Линейная шариковая втулка и способ заполнения ее шариками

(71) Дойче штар ГмбХ (ОЕ)(72) Манфред Биндер, Карл-Хайнц Ройс иРайнер Хефлинг (ОЕ)(54) ЛИНЕЙНАЯ ШАРИКОВАЯ ВТУЛКАСПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ЕЕ ШАРИКАМИ(57) Использование: машиностроение, в линейных шариковых втулках. Сущность изобретения: втулка содержит сепаратор сдорожками качения в виде рабочего и возвратного прямолинейных каналов, соединенных дугообразными участками, и спазами, В пазах установлены ограничительные пластины с беговыми дорожками навнутренней поверхности, идентичными беговым дорожкам сепаратора, Дорожки разИ Изобретение относится к машиностроению, в частности к линейным шариковым втулкам,Целью изобретения является облегчение монтажа путем обеспечения возможности использования автоматического заполнительного устройства с одновременным снижением или предотвращением опасности нарушения движения шариков в процессе эксплуатации,На фиг.1 показано продольное сеч ие линейной шариковой втулки; на фиг,2 еГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) делены центральным ребром. а прямолинейные участки рабочих и возвратных каналов расположены в различных уровнях. Во втулке выполнен загрузочный канал, образованный наклонной плоскостью, выполненной нэ одном конце паза, и поверхностью возвратного канала ограничительной пластины. На ограничительной пластине выполнена дорожка качения. С двух сторон ограничительной пластины выполнены прямолинейные участки с постоянным профилем, Втулка снабжена концевыми стяжными элементами в виде стаканов, расположенных на каждом торце втулки. Способ заполнения шариковой линейной втулки шариками заключаются в том, что снимают с одного конца пластины стяжной элемент и отводят его вверх, шарики вводят в загрузочный канал через нос, после чего ограничительную пластину устанавливают в рабочее положение и фиксиру-, ют ее с помощью вновь установленного стяжного элемента, 2 с. и 6 з.п, ф-лы, 28 ил,еэевй чение А - А; на фиг.3 - вид на внутреннюю сторону одной ограничительной пластины;йа фиг.4 - вид на конец ограничительной пластины; на фиг.5 - сечение по Б-Б; на, 6 д фиг,6 - узелфиг,5; на фиг,7 - концевой участок ограничительной пластины; на фиг.8 - сечение по В - В фиг,7; нэ фиг,9 - сечение Г - Г фиг.7; на фиг,10 - сечение по Д-Д фиг.8; на фиг.11 - сечение Е-Е фиг,8;на фиг,12 - схема плоскостей с, табличным определением нижней плоскости дорожки качения на концевом участке ограничительной пластины по фиг,7; на фиг,13 - поперечное сечение сепаратора вдоль линии А - А по фиг,1 после удаления ограничительных пластин и шариков; на фиг,14 - узел И фиг.13, на фиг.15 - вид на сепаратор по стрелке Ж 5 фиг,13; нэ фиг,16 - продольное сечение сепаратора И - И фиг,13; на фиг:17 - продольное сечение К-К фиг,13; на фиг,18 - концевая часть ограничительной пластины с одной концевой скошенной поверхно стью; на фиг,19, - сечение Л - Л фиг.15; на фиг. 20 - вариант выполнения втулки.с частично кольцевым сепаратором; на фиг.21 - узел фиг.20; на фиг.22 - шариковая втулка со снятым одним концевым кольцом; на фиг.23 - узел В фиг.22; на фиг.24 - сечение М - М фиг.23; на фиг,25 - сечение С - С фиг.23; на фиг.26 - вид по стрелке Р по фиг,22; на фиг.27 - продольная уплотнительная планка по фиг,26; на фиг.28 - огра ничительная пластина по фиг.6,Втулка 1 содержит сепаратор 2, выполненный из твердой упругой пластмассы. В сепараторе 2 вставлены ограничительные пластины 3, с внешней окружной поверхно стью 4, прилегающей к отверстию в корпусе подшипника и с внутренней окружной поверхностью 5, Ограничительные пластины 3 выполнены из твердого материала, в частности, из закаленной стали, Во втулку встав лен комплект шариков 6. Каждый комплект шариков образуетодин рабочий ряд 7 