RU2341697C1 - Eccentric plain bearing - Google Patents

Eccentric plain bearing Download PDF

Info

Publication number
RU2341697C1
RU2341697C1 RU2007126150/11A RU2007126150A RU2341697C1 RU 2341697 C1 RU2341697 C1 RU 2341697C1 RU 2007126150/11 A RU2007126150/11 A RU 2007126150/11A RU 2007126150 A RU2007126150 A RU 2007126150A RU 2341697 C1 RU2341697 C1 RU 2341697C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolling bodies
intermediate rolling
eccentric
bearing
bodies
Prior art date
Application number
RU2007126150/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Глеб Юрьевич Волков (RU)
Глеб Юрьевич Волков
Дмитрий Алексеевич Курасов (RU)
Дмитрий Алексеевич Курасов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курганский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курганский государственный университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курганский государственный университет
Priority to RU2007126150/11A priority Critical patent/RU2341697C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2341697C1 publication Critical patent/RU2341697C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention is designed to be used in mechanisms converting rotation into oscillation at lower frequency. The proposed plain bearing comprises outer and additional races furnished with internal and external teeth, intermediate plain members. Note that internal race is directly meshed with outer race, while the said intermediate plain members are arranged in space between races to interact with them and between themselves.
EFFECT: maximum eccentricity.
6 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипникам качения, и может быть использовано в механизмах, преобразующих вращательное движение в колебательное.The invention relates to mechanical engineering, namely to rolling bearings, and can be used in mechanisms that convert rotational motion to oscillatory.

Известны эксцентриковые подшипники качения с гладкими рабочими поверхностями (например, А.с.314048 СССР). Такой подшипник содержит наружное и внутреннее кольца, тела качения разного диаметра и сепаратор. Он работает следующим образом. При движении внутреннего кольца, вращающегося с угловой скоростью ω1, тела качения, увлекаемые силами трения, катятся по наружному кольцу. При этом водило-сепаратор вращается относительно наружного кольца с угловой скоростью ωh. Передаточное отношение механизма: I1h=ω1/ωh=1+d2/d1, где d1 и d2 - рабочие диаметры внутреннего кольца 1 и наружного кольца 2. Таким образом, эксцентриковый подшипник выполняет функции опоры качения, эксцентрика и редуктора одновременно, что существенно упрощает конструкцию привода многих механизмов. Недостатком такого эксцентрикового подшипника является то, что в кинематических парах, образуемых телами качения и сепаратором, действуют значительные усилия. В результате тела качения смещаются в окружном направлении, и в подшипнике возникает люфт. Кроме того, существует ограничение по величине эксцентриситета, обусловленное значением коэффициента трения между телами качения и кольцами. Недостатком данного вида подшипников является также непостоянное передаточное отношение механизма, свойственное всем фрикционным передачам.Eccentric rolling bearings with smooth working surfaces are known (for example, A.s.314048 of the USSR). Such a bearing contains an outer and inner ring, rolling elements of different diameters and a cage. It works as follows. During the motion of the inner ring rotating with an angular velocity ω 1 , the rolling bodies carried away by the forces of friction roll along the outer ring. In this case, the carrier separator rotates relative to the outer ring with an angular velocity ω h . Gear ratio: I 1h = ω 1 / ω h = 1 + d 2 / d 1 , where d 1 and d 2 are the working diameters of the inner ring 1 and the outer ring 2. Thus, the eccentric bearing acts as a rolling support, an eccentric and gearbox at the same time, which greatly simplifies the design of the drive of many mechanisms. The disadvantage of such an eccentric bearing is that considerable forces act in the kinematic pairs formed by the rolling bodies and the cage. As a result, the rolling bodies are displaced in the circumferential direction, and play occurs in the bearing. In addition, there is a limitation in the amount of eccentricity due to the value of the coefficient of friction between the rolling bodies and the rings. The disadvantage of this type of bearings is also the inconsistent gear ratio inherent in all friction gears.

