SU872964A1 - Опора дл вала вращени процизионного прибора - Google Patents

Description

Союз Советских Социалистических Республик	О П ИС А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ	„872964
	(61) Дополнительное к авт. свид-ву -
	(22)3аявлено 31.01.80 (21) 2879111/25-27	(51 )М. Кл3
|ЬсударСТВ£ЛИЫЙ комитет	с присоединением заявки № -	ο οι ΰ п/зо
СССР	(23) Приоритет ..
по делай изобретений	Опубликовано 15.10.81. Бюллетень ЛЬ 38	(53, УДК 621.822
! и открытий	Дата опубликования описания 17.10.81	(0.88.8)

(72) Авторы изобретения

Ю. К. Терентьев, Г. А. Аванесов, К.

Р.-М. В. КонаПенас и Н. А. Спицын

(71) Заявитель . ' / ;

Институт космических исследований АН/СССР / (54) ОПОРА ДЛЯ ВАЛА ВРАЩЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННОГО

ПРИБОРА

Изобретение откосится к приборостроению, в частности к подшипниковым опорам.

Известна опора для вала вращения прецизионного прибора, содержащая корпус с установленным в нем подшип— ® ником качения, соединенным с жестким наконечником, геометрическая ось которого совпадает с осью поляризации связанного с ним пьезокерамического вибровозбудителя, электрически соеди- ¹⁰ ненного с генератором высокочастотных периодических колебаний ПЗ·

Недостатком известной опоры является необходимость применения обратной связи для стабилизации момента ¹⁵ сопротивления вращению вследствие присущего этой опоре эффекта увода, обусловленного маятниковостью.

Цель изобретения - уменьшение момента трения в опоре.

Поставленная цель достигается тём, что в опоре для вала вращения прецизионного прибора, содержащей кор2 пус с установленным в нем подшипником качения, соединенным с жестким наконечником, геометрическая ось которого совпадает с осью поляризации связанного с нйм пьезокерамического вибровозбудителя, электрически соединенного с генератором высокочастотных периодических колебаний, подшипник качения установлен по меньшей мере на 4-х симметрично равномерно расположенных по окружности жестких наконечниках, вибровозбудители которых электрически соединены со сдвигом по фазе с генератором высокочастотных периодических колебаний.

На чертеже изображена опора. В корпусе 1 установлен подшипник качения, шарикоподшипник 2 с радиальным зазором 40-50 мкм. В корпусе имеется несколько радиальных цилиндрических отверстий, в каждом из которых установлен с натягом центрирующий (базирующий) жесткий наконечник 3, к которому прикреплен _: пьезокерамический ³ 872964 вибровозбудитель 4 линейных колебаний . Питание к вибровозбудителю 4 через контактную шайбу 5 подводится от генератора высокочастотных колебаний и имеет смещение по фазе для создания с помощью η-го количества (на чертеже показаны четыре вибровозбуди- .. теля) вибровозбудителей 4 эффекта бегущей волны. Вибровоэбудитель 4, ось поляризации которого направлена в радиальном направлении и совмещена с геометрической осью наконечника 3, при помощи тарельчатой пружины 6 и регулировочного винта 7 прижат к наконечнику 3.

Опора работает следующим обрАэом.

Ведущий вал 8 сканирующего зеркала вращается в шарикоподшипнике 2,закрепленном в корпусе 1 при помощи .жестких наконечников, с зазором между наружным кольцом шарикоподшипника 2 и корпуса 1, равным 40-50 мкм (скользящая посадка). Шарикоподшипник 2 фактически закреплен только на четырех жестких наконечниках, 3, что создаетвозможность для микроколебаний наружного кольца шарикоподшипника, а шарики движутся с соударениями о внутреннее и наружное кольца, причем время соударений исчезающе мало по сравнению ₃₀ с периодом движения системы. Напряжение от генератора периодических колебаний ультразвуковой частоты подается через контактную шайбу 5 на пьезокерамический вибровоэбудитель 4, который начинает колебаться с высокой частотой и через наконечник 3 передает эти микроколебания наружному кольцу шарикоподшипника. Так как на каждый вибровозбудитель напряжение по- ₄₀ дается сдвинутым по фазе относительно предыдущего, то на поверхности шарикоподшипника создается эффект бегущей волны микродеформации. Снижение сил сопротивления вращению достигается за счет уменьшения молекулярной составляющей трения. Бегущая волна м 1кродеформации и виброударный режим (до 1,5 д) работы шарикоподшипника способствует выбросу _ частиц износа, получающихся при трении поверхностей и их упрочнению.

