RU1780567C

RU1780567C - Частично кольцева линейна шарикова втулка, продольна уплотнительна планка дл линейной шариковой втулки

Info

Publication number: RU1780567C
Application number: SU904743697A
Authority: RU
Inventors: Альберт Эрнст; Дюч Герман; Хефлинг Райнер
Original assignee: Дойче Штар Гмбх
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1992-12-07
Also published as: EP0504951A3; EP0390156A1; US5044779A; EP0390156B1; BR9001473A; JP2533752Y2; JPH02286909A; EP0504951B1; DE59001402D1; DE59009956D1; ATE131258T1; JPH0744804U; EP0504951A2; DD293405A5; ES2054131T3; ATE89374T1; DE3910457A1; UA11247A

Abstract

Использование: машиностроение, в шариковых втулках. Сущность изобретени : шарикова втулка содержит сепаратор с дорожками качени и по сами, в которых уста- новлены ограничительные планки с беговыми дорожками, идентичными беговым дорожкам сепаратора, по торцам сепаратора установлены фиксирующие кольца и уплотнительные элементы. Во втулке установлено средство фиксации от проворота кольцевых уплотнений элементов Уплотнительные элементы установлены с возможностью перемещени в радиальном направлении Шарикова втулка снабжена продольной уплотнительной планкой, на концах которой выполнены выступы, участки , расположенные за этими выступами, вы- полнены в виде съемных элементов с захватами 7 з.п. ф-лы, 28 ил.

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в шариковых втулках.

Известна частично кольцева шарикова втулка, содержаща сепаратор с дорожками качени в виде рабочих и возвратных пр молинейных каналов, соединенных дугообразными участками и с пазами, в которых установлены ограничительные планки с беговыми дорожками на внутренней поверхности , идентичными беговым дорожкам сепаратора , фиксирующие кольца, расположенные по торцам сепаратора, и кольцевые уплотнительные элементы, содержащие корневую часть и зычковую, уп- ругоприлегающую к валу (патент ФРГ № 3512858, кл. F 16 С 29/06. 1987).

Недостатком известного устройства вл етс невозможность обеспечить равно- мирное прилегание кольцевых уплотнений к

валу при нарушении соосности вала и оси приводного отверсти

Целью изобретени вл етс повышение надежности путем исключени проворачивани вокруг оси сепаратора, а также путем обеспечени герметичного прилегани кольцевых уплотнений к валу.

Указанна цель достигаетс тем, что втулка снабжена средством фиксации от проворота кольцевых уплотнительных элементов , которые установлены с возможно стью перемещени в радиальном направлении

Уплотнительные элементы размещены в кольцевых пазах, выполненных в торцах сепаратора и ограничены снаружи фиксиру ющими кольцами. Это облегчает, в частности , встраивание тех или иных кольцевых уплотнений

VI 00

О

сл о

VI

Ј

Периферийна фиксаци положени кольцевого уплотнени осуществл етс с помощью выступа, выполненного на стенке паза сепаратора, размещенного в отверстии , выполненном в уплотнительном элементе .

Дл исключени заклинивани кольцевого уплотнени между ограничительными поверхност ми кольцевого паза сепаратора и фиксирующего кольца высота выступа превышает толщину кольцевого уплотни- тельного элемента, а фиксирующее кольцо установлено с возможностью контакта его внутренней поверхности с выступом. Деформаци фиксирующего кольца предотвращаетс с помощью того, что оно соединено с кулачком с помощью винта.

Надежное уплотнение достигаетс установкой ограничительной планки с возможностью контакта с концом кольцевых уплотнительных элементов. Простота монтажа достигаетс выполнением на концах планки выступов, а частей планки, расположенных за этими выступами, в виде съемных элементов с захватами.