В качестве прототипа выбран эксцентриковый подшипник качения (Полезная модель 63476 РФ), содержащий наружное и внутреннее кольца и расположенные между ними тела качения разного диаметра, причем тела качения и кольца снабжены зубчатыми венцами, находящимися в зацеплении, то есть являются зубчатыми колесами, ведущим является колесо, расположенное в центре. Достоинство данной конструкции состоит в том, что использование зубчатых венцов обеспечивает постоянство передаточного отношения и позволяет несколько увеличить эксцентриситет подшипника.As a prototype, an eccentric rolling bearing (Utility Model 63476 of the Russian Federation) was selected, containing the outer and inner rings and rolling bodies of different diameters located between them, and the rolling bodies and rings are equipped with toothed gears that are meshed, that is, gears, the drive wheel centrally located. The advantage of this design is that the use of gear rims provides a constant gear ratio and allows you to slightly increase the eccentricity of the bearing.

Недостаток данного подшипника обусловлен особенностью его конструкции: внутреннее кольцо со всех сторон должно быть охвачено телами качения. По этой причине эксцентриситет подшипника остается ограниченным.The disadvantage of this bearing is due to the peculiarity of its design: the inner ring from all sides must be covered by rolling elements. For this reason, the eccentricity of the bearing remains limited.

Для устранения указанного недостатка в эксцентриковом подшипнике, содержащем наружное и внутреннее кольца, снабженные соответственно внутренними и наружными зубьями, и промежуточные тела качения, внутреннее кольцо находится в непосредственном зацеплении с наружным кольцом, а промежуточные тела качения расположены в свободном пространстве между кольцами. Непосредственное соприкосновение наружного кольца с внутренним кольцом приводит к значительному увеличению эксцентриситета по сравнению с прототипом.To eliminate this drawback in an eccentric bearing containing the outer and inner rings, equipped with inner and outer teeth, and the intermediate rolling elements, the inner ring is in direct engagement with the outer ring, and the intermediate rolling bodies are located in the free space between the rings. Direct contact of the outer ring with the inner ring leads to a significant increase in eccentricity compared to the prototype.

Передаточное отношение механизма: I1h=ω1/ωh=1-z2/z1, где z1 и z2 - числа зубьев внутреннего и наружного колец. Реальный диапазон соотношения z2/z1=5/1÷4/5, тогда I1H=-(4-1/4). Таким образом, не только сохраняются редуцирующие свойства подшипника, но диапазон возможных передаточных отношений расширяется в сторону чисел меньше единицы.Gear ratio: I 1h = ω 1 / ω h = 1-z 2 / z 1 , where z 1 and z 2 are the number of teeth of the inner and outer rings. The real range of the ratio is z 2 / z 1 = 5/1 ÷ 4/5, then I 1H = - (4-1 / 4). Thus, not only the reducing properties of the bearing are preserved, but the range of possible gear ratios expands towards numbers less than unity.

В наиболее рациональных конструктивных вариантах подшипник содержит центральные промежуточные тела качения, взаимодействующие с внутренним кольцом, и периферийные промежуточных тела качения, взаимодействующие с наружным кольцом и центральными промежуточными телами качения.In the most rational design variants, the bearing comprises central intermediate rolling bodies interacting with the inner ring and peripheral intermediate rolling bodies interacting with the outer ring and central intermediate rolling bodies.

При этом в одном конструктивном варианте подшипника все промежуточные тела качения снабжены наружными зубьями.Moreover, in one structural embodiment of the bearing, all of the intermediate rolling elements are provided with external teeth.

В другом варианте зубьями снабжены только крайние центральные и периферийные промежуточные тела качения.In another embodiment, only the extreme central and peripheral intermediate rolling bodies are provided with teeth.

В третьем варианте подшипник содержит поводок, шарнирно связанный с осями крайних центральных или периферийных промежуточных тел качения.In the third embodiment, the bearing comprises a leash pivotally connected to the axes of the extreme central or peripheral intermediate rolling bodies.

