ШАРНИРНЫЙ ПОДШИПНИК

Полезная модель относится к области подшипниковой промышленности и может быть использована при конструировании шарнирных подшипников, работающих в качестве опор невращающихся несущих валов (осей) и компенсирующих несоосность монтажных отверстий цапф и корпусов.
Известен шарнирный подшипник (Подшипники качения, Справочник-каталог, Москва, «Машиностроение», 1997 г., стр.370), включающий 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.
При использовании подшипника такой конструкции в качестве опор невращающихся валов (осей) в цапфах и корпусах имеющих несоосносность монтажных отверстий, поворот внутренних колец вокруг центра кривизны сферической поверхности наружных колец обеспечивает возможность монтажа оси. Недостатком такой конструкции подшипника является то, что упомянутый вал и, соответственно, закрепляемые на нем изделия, располагаются с угловыми погрешностями от номинального расположения, что приводит при эксплуатации к изгибным деформациям вала, а также смещению центра масс и быстрому износу (опорного) узла.
Таким образом, технический результат, получаемый при реализации описываемой полезной модели, состоит в повышении точности базирования невращающихся несущих валов и увеличении ресурса работы опорного узла.
Указанный технический результат достигается тем, что в шарнирном подшипнике, включающем внутреннее кольцо с цилиндрическим отверстием и наружной поверхностью сферической формы, установленное с зазором в наружное кольцо с внутренней поверхностью сферической формы, на которой выполнены пазы для обеспечения возможности сборки подшипника, 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.
При этом пазы на внутренней поверхности наружного кольца могут быть расположены диаметрально противоположно относительно оси подшипника, их ширина превышает высоту внутреннего кольца, а расстояние между ними равно или больше диаметра сферической поверхности внутреннего кольца.
Предпочтительно, чтобы величина эксцентриситета сферической поверхности внутреннего кольца относительно цилиндрического отверстия была не менее максимально допустимой величины отклонения оси монтажного отверстия корпуса от номинального положения.
Целесообразно, кольца подшипника выполнять из коррозионностойкой стали.
При монтаже такого подшипника, компенсация несоосности монтажных отверстий, осуществляется посредством поворота эксцентричного внутреннего кольца вокруг оси отверстия. При этом ось узла при монтаже занимает номинальное положение без углового наклона. Поворот внутреннего кольца осуществляют при воздействии поворотного инструмента, например, торцового ключа на пазы, выполненные на торцевой поверхности внутреннего кольца.
На чертеже фиг.1 представлена конструкция описываемого шарнирного подшипника, а на фиг.2 показан вид подшипника, установленного в корпусе.
Шарнирный подшипник, в соответствии с полезной моделью состоит из наружного
2
кольца 1, внутренняя поверхность которого выполнена сферической формы с центром в точке О и содержит пазы 2 для осуществления монтажа подшипника.
2
2
1
Поверхность цилиндрического отверстия внутреннего кольца расположена эксцентрично относительно его сферической поверхности и центра О сферической поверхности наружного кольца на величину равную допустимо возможному отклонению оси, проходящей через центр O сферической поверхности наружного кольца 1 от ее номинального расположения в центре О.
На торце внутреннего кольца 4 выполнены пазы 5 для обеспечения взаимодействия с поворотным инструментом.
В предпочтительном варианте пазы 2 на внутренней поверхности наружного кольца 1 расположены диаметрально противоположно относительно оси кольца и имеют ширину превышающую высоту внутреннего кольца, а расстояние D между ними равно или больше диаметра наружной сферической поверхности 3
Описываемый шарнирный подшипник работает следующим образом.
1
2
2
1
Подшипник устанавливают в посадочное отверстие корпуса 6, имеющее смещение его оси относительно ее номинального расположения O на величину «е». Таким образом, положение оси O наружного кольца совпадает с положением оси отверстия корпуса 6 и также смещена от номинального расположения на величину «е», как и ось вала 7, размещенного в цилиндрическом отверстии внутреннего кольца 4 кольца подшипника. Далее поворачивают эксцентричное внутреннее кольцо 4 до совмещения оси О цилиндрического отверстия внутреннего кольца с номинальным положением оси отверстия корпуса 6 - с центром в точке O. Поворот кольца 4 осуществляют путем воздействия с силой Р на пазы 5 на торце кольца посредством поворотного инструмента, например, торцового ключа (на чертеже не показан).
1
Таким образом, при монтаже обеспечивается возможность установки вала 7 в номинальное положение, т.е ось вала 7 занимает положение O. Возможность
2
относительного поворота сферических поверхностей наружного и внутреннего колец вокруг центра O подшипника в различных плоскостях обеспечивает дополнительно компенсацию погрешностей связанных с перекосом осей посадочных отверстий в корпусе.