DE3330862A1

DE3330862A1 - Self-adjusting shaft construction

Info

Publication number: DE3330862A1
Application number: DE19833330862
Authority: DE
Inventors: András Dipl.-Ing. Budapest Tarcsafalvi
Original assignee: Magyar Optikai Muvek; Magyar Optikai Muevek
Current assignee: Magyar Optikai Muvek; Magyar Optikai Muevek
Priority date: 1983-08-26
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1985-03-14
Also published as: CH667154A5

Abstract

Self-adjusting shaft construction, in particular for girotheodolites having a short period of oscillation and two degrees of freedom, which construction has a housing and a rotating unit mounted in the said housing - following the movement of the oscillation system. For play-free mounting even in the event of temperature changes, two hollow-spherical ball-running faces and, opposite these, two angular running faces are formed on the housing and the rotating unit, a row of balls being arranged between each ball-running face and the angular running face lying opposite it and there being a flexible tensioning element provided in the device for tensioning the rows of balls.

Description

Selbsteinstellende Wellenkonstruktion Self-adjusting shaft construction

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsteinstellende Wellenkonstruktion insbesondere zur Lagerung von sich drehenden Einheiten, die der Bewegung eines die geodätische Nordrichtung anpeilenden Schwingungssystems bei über eine kurze Schwingungsdauer verfügenden Kreiseltheodoliten mit zwei Freiheitsgraden folgen.The invention relates to a self-adjusting shaft construction in particular for the storage of rotating units that support the movement of a die Geodetic north direction orienting oscillation system with over a short period of oscillation gyroscopic theodolites with two degrees of freedom.

Die Lagerung der Dreheinheiten, die den Schwingungen des die geodätische Nordrichtung anpeilenden Schwingungssystems bei über eine kurze Schwingungsdauer und zwei Freiheitsgrade verfügenden Kreiseltheodoliten folgen, muß so gewählt werden, daß die Lagerung spielfrei ist und sich selbst einstellt.The bearing of the rotating units, which the vibrations of the geodetic Vibration system aiming north with over a short period of oscillation and follow gyroscopic theodolites with two degrees of freedom, must be chosen so, that the storage is free of play and adjusts itself.

Es sind Wellen mit Kugellagerungen, Gleitlagerungen oder mit deren Kombination bekannt.There are shafts with ball bearings, slide bearings or with their Combination known.

Solche Ausführungsformen stellen z.B. diejenigen Wellen dar die über zwei Kugelreihen verfügen, von denen die eine die vertikale Belastung trägt, während die andere Kugelreihe auf einer auf die Welle aufgezogenen, axial bewegbaren, mit Federkraft belasteten Hülse, und desweiteren zwischen an dem ortsfesten Teil ausgebildeten Laufflächen - von denen die eine konisch, die andere zylindrisch ist - angeordnet und gegen die Laufflächen angedrückt ist.Such embodiments represent those waves, for example have two rows of balls, one of which bears the vertical load while the other row of balls on an axially movable one pulled onto the shaft Spring force loaded sleeve, and further between formed on the stationary part Treads - one of which is conical, the other cylindrical - arranged and is pressed against the running surfaces.

Es sind Wellen bekannt, bei denen die Wellenrichtung durch eine-zwischen ebenen Flächen an den ortsfesten und sich drehenden Flächen laufende Kugelreihe bestimmt wird, während die Zentrierung von eienm zwischen dem ortsfesten und dem sich drehenden Teil ausgebildeten zylindrischen Hülsenstreifen und eine Zapfenfläche, und die Begrenzung der axialen Bewegung mittels einer Anschlagstelle gewährleistet sind.There are waves known, in which the wave direction by an-between row of balls running flat surfaces on the stationary and rotating surfaces is determined while the centering of eienm between the fixed and the rotating part formed cylindrical sleeve strip and a pin surface, and the limitation of the axial movement is ensured by means of a stop point are.

Der Nachteil solcher Wellenkonstruktionen zeigt sich darin, daß sie nur innerhalb recht beschränkter Grenzen die erforderliche Präzision sicherstellen oder infolge der im Werk ausgebildeten Anschlagflächen sowohl über ein axiales, wie auch ein radiales Spiel verfügen. Unter Berücksichtigung der während der Arbeiten mit Gelände instrumenten auftretenden extremen Temperaturbeanspruchungen ändert sich infolge der Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe die Größe der Lagerspiele.The disadvantage of such shaft constructions is that they ensure the required precision only within very limited limits or as a result of the stop surfaces formed in the factory, both via an axial, as well as a radial play. Taking into account during the work extreme temperature loads occurring with off-road instruments Due to the use of different materials, the size of the bearing clearances.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine selbsteinstellende Wellenkonstruktion zu schafFen, durch welche die Nachteile der bekannten Anordnungen beseitigt sind.The invention solves the problem, a self-adjusting To create shaft construction, through which the disadvantages of the known arrangements are eliminated.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in der sich selbsteinstellenden Wellenkonstruktion an dem Gehäuse und der sich drehenden Einheit zwei hohlsphärische Kugellaufflächen, und denen gegenüberliegend jeweils eine Winkellauffläche ausgebildet sind, zwischen den hohlsphärischen Kugellaufflächen und Winkellaufflächen Kugelreihen angeordnet sind, und zum Spannen der Kugelreihen ein elastisches Spannelement in der Vorrichtung vorgesehen ist.This is achieved according to the invention in that in the self-adjusting Shaft construction on the housing and the rotating unit two hollow spherical Ball running surfaces, and opposite which an angular running surface is formed are rows of balls between the hollow spherical ball bearing surfaces and angular bearing surfaces are arranged, and for tensioning the rows of balls an elastic tensioning element in the device is provided.

rigur 1 stellt eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen sich selbsteinstellenden Wellenkonstruktion dar.rigur 1 represents an advantageous embodiment of the invention self-adjusting shaft construction.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, weist die Vorrichtung als sich drehende Einheit eine Hohlwelle 10 auf, die in einem hohlzylindrischen Gehäuse 9 drehbar gelagert ist.As can be seen from the figure, the device has as itself rotating unit on a hollow shaft 10, which is in a hollow cylindrical housing 9 is rotatably mounted.