шариков и один возвратный ряд 8 шариков. Рабочие ряды 7 шариков выступают относительно внутренней окружной поверхности 35 через шлицы 9 сепаратора 2 для обеспечения прилегания к валу. Оба прямолинейных ряда 7 и 8 шариков прилегают к внутренней окружной поверхности 5 той или иной ограничительной пластины 3. Рабочий ряд 7 ша риков и возвратный 8 шариков соединены посредством дугообразных рядов 10 шариков, Ограничительные пластины 3 удерживаются с геометрическим замыканием в сепараторе 2, однако имеют определенный 45 зазор, обеспечивающий возможность дви-. жения, На фиг,З и 4 показана отдельная ограничительная пластина 3. Эта ограничительная пластина 3 выполнена на базепрофильного стержня, профиль которого 50показан на фиг,4, Ограничительная пластина 3 содержит рабочий прямолинейный участок 11 дорожки качения и возвратный, прямолинейный участок 12 дорожки качения, расположенные на разных уровнях по 55 отношению к внешней окружной поверхности 4. Рабочий участок 11 дорожки качения служит для приема рабочего ряда 7 шариков, а прямолинейный участок 12 дорожкикачения - для приема возвратного ряда 8 шариков, Оба прямолинейных участка 11 и12 дорожки качения соединены между собой с помощью дугообразных участков дорожки качения, Прямолинейные участки 11 и 12 дорожки качения выполнены с постоянным профилем до концов ограничительнойпластины 3, Между прямолинейными участками 11 и 12 расположено центральное ребро 13, имеющее постоянный профиль по всей длине и пересекающееся с дугообразными участками дорожки качения, Как показано на фиг,6, внешняя окружная поверхность 4 выполнена искривленной, Прямолинейные участки 11, 12 дорожки ка-, чения закруглены с радиусом кривизны, равным или превышающим радиус шариков 10,На концах ограничительной, пластины (фиг,5) выполнены отверстия 14 и 15, Отверстия 14 предназначены для установки имеющих форму стаканов стяжных элементов 16, которые фйксируют ограничительную пластину 3 и запирающие шайбы 17 на сепараторе 2. В отверстиях 15 устанавливаются стопорные кольца для фиксации шариковой втулки в приемном отверстии. Детальное выполнение дорожки качения показано на фиг. 7-11, Дугообразные участки 18 дорожки качения выполнены на протяжении приблизительно 180 и имеют приблизительно кольцевую форму.Снижение уровня от прямолинейного участка 11 дорожки качения к прямолинейному участку 12 дорожки качения начинается на, одном концевом участке прямолинейного участка 11 дорожки качения. В результате этого основание дугообразного участка 18 дорожки качения расположено в области пересечения с прямолинейным участком 11 дорожки качения лежит на более низком уровне, Перепад уровней на кольцевом участке равен 2 как показано на фиг.8, Перепад уровней в области дугообразного участка 18 дорожки качения равен приблизительно 5, что обеспечивает отсутствие скачкообразного перехода уровней, Продольное расширение концевого участка является достаточно большим, что обеспечивает возможность непрерывного разгружения нагруженных шариков перед входом в дугообразный участок 18 дорожки качения, Это справедливо также для шариков, поступающих в рабочую зону, За счет этого обеспечивается равномерное и свободное от толчков движение шариков.На фиг.12 с 1 по 7 обозначены различные точки измерения величины уровня пе- рехода закругления дугообразного участка.Величины уровня касаются высоты уровня в1809880 миллиметрах на основании дорожки качения относительно уровня основания рабочего участка 11 дорожки качения, которыйравен О. Дополнительно шарики направляются с помощью сепаратора 2, Направляющие поверхности в сепараторе 2 выполненыс высокой точностью так, что они без сме- .