RU165553U1 - Аэростатический подшипник - Google Patents
Аэростатический подшипник Download PDFInfo
- Publication number
- RU165553U1 RU165553U1 RU2016106025/11U RU2016106025U RU165553U1 RU 165553 U1 RU165553 U1 RU 165553U1 RU 2016106025/11 U RU2016106025/11 U RU 2016106025/11U RU 2016106025 U RU2016106025 U RU 2016106025U RU 165553 U1 RU165553 U1 RU 165553U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical surface
- bearing
- feeders
- inner cylindrical
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Аэростатический подшипник, содержащий корпус с камерой высокого давления, установленную в корпусе несущую втулку, внутренняя цилиндрическая поверхность которой прорезана питателями, установленными радиально по отношению к оси несущей втулки в двух различных плоскостях, перпендикулярных оси несущей втулки, причем внутренняя цилиндрическая поверхность несущей втулки сообщена с камерой высокого давления питателями, отличающийся тем, что в сегментно-расположенном участке внутренней цилиндрической поверхности несущей втулки, размещенном между двумя плоскостями, в которых установлены питатели, выполнена сообщенная с атмосферой расточка.
Description
Аэростатический подшипник
Полезная модель относится к области шпиндельных узлов, применяемых, в частности, в высокооборотных обрабатывающих станках.
Преимуществами аэростатических подшипников перед другими видами подшипников являются простота конструкции, а также надежность и долговечность работы. Большинство из них предназначено для совместной работы с вращающимися валами, при этом опорная цилиндрическая поверхность вала должна находиться в сопряжении с внутренней цилиндрической поверхностью несущей втулки аэростатического подшипника. Формирование слоя газовой смазки между указанными поверхностями осуществляется за счет внешнего наддува воздуха (В.Н. Константинеску. Газовая смазка, с.261, рис.121. М.: «Машиностроение», 1968. - 720 с.). Во время работы аэростатического подшипника воздух через радиально расположенные питатели поступает в зазор между опорной цилиндрической поверхностью вала и внутренней цилиндрической поверхностью несущей втулки, формируя слой газовой смазки.
В процессе вращения, вал совершает сложные колебательные перемещения в сечениях, перпендикулярных оси несущей втулки. При смещении вала в радиальном направлении относительно некоторого участка внутренней цилиндрической поверхности несущей втулки радиальный зазор между валом и втулкой уменьшается. Соответственно, расход воздуха через группу питателей, размещенных на данном участке, также уменьшается. Давление в области, прилегающей к указанным питателям, возрастает, в результате подъемная сила слоя газовой смазки увеличивается. В то же самое время на противоположном участке внутренней цилиндрической поверхности несущей втулки наблюдается обратный эффект: зазор между валом и втулкой увеличивается, соответственно, подъемная сила слоя газовой смазки уменьшается. Такой принцип работы аэростатических подшипников препятствует взаимному касанию вала и втулки, вызывая, одновременно с этим повышенную амплитуду колебаний вала во время его вращения (Шейнберг С.А., Жедь В.П., Шишеев М.Д. Опоры скольжения с газовой смазкой. М.: Машиностроение, 1969. - 336 с.).
Известна опора скольже-ния с газовой смазкой, содержащая вал, два аэростатических подшипника с радиально расположенными питателями и узел радиального нагружения вала. Аэростатические подшипники размещены на противоположных оконечностях вала, а узел радиального нагружения вала размещен симметрично между аэростатическими подшипниками (Авторское свидетельство СССР № 1765565, F16C 32/06, 1992).
Узел радиального нагружения вала представляет собой радиальный подшипник с не-симметричным наддувом воздуха. В состав этого узла входит втулка, содержащая поверхность с питателями, и сегментно-расположенный напротив нее сообщенный с атмосферой карман. В результате воздействия указанного узла вал оказывается под постоянно действующей поперечной нагрузкой, направленной от поверхности с питателями в направлении кармана. Это формирует исходный эксцентриситет вала относительно аэростатических подшипников, что позволяет уменьшить амплитуду колебаний вала во время его вращения. Описанная опора скольжения с газовой смазки громоздка, сложна и низко экономична вследствие наличия в ней дополнительного узла радиального нагружения вала, к которому необходимо осуществлять отдельный подвод сжатого воздуха.
Известен аэростатический подшипник (В.Н. Константинеску. Газовая смазка, с.261, рис.122,а. М.: «Машиностроение», 1968. - 720 с.), который выбран за прототип. Аэростатический подшипник содержит корпус с камерой высокого давления, установленную в корпусе несущую втулку, внутренняя цилиндрическая поверхность которой прорезана питателями, установленными радиально по отношению к оси несущей втулки в двух различных плоскостях, перпендикулярных оси несущей втулки, причем внутренняя цилиндрическая поверхность несущей втулки сообщена с камерой высокого давления питателями.
