RU2286489C1

RU2286489C1 - Slider bearing

Info

Publication number: RU2286489C1
Application number: RU2005107109/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Анатольевич Памфилов (RU); Евгений Анатольевич Памфилов; Елена Викторовна Шевелева (RU); Елена Викторовна Шевелева; Олег Викторович Сидоров (RU); Олег Викторович Сидоров; Дмитрий Игоревич Муратов (RU); Дмитрий Игоревич Муратов
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2006-10-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: slider bearing comprises bearing bushing and insert set in the bushing and made of a wood-metallic composition having heat conducting members made of antifriction metallic material. The wood-metallic composition is compressed. The percentage of metallic component ranges within 5 to 25 per cents of the total volume of the material of the insert, and the metallic component is uniformly distributed over the thickness and length of the insert. The heat-conducting members of the metallic component are spherical in shape, with a diameter of the spheres from 0.2 to 6.5 mm.

EFFECT: enhanced durability and simplified structure.

1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в опорах валов различных машин, в частности в деревообрабатывающих станках и оборудовании, станках текстильной промышленности и т.п..The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in shaft supports of various machines, in particular in woodworking machines and equipment, machine tools in the textile industry, etc ..

Известен подшипник скольжения, который содержит опорную втулку, подпятник вала и антифрикционный вкладыш, расположенный между втулкой и подпятником /SU 1636609, кл. F 16 С 33/18, 1989/.Known sliding bearing, which contains a support sleeve, a shaft bearing and an anti-friction liner located between the sleeve and the bearing / SU 1636609, class. F 16 C 33/18, 1989 /.

Недостатком этого подшипника является слабая стойкость к повышенным температурам, возникающим в контакте при повышенных скоростях вращения вала или значительной радиальной нагрузке. Другой недостаток подшипника заключается в сложности конструкции и качестве центрирования вала и втулки, приводящих к нестабильности эксплуатационных свойств подшипников из различных сборок, относительная недолговечность при работе в абразивной среде.The disadvantage of this bearing is its poor resistance to elevated temperatures that occur in contact at elevated shaft speeds or significant radial load. Another disadvantage of the bearing lies in the complexity of the design and the quality of centering of the shaft and the sleeve, leading to instability of the operational properties of bearings from various assemblies, and relative fragility during operation in an abrasive medium.

Наиболее близким к заявляемому выбран подшипник скольжения, содержащий опорную втулку и установленный в ней антифрикционный вкладыш с внутренней охватывающей поверхностью для теплопередающего элемента. Охватывающая поверхность вкладыша выполнена с продольными пазами, а теплопередающий элемент - в виде металлических вставок, выполненных из антифрикционного металлического материала, имеющих форму тавра(уголка), которые закреплены в пазах, при этом радиус кривизны рабочей поверхности вставок равен радиусу внутренней поверхности вкладыша /RU 2226240, кл. F 16 C 33/04, 2004/.Closest to the claimed one is a plain bearing comprising a support sleeve and an anti-friction liner installed in it with an inner female surface for a heat transfer element. The covering surface of the liner is made with longitudinal grooves, and the heat transfer element is in the form of metal inserts made of antifriction metal material having the shape of a tee (corner), which are fixed in the grooves, while the radius of curvature of the working surface of the inserts is equal to the radius of the inner surface of the insert / RU 2226240 , cl. F 16 C 33/04, 2004 /.

Недостатками этого подшипника является высокая сложность изготовления, неудовлетворительная стойкость к повышенным температурам, высокий коэффициент трения, что приводит к значительному износу контактирующих поверхностей, а также низкие демпфирующие свойства подшипника.The disadvantages of this bearing are the high manufacturing complexity, poor resistance to elevated temperatures, high friction coefficient, which leads to significant wear of the contacting surfaces, as well as low damping properties of the bearing.

Задача изобретения - увеличение стойкости к повышенным температурам и снижение износа.The objective of the invention is to increase resistance to elevated temperatures and reduce wear.

Технический результат - повышение долговечности подшипника, упрощение его конструкции.The technical result is an increase in the durability of the bearing, simplification of its design.

Это достигается тем, что в подшипнике скольжения, включающем опорную втулку и установленный в ней вкладыш, выполненный в виде древесно-металлической комбинации, содержащей теплопередающие элементы из антифрикционного металлического материала, древесно-металлическая комбинация выполнена прессованной с содержанием металлической составляющей от 5 до 25% общего объема материала вкладыша и равномерно распределенной по его толщине и длине. Кроме того, теплопередающие элементы выполнены в виде сферических элементов из антифрикционного металлического материала, например из бронзы. Диаметр металлических включений составляет 0,2-6,5 мм, назначается в зависимости от толщины вкладыша.This is achieved by the fact that in the sliding bearing, including the support sleeve and the liner installed therein, made in the form of a wood-metal combination containing heat transfer elements from an antifriction metal material, the wood-metal combination is extruded with a metal component content of 5 to 25% of the total the volume of the liner material and evenly distributed over its thickness and length. In addition, the heat transfer elements are made in the form of spherical elements of an antifriction metal material, for example, bronze. The diameter of metal inclusions is 0.2-6.5 mm, assigned depending on the thickness of the liner.

