CH201707A - Bearing. - Google Patents

Bearing.

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CH201707A
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Maldon Michell Anthony George
John Seggel August
Original Assignee
Maldon Michell Anthony George
John Seggel August
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/06Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/03Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings

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Description

  

  Palier.    On connaît déjà CI-es paliers dans lesquels  la charge est     transmise    à     partir    de l'élément  rotatif à l'élément     stationnaire    par l'intermé  diaire de coussinets interposés entre     ces    élé  ments et     tournant    par     rapport    à ceux-ci,

   et  dans lesquels des couches de lubrifiant se       forment    entre les     coussinets    et lesdits     élé-          ments.    du palier par suite du mouvement de       culbutement    de     ces        coussinets.    Un palier de  butée de ce genre a été décrit, par exemple,       dans    le brevet anglais no     875/05    du 16 jan  vier 1905.     Cette        construction    a aussi été pro  posée pour des paliers d'appui.  



  Dans ce genre de palier, il     existe    néces  sairement un contact intime entre les coussi  nets et les autres :éléments au moment de la       mise    en. marche du palier sous charge, et un  mouvement relatif     entre    les surfaces de con  tact doit donc se produire avant que la couche  de lubrifiant indispensable au     fonctionnement     du palier puisse se former. Cette couche de  lubrifiant,     une    fois établie, sera maintenue  aussi longtemps que le mouvement relatif con  tinuera.

      Les paliers connus du genre indiqué,     c7est-          à-dire    pourvus de     coussinets    tournant par rap  port aux éléments stationnaire et rotatif pré  sentent     toutefois    l'inconvénient que la série  de     coussinets    prévue ne     fonctionne    en général  pas de façon     satisfaisante.    La raison de cet       inconvénient    doit être cherchée dans le fait  qu'il arrive que les     coussinets    ne se mettent  pas en mouvement par rapport à l'élément     sta-          tionnaire    par le fait que le moment de la ré  sistance de  <RTI  

   ID="0001.0033">   frottement    s'opposant à leur mou  vement est dans ces     paliers    aussi grand et en  général même     plus    grand que le moment des  forces ayant tendance à les     entraîner.    Même  si dans certains cas la rotation des     coussinets     peut dans ces paliers s'amorcer au démarrage  du fait par exemple que les coussinets     ne    sont  pas soumis à     une    charge ou par     suite    d'autres       circonstances    spéciales, elle s'arrête facile  ment,

   par exemple par suite d'un contact di  rect     entre    les     coussinets    et les surfaces de     tra-          vail    opposées, ou de la     présence    de particules  solides ou du fait que l'action de la couche  lubrifiante est compromise par d'autres rai-      sons. Par suite de cet inconvénient, les paliers  connus du genre en     question    n'ont pas été uti  lisés pratiquement.  



  La présente invention a pour but d'obvier  à ces difficultés dans     les    paliers du genre en  question et de les rendre pratiquement utili  sables, en assurant la rotation des coussinets       interposés.    Le palier selon l'invention pré  sente dans ce but un agencement tel que le  moment du frottement de repos des coussinets  avec l'élément stationnaire est plus petit que  le moment du frottement de repos de ces cous  sinets avec l'élément     rotatif.     



  Plusieurs formes d'exécution de l'objet de  l'invention sont représentées, à titre d'exem  ple, au dessin annexé. Dans celui-ci:  La fig. 1 montre un palier de butée, cons  tituant la première forme d'exécution, en  coupe axiale, et  la fig. 2 une coupe transversale de ce pa  lier suivant la. ligne II-II de la. fig. 1;  les fig. 3 et 4 montrent des variantes des  coussinets pour le palier représenté aux fig. 1  et 2;  la fi-. 5 montre une coupe axiale, et  la fig. 6 une élévation latérale d'une  deuxième forme d'exécution     constituant    palier       d'appui;     la fig. 7 montre, à plus grande échelle et  en partie schématiquement, une élévation d'un  coussinet de ce palier;

    la fig. 8 montre une coupe axiale d'une  partie d'un palier d'appui constituant une       troisième    forme d'exécution, et  la fig. 9 montre une forme de coussinet  applicable aux constructions représentées aux  fig. 5, 6 et 8.  



  Dans le palier de butée représenté     aux     fig. 1 et 2, un collet de butée 2 est rigidement  fixé à l'arbre 1, sa     surface    de travail plane  3 est opposée à la surface plane correspon  dante 4 de l'élément     stationnaire    5 fixé dans  le châssis 6 de la machine.  



