RU2800514C1 - Bearing unit with powder lubrication - Google Patents

Bearing unit with powder lubrication Download PDF

Info

Publication number
RU2800514C1
RU2800514C1 RU2023104366A RU2023104366A RU2800514C1 RU 2800514 C1 RU2800514 C1 RU 2800514C1 RU 2023104366 A RU2023104366 A RU 2023104366A RU 2023104366 A RU2023104366 A RU 2023104366A RU 2800514 C1 RU2800514 C1 RU 2800514C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
antifriction
bearing
bearing assembly
powder
Prior art date
Application number
RU2023104366A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Леонидович Юша
Сергей Сергеевич Бусаров
Александр Валерьевич Третьяков
Николай Анатольевич Райковский
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2800514C1 publication Critical patent/RU2800514C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: bearing assembly with powder lubrication is proposed, which comprises a shaft with cylindrical and conical parts, a housing with an additional cavity, which comprises antifriction non-magnetic powder and a cavity filled with ferromagnetic lubricant and comprising a magnetic system, an antifriction bushing, preventing the exit of antifriction powder material from the bearing assembly, whereas the antifriction bushing is located concentrically to the cylindrical surface of the shaft with a gap A1, and the grain size of the anti-friction non-magnetic powder is A2, whereas A2 is greater than A1, as well as a tapered bearing. According to the second embodiment, a screw thread is made on the cylindrical part of the shaft along the length of the antifriction bushing, and the twist of the thread is opposite to the rotation of the shaft. According to the third embodiment, the antifriction bushing comprises a set of permanent magnets in the form of balls placed in a system of holes made in a checkerboard pattern.
EFFECT: increased service life, reliability of the friction unit and weight and size of the entire bearing system.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях машиностроениях в качестве опор валов машин и механизмов, нагруженных радиальными и осевыми нагрузками и повышающих надежность и долговечность машин.The invention relates to mechanical engineering and can be used in all branches of mechanical engineering as shaft supports for machines and mechanisms loaded with radial and axial loads and increasing the reliability and durability of machines.

Известен "Конический подшипник скольжения" [RU №2336441, опубликовано 20.10.2008], с конической опорной поверхностью содержащий охватывающую цапфу вала втулку с расположенными на ее внутренней поверхности выточками, причем одна выточка выполнена кольцевой, расположена поперек образующих конуса подшипника со смещением относительно средней поперечной его оси в сторону меньшего основания конуса на величину от 0,25 до 0,35 длины его образующей и к ней через радиальное отверстие подведена под давлением рабочая жидкость. На внутренней поверхности подшипника, расположенной в сторону большего основания от упомянутой кольцевой выточки, выполнены продольные выточки, образующие многоклиновую внутреннюю поверхность подшипника. Предлагаемый конический подшипник скольжения повышает надежность и долговечность опорного узла путем разделения и дублирования функций гладкого и многоклинового подшипников скольжения, упрощает его изготовление и эксплуатацию благодаря простоте конструкции и способности одновременно компенсировать радиальные и осевые усилия со стороны ротора.Known "Tapered plain bearing" [RU No. 2336441, published 20.10.2008], with a conical bearing surface containing a sleeve enclosing the shaft trunnion with grooves located on its inner surface, and one groove is made annular, located across the generatrix of the bearing cone with an offset relative to the average transverse its axis towards the smaller base of the cone by a value from 0.25 to 0.35 of the length of its generatrix, and a working fluid is supplied to it through a radial hole under pressure. Longitudinal grooves are made on the inner surface of the bearing, located towards the larger base from the said annular groove, forming a multi-wedge inner surface of the bearing. The proposed tapered plain bearing increases the reliability and durability of the support assembly by separating and duplicating the functions of smooth and multi-wedge plain bearings, simplifies its manufacture and operation due to the simplicity of design and the ability to simultaneously compensate for radial and axial forces from the rotor.

Недостаток данного изобретения состоит в том, что предложенный подшипниковый узел смазывается маслом (жидкая смазка), что требует организации системы, позволяющей осуществлять ее циркуляцию. Также это ограничивает температурный диапазон применения данного узла и увеличивает массогабаритные характеристики подшипниковой системы за счет дополнительного оборудования системы смазки.The disadvantage of this invention is that the proposed bearing assembly is lubricated with oil (liquid lubricant), which requires the organization of a system that allows its circulation. It also limits the temperature range of application of this unit and increases the weight and size characteristics of the bearing system due to additional equipment of the lubrication system.