Для обеспечения возможности использования зубчатых зацеплений стандартного эвольвентного исходного контура все промежуточные тела качения, имеющие зубчатые венцы, содержат цилиндрические беговые дорожки, начальные диаметры которых равны или близки диаметрам начальных окружностей соответствующих венцов.To enable the use of gears of the standard involute initial contour, all intermediate rolling bodies having gear rims contain cylindrical treadmills whose initial diameters are equal to or close to the diameters of the initial circles of the respective rims.

На фиг.1 показан предлагаемый эксцентриковый подшипник; на фиг.2 представлен разрез по А-А подшипника, имеющего зубья с каналовыми винтовыми рабочими поверхностями, расположенными шевронно; на фиг.3 - аналогичный разрез по А-А подшипника, имеющего эвольвентные прямозубые зубчатые венцы, дублируемые цилиндрическими беговыми дорожками; на фиг.4 - эксцентриковый подшипник качения, у которого все промежуточные тела качения имеют зубчатые венцы; на фиг.5 - эксцентриковый подшипник качения, у которого зубчатыми венцами снабжены только крайние центральные и периферийные промежуточные тела качения; на фиг.6 - его разрез по Б-Б; на фиг.7 - эксцентриковый подшипник с зубчатыми промежуточными телами качения и поводком; на фиг.8 - показан эксцентриковый подшипник качения с промежуточными тела качения, выполненными гладкими, и поводком; на фиг.9 - его разрез по Г-Г.Figure 1 shows the proposed eccentric bearing; figure 2 presents a section along aa bearing having teeth with channel helical working surfaces located chevronously; figure 3 is a similar section along AA of a bearing having involute spur gears duplicated by cylindrical treadmills; figure 4 - eccentric rolling bearing, in which all the intermediate rolling bodies have gear rims; figure 5 - eccentric rolling bearing, in which only the extreme central and peripheral intermediate rolling bodies are provided with ring gears; figure 6 is a section along BB; 7 is an eccentric bearing with gear intermediate rolling bodies and a leash; on Fig - shows an eccentric rolling bearing with intermediate rolling elements made smooth, and a leash; figure 9 is a section along G-G.

Подшипник, изображенный на фиг.1, 2 содержит наружное и внутреннее кольца 1, 2, снабженные соответственно внутренними и наружными зубьями, центральное промежуточное тело качения 3 и периферийные промежуточные тела качения 4. Зубчатые венцы колец 1, 2 и тел качения 3, 4 выполнены с каналовыми винтовыми рабочими поверхностями зубьев, расположенных шевронно. При этом наружное кольцо 1 и центральные промежуточные тела качения 3 имеют выпуклые рабочие поверхности зубьев, а внутреннее кольцо 2 и периферийные промежуточные тела качения 4 - вогнутые. Тела качения 3, 4 состоят из двух косозубых зубчатых колес, соединенных между собой осями 5 с помощью гаек 6. Внутреннее кольцо 2 подшипника шарнирно связано со стойкой 7. Наружное кольцо 1 подшипника жестко связано с кронштейном 8, образуя совместно с ним шатун, который шарнирно связан с ползуном 9, взаимодействующим со стойкой 7.The bearing shown in figures 1, 2 contains the outer and inner rings 1, 2, equipped respectively with inner and outer teeth, a central intermediate rolling body 3 and peripheral intermediate rolling bodies 4. The gear rims of the rings 1, 2 and rolling elements 3, 4 are made with channel helical working surfaces of the teeth located chevron. In this case, the outer ring 1 and the central intermediate rolling elements 3 have convex working surfaces of the teeth, and the inner ring 2 and the peripheral intermediate rolling bodies 4 are concave. Rolling bodies 3, 4 consist of two helical gears connected by axles 5 using nuts 6. The inner ring 2 of the bearing is pivotally connected to the strut 7. The outer ring 1 of the bearing is rigidly connected to the bracket 8, forming together with it a connecting rod, which is pivotally connected with the slider 9, interacting with the rack 7.