  Les coussinets de     butée    7 de forme seg  mentaire comme représentée à la fig. 2 sont  arrangés en une     série    circulaire entre le collet  2 et l'anneau fixe 5, et sont munis de surfaces    d'appui 8 et 9 pour les surfaces 3 et 4 respec  tivement, lesdites surfaces     étant    usinées avec  une telle précision que les couches minces et  continues de lubrifiant nécessaires pour le bon  fonctionnement de paliers du susdit genre  soient maintenues entre elles.

   Chaque coussi  net; 7 peut être formé d'une seule pièce, comme  représenté en coupe transversale à la     fig.    3, ou  peut être composé de deux pièces 7a, 7t> qui  peuvent, soit comme représenté à la     fig.    4,  être fixées     rigidement    ensemble, soit pivoter  l'une sur l'autre.

   Les différents coussinets  sont montés dans une cage     constituée    par un  anneau     circonférentiel    extérieur 10 ayant ri  gidement fixé sur lui des     chevilles    radiales  11, la cage formant ainsi ensemble avec les  coussinets     un        corps    agencé pour tourner en       entier    autour de l'axe de l'arbre indépendam  ment du collet 2. Une surface de guidage     cir-          conférentielle    12 du châssis empêche un dé  placement radial excessif de la     cage.     



  Les surfaces d'appui 8 et 9 de chaque  coussinet sont décalées l'une par rapport à  l'autre comme représenté aux     fig.    3 et 4, les  directions de mouvement du collet 2 par rap  port aux coussinets et des coussinets par rap  port à l'anneau fixe 5 étant indiquées par la  flèche à la gauche clé la     fig.    3; la charge du  palier est désignée par les lettres P,     P'    et le  lubrifiant est marqué 0.  



  Afin que la rotation de la série de coussi  nets puisse commencer simultanément avec la  rotation de l'arbre, même lorsque le palier est  sous charge, les matières des coussinets de  l'anneau stationnaire 5 et du collet 2 sont  choisies de sorte que le coefficient de frotte  ment mutuel des surfaces en contact 9 et 4  des coussinets et de l'anneau 5 au repos soit  inférieur à celui des surfaces en contact 8 et  3 des coussinets et du collet 2. Il est à noter  qu'on a désigné dans toute la description un  élément comme "stationnaire", s'il n'a point  de     rotation    par rapport au châssis de la ma  chine autour de l'axe du palier, ou, dans le  cas d'une bielle de machine, seulement une  petite oscillation secondaire autour de l'axe.  



  Comme les charges auxquelles les deux  paires de surfaces de     contact    susmentionnées      sont     soumises,    sont égales, tout au moins avec  une grande     approximation,    le moment de frot  tement appliqué par le collet 2 à la série de  coussinets sera plus grand au démarrage que  le moment de résistance qui lui est opposé par  le frottement des coussinets sur l'anneau sta  tionnaire 5; les     coussinets    commenceront par  conséquent à tourner.  



  Il est entendu que le coefficient de frotte  ment au repos (pour lequel on utilisera par la       suite    pour plus de brièveté le mot     "coeffi-          cient")    des     deux    matières choisies doit être  mesuré ou évalué dans des conditions corres  pondant à celles régnant au démarrage dans  le palier, c'est-à-dire avec des valeurs de  charge similaires à celles qui se produisent       normalement    dans ce palier et en présence de  lubrifiant sur les surfaces en contact.  



  Les surfaces 8 des coussinets pourraient  être établies en métal antifriction composé de  90 parties d'étain, 7 parties d'antimoine et  3 parties de cuivre en poids, et alors on pour  rait employer pour les surfaces 9 un métal       antifriction    composé de 90 parties de cad  mium, 5 parties d'antimoine et 5 parties de  cuivre, le collet 2. et la butée 5     étant    établis  les     deux    en acier; les     coefficients    de ces     deux     paires de métal sont dans le rapport d'envi  ron 3 à 2.  



  Alternativement, les surfaces 8 et 9 des  coussinets peuvent être établies les deux en  l'un ou l'autre des métaux     antifriction    sus  mentionnés, le collet 2 étant alors en bronze  phosphoreux et la butée 5 en acier; le coeffi  cient du bronze phosphoreux par rapport à  l'un de ces métaux antifriction étant plus  que le double du coefficient de l'acier par rap  port au même métal.  



