Подшипниковый узел снегоуборочной электрической машины для дома и дачи

Полезная модель предназначена для применения в конструкциях подшипниковых узлов электрических машин малошумного исполнения. Предлагаемый узел обеспечивает осевое и радиальное поджатие наружного кольца шарикоподшипника с помощью упругих элементов для упорядочения движения шариков по дорожкам качения, а также для амортизации его колебательного движения. С целью упрощения конструкции, улучшения эксплуатационных характеристик подшипникового узла, устройство осевого и радиального поджатия выполнено в виде набора одинаковых пружин круглого сечения, размещенных внутри ступицы подшипникового щита. Ступица сочленена с диском по наружному диаметру, при этом диск исключен из контакта с шарикоподшипником, а наружное кольцо подшипника располагается во внутренней поверхности ступицы, не имеющей стыковочных мест. Усилия поджатия обеспечиваются выступающими из посадочного гнезда свободными концами пружин, изогнутыми по ходу движения шарикоподшипника при монтаже подшипникового узла.

Полезная модель относится к электромашиностроению, в частности к конструкциям подшипниковых узлов электрических машин малошумного исполнения.

Известны подшипниковые узлы, в конструкцию которых, для улучшения динамических качеств электрических машин, введены комбинированные упругие элементы, поджимающие наружное кольцо шарикоподшипника в осевом и в радиальном направлениях, например [Гарганеев Б.П., Подлевский Н.И., Матросова И.П. Способ снижения вибраций электровентиляторов от воздействия гироскопического момента // Электронные и электромеханические системы и устройства: Сб. научн. тр. Новосибирск: Наука, 2007, с. 175.], где дан эскиз подшипникового узла, в котором аксиальное поджатие осуществляется цилиндрическими пружинами, а радиальное - резиновыми кольцами.

Известна также комбинированная опора, в которой упругое поджатие в осевом и радиальном направлениях осуществляется набором однотипных плоских пружин, размещаемых в радиально-лучевых пазах подшипникового щита вокруг шарикоподшипника [Подшипниковый узел электрической машины. Патент РФ на полезную модель 88224 МПК H02K 5/16, опубл. Бюл. 30, 2009 г.]. Для обеспечения рабочего давления пружины отгибаются в осевом направлении в процессе монтажа шарикоподшипника внутрь посадочного гнезда. Данный подшипниковый узел наиболее близок по назначению и технической сущности к предлагаемой конструкции узла и является прототипом.

Недостатком прототипа является размещение подшипника в гнезде, образованном двумя соосными поверхностями- ступицы и диска. Наличие в области посадочного гнезда места стыковки деталей разной жесткости (ступицы и диска) снижает точность обработки гнезда и влияет на динамику работы подшипника в сложной зависимости от температуры и нагрузки на валу двигателя.

Целью предлагаемой полезной модели является обеспечение наибольшей точности обработки гнезда и стабильных условий работы подшипника во всем диапазоне рабочих температур и нагрузок, при этом наружное кольцо подшипника располагается во внутренней поверхности ступицы, не имеющей стыковочных мест. Ступица жестко связана с диском по наружному диаметру, при этом диск исключен из контакта с шарикоподшипником. В теле ступицы выполнены круглые пазы сверлением, в которых размещены прямые пружины из круглой проволоки.

На фиг. 1 (продольный разрез подшипникового узла), фиг. 2 (вид подшипникового щита до установки шарикоподшипника) и фиг. 3 (пружинный узел в сборе) показан пример конструктивного исполнения предлагаемого подшипникового узла.

Шарикоподшипник 1, закрепленный на валу, установлен по скользящей посадке в гнезде 2 подшипникового щита, состоящего из диска 3 и ступицы 4. В ступице выполнены равномерно разнесенные по окружности радиально-лучевые пазы 5 для размещения прямых пружин 6 из круглой проволоки. Ступица 4 установлена с натягом в диске 3 и дополнительно скреплена с ним круговым кромочным швом 7. После сварки произведена чистовая обработка поверхности посадочного гнезда 2 в ступице.

Пружины 6 закреплены во втулках 8 винтами 9, при этом закругленные концы 10 ориентированы по оси B-B втулок. Втулки 8 с пружинами 6 вставлены в пазы 5, открытые со стороны посадочного гнезда 2, до упора в поверхность 11 диска 3, и закреплены винтами 12.

Свободные концы пружин выступают из гнезда 2 на размер ₁, существенно превышающий величину зазора посадки шарикоподшипника. При сборке подшипникового узла шарикоподшипник вводится с некоторым усилием в гнездо, в результате чего свободные концы пружин отгибаются в осевом направлении на угол . Изогнутые пружины обеспечивают принудительное упругое поджатие наружного кольца шарикоподшипника в осевом и радиальном направлениях. Набор из симметрично расположенных пружин одинаковой жесткости создает однородное упругое поле, амортизирующее линейные и угловые колебания наружного кольца подшипника, обеспечивая снижение уровня вибрации машины в целом.

При разборке подшипникового узла (например, при ремонте машины) усилие с которым пружины сопротивляются выведению подшипника из гнезда намного больше усилия сопротивления пружин при сборке подшипникового узла, поэтому для облегчения ремонтных работ в конструкции предусмотрена возможность выведения пружин из рабочего контакта с наружным кольцом с помощью технологических винтов, вворачиваемых в резьбовые отверстия 13, при этом угол скоса на втулке 8 заведомо больше угла .

Предложенная конструкция имеет ряд преимуществ:

- улучшаются эксплуатационные характеристики подшипникового узла в результате снижения уровня вибрации в более широком диапазоне температур и нагрузок;

- исключается более трудоемкая операция фрезерования пазов в обойме под пружинные узлы;

- использование технологических резьбовых отверстий в ступице упрощает монтаж и демонтаж подшипника в гнезде.

Подшипниковый узел электрической машины, содержащий размещенный с зазором в посадочном гнезде подшипникового щита подшипник, наружное кольцо которого контактирует с упругими элементами осевого и радиального поджатия, выполненными в виде прямых плоских пружин и установленными в радиально-лучевых пазах подшипникового щита, отличающийся тем, что внутренняя поверхность ступицы, охватывающая наружное кольцо шарикоподшипника, не имеет стыковочных мест, при этом радиально-лучевые пазы имеют круглое поперечное сечение, а размещенные в пазах прямые пружины выполнены из круглой проволоки, которые могут при ремонте временно выводиться из рабочего контакта с наружным кольцом подшипника с помощью технологических винтов, вворачиваемых в специальные резьбовые отверстия.