Аэростатический подшипник предназначен для совместной работы с валом, содержащим опорную цилиндрическую поверхность, сопряженную с внутренней цилиндрической поверхностью несущей втулки. Как было отмечено выше, недостатком таких подшипников является существенная амплитуда колебаний вала во время его вращения. Величина этой амплитуды, зависящая от условий работы аэростатического подшипника, может приближаться к диаметральному зазору между сопрягаемыми поверхностями: опорной цилиндрической поверхностью вала и внутренней цилиндрической поверхностью несущей втулки. Это снижает качество выпускаемой продукции при использовании описанных подшипников в шпиндельных узлах обрабатывающих станков и, соответственно, ограничивает область их возможного применения.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, - совершенствование конструкции аэростатического подшипника и расширение области его возможного применения.
Технический результат от использования полезной модели заключается в уменьшении амплитуды колебаний вала, работающего совместно с аэростатическим подшипником, во время его вращения.
Указанный результат достигается тем, что в аэростатическом подшипнике, содержащем корпус с камерой высокого давления, установленную в корпусе несущую втулку, внутренняя цилиндрическая поверхность которой прорезана питателями, установленными радиально по отношению к оси несущей втулки в двух различных плоскостях, перпендикулярных оси несущей втулки, причем внутренняя цилиндрическая поверхность несущей втулки сообщена с камерой высокого давления питателями, в сегментно-расположенном участке внутренней цилиндрической поверхности несущей втулки, размещенном между двумя плоскостями, в которых установлены питатели, выполнена сообщенная с атмосферой расточка.
На фиг.1 приведен продольный разрез аэростатического подшипника совместно с валом; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - эпюра векторов сил давления воздуха на вал в аэростатическом подшипнике.
Аэростатический подшипник содержит корпус 1 с камерой высокого давления 2, установленную в корпусе 1 несущую втулку 3, внутренняя цилиндрическая поверхность 4 которой прорезана питателями 5. Последние установлены радиально по отношению к оси несущей втулки 3 в двух различных плоскостях, перпендикулярных оси несущей втулки 3. Внутренняя цилиндрическая поверхность 4 несущей втулки 3 сообщена с камерой высокого давления 2 питателями 5. В сегментно-расположенном участке внутренней цилиндрической поверхности 4 несущей втулки 3, размещенном между двумя плоскостями, в которых установлены питатели 5, выполнена сообщенная с атмосферой расточка 6. В описываемом варианте конструкции расточка 6 сообщена с атмосферой при помощи сквозного канала 7, выполненного в несущей втулке 3.
Аэростатический подшипник предназначен для совместной работы с валом 8, содержащим опорную цилиндрическую поверхность 9, сопряженную с внутренней цилиндрической поверхностью 4 несущей втулки 3.
Аэростатический подшипник работает следующим образом. Сжатый воздух поступает в размещенную в корпусе 1 камеру высокого давления 2 (обозначено закрашенной стрелкой) и далее через питатели 5 проходит в зазор между внутренней цилиндрической поверхностью 4 несущей втулки 3 и опорной цилиндрической поверхностью 9 вала 8. При этом в указанном зазоре формируется слой газовой смазки, который препятствует взаимному касанию несущей втулки 3 и вала 8 при вращении последнего.
Внутреннюю цилиндрическую поверхность 4 несущей втулки 3 в ее поперечном сечении можно условно разделить на два сегмента. На первом сегменте, который на представленных фигурах показан выше оси несущей втулки 3, между двумя плоскостями, в которых установлены питатели 5, размещен гладкий участок внутренней цилиндрической поверхности 4. Соответственно, питатели 5, расположенные на данном участке, формируют силы давления воздуха, эпюра которых соответствует эпюре сил давления воздуха в аэростатическом подшипнике по прототипу (В.Н. Константинеску. Газовая смазка, с.261, рис.122,б. М.: «Машиностроение», 1968. - 720 с.). Такие подшипники называют двухрядными.
Как отмечалось выше, во втором сегменте внутренней цилиндрической поверхности 4, который на представленных фигурах показан ниже оси несущей втулки 3, между двумя плоскостями, в которых установлены питатели 5, выполнена сообщенная с атмосферой расточка 6. Она разделяет участок внутренней цилиндрической поверхности 4 на две части. Поэтому в описанной конструкции воздух, формирующий слой газовой смазки в районе расположения второго сегмента, выходит из аэростатического подшипника как со стороны торцевых поверхностей несущей втулки 3, так и через сквозной канал 7 (обозначено незакрашенными стрелками).