       L'anneau    10 de la cage est établi comme  anneau à ressort de façon que, lorsqu'il est  immobile, il sollicite les     coussinets    7 par l'in  termédiaire de     collets    13     formés    sur les che  villes 11 radialement vers l'intérieur en con  tact avec l'arbre 1. Ce frottement s'ajoute à       celui    existant entre les surfaces 3 et 8 pour  provoquer la     rotation    des coussinets ensemble  avec le collet au démarrage. Pendant la rota  tion,     l'anneau    à     .ressort    cède     suffisamment       pour supprimer la pression des     coussinets    sur  l'arbre.  



  A la place d'un anneau élastique 10 comme  susdécrit, on peut employer un anneau rigide  avec des ressorts hélicoïdaux ou d'une autre  forme     interposée    entre les coussinets et sa pé  riphérie intérieure, les bords intérieurs des  coussinets étant en contact avec l'arbre lors  de faibles vitesses et au repos, comme déjà  décrit; la forme des coussinets peut être telle  qu'une     partie    de ceux-ci soit en contact avec  la     surface    12 de la boîte 6 lorsque les ressorts  sont soumis     aux    forces centrifuges lors de  vitesses élevées de façon à empêcher un mou  vement excessif vers     l'extérieur    des coussinets.  



  Dans la forme     d'exécution    d'un     palier     d'appui représentée aux     fig.    5 et 6, l'arbre 21  est solidaire d'un collet 22 formé ou monté  sur lui, ce collet ayant une surface d'appui  sphérique 23 centrée sur l'axe de rotation. La  surface d'appui stationnaire 24 est formée sur  la     périphérie        intérieure    de la bague 25,     cette     bague 25 étant logée dans une chambre du  châssis     fixe    26 de la machine.  



  Dans cette forme d'exécution, les coussi  nets 27 sont disposés dans une série     circon-          férentielle    entre le collet 22 et la bague sta  tionnaire 25,     chacun    de ces coussinets ayant  une surface intérieure sphérique 28     (fig.    7)  en contact avec la surface d'appui extérieure  23, également sphérique, du collet 22, et une  surface d'appui extérieure cylindrique 29 en  contact avec la     surface        intérieure    24 de la  bague 25,

   un jeu suffisant .étant prévu pour       permettre    que les coussinets puissent culbuter  et se mouvoir     eirconférentiellement    avec' des  couches de lubrifiant 0 interposées entre les  surfaces. Les     contours    des     coussinets    indivi  duels peuvent être rectangulaires ou de toute  autre forme appropriée, vues en     projection    sur  un plan tangentiel.

   Ils peuvent par exemple  être de forme allant en     diminuant    en sens lon  gitudinal ou en queue, comme décrit dans le  brevet anglais no 185756 du 12 septembre  1921, ou,     afin    de maintenir chaque     coussinet     dans sa position correcte par rapport aux cous  sinets     adjacents    de la série, ils peuvent com  porter des saillies ou     échancrures    par les-      quelles un engagement mutuel des coussinets  est effectué. Les coussinets pourraient aussi  être reliés individuellement à une bague ou  cage de guidage dans le genre de celles ordi  nairement employées dans les roulements à  billes ou à rouleaux, ou à un anneau, comme  dans le palier des fig. 1 et 2.

   Lorsqu'on uti  lise des     bagues    ou cages de ce genre, les cous  sinets seront reliés de façon flexible à,     celles-          ci    par exemple au moyen de chevilles ou ana  logue.  



  Comme dans le palier à butée susdécrit,  chaque coussinet 27 peut être établi en une  pièce (fig. 5 à 7) ou en deux pièces 27a, 271)  (fig. 9); dans le dernier cas, les deux pièces  peuvent être reliées rigidement ensemble ou  articulées l'une sur l'autre au milieu de la  longueur du coussinet ou tout près de celui-ci,  comme représenté à. la     fig.    9. Les surfaces  actives 28, 29 de chaque coussinet ne s'éten  dent de préférence que sur une partie de sa  longueur     circonférentielle.     



  Si le collet 22 ainsi que la bague 25 sont  par exemple en acier, les coussinets 27 peu  vent être établis par exemple en fonte de fer  de préférence de qualité dure et dense, recti  fiés à leurs faces extérieures 29, leurs faces       intérieures    28 étant alors garnies d'un métal  antifriction à base d'étain, comme précédem  ment décrit pour le palier de butée, l'acier et  ce métal antifriction ayant un coefficient  beaucoup plus élevé que l'acier et la fonte de  fer.  