щения примыкают к направляющим поверхностям ограничительных пластин. Нафиг.13 показан сепаратор 2 при удаленных 10пластинах 3. В сепараторе выполнены шлицы 19, которые частично обеспечивают воэможность прохождения шариков рабочегоряда.На фиг.14 и 15 показан загрузочный канал 20, в который устанавливается заполнительная труба, показанная на фиг,19. Приэтом верхний концевой элемент 16, выполненный в виде стакана, снят, а ограничительная пластина 3 может быть переведена 20в наклонное положение, в результате чегообеспечивается возможность ввода шариков. Заполнение шариками 6 возвратногоряда облегчается за счет выполнения скоса22. 25На фиг.20 показана линейная шариковая втулка (вариант выполнения), Во втулкерасположен вал 23, поддерживаемый станиной 24, сепаратор 2 выполнен в формечастичного кольца. На концах сепаратора 30выполнены выемки 25, которые также имеют форму частичного кольца. Для предотвращения проникновения грязи в областишариков предусмотрены уплотнения.На фиг.1 показаны запирающие шайбы 3517. Они представляют собой кольцевые уплотнения 26, которые удерживаются на сепараторе с помощью концевых колец,Кольцевые уплотнения состоят из базовоготела 27 и уплотнительной манжеты 28. Уплотнительная манжета 28 предназначенадля прилегания к валу 23 (см, фиг.20),Базовое тело 27 уплотнительного кольца как показано на фиг,23, 24, 25 крепитсяв кольцевой выемке 29 сепаратора. Базовое 45тело расположено с осевым зазором, образованным поверхностью 30 сепаратора 2 иориентированной в осевом направлении поверхностью 31 концевого кольца.Радиальный зазор необходим для того, 50чтобы обеспечить возможность прилеганиякольца при изменении угла наклона вала 23относительно сепаратора. Одновременнонеобходимо предотвратить проворачивание колец, т.к. в противном случае кольца 55могут за одну или другую поверхность сепаратора или сместиться относительно них. Вконцевых частях уплотнения выполнены кулачки 32 (см. фиг,23 и 24), при этом отверстия имеют размер; превышающий ширину бкулачка, в результате чего сохраняется радиальный зазор. Кулачки расположены исключительно в концевых частях уплотнительного кольца. Высота кулачка превышает толщину базового тела 27, Концевое кольцо соединено с сепаратором 2 с помощью резьбового соединения, Резьбовое соединение представляет собой винт 33с потайной головкой, которая ввинчена вкулачок 32, Т.к, высота кулачка превышаеттолщину базового тела 27, то при жесткойзатяжке винта с потайной головкой не происходит заклинивания базового тела, сохраняется также и радиальный зазор.Периферийная фиксация кольцевых уплотнений может также осуществляться с помощью выступов 34 (см, фиг.23). С помощьюодних только концевых уплотнений проблема уплотнения не может быть полностьюрешена,Как показано на, фиг, с 20 по 23, атакже фиг,26 и 27 показаны продольные уплотнительные планки 35 с корневой частью 136 и прилегающие к валу 23 язычковой частью.37, Корневая часть 36 вставляется восевом направлении в паз 38 сепаратора 2.Пазы 38 выполнены периферийно расширяющимися в концевых участках, в результате чего образуются опорные плечи 39(фиг,26). Коревые части 40 продольных уплотнительных планок 35 содержат в осевыхконцевых областях периферийно выступающие выступы 41, которые прилегают к опорным плечам 39, Продольныеуплотнительные планки 35 снабжены концевыми элементами 42 с постоянным профилем с корневой 36 и яэычковой 37 частями,которые выступают за выступы 41 в осевомнаправлении и входят в кольцевую выемкусепаратора и за счет прилегания концевыхэлементов 42 и уплотнительных колец обеспечивается полное уплотнение промежуточного пространства между валом 23 исепаратором 2.На фиг,27 показана уплотнительнаяпланка 35 перед монтажом. В осевом направлении за выступами 41 на концах планки расположены элементы 43, которые примонтаже продольной уплотнительной планки обеспечивают возможность ее растяже-.