RU2705637C1 - Missile steering gear unit - Google Patents

Missile steering gear unit Download PDF

Info

Publication number
RU2705637C1
RU2705637C1 RU2018142042A RU2018142042A RU2705637C1 RU 2705637 C1 RU2705637 C1 RU 2705637C1 RU 2018142042 A RU2018142042 A RU 2018142042A RU 2018142042 A RU2018142042 A RU 2018142042A RU 2705637 C1 RU2705637 C1 RU 2705637C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roller
conical
shaft
rollers
aerodynamic surface
Prior art date
Application number
RU2018142042A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Белый
Александр Анатольевич Дергачёв
Валерий Владимирович Шевченко
Сергей Александрович Шестаков
Original Assignee
Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения"
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 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" filed Critical Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения"
Priority to RU2018142042A priority Critical patent/RU2705637C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2705637C1 publication Critical patent/RU2705637C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
    • F16C19/502—Other types of ball or roller bearings with rolling elements in rows not forming a full circle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/60—Steering arrangements
    • F42B10/62—Steering by movement of flight surfaces

Abstract

FIELD: rocket equipment.
SUBSTANCE: invention relates to control devices of aerodynamic surfaces of missile and can be used in similar conditions of operation units in machine building. Missile steering gear unit consists of aerodynamic surface installed in aerodynamic surface turning mechanism missile body. Rotating mechanism of aerodynamic surface is made in the form of shaft with conical groove, pivotally connected to two rings rigidly attached to each other and installed on housing with conical races, forming annular cavity with shaft groove. At the same time, one end of the shaft is rigidly connected to the aerodynamic surface, and the other one contains a lever pivotally connected to the steering unit fixed in the missile body. Inside the annular cavity there are uniformly circumferential conical rollers so that each next roller is located perpendicular to the previous one, and between the support elements there is a separator installed. Roller is a truncated cone, on the end of larger diameter of which there is a drum with uniformly arranged balls in it with the help of an axis with possibility of rotation. Balls interact with end surface of roller and with conical raceways. Side surface of the roller interacts with conical races on one of the rings on one side and with the shaft groove on the other side.
EFFECT: reduction of losses for friction in row of rollers.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к устройствам управления аэродинамическими поверхностями ракеты. Данное устройство может быть применено в аналогичных по условиям работы агрегатах в машиностроении.The invention relates to the field of rocket technology, and in particular to devices for controlling the aerodynamic surfaces of a rocket. This device can be used in similar units in mechanical engineering.

Известны устройства блока рулевого привода ракет, представляющие собой аэродинамические поверхности, устанавливаемые с возможностью поворота в корпус ракеты, а также радиально-упорные подшипники с перекрещивающимися осями и радиально-упорные подшипники. Например:Known devices of the rocket steering drive unit are aerodynamic surfaces that can be rotated into the rocket body, as well as angular contact bearings with intersecting axes and angular contact bearings. For example:

1. Патент 2629513 RU С2, F42B 10/62, 2015 г. Блок рулевого привода ракеты. Ивашин А.Ф., Вороньжев Д.Ю.1. Patent 2629513 RU C2, F42B 10/62, 2015. Rocket steering gear unit. Ivashin A.F., Voronzhev D.Yu.

2. Авторское свидетельство 1286845 SU, F16C 19/34, 1984 г. Радиально-упорный роликоподшипник с перекрещивающимися роликами. Кринецкий В.Ю.2. Copyright certificate 1286845 SU, F16C 19/34, 1984. Angular contact roller bearing with intersecting rollers. Krynetskiy V.Yu.

3. Патент 2391572 RU С2, F16C 19/22, F16C 19/34, F16C 33/34, 2008 г. Подшипник качения радиально-упорный с коническими роликами бессепараторный. Гонченко Б.В., Махмутов И.А.3. Patent 2391572 RU C2, F16C 19/22, F16C 19/34, F16C 33/34, 2008. The rolling bearing is angular contact with tapered rollers full complement. Gonchenko B.V., Makhmutov I.A.

