RU2136981C1

RU2136981C1 - Plain bearing

Info

Publication number: RU2136981C1
Application number: RU97117217/28A
Authority: RU
Inventors: Е.С. Первушин; Ю.П. Михайлов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт"
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 1999-09-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: plain bearing has friction pair consisting of external bush positioned in body and internal bush arranged on shaft and having longitudinal section shaped as trapezium. In this case tapered ends of internal bush interact with conjugated tapered surfaces of compressing parts. One compressing part is pressed to one of ends of internal bush by means of nut. External bush is press-fitted into body. Part compressing internal bush is made elastic, and larger base of the trapezium of internal bush faces shaft. External and internal bushes are manufactured of hard wear-resistant antifriction material with low tensile strength and high compression strength, for example, siliconized graphite. Internal bush consists of two parts between which intermediate ring is mounted. The ring is made from material of high tensile strength, for example, steel, with radial holes for lubricating liquid supply and with flats for hydraulic wedge creation. Parts compressing internal bush at ends have slope angles of ends to shaft axis smaller than corresponding slope angles of internal bush ends. Space is provided between internal bush and shaft which is filled with polymerized material. Internal bush ends and ends of compressing parts joined with bush are also coated with that material. Compressing parts are secured on shaft. One end of external bush rests on bead of body, while the other, on mating ring press-fitted into race. EFFECT: prolonged service life of bearing. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипниковым узлам. The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to bearing assemblies.

Известен подшипник скольжения, содержащий корпус, секторы из антифрикционного материала, расположенные вокруг корпуса с зазором между ними, в которых размещены фиксирующие элементы крепления, причем элементы крепления выполнены в виде вставок, наплавленных на поверхность корпуса в зазорах между секторами (см. а.с. N 606018, кл. F 16 C 17/00, опубл. 05.05.78 г.). A sliding bearing is known, comprising a housing, sectors of antifriction material located around the housing with a gap between them, in which fixing fastening elements are placed, and the fastening elements are made in the form of inserts deposited on the surface of the housing in the gaps between the sectors (see.with. N 606018, CL F 16 C 17/00, publ. 05/05/78).

Недостатком указанного подшипника является сложная технология его изготовления при использовании наплавки и низкая ремонтопригодность. The disadvantage of this bearing is the complex technology of its manufacture when using surfacing and low maintainability.

Известен также подшипник скольжения с газовой смазкой, принятый за прототип и содержащий смонтированные в корпусе вал с галтелью, установленный на нем с зазором вкладыш и поджимающий вкладыш стакан, торцы которых выполнены конусными, половина угла при вершине которых равна арктангенсу отношения диаметра конусной поверхности к длине вкладыша, причем подшипник снабжен обхватывающей вкладыш обоймой, установленной в корпусе с зазором и имеющей конусные торцы, а также втулками с фланцами, смонтированными на торцах корпуса, втулки выполнены с конусными торцами, сопряженными с конусными торцами вкладыша, а угол при вершине конусов равен углу при вершине конусной поверхности вкладыша, при этом втулка и вкладыш выполнены из одного материала и равны по массе (см. а.с. N 998779, кл. F 16 C 17/22, опубл. 23.02.83 г.). Also known is a gas-lubricated plain bearing, adopted as a prototype and comprising a shaft with a fillet mounted in the housing, an insert mounted on it with a clearance, and a cup pressing the insert, the ends of which are conical, half of the angle at the apex of which is equal to the arc tangent of the ratio of the diameter of the conical surface to the length of the insert and moreover, the bearing is equipped with a sleeve enclosing the sleeve, installed in the housing with a gap and having conical ends, as well as bushings with flanges mounted on the ends of the housing, the bushings are made with conical ends mating with the conical ends of the liner, and the angle at the top of the cones is equal to the angle at the top of the conical surface of the liner, while the sleeve and the liner are made of the same material and are equal in weight (see A.S. N 998779, class F 16 C 17/22, publ. 02.23.83 g.).

Недостатком указанного подшипника является то, что обе втулки трущейся пары (вкладыши) могут быть выполнены только из материалов, хорошо работающих на растяжение, которые имеют низкий ресурс (низкую износостойкость). The disadvantage of this bearing is that both the bushings of the rubbing pair (liners) can only be made of materials that work well in tension, which have a low resource (low wear resistance).

Большинство современных антифрикционных подшипниковых материалов являются твердыми, хорошо работающими на сжатие и плохо - на растяжение. Они обладают высоким ресурсом. Most modern anti-friction bearing materials are solid, good in compression, and poor in tension. They have a high resource.

Задача изобретения - повышение ресурса подшипников скольжения. The objective of the invention is to increase the service life of bearings.