  La forme     sphérique    de la surface 23 du  collet 22 et des surfaces     intérieures    des cous  sinets<B>27,</B> comme représenté aux     fig.    5 et 6,  et la forme     cylindrique    de la surface d'appui  24 et des surfaces extérieures des coussinets  contribuent à assurer la. rotation de ces cous  sinets.

   En effet, les zones extérieures de la  surface sphérique 23 sont moins inclinées par  rapport à la direction de la. charge que la sur  face d'appui 24 qui est perpendiculaire à cette  direction de sorte que la somme des pressions  élémentaires normales aux surfaces en con  tact du collet 22 et des coussinets 27, corres  pondant à une charge donnée de l'arbre, est  plus grande que la     somme        des        pressions    élé-         znentaires    normales entre les coussinets 27 et  la surface d'appui 24 de la bague 25. Les sur  faces sphériques     chu    collet 22 et des coussinets  27 permettent en outre de compenser des  erreurs d'alignement dans le montage du pa  lier.

   Dans cette forme d'exécution, on pour  rait employer des moyens élastiques qui, lors  des petites vitesses de rotation, appliquent  les coussinets sur la surface 23 du collet 22  afin     d'augmenter    le frottement entre celui-ci  et ces coussinets.  



  Dans la forme d'exécution représentée à la       fig.    8, analogue à celle des     fig.    5 à 7, la sur  face d'appui 23 du collet 22 est une surface  de révolution dont la génératrice est sinueuse  de façon que cette surface présente au moins  en partie une inclinaison moins forte par  rapport à la direction (le la charge que la sur  face d'appui sphérique 24 de la     bague    station  naire 25. La somme des pressions élémentaires  normales aux surfaces en contact à l'intérieur  des coussinets peut être ainsi augmentée à  volonté jusqu'à. n'importe quel degré au  dessus de la somme des pressions élémentaires  normales agissant sur leurs surfaces exté  rieures.  



  Les surfaces extérieures 29 des coussinets  <B>'27</B> pourraient aussi être garnies d'une matière  antifriction pourvu que le frottement entre ces  coussinets et la surface 24 soit moindre que le  frottement des surfaces intérieures 28 de ces  coussinets avec la surface 23.  



  Dans les paliers d'appui décrits. les cous  sinets pourraient par exemple être établis en  un alliage d'étain tel que celui déjà men  tionné, ou en un métal antifriction contenant,  par exemple, 46 parties en poids d'étain,  42 parties de plomb et 12 parties     d'antimoine.     Dans ce cas, les surfaces intérieures des cous  sinets peuvent être constituées directement  par ce métal, tandis que les surfaces exté  rieures 29 seront garnies de l'alliage de cad  mium déjà. mentionné, et le collet 22 aussi  bien que la bague 25 seront en acier avec des  surfaces rectifiées 23 et 24.

   Alternativement,  les     coussinets    peuvent être en acier ou un  autre métal garni à la face intérieure soit de      l'alliage à base d'étain mentionné, soit de  l'alliage à base d'étain-plomb mentionné, et  du côté extérieur de l'alliage de cadmium.  



  On a trouvé que les coefficients de ces  alliages à base d'étain et à base d'étain-plomb  par rapport à l'acier sont approximativement  égaux, les deux étant environ<B>50%</B> plus éle  vés que le coefficient de l'alliage de cadmium  par rapport à l'acier.  



  On pourrait obtenir les mêmes: résultats  en employant des matières différentes dans  le collet 22 et la bague 25, ou en utilisant  différentes matières de garniture pour y for  mer les surfaces 23 et 24, ces matières ayant  les rapports de coefficients requis par rapport  aux coussinets composés dans ce cas en entier  de la même matière ou garnis sur les deux       surfaces    28 et 29 de la même matière. Ainsi,  le collet 22 pourrait être établi en     bronze     phosphoreux et la     bague    25 en acier, les cous  sinets étant alors soit composés entièrement,  soit garnis sur les surfaces     extérieures    aussi  bien     qu'intérieures    d'un des alliages anti  friction susénoncés.  



  Le coefficient de friction au repos entre  l'acier poli et les métaux dits     antifriction     étant beaucoup plus grand     qu'entre        deux     faces d'acier poli, le collet 22,     les    coussinets  27 et la     bague    25 pourraient tous être en  acier, et la surface extérieure du collet, ou la       surface        intérieure    du coussinet,     pourrait    alors  être garnie d'un de     ces        métaux        antifriction,

            toutes        les    autres     surfaces    d'appui étant sim  plement polies.  



