ПОДШИПНИК ШАРНИРНЫЙ ДЛЯ ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к подшипникам шарнирным для подвижных соединений.
Известен подшипник шарнирный, содержащий наружное кольцо с дорожкой качения и внутреннее кольцо с дорожкой качения, (ГОСТ 3635-78. Подшипники шарнирные. Технические условия, - М., Изд-во стандартов, 1981. - С. 2.
Основным недостатком этого подшипника является незначительный допустимый угол взаимного перекоса колец подшипника.
Известен подшипник шарнирный по патенту РФ за изобретение №2186267, МПК F16C 23/00, опубл. 10.03.2002 г.
Шарнирный подшипник содержит внутреннюю обойму со сферической наружной поверхностью, наружную обойму и установленную между ними антифрикционную прокладку. Внутренняя поверхность наружной обоймы оборудована не менее чем двумя пазами и расточкой типа "ласточкин хвост", служащими для закрепления эластичной антифрикционной прокладки на внутренней поверхности наружного кольца, при этом антифрикционная прокладка выполнена из угленаполненного полиамида, например, типа УПА 6/30.
Недостаток: сложность конструкции.
Известен подшипник шарнирный по патенту РФ на полезную модель №65594, МПК F16C 17/02, опубл. 10.08.2007 г., прототип.
Этот шарнирный подшипник включает внутреннее кольцо с наружной поверхностью сферической формы и цилиндрическим отверстием, установленное с зазором в наружное кольцо с внутренней поверхностью сферической формы, на которой выполнены пазы для обеспечения возможности сборки подшипника, отличающийся тем, что наружная сферическая поверхность внутреннего кольца выполнена эксцентричной относительно цилиндрической поверхности, а на торцевой поверхности упомянутого кольца выполнены пазы для взаимодействия с поворотным инструментом, например, торцовым ключом.
Недостатки: сложность конструкции, небольшой допустимый угол поворота внутреннего кольца относительно наружного, повышенный уровень вибраций при больших углах поворота.
Задачи создания полезной модели: упрощение конструкции, увеличение допустимого угол поворота внутреннего кольца относительно наружного, снижение уровня вибраций при больших углах поворота, а также расширение ассортимента технических средств определенного назначения (подшипников шарнирных для подвижных соединений).
Техническим результатом заявленного технического решения является реализация этого назначения.
1
2
Решение указанных задач достигнуто в подшипнике шарнирном для подвижных соединений, содержащем внутреннее кольцо с наружной поверхностью сферической формы и цилиндрическим отверстием, установленное с зазором в наружное кольцо с внутренней поверхностью сферической формы, на которой выполнены пазы для обеспечения возможности сборки подшипника, тем, что радиусы наружной сферической поверхности внутреннего кольца R и внутренней сферической поверхности наружного кольца R связаны между собой соотношением:
1
2
R/R=(0,9-0,995).
Непостоянство диаметра наружной сферической поверхности внутреннего кольца может быть выполнено из условия:
oc1
o
Δd/d<0,004, где:
oc1
Δd - непостоянство диаметра наружной сферической поверхности внутреннего кольца,
o
d - диаметр цилиндрического отверстия внутреннего кольца.
Непостоянство диаметра наружной сферической поверхности внутреннего кольца в осевой плоскости может быть выполнено из условия:
oc2
o
Δd/d<0, 003 мм,
oc2
где: Δd - непостоянство диаметра сферической поверхности внутреннего кольца,
o
d - диаметр цилиндрического отверстия внутреннего кольца
Сущность полезной модели поясняется чертежами (фиг. 1-6), где:
- на фиг. 1 приведен подшипник в сборе в разрезе А-А,
- на фиг. 2 приведен вид сбоку,
- на фиг. 3 приведено внутреннее кольцо,
- на фиг. 4 приведено наружное кольцо,
- на фиг. 5 приведен вид В,
- на фиг. 6 приведен разрез С-С.
1
0
Подшипник шарнирный для подвижных соединений (фиг. 1-6) содержит внутреннее кольцо 1 с наружной поверхностью 2 сферической формы, выполненной радиусом R и цилиндрическим отверстием 3 диаметром d, установленное с зазором δ в наружное кольцо 4 с внутренней поверхностью 5 сферической формы, на которой выполнены пазы 6 для обеспечения возможности сборки подшипника.
Во внутреннем кольце 1 выполнено два радиальных отверстия 7, а в наружном кольце 4 - отверстие 8 для фиксации.
Радиусы наружной сферической поверхности 2 внутреннего кольца 1 и внутренней сферической поверхности 5 связаны между собой соотношением:
1
2
R/R=(0,9-0,995).
Доказательство оптимальности этого диапазона приведено в табл.
* - варианты 1 и 10 имеют повышенную вибрацию.
oc1
Оптимальное непостоянство диаметра наружной сферической поверхности 2 внутреннего кольца 1 должно быть выполнено из условия Δd<0,004, это установлено экспериментально см. табл. 2, где:
oc1
Δd - непостоянство диаметра наружной сферической поверхности внутреннего кольца,
o
d - диаметр цилиндрического отверстия внутреннего кольца.
Непостоянство диаметра наружной сферической поверхности 2 внутреннего кольца 1 в осевой плоскости может быть выполнено из условия (см. табл.3).
oc2
o
Δd/d<0, 003 мм, где:
o
d - диаметр цилиндрического отверстия внутреннего кольца,
oc2
Δd - непостоянство диаметра сферической поверхности внутреннего кольца.
СБОРКА ПОДШИПНИКА
При сборке подшипника устанавливают внутреннее кольцо 1 в наружное кольцо 4 через пазы 6 (фиг. 1 и 2).
РАБОТА ПОДШИПНИКА
1
2
При работе подшипника (фиг. 1-6) возможен перекос внутреннего кольца 1 относительно наружного кольца 4 за счет наличия радиусных поверхностей наружной 2 и внутренней 5 на угол ϕ=±10°. Оптимальное соотношение радиусов наружной сферической поверхности 2 внутреннего кольца 1 и внутренней сферической поверхности связанных между собой соотношением: R/R=(0,9-0,995) обеспечивает снижение уровня вибраций при значительных углах поворота внутреннего кольца 1 относительно наружного кольца 4.
Использование предложенных подшипников позволяет по сравнению с применением подшипника, выбранного в качестве прототипа:
- расширить ассортимент продукции определенного назначения, а именно подшипников шарнирных для подвижных соединений,
- повысить допустимую нагрузку,
- увеличить допустимый угол перекоса внутреннего кольца относительно наружного.