На фиг. 1 показано продольное сечение линейной шариковой втулки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - вид на внутреннюю сторону ограничительной планки; на фиг. А - вид с торца на ограничительную планку; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг,б - узел I на фиг.5; на фиг.7 - концевой участок ограничительной планки; на фиг. 8 - сечение В-В на фиг.7; на фиг.9 - сечение Г-Г на фиг. 7; на фиг.10 - сечение Д-Д на фиг. 8; на фиг. 11 - сечение Е-Е на фиг. 8; на фиг. 12 - схема определени уровн основани дорожки качени на концевом участке ограничительной планки; на фиг, 13 - сечение А-А на фиг. 1 (при удаленных ограничительных пластинах и шариках); на фиг.14-узел II на фиг,13; на фиг. 15- вид Ж на фиг.13; на фиг. 16 - сечение 3-3 на фиг. 13; на фиг.17 - сечение И-И на фиг. 13; на фиг.18 - частичное сечение ограничительной планки (фиг, 7) с одним концевым скосом; на фиг. 19 - сечение К-К на фиг. 15 (при заполнении шариками); на фиг. 20 - сечение А-А на фиг, 1 (вариант выполнени с частично кольцевой втулкой); на фиг. 21 - узел III на фиг. 20; на фиг. 22 - вид с торца на линейный шарикоподшипник (вариант выполнени ); на фиг. 23 - узел IV на фиг., 22; на фиг. 24 - сечение Л-Л на фиг. 23; на фиг. 25- сечение М-М на фиг. 23; на фиг. 26- вид Н на фиг, 22; на фиг.27 - продольна уплот- нительна планка; на фиг. 28 - уплотнитель- на планка (фиг. 6). Шарикова втулка (фиг.1 и 2) содержит сепаратор 1, выполненный из упругой пластмассы. В сепаратор вставлены ограничительные планки 2, которые содержат внешнюю окружною поверхность 3, прилегающую к отверстию в корпусе подшипника , и внутреннюю окружную поверхность 4. Ограничительные планки 2 выполнены из твердого материала, вчастно сти закаленной стали.

Сепаратор 1 и ограничительные планки 2 образуют направл ющую дл комплекта

0 шариковб. Каждый комплект шариков образует несущий р д 6 шариков и отвод щий р д 7 шариков, несущие р ды 6 шариков проход т через возвратные участки 8 сепаратора 1 внутрь с прилеганием к валу.

5 Отвод щие р ды 7 шариков опираютс радиально о сепаратор 1. Оба пр молинейных р да б и 7 шариков прилегают k внутренней поверхности 4 той или иной ограничительной планки 2. Несущий р д 6

0 шариков и отвод щие р ды 7 шариков соедин ютс между собой с помощью дугообразных р дов 9 шариков. Ограничительные планки 2 удерживаютс в сепараторе 1 с помощью креплени с геометрическим за5 мыканием, однако с определенным свободным ходом.

На фиг 3-5 показана ограничительна планка 2, выполненна из профильного стержн . Ограничительна планка 2 содер0 жит несущий пр молинейный участок 10 дорожки качени , имеющий по отношению к внешней окружной поверхности 3 более высокий уровень, и отвод щий пр молинейный участок 11 дорожки качени , имеющий

5 по отношению к внешней окружной поверхности 3 более низкий уровень.

Несущий пр молинейный участок 10 дорожки качени служит дл приема несущего р да 6 шар иков, а пр молинейный участок

0 11 дорожки качени -дл приема шариков отвод щего р да 7 шариков. Оба пр молинейных участка 10 и 11 дорожки качени соединены между собой с помощью дугообразных участков 12 дорожки качени . Пр 5 молинейные участки 10 и 11 дорожки качени и концевые участки 13 и 14 выполнены с посто нным профилем до концов ограничительной планки 2. Между пр молинейными участками 10 и 11 дорожки каче0 ни расположено центральное ребро 15, которое имеет посто нный профиль и на концевых участках 16 до конца планки 2 и в конце прерываетс дугообразными участками 12 дорожки качени . На его внешней

5 окружной поверхности 3 планка выполнена криволинейной, что обеспечивает ее прилегание к внутренней поверхности отверсти в корпусе подшипника.

Как видно из фиг. 4 пр молинейные участки 10 и 11 дорожки качени скруглены с

радиусом кривизны, равным или превышающим радиус шариков 5

На фиг. 5 показаны выемки 17 и 18. В выемки 17, имеющие форму горшка, вставл ютс фиксирующие кольца 19 (фиг.1), которые фиксируют ограничительную планку 2 и запирающие шайбы 20 на сепараторе 1. Выемки 18 предназначены дл установки стопорных колец дл осевой фиксации шариковой втулки.