  Afin .de mettre le palier décrit en état  pour la     mise    en marche, par exemple lorsque  le lubrifiant entre les     surfaces    a disparu par       suite    d'un long arrêt du palier, on peut pré  voir des moyens     tels        qu'ils    ont été     décrits    au       brevet    suisse no 82491, dans     certains    cas pour       introduire    une couche fraîche de     lubrifiant          au-dessous    des     coussinets    sous pression lors  du     démarrage,

      et des moyens peuvent être       prévus        pour    chauffer     l'huile    ainsi     introduite,     ou,     dans    le même but, des moyens peuvent  titre     incorporés    au palier pour chauffer une       partie    de celui-ci ou le palier entier.



  Bearing. CI-es bearings are already known in which the load is transmitted from the rotary element to the stationary element by the intermediary of bearings interposed between these elements and rotating with respect to them,

   and in which layers of lubricant form between the bearings and said elements. of the bearing as a result of the tumbling movement of these bearings. Such a thrust bearing has been described, for example, in British Patent No. 875/05 of Jan. 16, 1905. This construction has also been proposed for support bearings.



  In this type of landing, there is necessarily an intimate contact between the net cushions and the others: elements at the time of setting. operation of the bearing under load, and a relative movement between the contact surfaces must therefore occur before the layer of lubricant essential for the operation of the bearing can form. This lubricant layer, once established, will be maintained as long as the relative movement continues.

      The known bearings of the type indicated, that is to say provided with bearings rotating with respect to the stationary and rotating elements, have the disadvantage, however, that the series of bearings provided does not generally operate satisfactorily. The reason for this drawback must be sought in the fact that it happens that the bearings do not start moving with respect to the stationary element by the fact that the moment of the resistance of <RTI

   ID = "0001.0033"> friction opposing their movement is in these bearings as great and in general even greater than the moment of the forces tending to drive them. Even if in some cases the rotation of the bearings may in these bearings start at start-up because for example the bearings are not subjected to a load or as a result of other special circumstances, it is easily stopped,

   for example, as a result of direct contact between the bearings and opposing working surfaces, or the presence of solid particles or the action of the lubricating layer is compromised for other reasons. As a result of this drawback, the known bearings of the type in question have not been used in practice.



  The object of the present invention is to overcome these difficulties in the bearings of the type in question and to make them practically usable, by ensuring the rotation of the interposed bearings. The bearing according to the invention has for this purpose an arrangement such that the moment of the resting friction of the bearings with the stationary element is smaller than the moment of the resting friction of these sine necks with the rotating element.



  Several embodiments of the object of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawing. In it: Fig. 1 shows a thrust bearing, constituting the first embodiment, in axial section, and FIG. 2 a cross section of the following pa lier. line II-II of the. fig. 1; figs. 3 and 4 show variants of the bearings for the bearing shown in FIGS. 1 and 2; the fi-. 5 shows an axial section, and FIG. 6 a side elevation of a second embodiment constituting a support bearing; fig. 7 shows, on a larger scale and partly schematically, an elevation of a bearing of this bearing;

    fig. 8 shows an axial section of part of a support bearing constituting a third embodiment, and FIG. 9 shows a form of pad applicable to the constructions shown in FIGS. 5, 6 and 8.



  In the thrust bearing shown in fig. 1 and 2, a stop collar 2 is rigidly fixed to the shaft 1, its flat working surface 3 is opposite to the corresponding flat surface 4 of the stationary element 5 fixed in the frame 6 of the machine.



  The stop pads 7 of segmental shape as shown in FIG. 2 are arranged in a circular series between the collar 2 and the fixed ring 5, and are provided with bearing surfaces 8 and 9 for surfaces 3 and 4 respectively, said surfaces being machined with such precision that the thin layers and continuous lubricant necessary for the proper functioning of bearings of the aforesaid kind are maintained between them.

   Every net cushion; 7 can be formed in one piece, as shown in cross section in FIG. 3, or can be composed of two parts 7a, 7t> which can either as shown in FIG. 4, be rigidly fixed together, or pivot on one another.