Известен "Подшипник скольжения с магнитопорошковой системой смазки" [RU №2385424, публиковано 27.03.2010], содержащий вал из магнитопроводящего материала, диамагнитную втулку с полостями для магнитопорошковой смазки и узел для рыхления смазки. На внутренней поверхности втулки по краям каждой полости со стороны вала выполнены прямолинейные скосы под углом к внутренней поверхности втулки, обеспечивающие доставку магнитопорошковой смазки в контакт между втулкой и валом. Узел для рыхления смазки выполнен в виде расположенного в каждой полости втулки стержня, один конец каждого из которых жестко закреплен на поверхности втулки, а на свободном конце закреплены ребра для рыхления смазки. Наружная поверхность вала снабжена выступом с возможностью его взаимодействия при вращении вала со свободным концом каждого стержня узла для рыхления смазки.Known "Sliding bearing with magnetic powder lubrication system" [RU No. 2385424, published 03/27/2010], containing a shaft of magnetically conductive material, a diamagnetic sleeve with cavities for magnetic powder lubrication and a node for loosening the lubricant. Rectilinear bevels are made on the inner surface of the bushing along the edges of each cavity from the side of the shaft at an angle to the inner surface of the bushing, which ensure the delivery of magnetic powder lubricant into contact between the bushing and the shaft. The assembly for loosening the lubricant is made in the form of a rod located in each cavity of the sleeve, one end of each of which is rigidly fixed on the surface of the sleeve, and ribs for loosening the lubricant are fixed at the free end. The outer surface of the shaft is provided with a protrusion with the possibility of its interaction during the rotation of the shaft with the free end of each rod of the assembly for loosening the lubricant.

Недостаток данного изобретения состоит в том, что отсутствует бесперебойная подача порошковой смазки в нужном количестве между трущимися поверхностями, при этом такой узел трения, вероятно, будет работоспособен только в тихоходных узлах трения.The disadvantage of this invention is that there is no uninterrupted supply of powder lubricant in the right amount between the rubbing surfaces, while such a friction unit is likely to be operable only in low-speed friction units.

Наиболее близким решением является "Узел смазки подшипника скольжения" [АС №1126767, опубликовано 30.11.1984], содержащий корпус с полостями заполненными ферромагнитной смазкой, сообщающимися с зазором между подшипником и валом, и магнитную систему в виде постоянных магнитов, в котором с целью повышения надежности работы магнитная система установлена концентрично валу и выполнена в виде постоянных магнитов с полюсными наконечниками чередующейся полярностью, расположенных равномерно по окружности и перпендикулярно оси вала.The closest solution is the "Sliding Bearing Lubrication Unit" [AS No. 1126767, published on 11/30/1984], containing a housing with cavities filled with ferromagnetic grease, communicating with the gap between the bearing and the shaft, and a magnetic system in the form of permanent magnets, in which, in order to increase reliability of operation, the magnetic system is installed concentrically to the shaft and is made in the form of permanent magnets with pole pieces of alternating polarity, located evenly around the circumference and perpendicular to the axis of the shaft.

Недостаток данного изобретения состоит в том, что система циркуляции тонкодисперсного порошка в каналах затруднительна, так как такая смазка склонна к самоуплотнению с образованием пробок, к тому же такая конструкция способна воспринимать исключительно радиальные нагрузки, что в целом снижает долговечность, надежность и массогабаритные характеристики подшипникового узла.The disadvantage of this invention is that the fine powder circulation system in the channels is difficult, since such a lubricant is prone to self-sealing with the formation of plugs, moreover, this design is able to perceive only radial loads, which generally reduces the durability, reliability and weight and size characteristics of the bearing assembly. .

Задачей изобретения является повышение ресурса работы, надежности узла трения и массогабаритных показателей всей подшипниковой системы.The objective of the invention is to increase the service life, the reliability of the friction unit and the weight and size indicators of the entire bearing system.

Поставленная задача решена за счет того в конструкцию подшипникового узла трения введена дополнительная полость с антифрикционным немагнитным порошком и антифрикционная втулка не позволяющая антифрикционному немагнитному порошку выходить из узла трения.The problem is solved due to the fact that an additional cavity with antifriction non-magnetic powder and an anti-friction bushing that does not allow the anti-friction non-magnetic powder to leave the friction unit are introduced into the design of the bearing friction unit.