4. US Patent 5961221, F16C 19/50, F16C 19/40; F16C 33/60, 1999. Crossed roller bearing and Coriolis gear device. Ichirou Kamimura.4. US Patent 5961221, F16C 19/50, F16C 19/40; F16C 33/60, 1999. Crossed roller bearing and Coriolis gear device. Ichirou Kamimura.

5. US Patent 4479683, F16C 19/30, 1984. Crossed roller bearing. Takayoshi Kanamaru.5. US Patent 4,479,683, F16C 19/30, 1984. Crossed roller bearing. Takayoshi Kanamaru.

6. US Patent 4915513, F16C 19/50, F16C 19/40; Crossed tapered roller bearing and application thereof ina hub for an automobile, 1990. Michel A. Orain.6. US Patent 4915513, F16C 19/50, F16C 19/40; Crossed tapered roller bearing and application its ina hub for an automobile, 1990. Michel A. Orain.

Наиболее близким по набору существенных признаков является техническое решение по патенту 2546792 RU С2, F42B 10/62, 2013 г., которое и было принято авторами за ближайший аналог.The closest set of essential features is the technical solution according to patent 2546792 RU C2, F42B 10/62, 2013, which was adopted by the authors for the closest analogue.

Указанное техническое решение относится к устройствам управления аэродинамическими поверхностями сверхзвуковой ракеты. Оно представляет собой блок рулевого привода, состоящий из вала, установленного в корпус ракеты с возможностью поворота, аэродинамической поверхности, жестко закрепленной на валу, колец, жестко скрепляемых между собой и устанавливаемых в корпус ракеты, а также цилиндрических роликов и сепараторов. В кольцевой полости, образованной канавкой на валу и коническими дорожками качения на кольцах, размещены ролики так, что каждый последующий ролик перпендикулярен предыдущему. Между роликами установлен сепаратор.The specified technical solution relates to devices for controlling the aerodynamic surfaces of a supersonic rocket. It is a steering drive unit, consisting of a shaft mounted in the rocket body with the possibility of rotation, an aerodynamic surface rigidly fixed to the shaft, rings rigidly fastened to each other and installed in the rocket body, as well as cylindrical rollers and separators. In the annular cavity formed by a groove on the shaft and conical raceways on the rings, rollers are placed so that each subsequent roller is perpendicular to the previous one. A separator is installed between the rollers.

Недостатками указанного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- во-первых, проскальзывание боковой поверхности цилиндрических роликов по поверхностям дорожек качения вследствие того, что боковая цилиндрическая поверхность ролика катится по конической дорожке качения и ролики при вращении удерживаются в требуемом положении сепараторами, в противном случае цилиндрические ролики при качении смещаются, что может привести к заклиниванию роликов;- firstly, slipping of the side surface of the cylindrical rollers on the surfaces of the raceways due to the fact that the lateral cylindrical surface of the roller rolls along the conical raceway and the rollers are kept in the required position by the separators, otherwise the cylindrical rollers are shifted during rolling, which can lead to jamming of rollers;

- во-вторых, скольжение торцевых поверхностей роликов по противоположным дорожкам качения.- secondly, the sliding of the end surfaces of the rollers along the opposite raceways.

Указанные недостатки увеличивают потери на трение в ряду роликов при вращении под воздействием значительных нагрузок на аэродинамическую поверхность.These shortcomings increase friction losses in a series of rollers during rotation under the influence of significant loads on the aerodynamic surface.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение потерь на трение в ряду роликов, достигаемое исключением проскальзывания боковой поверхности ролика, а также преобразованием трения скольжения в трение качения на торцах роликов.The technical result of the invention is to reduce friction losses in a series of rollers, achieved by eliminating slippage of the side surface of the roller, as well as by converting sliding friction into rolling friction at the ends of the rollers.