Конструкция вкладыша подшипника проще существующих конструкций и более технологична в изготовлении, что снижает трудозатраты при изготовлении. Благодаря тому, что коэффициент теплопроводности антифрикционных металлических материалов гораздо больше, чем у древесины, основное тепло, образующееся при трении, будет выходить через металлические включения, что значительно снижает вероятность термического разложения древесной составляющей, которое может происходить при высоких температурах. Также металлические элементы из антифрикционного материала позволяют понизить коэффициент трения и, соответственно, тепловыделение на фрикционном контакте. С другой стороны, в сравнении с металлическими материалами древесина обладает свойством в значительно большей степени демпфировать механические колебания в подшипниковом узле. Таким образом, заявляемый древесно-металлический подшипник скольжения обладает большей грузоподъемностью при сохранении свойств гасителя колебаний, возникающих в системе.The design of the bearing shell is simpler than existing designs and more technologically advanced in manufacture, which reduces labor costs in the manufacture. Due to the fact that the thermal conductivity coefficient of antifriction metal materials is much higher than that of wood, the main heat generated during friction will come out through metal inclusions, which significantly reduces the likelihood of thermal decomposition of the wood component, which can occur at high temperatures. Also, metal elements made of antifriction material make it possible to reduce the coefficient of friction and, accordingly, the heat release at the friction contact. On the other hand, in comparison with metallic materials, wood has the property to significantly dampen mechanical vibrations in the bearing assembly. Thus, the inventive wood-metal sliding bearing has a greater carrying capacity while maintaining the properties of the vibration damper arising in the system.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором показан осевой разрез подшипника скольжения. Подшипник скольжения содержит опорную втулку 1 и вкладыш 2, выполненный в виде древесно-металлической комбинации. Древесно-металлическая комбинация выполнена прессованной, содержит металлическую составляющую 3 в виде сферических тел диаметром 0,2-6,5 мм и составляющую 5-25% общего объема материала вкладыша. Металлические включения диаметром менее 0,2 мм сложно имплантировать, а внедрение сферических тел свыше 6,5 мм приводит к разрушению древесины. Диапазон металлической составляющей 5-25% требуется для понижения коэффициента трения и увеличения коэффициента теплопроводности.The invention is illustrated in the drawing, which shows an axial section of a plain bearing. The sliding bearing comprises a support sleeve 1 and a liner 2, made in the form of a wood-metal combination. The wood-metal combination is molded, contains a metal component 3 in the form of spherical bodies with a diameter of 0.2-6.5 mm and a component of 5-25% of the total volume of the material of the liner. It is difficult to implant metal inclusions with a diameter of less than 0.2 mm, and the introduction of spherical bodies over 6.5 mm leads to the destruction of wood. A metal component range of 5-25% is required to lower the coefficient of friction and increase the coefficient of thermal conductivity.

Подшипник скольжения работает следующим образом: подшипник устанавливают на его рабочее место в машине так, что вкладыш 2 и металлические включения 3 взаимодействуют с шейкой вала 4. При работе машины нагрузка, вследствие наличия металлической составляющей, перераспределяется между вкладышем и металлическими включениями. В результате работы сил трения в зоне контакта на рабочих поверхностях выделяется тепло, распределяемое за счет вращательного движения по всей внутренней поверхности подшипника. Тепло отводится на вал и через вкладыш на опорную втулку и далее в корпус механизма. Наличие металлических включений 3 способствует увеличению теплоотдачи в окружающую среду.The sliding bearing works as follows: the bearing is installed on its working place in the machine so that the insert 2 and the metal inclusions 3 interact with the neck of the shaft 4. When the machine is in operation, the load, due to the presence of the metal component, is redistributed between the insert and the metal inclusions. As a result of the work of the friction forces in the contact zone on the working surfaces, heat is generated, distributed due to the rotational movement along the entire inner surface of the bearing. Heat is transferred to the shaft and through the liner to the support sleeve and then to the mechanism body. The presence of metallic inclusions 3 contributes to an increase in heat transfer to the environment.

Результаты проведенных испытаний (см. таблицу) подтвердили реальность решения поставленной задачи.The results of the tests (see table) confirmed the reality of solving the problem.

Таблица
Основные параметры и соотношения элементов антифрикционного вкладыша и металлических включенийTable
The main parameters and ratios of the elements of the anti-friction liner and metal inclusions Форма металлической составляющейThe shape of the metal component Доля металлической составляющей в общем объеме вкладыша, %The proportion of the metal component in the total volume of the liner,% Площадь поперечного сечения металлической вставки, мм² The cross-sectional area of the metal insert, mm ² Размеры металлической составляющей, ммDimensions of the metal component, mm Распределение металлической составляющей по толщине вкладышаThe distribution of the metal component in the thickness of the liner Распределение металлической составляющей по рабочей площади вкладышаThe distribution of the metal component over the working area of the liner Рабочая температура подшипника, °CBearing operating temperature, ° C Коэффициент трения после приработкиFriction coefficient after running in Величина линейного износа образцов за 200 мин испытаний на изнашивание, мкм The value of the linear wear of the samples for 200 min of wear tests, microns Подшипник скольженияPlain bearing прототипprototype таврbrand 4,8-6,84.8-6.8 9-939-93 локальноеlocal локальноеlocal 102102 0,0230,023 4,94.9 предлагаемыйproposed сфераscope 5,0-25,05.0-25.0 0,2-6,50.2-6.5 равномерноеuniform равномерноеuniform 9696 0,0190.019 3,43.4 Испытания проводились при скорости скольжения 0,8 м/с, давлении 0,8 МПа, использовалась смазка - масло индустриальное.The tests were carried out at a sliding speed of 0.8 m / s, a pressure of 0.8 MPa, lubrication was used - industrial oil.

Claims

1. The sliding bearing, including the support sleeve and the liner installed in it, made in the form of a wood-metal combination containing heat transfer elements from an antifriction metal material, characterized in that the wood-metal combination is extruded with a metal content of from 5 to 25% of the total the volume of the liner material and evenly distributed over its thickness and length.

2. The sliding bearing according to claim 1, characterized in that the heat transfer elements of the metal component have a spherical shape with a diameter of 0.2-6.5 mm