Эксцентриковый подшипник работает следующим образом. При движении внутреннего кольца 2, вращающегося с угловой скоростью ω1, тела качения 3, 4 катятся по наружному кольцу 1. При этом их оси совершают в пространстве такое движение, как если бы они были объединены водилом, угловая скорость которого ωh=ω1/I. Для подшипника, изображенного на фиг.1, 2, 3, I=-2. Ползун 9 совершает возвратно-поступательное движение с частотой v=ωh/2π.The eccentric bearing operates as follows. When the inner ring 2 moves, rotating with an angular speed ω 1 , the rolling elements 3, 4 roll along the outer ring 1. At the same time, their axes make such a motion in space as if they were united by a carrier whose angular velocity ω h = ω 1 / I. For the bearing shown in figures 1, 2, 3, I = -2. The slider 9 performs a reciprocating motion with a frequency v = ω h / 2π.

Подшипник, показанный на фиг.3, отличается от предыдущего тем, что кольца 1, 2 и промежуточные тела качения 3, 4, помимо зубчатых венцов, содержат цилиндрические беговые дорожки, имеющие диаметры, равные соответственным начальным окружностям зубчатых венцов. Зубчатые венцы колец 1, 2 и промежуточных тел качения 3, 4 выполнены эвольвентными. Причем венец каждого звена расположен между двумя цилиндрическими беговыми дорожками. Так наружное кольцо 1 содержит втулку с внутренним зубчатым венцом и два кольца 10 с беговыми дорожками, пристыкованными к ней с помощью шпилек 11. Внутреннее кольцо 2 и промежуточные тела качения 3, 4 содержат зубчатое колесо и посаженные на его хвостовики кольца 12, 13 с беговыми дорожками. При этом кольца 12 напрессованы на вал, а кольца 13 фиксируются от выпадения стопором 14.The bearing shown in FIG. 3 differs from the previous one in that the rings 1, 2 and the intermediate rolling bodies 3, 4, in addition to the gear rims, contain cylindrical treadmills having diameters equal to the corresponding initial circumferences of the gear rims. The gear rims of the rings 1, 2 and the intermediate rolling elements 3, 4 are made involute. Moreover, the crown of each link is located between two cylindrical treadmills. So the outer ring 1 contains a sleeve with an inner gear ring and two rings 10 with treadmills docked to it with the help of studs 11. The inner ring 2 and the intermediate rolling bodies 3, 4 contain a gear wheel and rings 12, 13 fitted with treads mounted on its shanks paths. In this case, the rings 12 are pressed onto the shaft, and the rings 13 are fixed from falling out by the stopper 14.

Подшипник, изображенный на фиг.4, отличается от предыдущих количеством промежуточных тел качения 3, 4. Передаточное отношение этого механизма I=-1,4. Данный подшипник работает аналогично предыдущему.The bearing shown in figure 4, differs from the previous number of intermediate rolling bodies 3, 4. The gear ratio of this mechanism I = -1,4. This bearing works similarly to the previous one.

Подшипник, показанный на фиг.5, 6, отличается от предыдущих количеством промежуточных тел качения и тем, что зубчатыми венцами снабжены только крайние центральные 3 и периферийные 4 промежуточные тела качения, а остальные тела качения 15 и 16 выполнены гладкими. При этом цилиндрические беговые дорожки колец 1, 2 и зубчатых промежуточных тел качения 3, 4 расположены между зубчатыми венцами соответствующих звеньев. Использование максимального количества тел качения дает увеличение нагрузочной способности подшипника. Передаточное отношение подшипника, изображенного на фиг.5, 6, I=-1. Данный подшипник работает аналогично предыдущим.The bearing shown in FIGS. 5, 6 differs from the previous ones in the number of intermediate rolling bodies and in that only the extreme central 3 and peripheral 4 intermediate rolling bodies are provided with ring gears, and the remaining rolling bodies 15 and 16 are made smooth. In this case, the cylindrical treadmills of the rings 1, 2 and the gear intermediate rolling bodies 3, 4 are located between the gear rims of the respective links. Using the maximum number of rolling elements gives an increase in the bearing capacity of the bearing. The gear ratio of the bearing shown in Fig.5, 6, I = -1. This bearing works similarly to the previous ones.

