ПОДШИПНИК В СБОРЕ
BEARING ASSY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к подшипнику в сборе, который служит в качестве опоры для трубчатого элемента, подвергаемого воздействию боковых отклоняющих сил, которые могут увеличивать износ между указанным трубчатым элементом и опорным кольцом. Такая проблема может возникать для нижнего подшипника скользящей трубы амортизационной стойки шасси воздушного судна.
Уровень техники
В общем случае подшипник в сборе для скользящей трубы амортизационной стойки воздушного судна содержит нижний подшипник и верхний подшипник, при этом нижний подшипник обычно содержит корпус, который поддерживает одно или два гладких опорных кольца, расположенных на расстоянии друг от друга в осевом направлении и имеющих одинаковые диаметры. Труба может скользить в подшипниках в осевом направлении, однако, если она изгибается в боковом направлении, то она может нагружать кромку опорного кольца, наиболее близкую к краю в направлении оси, как показано на фиг.1, создавая при этом точечный контакт, высокое давление и быстрый износ. В качестве решения этой проблемы было предложено придавать конусообразную форму внутренней поверхности опорного кольца в области, наиболее близкой к краю в направлении оси, где может возникать точечный контакт для того, чтобы увеличить площадь поверхности возможного контакта. Конусность может быть небольшой и составлять всего половину градуса. Однако если для оптимизации логистики и ремонтных работ используются защелкивающиеся опорные кольца, необходимо следить за правильной установкой такого конусного подшипника, поскольку при неправильной установке возникает опасность потери площади опорной поверхности и отсутствия уменьшения давления на кромку. Для предотвращения неправильной сборки можно использовать блокировку, но при этом возрастает стоимость.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к подшипнику в сборе, содержащему корпус, поддерживающий первую и вторую кольцевые опорные части с опорными поверхностями, которые входят в контакт с внутренним трубчатым элементом на участках, удаленных друг от друга в осевом направлении, отличающемуся тем, что указанные кольцевые опорные части представлены либо отдельными опорными кольцами, установленными в корпусном элементе, с опорными поверхностями различных диаметров, либо одним опорным кольцом, которое может изгибаться в радиальном направлении и опирается таким образом, что вторая кольцевая опорная часть под действием нагрузки может изгибаться в радиальном направлении, при этом ее опорная поверхность занимает позицию с большим диаметром, чем диаметр позиции опорной поверхности первой кольцевой опорной части.
В варианте осуществления изобретения с использованием двух отдельных опорных колец, второе опорное кольцо с большим диаметром опорной поверхности входит в контакт с трубчатым элементом только в том случае, когда последний изгибается под действием нагрузки, при этом трубчатый элемент входит в контакт с наружными осевыми кромками обоих опорных колец в направлении того конца подшипника, со стороны которого происходит нагрузка трубчатого элемента.
В варианте осуществления изобретения, в котором одно опорное кольцо образует две указанные кольцевые опорные части, опорное кольцо может быть расположено в гнезде с конусообразным в осевом направлении или с фасонным основанием, воспринимающим изгиб указанной второй кольцевой опорной части, которая расположена у того конца подшипника, со стороны которого происходит нагрузка трубчатого элемента.
В обоих вышеуказанных вариантах осуществления, можно использовать, по существу, стандартные защелкивающиеся подшипники с разрезными кольцами, которые не имеют конических опорных поверхностей и не требуют какой-либо специальной сборки. В случае двух отдельных опорных колец защелкивающиеся кольца могут быть идентичными, а опорная поверхность большего диаметра на втором подшипнике является только результатом расширения подшипника в соответствии с большим диаметром гнезда в корпусе.