Указанный технический результат достигается следующим образом: создан блок рулевого привода ракеты, состоящий из аэродинамической поверхности, установленного в корпусе ракеты механизма поворота аэродинамической поверхности. Механизм поворота аэродинамической поверхности выполнен в виде вала с конической канавкой, шарнирно соединенного с двумя жестко скрепленными между собой и установленными на корпусе кольцами с коническими дорожками качения, образующими с канавкой на валу кольцевую полость; при этом один конец вала жестко соединен с аэродинамической поверхностью, а другой содержит рычаг, шарнирно соединенным с рулевым агрегатом, закрепленным в корпусе ракеты. Внутри кольцевой полости расположены равномерно по окружности конические ролики таким образом, что каждый последующий ролик расположен перпендикулярно предыдущему, а между опорными элементами установлен сепаратор. Ролик представляет собой усеченный конус, на торце большего диаметра которого установлен при помощи оси с возможностью вращения барабан с равномерно размещенными в нем шариками. Шарики взаимодействуют с торцевой поверхностью ролика и с коническими дорожками качения, при этом боковая поверхность ролика взаимодействует с одной стороны с коническими дорожками качения на одном из колец, а с другой с канавкой вала.The specified technical result is achieved as follows: a rocket steering drive unit is created, consisting of an aerodynamic surface mounted in the rocket body of a mechanism for turning the aerodynamic surface. The mechanism of rotation of the aerodynamic surface is made in the form of a shaft with a conical groove pivotally connected to two rings rigidly fastened to each other and mounted on the body with conical raceways forming an annular cavity with a groove on the shaft; while one end of the shaft is rigidly connected to the aerodynamic surface, and the other contains a lever pivotally connected to the steering unit, mounted in the rocket body. Conical rollers are arranged uniformly around the circumference of the annular cavity so that each subsequent roller is perpendicular to the previous one, and a separator is installed between the supporting elements. The roller is a truncated cone, on the end face of a larger diameter which is mounted with an axis with the possibility of rotation of the drum with balls evenly placed in it. Balls interact with the end surface of the roller and with the conical raceways, while the side surface of the roller interacts on one side with the conical raceways on one of the rings, and on the other with the shaft groove.

На фиг. 1, 2, 3, 4 представлена конструкция предлагаемого блока рулевого привода ракеты.In FIG. 1, 2, 3, 4 presents the design of the proposed rocket steering unit.

На валу 1 установлена аэродинамическая поверхность 2, вал 1 шарнирно соединен со штоком рулевого агрегата 3. Вал 1 может вращаться относительно колец 4 и 5, которые соединены между собой, установлены в корпус ракеты. Кольца центрируются друг относительно друга классным болтом 6 и буртиком 7. Шток 11 рулевого агрегата 3 шарнирно соединен с рычагом 12 осью 13. Ролики 8 и сепараторы 9, 10 размещены в кольцевой полости, образованной канавкой 14 на валу 1 и коническими дорожками качения 15 и 16. Ось каждого последующего ролика перпендикулярна оси предыдущего. Между роликами располагаются сепараторы.An aerodynamic surface 2 is mounted on the shaft 1, the shaft 1 is pivotally connected to the rod of the steering unit 3. The shaft 1 can rotate relative to the rings 4 and 5, which are interconnected, are installed in the rocket body. The rings are centered relative to each other by a cool bolt 6 and a shoulder 7. The rod 11 of the steering unit 3 is pivotally connected to the lever 12 by an axis 13. The rollers 8 and cages 9, 10 are placed in an annular cavity formed by a groove 14 on the shaft 1 and conical raceways 15 and 16 The axis of each subsequent roller is perpendicular to the axis of the previous one. Separators are located between the rollers.

Ролик имеет форму усеченного конуса. На торце большего диаметра установлен барабан 17 на оси 18, в котором размещены шарики 19. Барабан 17 имеет одну вращательную степень свободы относительно неподвижной оси 18, а шарики 19 удерживаются барабаном на торцевой поверхности ролика и могут перемещаться по ней при вращении барабана.The roller has the shape of a truncated cone. At the end of a larger diameter, a drum 17 is mounted on the axis 18, in which the balls 19 are placed. The drum 17 has one rotational degree of freedom relative to the fixed axis 18, and the balls 19 are held by the drum on the end surface of the roller and can move along it when the drum rotates.