Выполнение ходовых поверхностей показано на фиг. 7-11.

Дугообразные участки 12 дорожки качени расположены на дуге, равной приблизительно 180°. Переход между уровн ми от пр молинейного участка 10 дорожки качени к пр молинейному участку 14 дорожки качени начинаетс на концевом участке а пр молинейного участка 10 дорожки качени . Основание дугообразного участка 12 дорожки качени расположено в области пересечени с пр молинейным участком 10 дорожки качени ниже, чем воображаемое продолжение основани пр молинейного участка 10, в этой области обеспечиваетс также бокова фиксаци тел качени . Перепад уровней на концевом участке а показан (фиг. 8) с углом 2°.

Перепад уровней в области дугообразного участка 12 дорожки качени составл ет около 5°, не возникает никаких скачкообразных изменений уровн . Переходы вл ютс закругленными. Продольное расширение концевого участка а после шлифовани становитс настолько большим, что нагруженные шарики в дугообразном участке 12 дорожки качени непрерывно разгружаютс . Это относительно и к шарикам , вход щим в зону нагрузки. За счет этого обеспечиваетс равномерное и свободное от толчков движение.

На фиг. 7 изображена дугообразна дорожка 12 качени , имеюща минимальный уровень отвод щей пр молинейной дорожки 11 качени . На концевом участке b отвод щего пр молинейного участка 11 дорожки качени происходит медленное нарастание уровн . Резких переходов не происходит . Переходы уровней вл ютс закругленными.

Переходные участки а и b пр молинейных участков 10 и 11 дорожки качени выполнены путем штамповки вместе с дугообразными участками 12 дорожки качени . Сужение ширины центрального ребра 15 в области концевых участков а и b образует переход, имеющий форму воронки, дугообразного участка 12 дорожки качени в пр молинейные участки 10 и 11 дорожки качени .

На фиг 12 показаны различные точки измерени различных величин уровн .

Величины уровн обозначают относительную высоту уровн в миллиметрах на 5 основании дорожки качени , который имеет нулевую величину.

Направление перемещени шариков осуществл етс с помощью сепаратора 1. Направл ющие поверхности в сепараторе

0 выполнены с высокой точностью, поэтому они без смещений прилегают к направл ющим поверхност м ограничительных планок .

Показанные на фиг. 3 и 7 выемки 19

5 служат частично дл приема материала при штамповке дугообразных участков 12 дорожки качени , т.е. при штамповке ограничительные планки 2 с предварительно выполненными выемками вкладываютс в

0 формы пресса, которые прилегают к внешней окружной поверхности 3 и концевым поверхност м, однако в области выемок 19 оставл ют такой зазор, что в него может входить вытесн емый при штамповке мате5 риал и при этом возникает геометри выемок в соответствии с фиг. 7.

На фиг 13 показан сепаратор 1 после извлечени ограничительных планок 2 и шариков 5 выемки 20, в которые вставл ютс

0 ограничительные планки 2, кроме того, показаны шлицы 8, обеспечивающие частичное прохождение шариков несущего р да 6 шариков, а также дорожка 21 качени дн отвод щего р да 7 шариков.

5 Как показано на фиг. 14 и 15, на концах выемок 20, а именно р дом с концевыми поверхност ми 22 выемок 20 соосно с дорожками 21 качени расположены имеющие форму желоба наклонные поверхности 23

0 дл заполнени шариками сепаратора.

На фиг. 19 показано заполнение сепаратора шариками. Заполнительна труба 24 насаживаетс на сепаратор, в результате чего она располагаетс приблизительно на

5 продолжении наклонной заполнительной поверхности 23. При этом верхнее имеющее форму горшка фиксирующее кольцо 19 сн то , а нижнее имеющее также форму горшка фиксирующее кольцо находитс в рабочей

0 позиции относительно ограничительных пластин 2. Т.к. верхнее фиксирующее кольцо отсутствует ограничительна планка 2 может быть переведена в наклонное положение , в результате чего она обеспечивает

5 ввод шариков 5 в полость сепаратора.

Перевод ограничительной планки 2 в наклонное положение происходит вследствие того, что ограничительные поверхности 25 и 26 выемки 18 выполнены параллельными друг другу или что материал сепаратора

1 вл етс настолько упругим, что обеспечиваетс возможность принудительного извлечени ограничительных планок 2.