Соответственно, питатели 5, прорезающие данный участок, формируют силы давления на вал, эпюра которых соответствует эпюре сил двух последовательно расположенных однорядных аэростатических подшипников. Эти силы существенно меньше сил давления на вал, создаваемых двухрядным подшипником (В.Н. Константинеску. Газовая смазка, с.261, рис.121. М.: «Машиностроение», 1968. - 720 с.). Поэтому в аэростатическом подшипнике формируется постоянно действующая поперечная нагрузка на вал 8, направленная в сторону участка внутренней цилиндрической поверхности 4, разделенной на две части расточкой 6. Это обусловливает возникновение исходного эксцентриситета вала 8 в несущей втулке 3, который уменьшает амплитуду колебаний вала 8 во время его вращения.
Таким образом, существенно расширяется область возможного применения заявляемого аэростатического подшипника по сравнению с прототипом. В частности, открывается возможность использования аэростатических подшипников в высокооборотных шпиндельных узлах обрабатывающих станков, предназначенных для прецизионных работ, таких как высокоскоростное шлифование.
Применение заявляемых аэростатических подшипников в опорах скольжения с газовой смазкой не требует установки дополнительных элементов, предназначенных для снижения амплитуды колебаний вала во время его вращения. Это делает такие опоры компактнее, конструктивно проще и экономичнее аналогов, содержащих узлы радиального нагружения вала (Авторское свидетельство СССР № 1765565, F16C 32/06, 1992).
Основные элементы аэростатического подшипника могут изготавливаться на обычном обрабатывающем оборудовании.
Claims (1)
- Аэростатический подшипник, содержащий корпус с камерой высокого давления, установленную в корпусе несущую втулку, внутренняя цилиндрическая поверхность которой прорезана питателями, установленными радиально по отношению к оси несущей втулки в двух различных плоскостях, перпендикулярных оси несущей втулки, причем внутренняя цилиндрическая поверхность несущей втулки сообщена с камерой высокого давления питателями, отличающийся тем, что в сегментно-расположенном участке внутренней цилиндрической поверхности несущей втулки, размещенном между двумя плоскостями, в которых установлены питатели, выполнена сообщенная с атмосферой расточка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106025/11U RU165553U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Аэростатический подшипник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106025/11U RU165553U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Аэростатический подшипник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU165553U1 true RU165553U1 (ru) | 2016-10-20 |
Family
ID=57138941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016106025/11U RU165553U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Аэростатический подшипник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU165553U1 (ru) |
-
2016
- 2016-02-24 RU RU2016106025/11U patent/RU165553U1/ru active IP Right Revival
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI704295B (zh) | 槽式動壓氣體徑向軸承 | |
JP2010164122A (ja) | アンギュラ玉軸受 | |
EA035325B1 (ru) | Гибридный газодинамический радиальный подшипник | |
CN104100640A (zh) | 双列滚子轴承用的树脂制梳形保持架以及双列滚子轴承 | |
US10634186B2 (en) | Ball bearing, spindle device, and machine tool | |
CN106104028A (zh) | 转台轴承装置 | |
CN106536951B (zh) | 用于涡轮增压器的球轴承 | |
KR20140045318A (ko) | 왕복 냉동 압축기용 베어링 장치 | |
CN103534496A (zh) | 特别用于风力涡轮机中的滚动轴承的垫片 | |
RU2465986C1 (ru) | Шпиндельный узел | |
RU165553U1 (ru) | Аэростатический подшипник | |
CN111503135A (zh) | 带有增材式制造的结构的滑动轴承 | |
CN109642614A (zh) | 滚珠轴承以及机床用主轴装置 | |
RU2440519C1 (ru) | Радиальный газостатический подшипник | |
CN211398316U (zh) | 一种偏心轴承座 | |
US10975727B2 (en) | Bearing bush of a turbocharger and turbocharger | |
JP5668877B2 (ja) | 二つ割り転がり軸受及びこれを備えた軸受装置 | |
RU97458U1 (ru) | Подшипник скольжения | |
RU2605703C2 (ru) | Комбинированная опора | |
RU2605658C2 (ru) | Комбинированный радиально-осевой газодинамический лепестковый подшипник скольжения | |
JP2014125920A (ja) | ターボチャージャ | |
CN105443697A (zh) | 一种直线滚珠导套 | |
CN108916232A (zh) | 多滑动层滑动轴承 | |
US2703736A (en) | Self-aligning thrust block for thrust bearings | |
RU2712711C1 (ru) | Комбинированная опора привода |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170523 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180225 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20200605 |