.20.08.2004, МПК H01Q 3/08), выполненное в виде связанного с объектом и направляющего его по дугам окружностей механизма, имеющего возможность независимого поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей с единым центром вращения. Направляющий механизм опорно-поворотного устройства выполнен в виде движущихся относительно вертикальной и горизонтальной осей трех дуг. Две вертикальные дуги, движущиеся в двух кулисах, неподвижно закреплены внутри третьей горизонтальной дуги, установленной, в свою очередь, внутри неподвижной кулисы с возможностью движения.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является «Опорно-поворотное устройство с шариковой передачей» (RU 151428 U1, МПК H01Q 3/08, опубл. 10.04.2015), выполненное в виде связанного с объектом и направляющего его по дугам окружностей механизма, имеющего возможность независимого поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей. Направляющий механизм опорно-поворотного устройства с шариковой передачей выполнен в виде движущихся относительно вертикальной и горизонтальной осей четырех дуг, на торцевых сторонах которых имеются проточки для шариков подшипниковых и установлены соединенные между собой смежные обоймы с дорожками для них, внешние плоские стороны обойм закрыты дугообразными крышками, а законцовки обойм - полукруглыми крышками с проточками для шариков подшипниковых, которыми заполнены дорожки качения, причем две обоймы, удерживающие вертикальные направляющие, крепятся к несущему кронштейну, а две обоймы, удерживающие горизонтальные направляющие, крепятся к малому кронштейну. Законцовки обойм выполнены с выступом для захвата шариков подшипниковых из дорожек качения между направляющими и обоймами.
Недостатками известных устройств является низкая надежность при высокой нагрузочной способности.
Технический результат заключается в повышении надежности опорно-поворотного устройства с шариковой передачей при высокой нагрузочной способности.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что опорно-поворотное устройство с шариковой передачей выполнено в виде связанного с объектом и направляющего по дугам механизма, имеющего возможность независимого поворота относительно горизонтальной оси. Направляющий механизм выполнен в виде обойм с дорожками для шариков подшипниковых. Внешние плоские стороны обойм закрыты дугообразными крышками, а законцовки обойм - полукруглыми крышками с проточками для шариков подшипниковых, которыми заполнены дорожки качения. Обе обоймы крепятся к кронштейнам. Между обоймами расположены направляющие дуги.
Для достижения заявленного технического результата в предлагаемое устройство введен кожух, к которому сверху и снизу крепятся концентрично расположенные, дорожками качения наружу, направляющие дуги. На одной из плоских поверхностей каждой направляющей дуги выполнены по две V-образные дорожки качения, аналогичные дорожкам обойм. На верхней направляющей дуге, установленной на наружной стороне кожуха, выполнен зубчатый венец.
На фиг. 1 изображено предлагаемое опорно-поворотное устройство с шариковой передачей.
На фиг. 2 изображен вид сбоку опорно-поворотного устройства с шариковой передачей.
На фиг. 3 изображен вид на обойму с шариками (крышки не показаны) опорно-поворотного устройства с шариковой передачей.
На фиг. 4 изображен вид на обойму в разрезе опорно-поворотного устройства с шариковой передачей.
На фиг. 5 изображен вид на нижнюю часть обоймы с пластиной опорно-поворотного устройства с шариковой передачей.
Опорно-поворотное устройство с шариковой передачей состоит из сварного кожуха 1, с закрепленными к нему сверху и снизу, концентрично, направляющими 2, выполненных в виде металлических дуг, причем на одной из плоских поверхностях направляющих имеются две дорожки качения 3, выполненные V-образными, а на верхней направляющей имеется зубчатый венец 4. Направляющие устанавливаются на кожух дорожками качения наружу. Зубчатый венец верхней направляющей так же выполнен с внешней стороны.
К кожуху 1 крепится полезная нагрузка (приемо-передающая часть антенны) 5. Внутри кожуха 1 может располагаться электронная аппаратура.
Также, опорно-поворотное устройство содержит две обоймы 6, каждая из которых представляет собой металлическую дугу, скругленную с торцов, имеющие по четыре отверстия для крепления обойм к кронштейнам 7 и имеющие по две дорожки качения 8, расположенные рядом. Дорожки для качения 8 идентичны дорожкам качения 3 направляющих 2 и предназначены для движения по ним подшипниковых шариков 9. Торцевые стороны обойм 6 прикрыты двумя полукруглыми крышками 10 с выступами 11. Внутри крышек имеются проточки для продвижения шариков 9. Верхняя часть обойм 6 прикрыта дугообразными крышками 12 с проточками, идентичными тем, что в крышке 10. Нижняя часть обойм 6 прикрывается пластинами 13 с проточками 14. Шарики 9 со стороны пластин 13 выступают наружу. Внутренние каналы, образуемые дорожками качения и проточками обойм, крышек и пластиной, заполняются шариками 9. Таким образом, внутри обойм образуются две замкнутые цепи из шариков, способных перемещаться качением. Выступы 11 необходимы для подхвата и удержания шариков при перемещении и для создания замкнутого цикла качения. Таким образом, обоймы с крышками и пластинами представляют собой закрытый механизм. Пластины 13 предназначены для удержания шариков внутри механизма.
Обоймы 6 прикрепляются крепежными элементами к кронштейнам 7 и располагаются выступами 11, а также открытыми шариками 9 навстречу друг к другу на несущем держателе 15. Радиусы дорожек качения 3 и 8 равны. Кожух 1 с нагрузкой 5 устанавливается между обойм 6 так, что дорожки качения 3 и 8 оказываются строго друг над другом. Таким образом, направляющие 2 движутся по шарикам 9 с обеих сторон кожуха 1, а шарики 9 катятся внутри закрытых механизмов по замкнутой цепи.
Размер закрытого механизма по внешним сторонам крышек 10 и размер направляющих 2 позволяет осуществлять перемещение кожуха 1 с нагрузкой 5 в пределах ±30°. Механическое перемещение опорно-поворотного устройства возможно путем электромотора посредством зубчатой передачи. При этом используется зубчатый венец 4 направляющей 2. Контакт шариков 9 с дорожками качения 3 и 8 осуществляется без зазора, что обеспечивается притягиванием одной из обойм с кронштейном 7 по направлению к центру кожуха 1 с последующей их жесткой фиксацией. V-образная форма дорожек качения также обеспечивает надежную фиксацию и плавный поворот кожуха 1 с нагрузкой 5. Одновременно в удержании кожуха 1 с нагрузкой 5 участвует всего сорок шесть шариков 9, расположенных в два ряда в двух механизмах. Таким образом, достигается повышенная нагрузочная способность опорно-поворотного устройства.