Поступательное движения штока 11 рулевого агрегата преобразуется во вращательное движение вала 1. Нагрузка от аэродинамической поверхности через вал воспринимает ряд роликов 8, каждый из которых перемещается по одной из конических поверхностей 15 или 16 на одном из неподвижных колец 4 и 5 и по противоположной конической поверхности канавки 14, выполненной на валу 1.The translational movement of the rod 11 of the steering unit is converted into rotational movement of the shaft 1. The load from the aerodynamic surface through the shaft receives a series of rollers 8, each of which moves along one of the conical surfaces 15 or 16 on one of the stationary rings 4 and 5 and along the opposite conical surface of the groove 14, made on the shaft 1.

Применение конических роликов позволяет избежать проскальзывания боковой поверхности ролика по дорожке качения. Для этого угол раствора конической поверхности ролика должен быть таким, чтобы вершины конической поверхности ролика и дорожки качения совпадали, т.е. оси симметрии конических поверхностей пересекались. Однако при использовании роликов в форме усеченного конуса вследствие непараллельности образующей боковой поверхности ролика его оси вращения возникает составляющая от силы, воспринимаемой роликом, которая стремится выдавить ролик в направлении увеличения его диаметра. Эта сила прижимает торец ролика к противоположной дорожке качения, что приводит к появлению дополнительных потерь на трение скольжения. Чем больше угол раствора конической поверхности ролика, т.е. чем меньше диаметр размещения ряда роликов, тем больше будет указанная сила по отношению к воспринимаемому роликом усилию. Для исключения трения скольжения на торцах роликов введены шарики, удерживаемые в барабане.The use of tapered rollers avoids slipping of the side surface of the roller along the raceway. For this, the angle of the conical surface of the roller must be such that the vertices of the conical surface of the roller and the raceways coincide, i.e. the symmetry axis of the conical surfaces intersected. However, when using rollers in the form of a truncated cone due to the non-parallelism of the generatrix of the side surface of the roller to its axis of rotation, a component arises from the force perceived by the roller, which tends to squeeze the roller in the direction of increasing its diameter. This force presses the end of the roller against the opposite raceway, which leads to the appearance of additional losses due to sliding friction. The larger the angle of the conical surface of the roller, i.e. the smaller the diameter of the placement of a number of rollers, the greater the indicated force with respect to the force perceived by the roller. To eliminate sliding friction at the ends of the rollers introduced balls held in the drum.

Предложенное техническое решение позволяет снизить потери на трение в ряду роликов.The proposed technical solution allows to reduce friction losses in a series of rollers.

Claims (1)

Блок рулевого привода ракеты, состоящий из аэродинамической поверхности, установленного в корпусе ракеты механизма поворота аэродинамической поверхности, который выполнен в виде вала, шарнирно соединенного с двумя жестко скрепленными между собой и установленными на корпусе кольцами, на валу выполнена канавка, а на кольцах выполнены конические дорожки качения, образующие с канавкой кольцевую полость, при этом один конец вала жестко соединен с аэродинамической поверхностью, а другой содержит рычаг, шарнирно соединенный с рулевым агрегатом, закрепленным в корпусе ракеты, внутри кольцевой полости расположены равномерно по окружности ролики таким образом, что каждый последующий ролик расположен перпендикулярно предыдущему, а между опорными элементами установлен сепаратор, отличающийся тем, что ролик представляет собой усеченный конус, на торце большего диаметра которого установлен при помощи оси с возможностью вращения барабан с равномерно размещенными в нем шариками, взаимодействующими с торцевой поверхностью ролика и с коническими дорожками качения, при этом боковая поверхность ролика взаимодействует с одной стороны с коническими дорожками качения на одном из колец, а с другой - с канавкой вала.A rocket steering drive unit, consisting of an aerodynamic surface mounted in the rocket casing of the aerodynamic surface rotation mechanism, which is made in the form of a shaft pivotally connected to two rings rigidly fixed to each other and mounted on the casing, a groove is made on the shaft, and conical tracks are made on the rings rolling, forming an annular cavity with a groove, while one end of the shaft is rigidly connected to the aerodynamic surface, and the other contains a lever pivotally connected to the steering unit the volume mounted in the rocket body, inside the annular cavity, the rollers are arranged uniformly around the circumference so that each subsequent roller is located perpendicular to the previous one, and a separator is installed between the supporting elements, characterized in that the roller is a truncated cone, at the end of which a larger diameter is installed at the help of the axis with the possibility of rotation of the drum with balls evenly placed in it, interacting with the end surface of the roller and with conical raceways, with the sides the first surface of the roller interacts on one side with the conical raceways on one of the rings, and on the other with the shaft groove.
RU2018142042A 2018-11-29 2018-11-29 Missile steering gear unit RU2705637C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142042A RU2705637C1 (en) 2018-11-29 2018-11-29 Missile steering gear unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142042A RU2705637C1 (en) 2018-11-29 2018-11-29 Missile steering gear unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2705637C1 true RU2705637C1 (en) 2019-11-11