Hieru ist an jedem Gehäuseende ein Innenflansch ausgebildet, an dessen Innenumfang eine ringförmige hohlsphärische Kugellauffläche 1, 4 ausgebildet ist, deren Krümmungsmittelpunkt 8, 11 auf der Achse der Hohlwelle 10 liegt. Die Krümmungsmittelpunkte 8, 11 der beiden hohlsphärischen Kugellaufflächen sind axial zur Hohlwelle 10 im Abstand voneinander angeordnet. Die Kugellaufflächen 1, 4 sind in einem derartigen Winkel zur Achse der Hohlwelle angestellt, daß ihre Krümmungsmittelpunkte 8, 11 innerhalb des Gehäuses 9 liegen und diejenigen ihrer vom Krümmungsmittelpunkt 8, 11 ausgehenden Radien, die die kreisförmige Axialmittellinie der Kugellaufflächen schneiden, eine gedachte Kegel Fläche mit einem Öffnungswinkel im Bereich von 80°, vorzugsweise von 90°, bilden.Here an inner flange is formed at each end of the housing Inner circumference an annular, hollow spherical ball running surface 1, 4 is formed, the center of curvature 8, 11 of which lies on the axis of the hollow shaft 10. The centers of curvature 8, 11 of the two hollow spherical ones Ball running surfaces are axial to Hollow shaft 10 arranged at a distance from one another. The ball raceways 1, 4 are in made such an angle to the axis of the hollow shaft that its centers of curvature 8, 11 lie within the housing 9 and those of their center of curvature 8, 11 outgoing radii that form the circular axial centerline of the ball raceways intersect, an imaginary conical surface with an opening angle in the range of 80 °, preferably of 90 °.

Jeder der hohlsphärischen Kugellaufflächen 1, 4 entlang dieser Radien gegenüberliegend ist an der Hohlwelle 10 eine Winkellauffläche 3, 6 ausgebildet, von deren Winkelschenkelflächen die eine axial, und die andere radial zur Achse der Hohlwelle 10 verlaufen. Zwischen jeder hohlsphärischen Kugellauffläche 1, 4 und der dieser gegenüberliegenden Winkellauffläche 3, 6 ist jeweils eine Kugelreihe aus Lagerkugeln 2, 5 angeordnet. Der eine Innenflansch des Gehäuses 9 ist mit seiner Kugellauffläche 4 über ein axial zum Gehäuse 9 wirkendes elastisches Spannelement 7, vorzugsweise eine kreisringförmige Blattfeder, verbunden, welches derart vorgespannt ist, daß es über die Kugellauffläche 4 die Kugelreihen 2, 5 in die Winkellaufflächen 3, 6 hineindrückt.Each of the hollow spherical ball bearing surfaces 1, 4 along these radii opposite an angular running surface 3, 6 is formed on the hollow shaft 10, one of the angled leg surfaces is axially and the other is radial to the axis the hollow shaft 10 run. Between each hollow spherical ball bearing surface 1, 4 and the angular running surface 3, 6 opposite this is in each case a row of balls from bearing balls 2, 5 arranged. The one inner flange of the housing 9 is with his Ball running surface 4 via an elastic clamping element acting axially to the housing 9 7, preferably an annular leaf spring, connected, which is pretensioned in this way is that it over the ball running surface 4, the rows of balls 2, 5 in the angular running surfaces 3, 6 press in.

Bei dieser Anordnung kann sich die Hohlwelle 10 stets um die von den Krümmungsmittelpunkten 8, 11 definierte Drehachse spielfrei und exakt - auch bei extremen Temperaturverhältnissen - drehen. Die Spielfreiheit wird durch das elastische Spannelement 7 gewährleistet. Von dem Standpunkt der Funktion ist auch eine Anordnung gleichwertig, bei der die Kugellaufflächen an der Welle 10 und die Winkellaufflächen an dem Gehäuse 9 ausgebildet sind. Auch durch die Kombination der beiden Lösungen sind die vorerwähnten Vorteile gewährleistet.In this arrangement, the hollow shaft 10 can always be of the Centers of curvature 8, 11 defined axis of rotation without play and exactly - also with extreme temperature conditions - turn. The freedom of play is ensured by the elastic Clamping element 7 guaranteed. From the standpoint of function it is also an arrangement equivalent, in which the ball running surfaces on the shaft 10 and the angular running surfaces are formed on the housing 9. Also by combining the two solutions the aforementioned advantages are guaranteed.

Claims

Self-adjusting shaft construction claim Self-adjusting Wave construction, especially for a short period of oscillation and two degrees of freedom disposable gyroscopic theodolites that have a housing and one stored in it - the movement of the oscillation system following - having rotating unit, characterized in, that on the housing (9). and the rotating unit (10) has two hollow spherical ones Ball running surfaces (1.4) and two opposite angular running surfaces (3.6) are designed that between each ball bearing surface and the opposite one Angular running surface rows of balls (2.5) are arranged, and that for clamping the rows of balls an elastic tensioning element (7) is provided in the device.