Ввод шариков 5 в дорожку 21 качени отвод щего р да шариков дополнительно облегчаетс за счет того, что на внутренней стороне ограничительной планки 2 (см. фиг. 18 и 19) выполнен скос 27.

Заполнение сепаратора 1 шариками возможно также в том случае, если длина ограничительной планки 2 равна ширине пр молинейных участков 10 дорожки качени несущих р дов шариков. В этом случае необходимо расположить н аклонные поверхности 23 и скосы 27 соосно тому или иному пр молинейному участку 10 дорожки качени несущего р да шариков.

На фиг. 20 показана шарикова втулка, сепаратор которой выполнен в форме частичного кольца, а вал 28 поддерживаетс станиной 29. Установленные на концах сепаратора 1 фиксирующие кольца 19 также выполнены в форме частичного кольца. С целью исключени проникновени гр зи в область расположени шариков втулка снабжена уплотнением.

На фиг. 21 показаны закрывающие шайбы 20, представл ющие собой кольцевые уплотнительные элементы, которые удерживаютс на сепараторе с помощью фиксирующих колец 19 и прилегают к валу уплотнительной манжетой.

Уплотнительные элементы (фиг. 22-25) имеют базовое тело 30 и угтлотнительный зычок 31. Уплотнительный зычок 31 прилегает к валу. Базовое тело 30 уплотнитель- ного элемента 20, как показано на фиг. 23-25, устанавливаетс в кольцевой выемке 32 концевой поверхности 33 сепаратора 1, котора образована ориентированной в осевом направлении поверхностью 34 и радиальной поверхностью 35, а на концах ограничена концевыми пластинами 36.

Базовое тело 30 размещено с осевым зазором между ориентированной в осевом направлении поверхностью ЗА сепаратора 1 и ориентированной в осевом направлении поверхностью 37 прилегающего к концевой поверхности 38 фиксирующего кольца 19. Диаметр выемки 32 больше диаметра базового тела 30, что обеспечивает установку уплотнительного элемента в выемке с зазором . Этот радиальный зазор необходим дл того, чтобы обеспечить совмещение уплотнительного элемента с изменившейс геометрией при угловом смещении вала 28 относительно сепаратора 1.

Проворотуплотнительных элементов 20 предотвращаетс с помощью выступов 39, размещенных в отверсти х 40 (см фиг 22 и

23). Отверсти 40 выполнены с диаметром, превышающим ширину выступов 39, в результате чего между стенкой отверсти и уплотнительным элементом имеетс радиальный зазор.

На фиг. 22 показано расположение выступов в уплотнительном элементе.

Выступы расположены в концевых област х уплотнительных элементов, т,е. вбли0 зи опорной станины 29. Кроме того, высота выступа 39 больше осевой толщины того или иного базового тела 30. Внутренн сторона основани 41 фиксирующего кольца 19 прилегает к поверхности выступа 39 и соедине5 на с сепаратором с помощью винта 42 с потайной головкой, который ввинчен в выступ 39. Т.к. осева высота выступа 39 больше осевой толщины базового тела 30, то при сильной зат жке винта 42 базовое тело 30

0 не заклиниваетс между поверхност ми выемки . Сохран етс также радиальный зазор уплотнительного элемента. Периферийна фиксаци кольцевых уплотнительных элементов может осуществл тьс с помощью

5 выступов 43 кольцевых уплотнительных элементов относительно концевых пластин 36. Уплотнение шариковой втулки, кроме кольцевых уплотнительных элементов, производитс еще и с помощью уплотнитель0 ных планок 44 с одной корневой частью 45 и одной прилегающей к валу 28 зычковой частью 46.

Корнева часть 45 вставлена в проход щий в осевом направлении и открытый ра5 диально внутрь паз 47 сепаратора 1. На концевых участках пазов 47 выполнены расширени е, в результате чего образованы опорные плечи 48 (фиг. 26).

На корневых част х 45 уплотнительных

0 планок 44 выполнены выступы 49, которые прилегают к опорным плечам 48, и продольные уплотнительные планки 44 имеют на концах участки 50 с посто нным профилем, расположенные за выступами и прилегаю5 щие к уплотнительным элементам, в результате чего обеспечиваетс полное уплотнение промежуточного пространства между валом 28 и сепаратором 1.