Family

ID=68579461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018142042A RU2705637C1 (en) 2018-11-29 2018-11-29 Missile steering gear unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2705637C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4915513A (en) * 1987-05-22 1990-04-10 Glaenzer Spicer Crossed tapered roller bearing and application thereof in a hub for an automobile
RU121323U1 (en) * 2012-05-05 2012-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" ROLLER-CONE ROLLING BEARING (OPTIONS)
RU2546792C2 (en) * 2013-07-16 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Rocket steering drive unit
US20150275968A1 (en) * 2011-05-13 2015-10-01 Pascal Ovize Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
RU2629513C2 (en) * 2015-12-21 2017-08-29 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Steering unit of rocket
RU176026U1 (en) * 2017-02-21 2017-12-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Friction bearing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4915513A (en) * 1987-05-22 1990-04-10 Glaenzer Spicer Crossed tapered roller bearing and application thereof in a hub for an automobile
US20150275968A1 (en) * 2011-05-13 2015-10-01 Pascal Ovize Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
RU121323U1 (en) * 2012-05-05 2012-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" ROLLER-CONE ROLLING BEARING (OPTIONS)
RU2546792C2 (en) * 2013-07-16 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Rocket steering drive unit
RU2629513C2 (en) * 2015-12-21 2017-08-29 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Steering unit of rocket
RU176026U1 (en) * 2017-02-21 2017-12-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Friction bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10508439B2 (en) Rotary inertia mass damper
US9353835B2 (en) Continuously variable transmission device
US9435411B2 (en) Electric linear motion actuator and electric disk brake system
KR101616518B1 (en) Wave generator of strain wave gearing
JP2010508480A (en) Bearing structure for rotatably supporting a planetary gear on a planetary carrier
US3375739A (en) Conical planetary friction gear drive
JPH0118293B2 (en)
CN111279089B (en) Rolling bearing
RU2705637C1 (en) Missile steering gear unit
US20140165754A1 (en) System comprising a roller screw and a roller thrust bearing
WO2010131993A1 (en) Method for alleviating the effect of centrifugal force on the rings of a rolling-element bearing (embodiments) and a rolling-element bearing (embodiments)
JP6109121B2 (en) Electric disc brake device
KR20000047367A (en) Friction resistance generator
JP6861407B1 (en) bearing
RU2546792C2 (en) Rocket steering drive unit
RU2550598C1 (en) Planetary gear
US2509940A (en) Variable speed changing gear
US2875646A (en) Angular speed reducing mechanism
US3349642A (en) Variable speed transmission
JP6859691B2 (en) Ball screw device
US2971387A (en) Oscillatory mechanism and bearing therefor
RU189879U1 (en) BEARING BALL RADIAL-RESISTANT DOUBLE-ROW
US3392604A (en) Speed changing mechanism
US1774176A (en) Frictional gearing
RU2446323C1 (en) Single-row spherical roller bearing