   The various bearings are mounted in a cage constituted by an outer circumferential ring 10 having firmly fixed to it radial pins 11, the cage thus forming together with the bearings a body arranged to rotate entirely around the axis of the shaft. independently of the collar 2. A circumferential guide surface 12 of the frame prevents excessive radial displacement of the cage.



  The bearing surfaces 8 and 9 of each bearing are offset with respect to one another as shown in FIGS. 3 and 4, the directions of movement of the collar 2 with respect to the bearings and of the bearings with respect to the fixed ring 5 being indicated by the arrow to the left in FIG. 3; the bearing load is designated by the letters P, P 'and the lubricant is marked 0.



  In order that the rotation of the series of net bearings can start simultaneously with the rotation of the shaft, even when the bearing is under load, the materials of the bearings of the stationary ring 5 and the collar 2 are chosen so that the coefficient of mutual friction of the contacting surfaces 9 and 4 of the bearings and of the ring 5 at rest is less than that of the contacting surfaces 8 and 3 of the bearings and of the collar 2. It should be noted that throughout description an element as "stationary", if it has no rotation with respect to the frame of the machine around the axis of the bearing, or, in the case of a machine connecting rod, only a small oscillation secondary around the axis.



  Since the loads to which the aforementioned two pairs of contact surfaces are subjected are equal, at least with a great approximation, the frictional moment applied by the collar 2 to the series of bearings will be greater at start-up than the moment of friction. resistance which is opposed to it by the friction of the bearings on the stationary ring 5; the bearings will therefore begin to rotate.



  It is understood that the coefficient of friction at rest (for which the word "coefficient" will be used later for the sake of brevity) of the two materials chosen must be measured or evaluated under conditions corresponding to those prevailing at start-up. in the bearing, that is to say with load values similar to those which normally occur in this bearing and in the presence of lubricant on the surfaces in contact.



  The surfaces 8 of the bearings could be made of an anti-friction metal composed of 90 parts of tin, 7 parts of antimony and 3 parts of copper by weight, and then an anti-friction metal composed of 90 parts of copper could be used for the surfaces 9. cad mium, 5 parts of antimony and 5 parts of copper, the collar 2. and the stopper 5 being both made of steel; the coefficients of these two metal pairs are in the ratio of about 3 to 2.



  Alternatively, the surfaces 8 and 9 of the bearings can both be made of one or the other of the aforementioned anti-friction metals, the collar 2 then being made of phosphor bronze and the stop 5 of steel; the coefficient of phosphor bronze with respect to one of these antifriction metals being more than double the coefficient of steel with respect to the same metal.



       The ring 10 of the cage is established as a spring ring so that, when stationary, it urges the bearings 7 by means of collars 13 formed on the towns 11 radially inwardly in contact. with shaft 1. This friction is added to that existing between surfaces 3 and 8 to cause the bearings to rotate together with the collar on start-up. During rotation the spring ring yields enough to relieve the pressure from the bearings on the shaft.



  Instead of an elastic ring 10 as described above, a rigid ring with helical springs or other form interposed between the bearings and its inner periphery can be employed, the inner edges of the bearings being in contact with the shaft. at low speeds and at rest, as already described; the shape of the bearings may be such that part of them is in contact with the surface 12 of the box 6 when the springs are subjected to centrifugal forces at high speeds so as to prevent excessive outward movement pads.



  In the embodiment of a support bearing shown in FIGS. 5 and 6, the shaft 21 is integral with a collar 22 formed or mounted on it, this collar having a spherical bearing surface 23 centered on the axis of rotation. The stationary bearing surface 24 is formed on the inner periphery of the ring 25, this ring 25 being housed in a chamber of the fixed frame 26 of the machine.



  In this embodiment, the net pads 27 are disposed in a circumferential series between the collar 22 and the stationary ring 25, each of these pads having a spherical interior surface 28 (Fig. 7) in contact with the surface. outer bearing 23, also spherical, of the collar 22, and a cylindrical outer bearing surface 29 in contact with the inner surface 24 of the ring 25,

   sufficient clearance being provided to allow the bearings to tumble and move eirconferentially with the lubricant layers 0 interposed between the surfaces. The contours of the individual bearings may be rectangular or of any other suitable shape, viewed in projection on a tangential plane.

   They can, for example, be of a shape decreasing in the longitudinal direction or in the tail, as described in English Patent No. 185756 of September 12, 1921, or, in order to maintain each pad in its correct position with respect to the adjacent sinet necks of the series, they can include protrusions or notches through which a mutual engagement of the bearings is effected. The bearings could also be individually connected to a guide ring or cage of the kind commonly used in ball or roller bearings, or to a ring, as in the bearing of FIGS. 1 and 2.