Данная опора хорошо работает в вакууме, в старт-стопных и сканирующих механизмах, значительно снижает пусковые перегрузки за счет уменьшения потерь на трение.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к подшипнико вым опорам. Известна опора дл  вала вращени  прецизионного прибора, содержаща  корпус с установленным в нем подтипиикс м качени , соединенным с жестким наконечником, геометрическа  ось которого совпадает с осью пол ризащш .св занного с ним пьезокерамического вибровозбудител , электрически соеди иенного с генератором высокочастотг ных периодических колебаний р. Недостатком известной опоры  вл етс  необходимость применени  обратной св зи дл  стабилизации момент сопротивлени  вращению вследствие пр сущего этой опоре эффекта увода, обу ловленного ма тниковостью. Цель изобретени  - уменьшение момента тренич в опоре. Поставленна  цель достигаетс  тем что в опоре дл  вала вращени  прециэиоиного прибора, содержащей корпус с установленным в нем ПОДЕШПНИком качени , соединенным с жестким наконечником, геометрическа  ось крторого совпадает с осью пол ризагрш св занного с ним пьезокерамического вибровозбудител ,электрически соединенного с генератором высокочастотных периодических колебаний, подшипник качени  установлен по меньшей мере на 4-х симметрично равномерно расположенных по окружности жестких наконечниках , вибровозбудители которых электрически соединены со сдвигом по фазе с генератором высокочастотных периодических колебаний. На чертеже изображена опора. В корпусе 1 установлен подшипник качени , шарикоподшипник 2 с радиальным зазором 40-50 мкм. В корпусе имретс  несколько радиальных цилиндрических отверстий, в каждом из которых установлен с нат гом центрирующий баэируюпщй ) жесткий наконечник 3, к которому прикреплен : пьезокерамический вибровозбудитель 4 линейных колебаний . Питание к вибровоэбудителю 4 через коитактну шайбу 5 подводитс  от генератора высокочастотных кодабаний и имеет смещение по фазе дл  создани  с помонц ю п-го количества (на чертеже показаны четыре вибровозбудитед ) вибровозбудителей 4 эффекта бегущей волны. Вибровозбудитель 4, ось пол ризации которого направлена в радиальном направлении и совмещена с геометрической осью наконечника 3, При помощв тарельчатой пружины 6 и регулировочного винта 7 прижат к наконечнику 3. Опора работает следующим обр&зом. Ведущй вал 8 сканирующего зеркала вращаетс  в шарикоподшипнике 2,зак репленном в корпусе 1 при помощи ,жест ких наконечникову с зазором между наружным кольцом шарикоподшипника 2 и корпуса 1, равным 40-50 мкм (скольз ща  посадка). Шарикоподшипник 2 фактически закреплен только на четьфех жестких наконечниках, 3, что создает возможность дл  микроколебаиий наружного кольца шарикоподашпника, а шарики движутс  с соударени ми о внутреннее и наружное кольца, причем врем соударений исчезающе мало по сравнени с периодом движени  системы. Напр жение от генератора периодических колебаний ультразвуковой частоты подаетс  через контактную шайбу 5 на пьезокерамический вибровозбудитель 4, который начинает колебатьс  с высокой частотой и через наконечник 3 передает эти микроколебани  наружному кол цу шарикоподпшпника. Так как на каждый вибровозбудитель напр жение подаетс  сдвинутым по фазе относительно предыдущего, то на поверхности 4 шарикоподшипника создаетс  эффект бегущей волны микродеформации. Снижение сил сопротивлени  вращению достигаетс  за счет уменьшени  молекул рной составл ющей трени . Бегуща  волна ь- кродеформации и виброударный режим (до 1,5 Q) работы шарикоподшипника .способствует выбросу частиц износа , получахщихс  при трении поверхностей и их упрочнению. Данна  опора хорошо работает в вакууме , в старт-стопных и сканирукщих механизмах, значительно снижает пускошле перегрузки за счет уменьшени  потерь на трение. Формула изобретени  Опора дл  вала вращени  пре1щзионного прибора,содержаща  корпус с установленным в нем подшипником качени , соединенньа4 с жестким наконечником , геометрическа  ось .которого совпадает с осью пол ризацш св занного с ним пьезокерамического вибровозбудител , электрически соедииенного с геиератором высокочастотных периодических колебаний, о т л и ч аю щ а   с   тем, что, с целью умеиьшени  момента-трени , подшипник качени  установлен по меньшей мере на 4-х равномер;(1О расположенных по окружност- жестких наконечниках, вибровозбудители которых электрически соединены со сдвигом по фазе с генератором высокочастотных периодических колебаний. Источники информации, прин тые во вкима1ше при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 525892i кл. F 16 С 29/02, 1976.