V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

В статье “Реализация плоского двухкривошипного четырехзвенника в виде подшипникого узла” [1] был описан трехъярусный подшипниковый узел, способный передавать вращательное движение между валами, геометрические оси которых имеют относительное осевое смещение. Этот узел Роспатентом признан изобретением [2].

Настоящий доклад посвящен совершенствованию трехъярусного подшипникого узла. Так как промежуточные кольца подшипника выполнены эксцентрическими, то во время его работы возможно возникновение инерционных сил, способных привести к разрушению узла.

Рисунок 1 - Четырех язвенник, образованный эксцентриситетами колец трехъярусного подшипника	Рисунок 2 - К уравновешиванию центра масс кольца 1 шипника

На рисунке 1 показан четырехзвенник, образованный эксцентриситетами колец подшипника - e₁, e₂, e₃. В силу эксцентричности колец, их центры масс оказываются смещенными относительно центров их вращения. На рисунке 2 показано первое из эксцентрических колец, откуда видно, что центр его массы смещен на расстояние S₁ от оси О₁ его вращения. Чтобы это кольцо уравновесить относительно О₁, достаточно удалить лишнюю (например, заштрихованную) часть его массы. Точно также может быть уравновешено третье кольцо относительно оси О₄. Что же касается кольца 2, то оно движется плоскопараллельно и не может быть уравновешено относительно неподвижной оси. Удалим и в нем лишнюю часть массы, чтобы центр массы оказался, например, на середине его эксцентриситета, как показано на рисунке 1.

Воспользуемся далее решением задачи об уравновешивании сил инерции, действующих на фундамент машины [3]. Для этого необходимо поместить центр масс всего механизма в неподвижную точку S (рисунок 1). Это станет возможным, если удовлетворить условие , где величины h₁, h₂, h₃ есть вектора главных точек H₁, H₂, H₃ механизма. Эти вектора для рассматриваемого случая определяются условиями , .

Если в качестве неподвижной точки выбрать точку О₁, то условие уравновешивания выполняется, если вектора главных точек окажутся равны нулю, h₁= h₂= h₃=0. При этом, из приведенных формул можно определить новые положения S₁ массы m₁, S₂ массы m₂ и S₃=0.

На рисунке 3 показаны места расположения масс звеньев для конкретного заданного примера, а на рисунке 4 - подшипниковый узел со сквозными отверстиями в кольцах подшипника.

Рисунок 3 - Новые положения центров масс звеньев	Рисунок 4 - Уравновешенный трехъярусный подшипниковый узел

Таким образом, выполненный трехъярусный подшипниковый узел обеспечит передачу движения от оси 1 на ось 2 без динамических воздействий на всю передачу в целом.

Список литературы

1. Викторов Д.А, Нелидов С.С., Дворников Л.Т. Реализация плоского двухкривошипного четырехзвенника в виде подшипникого узла // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 7 – С. 87-87

2. Патент № 2461745 Трехъярусный самоустанавливающийся радиальный подшипник качения/ Дворников Л.Т., Нелидов С.С., Викторов Д.А - (РФ) - приоритет от 01.06.2011; опубл. от 20.09.2012г,Бюл. №26

3. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. - 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. -640 с.

Код для цитирования: Скопировать