В альтернативном варианте осуществления изобретения три или более опорных колец могут быть установлены в корпусе с постепенным увеличением диаметров их опорных поверхностей.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения два опорных кольца могут быть образованы одним опорным кольцом, имеющим указанные две кольцевые опорные части, одна из которых под действием нагрузки может изгибаться в позицию большего диаметра, чем другая. При этом второе опорное кольцо может быть расположено с любой стороны от первого опорного кольца, ближе или дальше относительно того конца подшипника, со стороны которого прикладывается нагрузка к трубчатому элементу. В предыдущей конфигурации второе опорное кольцо предпочтительно имеет опорную поверхность большего диаметра, к которому может отгибаться указанная первая кольцевая часть подшипника, в то время как в последней конфигурации второе опорное кольцо предпочтительно имеет опорную поверхность такого же или меньшего диаметра, как и указанная вторая кольцевая опорная часть. В последней конфигурации возможна комбинация из двух указанных вариантов осуществления изобретения.
В других альтернативных вариантах осуществления изобретения трубчатый элемент может иметь боковой изгиб со стороны любого осевого конца подшипника, при этом подшипник может быть симметричным относительно центральной диаметральной плоскости и имеет либо одно или более опорных колец с большим диаметром опорных поверхностей, предусмотренных с каждой стороны одного или более внутренних опорных колец, имеющих меньший диаметр опорной поверхности; либо наружные части в осевом направлении опорного кольца, предусмотренные с каждой стороны внутренней части таким образом, чтобы обеспечить возможность изгиба под действием нагрузки в радиальном направлении в позицию большего диаметра.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено описание примера осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлены:
Фиг.1 - схематический вид в разрезе известного подшипника в сборе, поддерживающего скользящую трубу стойки шасси воздушного судна;
Фиг.2 - схематический вид в разрезе подшипника в сборе согласно первому варианту осуществления изобретения;
Фиг.3 - схематический вид в разрезе подшипника в сборе согласно второму варианту осуществления изобретения;
Фиг.4 - вид, аналогичный фиг.3, но показывающий изгиб скользящей трубы; и
Фиг.5 - схематический вид в разрезе подшипника в сборе согласно третьему варианту осуществления изобретения с тремя опорными кольцами.
Осуществление изобретения
Скользящая труба 1 амортизационной стойки главной опоры шасси воздушного судна, показанная на фиг.2 в ее вертикальном положении, поддерживает нижним концом колесо или тележку шасси. Трубу 1 поддерживают верхний и нижний подшипники 2 и 12 в цилиндрическом корпусе 11 стойки. Верхний подшипник 12 может быть присоединен к скользящей трубе, таким образом, чтобы он скользил в отверстии корпуса 11. Альтернативно верхний подшипник 12 может быть прикреплен к отверстию корпуса 11, таким образом, чтобы скользящая труба скользила в нем. Нижний подшипник 2 прикреплен к нижнему концу корпуса 11, при этом скользящая труба может скользить в осевом направлении в нижнем подшипнике. Во время работы силы, действующие на колесо или тележку шасси в режиме руления, взлета или посадки, вызывают боковой изгиб трубы 1, который может создавать проблемы износа в нижнем подшипнике. Нижний подшипник в сборе содержит корпус 3 подшипника, в котором установлены два идентичных гладких опорных кольца 4, расположенных на расстоянии друг от друга в осевом направлении, при этом каждое кольцо расположено в соответствующем гнезде 5 на внутренней поверхности корпуса 3, и все гнезда имеют одинаковую глубину.
Опорные кольца 4 могут представлять собой разрезные кольца, которые защелкиваются в гнездах 5. Если труба 1 имеет боковой изгиб, как преувеличенно показано на фиг.1, она действует с силой реакции на верхний подшипник 12 с одной стороны трубы и входит в контакт с нижней кромкой 6 нижнего опорного кольца 3 на диаметрально противоположной стороне трубы. Контакт с нижним опорным кольцом вначале представляет собой по меньшей мере точечный контакт, который вызывает быстрый износ.