Задача решается тем, что в подшипнике скольжения, содержащем пару трения, состоящую из внешней втулки, установленной в корпусе, и внутренней втулки, расположенной на валу и имеющей продольное сечение в виде трапеции, при этом конические торцы внутренней втулки взаимодействуют с сопрягаемыми коническими поверхностями сжимающих деталей, а одна из сжимающих деталей поджата к торцу внутренней втулки гайкой, причем внешняя втулка запрессована в корпус, сжимающая внутреннюю втулку деталь выполнена упругой, а большее основание указанной трапеции внутренней втулки обращено к валу, при этом внешняя и внутренняя втулки выполнены из твердого износостойкого антифрикционного материала с низкой прочностью на растяжение и высокой прочностью на сжатие, например из силицированного графита. Внутренняя втулка состоит из двух частей, между которыми установлено промежуточное кольцо из материала, имеющего высокую прочность на растяжение, например из стали, с радиальными отверстиями для подачи смазывающей жидкости и лысками для создания гидравлического клина. The problem is solved in that in a sliding bearing containing a friction pair, consisting of an external sleeve installed in the housing, and an internal sleeve located on the shaft and having a longitudinal section in the form of a trapezoid, while the conical ends of the inner sleeve interact with the mating conical surfaces of the compressing parts and one of the compression parts is pressed against the end of the inner sleeve by a nut, the outer sleeve being pressed into the housing, the compression part of the inner sleeve is made elastic, and the larger base of the indicated gangway tion of the inner sleeve facing to the shaft, wherein the inner and outer sleeves are made from wear resistant antifriction solid material with low tensile strength and high compression strength, for instance of siliconized graphite. The inner sleeve consists of two parts, between which an intermediate ring is made of a material having high tensile strength, for example, steel, with radial holes for supplying lubricating fluid and flats for creating a hydraulic wedge.

Сжимающие внутреннюю втулку по торцам детали имеют углы наклона торцов к оси вала меньшие, чем соответствующие углы наклона торцов внутренней втулки. The parts compressing the inner sleeve at the ends have angles of inclination of the ends to the axis of the shaft smaller than the corresponding angles of inclination of the ends of the inner sleeve.

Между внутренней втулкой и валом имеется зазор, заполненный полимеризующимся материалом, которым покрыты также торцы внутренней втулки и сопряженных с ней сжимающих деталей, а последние закреплены на валу. Between the inner sleeve and the shaft there is a gap filled with polymerizable material, which also covers the ends of the inner sleeve and the compressive parts associated with it, and the latter are fixed to the shaft.

Один торец внешней втулки опирается на буртик корпуса, а второй - на ответное кольцо, запрессованное в обойму. One end of the outer sleeve rests on the shoulder of the housing, and the second on the counter ring, pressed into the cage.

На чертеже представлен продольный разрез подшипника скольжения применительно к центрифуге (изображены два подшипника и два подпятника). The drawing shows a longitudinal section of a plain bearing as applied to a centrifuge (two bearings and two thrust bearings are shown).

Подшипник скольжения содержит пару трения, состоящую из внешней втулки 1, установленной в корпусе 2, и внутренней втулки 3, расположенной на валу 4 и имеющей продольное сечение в виде трапеции, при этом конические торцы внутренней втулки 3 взаимодействуют с сопрягаемыми коническими поверхностями сжимающих деталей 5 и 6, а сжимающая деталь 5 поджата к одному из торцoв внутренней втулки 3 гайкой 7. Внешняя втулка 1 запрессована в корпус 2, сжимающая внутреннюю втулку 3 деталь 5 выполнена упругой, а большее основание указанной трапеции внутренней втулки 3 обращено к валу 4, и внешняя 1, и внутренняя 3 втулки выполнены из твердого износостойкого антифрикционного материала с низкой прочностью на растяжение и высокой прочностью на сжатие, например из силицированного графита. The sliding bearing contains a friction pair consisting of an external sleeve 1 installed in the housing 2 and an internal sleeve 3 located on the shaft 4 and having a longitudinal section in the form of a trapezoid, while the conical ends of the inner sleeve 3 interact with the mating conical surfaces of the compression parts 5 and 6, and the compressing part 5 is pressed against one of the ends of the inner sleeve 3 by the nut 7. The outer sleeve 1 is pressed into the housing 2, the compressing inner sleeve 3 part 5 is made elastic, and the larger base of the indicated trapezoid of the inner sleeve LCI 3 faces the shaft 4 and the outer 1 and the inner sleeve 3 made of hard wear resistant antifriction material having a low tensile strength and high compression strength, for instance of siliconized graphite.