На фиг. 27 показана продольна уплот0 нительна планка 44 перед монтажом. В осевом направлении вне выступов 49 на обоих концах планки 44 расположены элементы 51 с захватами, которые при монтаже продольных уплотнительных планок 44 по5 звол ют раст гивать расположенные между выступами 49 участки таким образом, что выступы 49 предварительно смещаютс через плечевые поверхности 48 и могут крепитьс на них. После монтажа элементы 51 с захватами отдел ютс .

На фиг. 28 показана ограничительна планка 2. внешн поверхность которой содержит центральный пр молинейный участок 52, к которому примыкает осевой пр молинейный продольный участок 53, со- единенный с центральным участком плавной закругленной линией с радиусом кривизны gl. Продольный участок 52 образует с участком 53 угол а 35°.

За счет выполнени центрального уча- стка пр молинейный прижим к отверстию подшипника значительно уменьшаетс , что приводит к уменьшению износа.

Внешн поверхность ограничительных планок выполнена закругленной с ради- усом, соответствующим радиусу отверсти подшипника, в результате чего обеспечиваетс прилегание ограничительных пластин в области центрального продольного участка 52 к отверстию корпуса подшипника.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и

Claims

1. Частично кольцева линейна шарикова втулка, содержаща сепаратор с до- рожками качени в виде рабочих и возвратных пр молинейных параллельных каналов, соединенных дугообразными участками и с пазами, в которых установлены ограничительные планки с беговыми дорож- ками на внутренней поверхности, идентичными беговыми дорожками сепаратора, фиксирующие кольца, расположенные по торцам сепаратора, и кольцевые уплотни- тельные элементы, содержащие корневую часть и зычковую, упруго прилегающую к

валу, отличающа с тем, что она снабжена средством фиксации от проворо- та кольцевых уплотнительных элементов.

2.Втулка по п. 1,отличающа с тем, что кольцевые уплотнительные элементы установлены с возможностью перемещени в радиальном направлении,

3.Втулка по п. 1,отличающа с тем, что в торцах сепаратора выполнены кольцевые пазы под кольцевые уплотнительные элементы, ограниченные снаружи фиксирующими пальцами,

4.Втулка по п. 3, отличающа с тем, что стенка паза сепаратора выполнена по меньшей мере с выступом, а в уплотни- тельном элементе выполнено отверстие, в котором размещен упом нутый выступ.

5.Втулка по п. 4, отличающа с тем, что высота выступа превышает толщину кольцевого уплотнительного элемента, а фиксирующее кольцо установлено с возможностью контакта его внутренней поверхности с выступом.

6.Втулка по п. 5. отличающа с тем, что фиксирующее кольцо соединено с кулачком сепаратора с помощью винта.

7 Втулка по пп. 1-3, отличающа - с тем, что ограничительные планки установлены с возможностью контакта с концом кольцевых уплотнительных элементов.

8. Продольна уплотнительна планка дл линейной шариковой втулки по пп. 1-7, отличающа с тем, что на ее концах выполнены выступы, а участки, расположенные за этими выступами, выполнены в виде съемных элементов с захватами.

Фиг1

Фиг.З

6-6

. О

У///&7 /)/777/.

У///////,

iBi z

Фиг 5

А-А

Фиг. 2

Фиг.4

Г8

Г7

1 //

ю

Фиг.6

16

Pui. 12.

ff +v

Фиг.Ю Ј-Ј

Я

15 W

W9ift

R 2,04 R 2.11 R 2.27 R 2.2 R 2.27 R 2.27 R 2.2

л-л

ж

з и

Г & V-V,#

Я

Щиг.Я 8

г5

1 w

/ 7 гзгв

Фиг.М

видЖ

гб

Фиг/б

Ж-Ж

гз& & г/ & ,/ гз

Фиг. 17

Фиг.8 А-А

W

Фиг. 0

к-х м.

№ Фиг.® #

4Pui2i

ft

Фиг. 23

1

J/

фиг 24

M-M

,f

Jf

фиг. 25

I

и

т

ч

RR

д

s

S3

I

15 I

.

%

J

dir

со csi

еО SЈ