Первый вариант осуществления изобретения, показанный на фиг.2, содержит нижний подшипник 2' с трубчатым корпусом 3', поддерживающим два гладких опорных кольца 4', расположенных на расстоянии друг от друга в осевом направлении, при этом каждое опорное кольцо находится в соответствующем гнезде 5' на внутренней поверхности корпуса 3' для того, чтобы обеспечивать контакт со скользящей трубой 1' стойки шасси. Опорные кольца 4' представляют собой идентичные разрезные защелкивающиеся кольцевые опоры, однако, гнездо 5' для нижнего из двух опорных колец имеет больший диаметр, чем гнездо 5' для верхнего из двух опорных колец, поэтому нижнее опорное кольцо расширяется в радиальном направлении, чтобы занимать больший диаметр в нижнем гнезде 5'. Верхнее из двух нижних опорных колец 4' при установке имеет внутренний диаметр, который обеспечивает поддержку скользящей трубы 1' при отсутствии изгиба, при этом скользящая труба 1' не касается нижнего опорного кольца 4'. Однако когда приложенная нагрузка создает боковой изгиб скользящей трубы 1', как преувеличенно показано на фиг.2, она входит в контакт с нижними в осевом направлении кромками 6' опорных колец 4'. Таким образом, по сравнению с известным подшипником, показанным на фиг.2, площадь контакта между скользящей трубой 1' и кромками опорных колец 4' в варианте осуществления, показанном на фиг.2, увеличивается и, следовательно, износ, вызываемый изгибом трубы, уменьшается, при этом силы трения более равномерно распределяются между двумя опорными кольцами 4', и уменьшается опасность возникновения проблем, связанных с нагреванием, в частности с появлением микротрещин. Для того чтобы исключить контакт при изгибе скользящей трубы Г с нижней кромкой корпуса 3', нижняя кромка корпуса 3' может быть обрезана или скошена, как обозначено ссылочным номером 8'.
Второй вариант осуществления изобретения, показанный на фиг.2, аналогичен варианту осуществления, показанному на фиг.2, при этом два опорных кольца 4" в нижнем подшипнике установлены в гнезда 5" различной глубины на внутренней поверхности трубчатого корпуса 3". Однако особенность второго варианта осуществления заключается в том, что гнездо 5" для нижнего из двух опорных колец имеет фасонный участок 7", на котором диаметр увеличивается в направлении нижнего конца корпуса 11. Нижнее опорное кольцо 4" может изгибаться в радиальном направлении под действием нагрузки, поэтому нижняя часть нижнего опорного кольца 4" изгибается, занимая увеличенную в радиальном направлении часть 9" гнезда 5" и увеличивая, таким образом, площадь контактирования со скользящей трубой 1", как показано на фиг.2.
В альтернативном варианте осуществления изобретения, нижнее из двух нижних опорных колец 4" на фиг.2 может быть установлено в гнезде 5" таким образом, чтобы наиболее близкая к центру часть опорного кольца опиралась на такой же диаметр, как и верхнее из двух нижних опорных колец 4". При этом наиболее близкая к центру часть нижнего опорного кольца входит в контакт и поддерживает скользящую трубу Г таким же образом, как верхнее опорное кольцо 4". В альтернативном варианте осуществления изобретения верхнее опорное кольцо 4" можно исключить, при этом скользящую трубу будет поддерживать только нижнее опорное кольцо 4".
Альтернативные варианты осуществления изобретения, в частности, как показано на фиг.2, могут содержать три и даже больше опорных колец, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль оси корпуса, при этом второе и каждое из следующих опорных колец установлено в гнездах, диаметр которых постепенно увеличивается, таким образом, опорные кольца образуют ступенчатую конструкцию, в которой скользящая труба при боковом изгибе входит в контакт с кромками колец/ступеней, распределяя при этом нагрузку между кромками трех или более опорных колец.
В показанных вариантах осуществления верхний подшипник 12 имеет форму простой неподвижной опоры, однако следует понимать, что он также может быть видоизменен согласно изобретению и может полностью или частично повторять конфигурацию нижнего подшипника 2.
В других альтернативных вариантах осуществления изобретения скользящая труба 1 может иметь боковой изгиб не на одном конце, где она выступает из амортизационной стойки, а может представлять собой трубчатый элемент, который выступает с обеих сторон подшипника, и может иметь боковую нагрузку на обоих концах. В этом случае подшипник может быть симметричным относительно центральной диаметральной плоскости, в то время как одно или несколько опорных колец, расположенных с каждой стороны от центральной диаметральной плоскости, являются, по существу, зеркальным отражением друг друга.