Внутренняя втулка 3 может состоять из двух частей 3 и 8, между которыми установлено промежуточное кольцо 9 из материала, имеющего высокую прочность на растяжение, например из стали, с радиальными отверстиями 10 для подачи смазывающей жидкости и лысками 11 для создания гидравлического клина. Сжимающие внутреннюю втулку по торцам детали 5 и 6 имеют углы α наклона торцoв к оси вала 4 меньшие, чем соответствующие углы наклона торцoв внутренней втулки 3. The inner sleeve 3 may consist of two parts 3 and 8, between which an intermediate ring 9 is made of a material having high tensile strength, for example steel, with radial holes 10 for supplying lubricating fluid and flats 11 for creating a hydraulic wedge. Compressing the inner sleeve at the ends of the parts 5 and 6 have angles α of the inclination of the ends to the axis of the shaft 4 smaller than the corresponding angles of inclination of the ends of the inner sleeve 3.

Между внутренней втулкой 3 и валом 4 имеется зазор, заполненный полимеризующимся материалом 12, которым покрыты также торцы внутренней втулки 3 и сопряженных с ней сжимающих деталей 5 и 6, а последние закреплены на валу 4. Between the inner sleeve 3 and the shaft 4 there is a gap filled with polymerizable material 12, which also covers the ends of the inner sleeve 3 and the compression parts 5 and 6 associated with it, and the latter are fixed to the shaft 4.

Один торец внешней втулки 1 опирается на буртик 13 корпуса 2, второй - на ответное кольцо 14, запрессованное в обойму 15, т.е. втулка 1 и кольцо 14 образуют осевой (упорный) подшипник. One end of the outer sleeve 1 rests on the shoulder 13 of the housing 2, the second on the counter ring 14, pressed into the holder 15, i.e. the sleeve 1 and the ring 14 form an axial (thrust) bearing.

Во время работы подшипника тепловые деформации деталей компенсируются упругой деталью 5. Материал втулок 1,3 и кольца 14 работают только на сжатие, что позволило использовать графит, чугун, силицированный графит, керамику, твердые сплавы, эльбор и др. и увеличить срок эксплуатации (ресурс подшипника). During the operation of the bearing, the thermal deformations of the parts are compensated by the elastic part 5. The material of the sleeves 1.3 and rings 14 work only on compression, which made it possible to use graphite, cast iron, siliconized graphite, ceramics, hard alloys, elbor, etc. and increase the service life (resource bearing).

Углы α наклона торцoв сжимающих деталей 5 и 6 меньше углов наклона торцoв внутренней втулки 3 на 10 - 30' для того, чтобы при сжатии максимальное усилие приходилось на тупой угол торца втулки 3, а не на острый, чтобы избежать возможных сколов материала втулки 3 у острого угла. The tilt angles α of the ends of the compression parts 5 and 6 are less than the tilt angles of the ends of the inner sleeve 3 by 10 - 30 'so that the maximum force falls on the obtuse angle of the end face of the sleeve 3, and not on the sharp one, in order to avoid possible chips of the material of the sleeve 3 acute angle.

Заполнение зазора между втулкой 3 и валом 4 полимеризующимся материалом 12 увеличит прочность подшипника. Filling the gap between the sleeve 3 and the shaft 4 with polymerizable material 12 will increase the strength of the bearing.

Преимуществом предлагаемого подшипника скольжения является возможность использования как для внешней, так и для внутренней втулок твердых износостойких антифрикционных материалов, которые в предлагаемом подшипнике работают только на сжатие, и тем самым обеспечиваются высокие прочность и ресурс подшипника. The advantage of the proposed plain bearing is the possibility of using both the external and internal bushings of solid wear-resistant antifriction materials, which in the proposed bearing only work for compression, and thereby provide high strength and bearing life.

Claims

1. The sliding bearing containing a friction pair, consisting of an external sleeve installed in the housing, and an internal sleeve located on the shaft and having a longitudinal section in the form of a trapezoid, while the conical ends of the inner sleeve interact with the mating conical surfaces of the compressing parts, and one of the compression parts are pressed to the end of the inner sleeve with a nut, characterized in that the outer sleeve is pressed into the housing, the part removing the inner sleeve is made elastic, and the larger base of the specified trapezoid inside The outer sleeve faces the shaft, the outer and inner bushings being made of a hard wear-resistant antifriction material with low tensile strength and high compressive strength, for example, of siliconized graphite.

2. The sliding bearing according to claim 1, characterized in that the inner sleeve consists of two parts, between which an intermediate ring is made of a material having high tensile strength, for example, steel, with radial holes for supplying lubricating fluid and flats to create a hydraulic wedge.

3. The sliding bearing according to claim 1, characterized in that the parts compressing the inner sleeve at the ends have angles of inclination of the ends to the axis of the shaft smaller than the corresponding angles of inclination of the ends of the inner sleeve.

4. The sliding bearing according to claim 1, characterized in that there is a gap between the inner sleeve and the hall filled with polymerizable material, which also covers the ends of the inner sleeve and the compressing parts associated with it, and the latter are fixed to the shaft.

5. The sliding bearing according to claim 1, characterized in that one end of the outer sleeve rests on the shoulder of the housing, and the second on the counter ring, pressed into the cage.