Подшипник, изображенный на фиг.7, отличается от предыдущих количеством промежуточных тел качения и тем, что имеет состоящий из двух пластин поводок 17, шарнирно связанный с осями 5 центральных промежуточных тел качения 3 и закрепленный на осях 5 с помощью гаек 6. Передаточное отношение этого механизма I=-1,4. Данный подшипник работает аналогично предыдущим.The bearing shown in Fig. 7 differs from the previous ones in the number of intermediate rolling bodies and in that it has a leash 17 made of two plates and pivotally connected to the axles 5 of the central intermediate rolling bodies 3 and fixed to the axles 5 by means of nuts 6. The gear ratio of this mechanism I = -1.4. This bearing works similarly to the previous ones.

Подшипник, показанный на фиг.8, 9, отличается от предыдущих количеством промежуточных тел качения и тем, что все центральные 3 и периферийные 4 промежуточные тела качения выполнены гладкими. При этом крайние периферийные промежуточные тела качения 4 соединены состоящим из двух пластин поводком 18, шарнирно связанным с осями 19, которые снабжены подшипниками 20. При этом крайние периферийные промежуточные тела качения фиксируются от выпадения на осях 19 стопорами 14. Передаточное отношение этого механизма I=-0,5.The bearing shown in Figs. 8, 9 differs from the previous ones in the number of intermediate rolling bodies and in that all central 3 and peripheral 4 intermediate rolling bodies are made smooth. In this case, the extreme peripheral intermediate rolling bodies 4 are connected by a leash 18 consisting of two plates and pivotally connected to the axles 19, which are equipped with bearings 20. Moreover, the extreme peripheral intermediate rolling bodies are fixed from falling out on the axles 19 by the stoppers 14. The gear ratio of this mechanism I = 0.5.

Данный подшипник может применяться в приводах насосов, в различных механизмах сельскохозяйственной техники, а также в любых других механизмах для получения возвратно-поступательного движения. Он выполняет функции опоры качения, эксцентрика и редуктора одновременно. При этом эксцентриситет имеет максимальное значение, возможное по условию расположения внутреннего кольца внутри наружного, а передаточное отношение редуктора составляет I=-(4÷1/4). Использование такого подшипника существенно упрощает конструкцию и технологию изготовления привода.This bearing can be used in pump drives, in various mechanisms of agricultural machinery, as well as in any other mechanisms for receiving reciprocating motion. It performs the functions of rolling bearings, eccentrics and gear at the same time. In this case, the eccentricity has the maximum value possible by the condition of the location of the inner ring inside the outer, and the gear ratio of the gearbox is I = - (4 ÷ 1/4). The use of such a bearing greatly simplifies the design and manufacturing technology of the drive.

Claims (6)

