Устройство узла регулирования осевого зазора в подшипниках качения
DEVICE FOR ADJUSTMENT OF AXIAL CLEARANCE IN ROLLING BEARINGS

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для регулирования осевых зазоров в подшипниках качения редукторов, коробок передачи т.п.
Довольно часто для регулирования осевого зазора в подшипниках качения используется набор прокладок, которые устанавливаются под фланец их торцовых (привертных) крышек, контактирующих с наружным кольцом подшипника (П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Высшая школа, 2003, с. 141, рис. 7.23, а. 1).
Недостатком использования регулировочных прокладок является низкая точность регулирования осевых зазоров, ввиду сложности подбора необходимого комплекта прокладок, а также сложность изготовления самих прокладок ввиду их малой толщины (менее 1 мм).
Известно устройство узла регулирования осевого зазора в радиально-упорных подшипниках качения, содержащее закладную (врезную) крышку и шайбу, установленную в отверстии корпуса между подшипником и крышкой с возможностью перемещения. Шайба прижимается к наружному кольцу подшипника торцом нажимного винта, установленного в осевом резьбовом отверстии крышки (П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Высшая школа, 2003, с. 141, рис. 7.23, в 2).
В известном устройстве шайба, воздействующая на наружное кольцо подшипника, не соединена с другими элементами устройства посредством сборочных операций и может перемещаться в отверстии корпуса под воздействием нажимного винта только в одном направлении, а также занимать в нем произвольное положение. Для перемещения шайбы в противоположном направлении требуется разборка корпуса. Это снижает удобство регулирования осевого зазора в подшипниках.
Другим недостатком известного устройства является недостаточная надежность регулирования осевого зазора в подшипниках ввиду возможности установки наружного кольца подшипника в отверстии корпуса с перекосом на величину зазора между его наружной цилиндрической поверхностью и отверстием корпуса из-за несовпадения оси нажимного винта с осью отверстия корпуса, а также ввиду приложения усилия нажимным винтом в центральной части шайбы.
Кроме того, в известном устройстве применяются закладные крышки подшипников, которые устанавливаются только в разъемных корпусах. Это ограничивает область использования данного устройства.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство узла регулирования осевого зазора в радиально-упорных подшипниках качения, содержащее закладную крышку, контактирующую с наружным кольцом подшипника через промежуточный элемент, выполненный в виде кольца. Торец кольца, по которому он сопрягается с упорным буртиком закладной крышки, имеет винтовую поверхность, а упорный буртик закладной крышки выполнен, в свою очередь, на торце с аналогичной, как на торце кольца, поверхностью. При этом закладная крышка установлена в отверстии корпуса с возможностью поворота вокруг продольной оси и фиксации в этом отверстии, а кольцо установлено в отверстии корпуса с возможностью только продольного перемещения и ограничения от проворота (Патент RU №2217630, МПК F16B 21/02, F16C 23/06, F16C 3 5/043, опубл. 27.11.2003).
В известном устройстве промежуточный элемент, воздействующий на наружное кольцо подшипника, не соединен с крышкой подшипника посредством сборочных операций и может перемещаться в отверстии корпуса под воздействием крышки только в одном направлении, а также занимать в нем произвольное положение. Для его перемещения в противоположном направлении требуется разборка корпуса. Это снижает удобство регулирования осевого зазора в подшипниках.
Другим недостатком известного устройства является недостаточная надежность регулирования осевого зазора в подшипниках ввиду возможности установки наружного кольца подшипника в отверстии корпуса с перекосом на величину зазора между его наружной цилиндрической поверхностью и отверстием корпуса из-за возможной неперпендикулярности торца промежуточного элемента, которым он упирается в наружное кольцо подшипника, к оси отверстия корпуса, так как промежуточный элемент базируется в отверстии корпуса по винтовой поверхности, выполненной на его противоположном торце.
Еще одним недостатком данного устройства является недостаточный диапазон регулирования зазора из-за малого осевого хода промежуточного элемента, который равен шагу винтовой поверхности его торца, сопрягаемого с упорным буртиком закладной крышки. Это снижает область использования данного устройства, а также требует ужесточения допусков на размеры звеньев размерной цепи, замыкающим звеном которой является осевой зазор. Область использования данного устройства снижается также ввиду того, что в нем применяются закладные крышки подшипников.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение области использования устройства узла регулирования осевого зазора в подшипниках качения, а также повышение надежности и точности регулирования осевого зазора.
