Опора вала движителя

 

Использование: опора вала движителя может быть применена в общем и электромашиностроении, преимущественно в обрабатывающем инструменте. Сущность: опора вала движителя включает кожух корпуса, подшипники, вал и крышки. Подшипники выполнены в виде роликов, размещенных на индивидуальных осях вокруг вала. Соотношение диаметров вала и роликов в зонах их контакта составляет не менее 1 2, в результате чего угловая скорость роликов, влияющая на работоспособность конструкции, меньше угловой скорости вала, что позволяет увеличить угловую скорость вала. Один из осей каждого подшипника выполнена в виде коленчатого вала. Ролик выполнен в виде одного или нескольких стандартных радиальных подшипников. По меньшей мере, один ролик снабжен охватывающей его обоймой. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к общему и электромашиностроению и может быть использовано преимущественно в обрабатывающем инструменте.

Известна конструкция опоры вала движителя, включающая кожух, корпуса, внутри которых размещены подшипники, вал и крышки.

Однако, хотя электротехника не накладывает ограничений на величину угловой скорости вращения ротора, практически, даже у микродвигателей при холостом ходе из-за малой долговечности подшипников, угловая скорость вращения ротора не превышает 45000 об/мин. Реально же под нагрузкой и в условиях вибрации, возникающей при обработке, например, борфрезами материалов повышенной твердости привода развивают значительно меньшую угловую скорость вращения, что не позволяет вообще или с достаточной степенью производительности обрабатывать, например, закаленные стали или высокопрочные нержавеющие стали.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в увеличении угловой скорости вращения вала и повышении надежности.

Это достигается тем, что в опоре вала движителя, включающей кожух, корпуса, внутри которых размещены подшипники, вал и крышки, каждый из подшипников выполнен в виде по крайней мере трех роликов, смонтированных на индивидуальных осях, размещенных в корпусе вокруг вала, соотношение диаметров вала и роликов в зонах их контакта составляет не менее 1:2, а вал выполнен с проточкой для размещения роликов одного из подшипников, при этом по крайней мере один из роликов установлен с возможностью контакта со стенками проточки. При этом одна из осей каждого подшипника выполнена в виде коленчатого вала, ролик в виде одного или нескольких стандартных радиальных подшипников. По меньшей мере один ролик снабжен охватывающей его обоймой.

На фиг. 1 показана опора вала движителя, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 опора вала движителя в конкретном исполнении, продольный разрез.

Опора вала движителя включает кожух 1, внутри которого размещен вал 2, концы которого размещены в корпусах 3 подшипников. В каждом из корпусов 3 вокруг вала смонтированы оси 4 и ось 5, выполненная в виде коленчатого вала. На осях 4 и 5 установлены ролики 6. Один из концов вала 2 выполнен с проточкой 7, в которую введены ролики 6, причем по крайней мере один из них установлен с возможностью контакта с ее стенками, тем самым образуя радиально-упорный подшипник.

С внешних сторон корпуса 3 подшипников закрыты крышками 8 и 9. Ролики 6 могут быть выполнены в виде стандартных подшипников качения 10 (фиг. 4), например, сдвоенных в зависимости от нагрузки требуемой долговечности. По крайней мере один из роликов 6 из введенных в проточку 7 выполнен из двух подшипников качения 10, заключенных в обойму 11 с возможностью контакта ее со стенками проточки 7. Позицией 12 обозначен статор, а позицией 13 ротор, установленный на валу 2.

Работа опоры вала движителя.

Работа описывается на примере ручного электропривода, предназначенного для работы в условиях, когда осевая составляющая нагрузки на вал незначительна по сравнению с радиальной (фиг. 4).

В кожухе 1 укрепляют статор 12 и вдвигают в него ротор 13, вставляют и закрепляют в кожухе 1 корпуса 3, в которых с шагом 120^о смонтированы по две простых оси 4 и по одной оси 5, выполненной в виде коленвала. Все оси одного из корпусов 3 несут ролики 6, образованные из двух подшипников 10, например, N 100 каждый.

На осях 4 другого корпуса 3 смонтированы ролики 6, выполненные каждый из одного подшипника 10, а на оси 5 установлен ролик 6, выполненный из двух подшипников 10, например, N 18 в общей обойме 11 шириной большей, чем подшипник N 100.

На валу 2 ротора выполнена проточка 7 шириной, достаточной для размещения обоймы 11. Поворачивают оси 5 до обеспечения контакта роликов 6 с цилиндрическими поверхностями вала 2 ротора 13. Закрепляют оси 5 (способ фиксации осей 5 условно не показан), после этого монтируют на кожухе 1 крышки 8 и 9. Диаметры всех роликов 6 опоры вала 26 мм, диаметры цилиндрических поверхностей вала 2, которые обкатываются роликами 6, 6 мм.

Из приведенного примера видно, что ролики вращаются с угловой скоростью в 4,3 раза меньшей, чем вал, что позволяет при угловой скорости вращения роликов 6 в 11540 об/мин. получить 50000 об/мин на валу 2, что недостижимо для известной конструкции опоры вала. Т.е. имеет место расширение возможности применения опоры вала движителя, а долговечность подшипников предложенной опоры вала при 50000 об/мин такая же, как в известной конструкции при 11540 об/мин, при одинаковой нагрузке, поскольку 11540 об/мин, при одинаковой нагрузке, это обороты подшипников в предложенной опоре вала движителя.

Таким образом, при увеличении отношения диаметра роликов к диаметру вала в местах их контакта можно получить большие величины угловых скоростей вала при требуемой долговечности подшипников.

Формула изобретения

1. ОПОРА ВАЛА ДВИЖИТЕЛЯ, включающая кожух, корпусы, внутри которых размещены подшипники, вал и крышки, отличающаяся тем, что каждый из подшипников выполнен в виде по крайней мере трех роликов, смонтированных на индивидуальных осях, размещенных в корпусе вокруг вала, соотношение диаметров вала и роликов в зонах их контакта составляет не менее 1 2, а вал выполнен с проточкой для размещения роликов одного из подшипников, при этом по крайней мере один из роликов установлен с возможностью контакта со стенками проточки.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что одна из осей каждого подшипника выполнена в виде коленчатого вала.

3. Опора по п.1, отличающаяся тем, что ролик выполнен в виде одного или нескольких стандартных радиальных подшипников.

4. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один ролик снабжен охватывающей его обоймой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4