ния части планки, расположенной междувыступами 41, при котором выступы 41 имеют возможность их смещения через плечи,После монтажа элементы 43 отделяются иосвобождают плану,На фиг.28 показана ограничительнаяпластина 3. внешняя поверхность 4 которойсхематически изображена на фиг,б,Внешняя поверхность 4 содержит цент- .ральный, прямолинейно проходящий продольный участок 1, к которому черезпереходные закругления д с радиусом дкривизны примыкает осевой продольныйучасток Ь, который также является прямолинейным. Продольный участок Ь образует спродольным участком 1 угол а= 35 О. Длина5рабочего ряда шариков составляет 100200, предпочтительно от 130 до 1800 диаметра вала 23; длина. центральногопродольного участка 1 составляет 2-15,предпочтительно 5 - 10 оот диаметра вала 1023; радиус д кривизны переходного закругления д составляет более 100 о , предпочтительно более, чем 150, Угол а наклонасоставляет 25 - 45 О. Это обеспечивает способность ограничительных пластин 3 к опрокидыванию или качанию, а за счетпрямолинейности в центральной части сжатие поверхностей относительно охватывающего отверстия подшипника уменьшаетсянастолько, что величина износа остается.небольшой. Внешняя поверхность 4 ограничительных пластин имеет радиус закругления,равный радиусу окружной поверхности приемного отверстия подшипника, в результатечего обеспечивается плоскостное прилегание ограничительных пластин к стенкам отверстия подшипника,Формула изобретения1, Линейная шариковая втулка, содержащая сепаратор с дорожками качения в 30виде рабочего и возвратного прямолинейных каналов, соединенных дугообразнымисоединительными участками, и с пазами, вкоторых установлены ограничительные пластины с беговыми дорожками на внутренней поверхности, идентичными беговымдорожкам сепаратора и разделенные центральным ребром, прямолинейные участкирабочего и возвратного каналов расположены в различных уровнях, причем прямолинейный участок возвратного каналарасположен у внешней поверхности ограничительной пластины, прямолинейный участок рабочего канала открытым со сторонывала, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью 45 облегчения монтажа, в нем выполнен загрузочный канал,2. Втулкапоп,1,отличающаясятем, что по меньшей мере на одном концепаза выполнена наклонная плоскость, соосная прямолинейному участку канала и образующая с поверхностью возвратного каналаограничительной пластины загрузочный канал.3, Втулка по п 1,отл ичающаясятем, что по меньшей мере на одном концеограничительной пластины выполнен скос,образующий с поверхностью дорожки сепаратора загрузочный канал,4, Втулка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что на ограничительной пластине выполнена рабочая дорожка качения.5. Втулка по п.1, о т л и ч а ю щ э я с ятем, что с двух сторон ограничительной пластины выполнены прямолинейные участки спостоянным профилем, пересекающиеся сдугообразными соединительными участками,6. Втулка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что центральное ребро выполнено спостоянным профилем,7. Втулка по п 1, о тл и ч а ю щ а я с ятем, что она снабжена концевыми стяжнымиэлементами в виде стаканов, расположенных на каждом торце втулки.8. Способ заполнения линейной шариковой втулки с загрузочным каналом, образованным скосом одного из элементов парыограничительной пластины, закрепленнойна сепараторе с помощью стяжных элементов и рабочей дорожкой качения сепараторапутем ввода шариков между дорожками качения и сепаратора и пластины, о тл и ч а ющ и й с я тем, что снимают с одного концапластины стяжной элемент и отводят еговверх, э шарики вводят в загрузочный канал .через скос, после чего ограничительнуюпластину устанавливают в рабочее положение и фиксируют ее с помощью вновь установленного стяжного элемента.