Підшипниковий вузол

Підшипниковий вузол, що містить корпус з торцевими кришками та підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навкруг цапфи вала несучих порожнистих роликів, а також контактні зі згаданими роликами проміжні ролики, причому внутрішню поверхню корпусу виконано фасонною з ділянками, кожна поверхня яких еквідистантна обхопленій поверхні роликів та має антифрикційні 3 можливий інтенсивний знос вкладиша та ролика, що призводить до руйнування підшипникового вузла. Крім того, в результаті фрикційного контакту ролика та вкладиша відбувається гальмування або зупинка роликів. У цьому випадку їх подальший розгін буде супроводжуватися проковзуванням та інтенсивним зносом. Ще один недолік пов'язаний з великим перепадом частот обертання вала та несучих роликів. При цьому також можливе проковзування та знос у фрикційному контакті, що призводить до зниження надійності роботи підшипникового вузла. В основі корисної моделї лежить завдання підвищити надійність роботи підшипникового вузла. Для вирішення цього завдання у підшипниковому вузлі, що містить корпус з торцевими кришками та підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навкруг цапфи вала несучих порожнистих роликів, контактні зі згаданими роликами проміжні ролики, антифрикційні вкладиші, камери та отвори для підведення стиснутого газу, проміжні ролики виконано ступінчастими, мають гребені та осьові обмежники, які розташовані у торцевих кришках, при цьому ближчі до цапфи валу проміжні ролики сполучені з останньою своїми гребенями, а також з гребенями двох інших проміжних роликів, а в свою чергу гребені останніх роликів сполучені з несучими роликами і також виконані ступінчастими, при цьому частину несучих роликів обхоплено гнучкою замкнутою ланкою, яка знаходиться у контакті з додатковою опорою, що виконана у вигляді порожнистого ролика на нерухомій осі з живильними отворами, а також має систему приводу до обертання. Виконання роликів ступінчастими, а також виконання двох рядів проміжних роликів дає можливість зниження різниці частот обертання у фрикційному контакті. Такий контакт відбувається: - між цапфою вала та гребенями проміжних роликів, ближчих до цапфи; - між роликами, ближчих до цапфи вала, та гребенями проміжних роликів другого ряду; - між даними роликами та несучими роликами. При цьому кожний проміжний ролик, ближній до цапфи вала, контактний з гребенями більшого діаметру дво х інших проміжних роликів. Кожний проміжний ролик з даної групи контактний з двома несучими роликами, діаметр яких відповідно більше, ніж діаметр гребенів проміжних роликів. Таким чином, у кожному фрикційному сполученні відбувається редукування частоти обертання, причому різниця частот обертання у кожному фрикційному контакті значно нижче, ніж у прототипа. Це дозволяє зменшити знос у фрикційних сполученнях та відповідно підвищити надійність роботи. Одночасно відбувається зменшення швидкості на поверхні несучих роликів, що знижує ймовірність інтенсивних зносів поверхні за ударних навантаженнях та підвищує надійність роботи підшипникового вузла. Усувається обмеження діаметру несучих роликів, тому що підбором діаметрів проміжних роликів можливо забезпечити допустиму різницю 3487 4 частот обертання у фрикційних контактах та достатній рівень швидкості на поверхні роликів. Підвищення несучої здатності вузла за рахунок збільшення діаметрів несучих роликів знижує ймовірність перевантажень, а отож зносу. Крім того, проміжні ролики дозволяють перерозподіляти навантаження між несучими роликами. Навантаження передається через один проміжний ролик, що має контакт з цапфою вала, на чотири несучих ролика. Використання гнучкої обхоплюючої ланки та додаткової опори дозволяє ще більше розширити можливості вузла за несучою здатністю та швидкохідністю без погіршення його надійності. За рахунок взаємодії з несучими роликами за допомогою гнучкої ланки додаткова опора приймає навантаження з вала та підвищує несучу здатність вузла. Система приводу до обертання допоміжної опори дозволяє полегшувати розкрутку роликів при гальмуваннях, що виникають під впливом ударних навантажень. Наявність гнучкого елемента дозволяє синхронізувати частоти обертання роликів. Таким чином зростає надійність роботи підшипникового вузла за рахунок зменшення проковзування у фрикційних сполученнях. При регулюванні натягу гн учкої ланки можливий розподіл навантаження між несучими