1. Эксцентриковый подшипник качения, содержащий наружное и внутреннее кольца, снабженные соответственно внутренними и наружными зубьями, промежуточные тела качения, отличающийся тем, что внутреннее кольцо находится в непосредственном зацеплении с наружным кольцом, а промежуточные тела качения располагаются в свободном пространстве между кольцами и взаимодействуют с кольцами и между собой.1. An eccentric rolling bearing comprising an outer and inner ring provided with inner and outer teeth, intermediate rolling bodies, characterized in that the inner ring is in direct engagement with the outer ring, and the intermediate rolling bodies are located in the free space between the rings and interact with rings and among themselves. 2. Эксцентриковый подшипник качения по п.1, отличающийся тем, что содержит центральные промежуточные тела качения, взаимодействующие с внутренним кольцом, и периферийные промежуточные тела качения, взаимодействующие с наружным кольцом и центральными промежуточными телами качения.2. The eccentric rolling bearing according to claim 1, characterized in that it comprises central intermediate rolling bodies interacting with the inner ring and peripheral intermediate rolling bodies interacting with the outer ring and central intermediate rolling bodies. 3. Эксцентриковый подшипник качения по п.2, отличающийся тем, что все промежуточные тела качения снабжены наружными зубьями.3. The eccentric rolling bearing according to claim 2, characterized in that all the intermediate rolling bodies are provided with external teeth. 4. Эксцентриковый подшипник качения по п.2, отличающийся тем, что крайние центральные и периферийные промежуточные тела качения снабжены наружными зубьями, а остальные тела качения выполнены гладкими.4. The eccentric rolling bearing according to claim 2, characterized in that the extreme central and peripheral intermediate rolling bodies are provided with external teeth, and the remaining rolling bodies are made smooth. 5. Эксцентриковый подшипник качения по п.1, отличающийся тем, что все промежуточные тела качения, имеющие зубчатые венцы, содержат цилиндрические беговые дорожки, начальные диаметры которых равны или близки диаметрам начальных окружностей соответствующих венцов.5. The eccentric rolling bearing according to claim 1, characterized in that all the intermediate rolling bodies having gear rims contain cylindrical treadmills whose initial diameters are equal to or close to the diameters of the initial circles of the respective rims. 6. Эксцентриковый подшипник качения по п.2, отличающийся тем, что содержит поводок, шарнирно связанный с осями крайних центральных или периферийных промежуточных тел качения.6. The eccentric rolling bearing according to claim 2, characterized in that it comprises a leash pivotally connected to the axes of the extreme central or peripheral intermediate rolling bodies.
RU2007126150/11A 2007-07-09 2007-07-09 Eccentric plain bearing RU2341697C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007126150/11A RU2341697C1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Eccentric plain bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007126150/11A RU2341697C1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Eccentric plain bearing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2341697C1 true RU2341697C1 (en) 2008-12-20

Family

ID=40375240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007126150/11A RU2341697C1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Eccentric plain bearing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2341697C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2617887C1 (en) * 2016-04-11 2017-04-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" Gear conventional planetary transmittion

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2617887C1 (en) * 2016-04-11 2017-04-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" Gear conventional planetary transmittion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920000037B1 (en) Gearing machanism
US10948048B2 (en) Thickness-variable transmission structure for robot joint
US20110065518A1 (en) Constant velocity coupling
RU2506477C1 (en) Planetary cycloidal reduction gear with preliminary stage
CN110259890B (en) Axial shock wave oscillating tooth speed reducer
RU2341697C1 (en) Eccentric plain bearing
CN205639487U (en) Poor NN type planet gear of few tooth of two eccentric shafts
RU2677952C1 (en) Planetary mechanism and planetary transmission based thereon
RU2283975C1 (en) Redundant electric drive
CN207750456U (en) One kind thickens joint of robot drive mechanism
RU2733447C1 (en) Two-stage cycloidal reducer
RU2341698C1 (en) Eccentric plain bearing
RU63476U1 (en) ECCENTRIC ROLLING BEARING
RU95115809A (en) Cycloidal Gear Reducer
RU2345256C1 (en) Eccentric frictionless bearing
RU2539438C1 (en) Planetary gear
CN207983399U (en) One kind thickens joint of robot drive mechanism
JP6112661B2 (en) Power transmission device for vehicle
CN103185117A (en) Planetary gear transmission device
RU73045U1 (en) ECCENTRIC ROLLING BEARING
RU2313016C2 (en) Eccentric planetary internal gearing
CN217108044U (en) Reduction gear prototype based on double star wheels
RU2331000C1 (en) Cageless rolling bearing
RU2805423C1 (en) Crank arm-free mechanism
RU105963U1 (en) BALL TRANSMISSION ASSEMBLY

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090710