   When using rings or cages of this kind, the sinet necks will be flexibly connected to them, for example by means of pegs or the like.



  As in the abovementioned thrust bearing, each bearing 27 can be established in one piece (fig. 5 to 7) or in two pieces 27a, 271) (fig. 9); in the latter case, the two parts can be rigidly connected together or hinged to one another in the middle of the length of the pad or very close to it, as shown in. fig. 9. The active surfaces 28, 29 of each pad preferably extend only over a part of its circumferential length.



  If the collar 22 as well as the ring 25 are for example made of steel, the bearings 27 can be made for example of cast iron preferably of hard and dense quality, ground at their outer faces 29, their inner faces 28 then being lined with a tin-based antifriction metal, as previously described for the thrust bearing, steel and this antifriction metal having a much higher coefficient than steel and cast iron.



  The spherical shape of the surface 23 of the collar 22 and the inner surfaces of the necks sinets <B> 27, </B> as shown in fig. 5 and 6, and the cylindrical shape of the bearing surface 24 and the outer surfaces of the bearings help to ensure the. rotation of these sinet necks.

   Indeed, the outer areas of the spherical surface 23 are less inclined with respect to the direction of the. load than the bearing surface 24 which is perpendicular to this direction so that the sum of the elementary pressures normal to the contacting surfaces of the collar 22 and the bearings 27, corresponding to a given load of the shaft, is more greater than the sum of the normal elementary pressures between the bearings 27 and the bearing surface 24 of the ring 25. The spherical surfaces of the collar 22 and of the bearings 27 also make it possible to compensate for alignment errors in the assembly of the pa lier.

   In this embodiment, one could use resilient means which, during low rotational speeds, apply the bearings to the surface 23 of the collar 22 in order to increase the friction between the latter and these bearings.



  In the embodiment shown in FIG. 8, similar to that of FIGS. 5 to 7, the bearing surface 23 of the collar 22 is a surface of revolution whose generatrix is sinuous so that this surface has at least in part a less steep inclination with respect to the direction (the load than the sur spherical bearing face 24 of the stationary ring 25. The sum of the elementary pressures normal to the contacting surfaces inside the bearings can thus be increased at will to any degree above the sum of the bearings. normal elementary pressures acting on their exterior surfaces.



  The outer surfaces 29 of the bearings <B> '27 </B> could also be lined with an anti-friction material provided that the friction between these bearings and the surface 24 is less than the friction of the inner surfaces 28 of these bearings with the surface. 23.



  In the support bearings described. the sinet necks could for example be made from a tin alloy such as that already mentioned, or from an anti-friction metal containing, for example, 46 parts by weight of tin, 42 parts of lead and 12 parts of antimony. In this case, the inner surfaces of the sinet necks can be formed directly by this metal, while the outer surfaces 29 will be lined with the cadmium alloy already. mentioned, and the collar 22 as well as the ring 25 will be made of steel with ground surfaces 23 and 24.

   Alternatively, the bearings may be of steel or other metal lined on the inner side of either the mentioned tin-based alloy or the mentioned tin-lead-based alloy, and on the outer side of the bearing. cadmium alloy.



  The coefficients of these tin-based and tin-lead based alloys with respect to steel have been found to be approximately equal, the two being approximately <B> 50% </B> higher than the coefficient of the cadmium alloy with respect to steel.



  The same results could be obtained by using different materials in the collar 22 and the ring 25, or by using different packing materials to form the surfaces 23 and 24 therein, these materials having the required coefficient ratios relative to the bearings in this case entirely composed of the same material or lined on the two surfaces 28 and 29 with the same material. Thus, the collar 22 could be established in phosphor bronze and the ring 25 in steel, the sinet necks then being either entirely composed or lined on the outer surfaces as well as the inner ones with one of the aforementioned anti-friction alloys.



  The coefficient of friction at rest between polished steel and so-called antifriction metals being much greater than between two faces of polished steel, the collar 22, the bearings 27 and the ring 25 could all be made of steel, and the surface the outside of the collar, or the inside surface of the pad, could then be lined with one of these anti-friction metals,

            all other bearing surfaces being simply polished.