роликами та додатковою опорою. На фіг. 1 показано загальний вид підшипникового вузла. На фіг.2 показано переріз фіг.1 по А-А. Підшипниковий вузол виконано наступним чином. Цапфи 1 вала сполучені з гребенями 2 проміжних ступінчастих роликів 3, ближчих до цапфи валу. Кожний проміжний ролик 3 сполучено з гребенями 4 проміжних роликів 5, діаметр яких більший за діаметр гребенів 2 роликів 3. Проміжні ролики 3 та 5 мають осьові обмежники 6 з болтів 7, що вкручені та зафіксовані у торцевих кришках 8, та контактні вставки для сферичних торцевих поверхонь роликів 3 та 5. На поверхні сухариків, контактних з торцевими поверхнями роликів, розміщені антифрикційні вкладиші. Ролики 5 контактують зовнішніми поверхнями з несучими роликами 9, які мають ступінчасту конфігурацію та виконані порожнистими. Ролики 9 розташовані з зазором у фасонних ділянках корпусу 10, причому поверхня кожної ділянки еквідистантна обхопленій поверхні несучого ролика 9 та забезпечена антифрикаційним вкладишем 11. Антифрикаційні вкладиші 11 розташовані в корпусі таким чином, що утворюють камери 12 та мають на поверхні рівномірно розташовані отвори 13 для подачі робочого середовища під тиском за допомогою підведення 14 від системи стиснутого газу (на кресленнях не зображено). Частина несучих роликів 9 обхоплюється замкнутою гнучкою ланкою 15. Гнучка ланка 15 має контакт з додатковою опорою у вигляді порожнистого ролика 16 на осі 17 з зазором. Вісь 17, що встановлена у корпусі, виконана порожнистою та має радіальні живильні отвори 18, що сполучені за допомогою штуцера 19 з системою стиснутого газу. Цапфи 20 осі 17 виконано ексцентричне на розмір і. На зовнішній по 5 3487 верхні ролика 16 виконано асиметричні виточки у вигляді фрезованих лисок 21, на які крізь тангенціальні канали 22 у корпусі 10 від системи подачі робочого середовища подається стиснутий газ на розкрутку ролика 16. При цьому зазор j між ділянкою корпусу з каналами 22 та зовнішньою поверхнею ролика 16 повинен бути більше, ніж ексцентриситет f. Конструкція працює наступним чином. Робочий газ із системи стиснутого газу крізь підведення 14 надходить у камери 12, що створені поверхнями корпусу 10 та антифрикаційних вкладишів 11, а далі до отворів 13. Таким чином відбувається газостатичне підвішування роликів 9. Аналогічно, після подання газу із штуцера 19 у порожнину осі 17 та далі до радіальних живильних отворів 18, відбувається газо статичне підвішування ролика 16 додаткової опори. При обертанні вала рух за рахунок фрикційного контакту гребенів 2 та цапфи 1 передається на проміжні ролики З, а потім за рахунок фрикційного контакту роликів 3 та гребенів 4 на проміжні ролики 5. Далі, завдяки фрикційному контакту роликів 5 та несучих роликів 9, рух передається на останні. При цьому газостатичні підшипники несучих роликів 9, що підтримують подання газу в зазор між поверхнями роликів 9 та антифрикційними вкладишами 11, сприймають статичні та динамічні навантаження, що передаються від валу. За допомогою гнуч Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 6 кої замкнутої ланки 15 рух передається на ролик 16 додаткової опори. Газостатичний підшипник ролика 16, що функціонує за рахунок підводу газу між поверхнями ролика 16 та осі 17, також сприймає частину статичних та динамічних навантажень від вала. При експлуатації підшипникового вузла за умовами гальмування в наслідок ударних навантажень несучих роликів 9 передбачається режим роботи, коли газ під тиском подається у канали 22 та впливає на фрезовані лиски 21, що призводить до обертання ролик 16, який за допомогою гнучкої замкнутої ланки 15 передає рух несучим роликам 9. Підбором характеристик даного приводу можливо синхронізувати частоти обертання роликів 2, 5, 9 та 16 відповідно до частоти обертання вала у період його розгону і таким чином зменшити ймовірність зносу у фрикційних сполученнях. При необхідності перерозподілу навантаження здійснюється поворот деталі 17 навколо своєї осі, при цьому, внаслідок ексцентриситету між віссю 17 та її цапфами 20, змінюється положення осі 17 та відповідно степінь натягу гн учкої замкнутої ланки 15. Конструкція дозволяє підвищити надійність роботи підшипникового вузла за рахунок зменшення ймовірності інтенсивного зносу поверхонь сприйняття навантажень та забезпечує достатню працездатність за наявності ударних навантажень. Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601