Технический результат достигается тем, что в устройстве узла регулирования осевого зазора в подшипниках качения, содержащем крышку подшипника, контактирующую с наружным кольцом подшипника через промежуточный элемент, установленный в отверстии корпуса с возможностью только продольного перемещения и ограничения от проворота, крышка подшипника торцовая, а промежуточный элемент выполнен в виде втулки, центрируемой по отверстию корпуса, с резьбой на ее внутренней поверхности вращения, по которой она сопрягается с резьбой, выполненной на наружной поверхности вращения выступа крышки подшипника.
Применение при регулировании осевого зазора в подшипниках качения для перемещения их наружных колец торца цилиндрической втулки, центрируемой по отверстию корпуса, позволит исключить перекос наружного кольца подшипника в отверстии корпуса, то есть повысить надежность регулирования зазора в подшипниках.
В заявляемом устройстве промежуточный элемент, выполненный в виде втулки, соединен с крышкой подшипника посредством свинчивания. Поэтому он имеет возможность продольного перемещения в отверстии корпуса в обоих направлениях, а также может занимать в нем вполне определенное положение. Кроме того, использование для продольного перемещения втулки резьбы, выполненной на ее внутренней поверхности вращения, позволит значительно увеличить диапазон регулирования осевого зазора в подшипниках, расширив тем самым область использования устройства, повысить точность регулирования осевого зазора, особенно при использовании резьбы с мелким шагом.
Применение в заявляемом устройстве торцовых крышек позволит использовать предлагаемое устройство для регулирования осевых зазоров подшипников, установленных как в неразъемных, так и в разъемных корпусах, что также позволит расширить область его использования.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На фиг. 1 показан конец вала 1 с подшипником 2, осевой зазор которого «а» необходимо отрегулировать. Подшипник 2 установлен в отверстии «б» неразъемного корпуса 3. В наружное кольцо подшипника 2 упирается торец цилиндрической втулки 4, центрируемой по отверстию корпуса «б», с резьбой на ее внутренней поверхности вращения, по которой она сопрягается с резьбой, выполненной на наружной поверхности вращения выступа крышки подшипника 5. На наружной цилиндрической поверхности втулки 4 выполнен продольный паз 6, в который входит штифт 7, установленный неподвижно в отверстии «в» корпуса 3. При этом сопряжение паза 6 и штифта 7 выполнено с возможностью перемещения втулки 4 вдоль своего паза 6 под воздействием торцовой крышки 5.
Осевой зазор в подшипниках устанавливается при сборке изделия или при регулировке вследствие износа. При этом втулка 4, навинченная на резьбовой конец выступа торцовой крышки 5, устанавливается в отверстие «б» корпуса 3 таким образом, чтобы штифт 7 входил в паз 6 втулки 4. Затем торцовая крышка 5 прижимается к корпусу 3. Вращая торцовую крышку 5, перемещают втулку 4 вдоль оси отверстия «б» корпуса 3. Втулка 4 зафиксирована от проворота в корпусе 3 штифтом 7, входящим в ее продольный паз 6, и может совершать только продольные перемещения. Упираясь в торец наружного кольца подшипника 2, втулка 4 выполняет его осевое перемещение, устанавливая необходимую величину осевого зазора «а». Вращение крышки 5 может осуществляться, например, с использованием отверстий под винты ее крепления к корпусу.
После окончания регулировки торцовая крышка 5 закрепляется на корпусе 3 винтами (винты на фиг. 1 не показаны). При этом, за счет возможной неперпендикулярности торцовой поверхности бобышки «г» корпуса 3 к оси резьбовой поверхности торцовой крышки 5, происходит стопорение резьбы в соединении втулки 4 с торцовой крышкой 5.
В том случае, когда в корпусе невозможно выполнить отверстие под штифт, штифт можно установить на втулке, а продольный паз под него выполнить в отверстии корпуса. Кроме того, для исключения проворота втулки в отверстии корпуса, в пазу втулки может быть установлена направляющая шпонка. В этом случае в корпусе также должен быть выполнен шпоночный паз. Последний вариант наиболее технологичен при установке подшипников в разъемных корпусах.
Изобретение позволяет расширить область использования устройства узла регулирования осевого зазора в подшипниках качения, а также повысить надежность и точность регулирования осевого зазора.