  In order to put the described bearing in a condition for starting, for example when the lubricant between the surfaces has disappeared as a result of a long stop of the bearing, it is possible to provide means as described in the patent. Swiss No. 82491, in some cases to introduce a fresh layer of lubricant below the bearings under pressure when starting,

      and means may be provided for heating the oil thus introduced, or, for the same purpose, means may be incorporated in the bearing for heating part of it or the entire bearing.

 

Claims (1)

REVENDICATION Palier, dans lequel la charge est transmise à partir de l'élément rotatif à l'élément sta tionnaire par l'intermédiaire de coussinets interposés entre ces éléments et tournant par rapport à ceux-ci et dans lequel ,des couches de lubrifiant se forment entre les coussinets et lesdits éléments du palier par suite du mouvement de culbutement de ces coussinets, palier caractérisé en ce que pour assurer la rotation des coussinets interposés, CLAIM Bearing, in which the load is transmitted from the rotating element to the stationary element by means of bearings interposed between these elements and rotating with respect to them and in which, layers of lubricant are formed between the bearings and said elements of the bearing as a result of the tumbling movement of these bearings, bearing characterized in that to ensure the rotation of the interposed bearings, l'agence ment est tel que le moment de leur frottement de repos avec l'élément stationnaire est plus petit que le moment de leur frottement de repos avec l'élément rotatif. SOUS-REVENDICATIONS 1 Palier suivant la revendication, caractérisé en ce que les surfaces de contact des cous sinets et desdits éléments sont formées par des matières telles que les surfaces en con tact des coussinets et de l'élément station naire aient un coefficient mutuel de frot tement plus faible que celui des surfaces en contact des coussinets et de l'élément rotatif. the agency is such that the moment of their resting friction with the stationary element is smaller than the moment of their resting friction with the rotating element. SUB-CLAIMS 1 Bearing according to claim, characterized in that the contact surfaces of the necks sinets and of said elements are formed by materials such that the surfaces in contact of the bearings and of the stationary element have a mutual coefficient of friction. much weaker than that of the contacting surfaces of the bearings and the rotating element. 2 Palier suivant la revendication, caractérisé en ce que la surface de l'élément rotatif en contact avec les coussinets présente au moins en partie une inclinaison moins grande par rapport à la direction de la charge que la surface de l'élément station naire qui est en contact avec les coussinets. 3 Palier suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 2, 2 Bearing according to claim, characterized in that the surface of the rotary element in contact with the bearings has at least in part a smaller inclination with respect to the direction of the load than the surface of the stationary element which is in contact with the pads. 3 Bearing according to claim and sub-claims 1 and 2, caractérisé en ce que la surface de contact de l'un dés deux élé ments est une surface sphérique centrée sur l'axe du palier. 4 Palier suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 2, caractérisé en outre par des moyens élastiques qui, lors de pe- tites vitesses de rotation, characterized in that the contact surface of one of the two elements is a spherical surface centered on the axis of the bearing. 4. Bearing according to claim and sub-claims 1 and 2, further characterized by elastic means which, at low rotational speeds, appliquent les coussinets sur l'élément rotatif afin d'aug menter le frottement entre celui-ci et ces coussinets. 5 Palier suivant la revendication et la sous- revendication 1, apply the bearings to the rotating element in order to increase the friction between the latter and these bearings. 5 bearing according to claim and sub-claim 1, caractérisé en ce que les surfaces des coussinets en contact avecl'élé- ment rotatif sont formées par du métal antifriction d'un coefficient de frottement par rapport à la surface de contact de l'élé ment rotatif plus élevé que celui de la ma tière formant les surfaces de ces coussinets en contact avec l'élément stationnaire par rapport à la surface de contact de ce der nier. characterized in that the surfaces of the bearings in contact with the rotating element are formed by anti-friction metal having a coefficient of friction with respect to the contact surface of the rotating element greater than that of the forming material. the surfaces of these bearings in contact with the stationary element relative to the contact surface of the latter. 6 Palier suivant la revendication et les sous- revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le métal (le garniture formant les surfaces en contact: avec l'élément rotatif des cous sinets est un alliage composé en majeure partie d'étain et la matière formant les sur- faces en contact avec l'élément stationnaire de ces coussinets est un alliage composé en majeure partie de cadmium. 6 Bearing according to claim and sub-claims 1 to 5, characterized in that the metal (the lining forming the surfaces in contact: with the rotating element of the sinet necks is an alloy composed mainly of tin and the material forming the surfaces in contact with the stationary element of these bearings is an alloy composed mainly of cadmium.
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