Подшипниковый узел

Опубликовано 07.07.82. Бюллетень 25Дата опубликования описания 17.07.82 пф делам нзобретений и еткрмткй(54) ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для подвеса прецизионных роторных узлов.Известен подшипниковый узел, содержащий смонтированные в корпусе и на валу подшипники качения, имеющие кольца, тела качения и сепараторы 1.Недостатком известного подшипникового узла является то, что из-за изменения режимов работы возникают значительные колебания вала. По причине неровности геометрии поверхностей качения внутреннего и внешнего кольца, шарикоподшипников условия качения для шариков являютсг разными как в одним подшипнике, так и в обоих, установленных на противоположных концах вала. При этом скорости сепараторов этих подшипников являются разными. Продолжительная работа подшипников и переходные процессы в опоре способствуют более быстрому ухудшению геометрических параметров составных частей подшипников, а значит, и неодинаковости скоростей вращения тел качения с сепараторами и неравномерности их окружного перемещения. Указанная несинхронность вращения тел качения с сепараторами обоих подшипников способствует возникновению еще более значительных колебаний вала, а к тому же, и дальнейшему ухудшению самих подшипников,Цель изобретения - уменьшение колебаний вала. Поставленная цель достигается тем, чтоподшипниковый узел, содержащий смонтированные в корпусе и на валу подшип ники качения, имеющие кольца, тела качения и сепараторы, снабжен синхронизатором вращения сепараторов и приспособлением фазирования, при этом синхронизатор выполнен в виде статорных обмоток и установленных с зазором относительно них кольцевых роторных пластин, жестко связанных с сепараторами и выполненных из магнитного материала, а приспособление фазирования выполнено в виде датчика колебаний вала, соединенного с ним 2 о электрически преобразователя и исполнительного органа, кинематически связанного одной из статорных обмоток синхронизатора.На чертеже изображен подшипниковыйузел, продольный разрез.3Подшипниковый узел содержит два подшипника 1 с телами качения 2 и сепараторами 3, внутренние кольца 4 которых закреплены на прецизионный вал 5, а внешние 6 установлены в корпусе 7, Аксиально валу 5 в корпусе 7 смонтирован синхронизатор вращения сепараторов 3, выполненный в виде двух электромагнитных механизмов, соответственно имеющих статорные части 8 и 9 с синхронизируюц 1 ими обмотками 10 и 11, обращенными в сторону подшипников 1, и роторные, выполненные в виде колец 12 и 13, изготовленные из магнитного материала и прикрепленные посредством пальцев 14 к сепараторам 3. Статорные части 8 и 9 синхронизаторов вращения смонтированы в корпусе 7 с возможностью их вращения, а одна из .них, например статорная часть 8, соединена посредством передачи 15 и исполнительного поворотного органа 16 преобразовательного канала 17 с датчиком 18 колебаний вала 5.Подшипниковый узел работает следующим образом.С началом врашения вала 5, установленного в подшипниках 1, в обмотки 10 и 11 статорных частей 8 и 9 электромагнитных механизмов подается синхронизируюший управляющий сигнал определенной частоты (питание не изображено). Так как статорные части 8 и 9 выполнены в виде статоров синхронных гистерезисных двигателей, то в них создается вращающееся магнитное поле. Вращающиеся магнитные поля статорных частей 8 и 9 взаимодействуют с расположенными перед ними магнитными кольцами 12 и 13, прикрепленными к сепараторам 3. Следовательно, сепараторы 3, а, значит, и тела качения 2. обоих подшипников совершают вращательное синхронное движение с частотой, пропорциональной частоте управляющего сигнала, который, в свою очередь, подбирается в зависимости от номинальных оборотов вала 5. Обеспечение синхронности вращения сепараторов позволяет избежать условий работы узла вала 5, например, перекосов, благоприятных для возникновения паразитных вибровозбуждений, а, значит, и уменьшить амплитуду колебаний.Одновременно с синхронизацией вращения сепараторов осуществляется и настраи 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 Формула изобретения Подшипниковый узел, содержащий смонтированные в корпусе и на валу подшипники качения, имеющие кольца, тела качения и сепараторы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения колебаний вала, он снабжен синхронизатором врашения сепараторов и приспособлением фазирования, при этом синхронизатор выполнен в виде статорных обмоток и установленных с зазором относительно них кольцевых роторных пластинок, жестко связанных с сепараторами и выполненных из магнитного материала, а приспособление фазирования выполнено в виде датчика колебаний вала, соединенного с ним электрически преобразователя и исполнительного органа, кинематически связанного с одной из статорных обмоток синхронизатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ковалев М. П. и др. Опоры приборов.М., Машиностроение, 1967, с. 170 - 172,рис. 90.6 (прототип) . вание их вращения по фазе. С этой целью сигнал датчика 18 амплитуды радиальных колебаний вала 5 обрабатывается в преобразовательном канале 17 и, установленный, подается в исполнительный поворотный орган 16, который посредством передачи 15 осуществляет необходимый поворот одной части (в данном случае - статорной части 8) относительно статорной части 9. При этом осуществляется фазирующий поворот сепаратора 12 с телами качения по отношению сепаратора 13, обеспечивающий дополнительное уменьшение радиальных колебаний вала 5.Введение в опору синхронизирующего электромагнитного механизма позволяет осуществить синхронизирующее вращение сепараторов с телами качения, а дополнительный поворот сепараторов с телами качения относительно друг друга (противоположных подшипников) позволяет осуществить и синфазность их вращения согласно наименьшей амплитуде радиальных колебаний вала.Составитель В. Хохлов Редактор Н. Бобкова Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши Заказ 4801/25 Тираж 803 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4