Предложенная конструкция поясняется чертежами, где на:The proposed design is illustrated by drawings, where:

фиг. 1 показан подшипниковый узел с антифрикционной втулкой;fig. 1 shows a bearing assembly with an anti-friction bushing;

фиг. 2 показан подшипниковый узел с антифрикционной втулкой, а вал при этом имеет шнековую нарезку;fig. 2 shows a bearing assembly with an anti-friction bushing, while the shaft has a screw thread;

фиг. 3 показан подшипниковый узел с антифрикционной втулкой содержащей набор постоянных магнитов, имеющих форму шариков.fig. 3 shows a bearing assembly with an anti-friction bushing containing a set of permanent magnets in the form of balls.

Предложен подшипниковый узел с порошковой смазкой (фиг. 1), который содержит вал 1 с цилиндрической и конической частями, корпус 2 с дополнительной полостью 3, в которой содержится антифрикционный немагнитный порошок 4 и полостью 5, заполненную ферромагнитной смазкой 6 и содержащей магнитную систему 7, антифрикционную втулку 8, препятствующих выходу антифрикционного порошкового материала 4 из подшипникового узла, при этом антифрикционная втулка 8 расположена концентрично цилиндрической поверхности вала 1 с зазором А1, причем размер зерен антифрикционного немагнитного порошка 4 равен А2, при этом А2 больше А1, а также конический подшипник 9.A bearing assembly with powder lubrication (Fig. 1) is proposed, which contains a shaft 1 with cylindrical and conical parts, a housing 2 with an additional cavity 3, which contains an antifriction non-magnetic powder 4 and a cavity 5 filled with a ferromagnetic lubricant 6 and containing a magnetic system 7, antifriction bushing 8, preventing the exit of antifriction powder material 4 from the bearing assembly, while the antifriction bushing 8 is located concentrically to the cylindrical surface of the shaft 1 with a gap A1, and the grain size of the antifriction non-magnetic powder 4 is equal to A2, while A2 is larger than A1, as well as a tapered bearing 9 .

По второму варианту (фиг. 2) на цилиндрической части вала 1 по длине антифрикционной втулки 8 выполнена шнековая нарезка, причем закрутка нарезки противоположна вращению вала 1.According to the second version (Fig. 2), a screw thread is made on the cylindrical part of the shaft 1 along the length of the anti-friction sleeve 8, and the twist of the thread is opposite to the rotation of the shaft 1.

По третьему варианту (фиг. 3) антифрикционная втулка 8 содержит набор постоянных магнитов имеющих форму шариков, размещенных в системе отверстий выполненных в шахматном порядке.According to the third version (Fig. 3), the anti-friction sleeve 8 contains a set of permanent magnets in the form of balls placed in a system of holes made in a checkerboard pattern.

Конструкция работает следующим образом: при вращении вала 1 в корпусе 2 антифрикционный немагнитный порошок 4 находится в дополнительной полости 3, разделяющий трущиеся поверхности вала 1 и конического подшипника 9, при этом полость 3 содержит запас антифрикционного немагнитного порошка, для обеспечения герметичности подшипникового узла в камере 5 установлена неподвижно относительно вала 1 антифрикционная втулка 8 с зазором А1 относительно вала 1, поскольку зазор А1 меньше размера частиц антифрикционного немагнитного порошка 4, то данный порошок не может перемещаться далее по валу в сторону выхода из подшипникового узла, для дополнительной герметизации в полости 5 установлена магнитная система 7 с ферромагнитной смазкой 6, герметизирующая зазор по валу 1, предупреждая вынос порошка с размером частиц менее А1, в случае его истирания в подшипниковом узле.The design works as follows: when the shaft 1 rotates in the housing 2, the anti-friction non-magnetic powder 4 is located in an additional cavity 3, separating the friction surfaces of the shaft 1 and the tapered bearing 9, while the cavity 3 contains a supply of anti-friction non-magnetic powder to ensure the tightness of the bearing assembly in the chamber 5 anti-friction sleeve 8 is installed motionless relative to shaft 1 with a gap A1 relative to shaft 1, since gap A1 is smaller than the particle size of anti-friction non-magnetic powder 4, this powder cannot move further along the shaft towards the exit from the bearing assembly, for additional sealing in cavity 5 a magnetic system 7 with ferromagnetic lubricant 6, sealing the gap along the shaft 1, preventing the removal of powder with a particle size of less than A1, in case of abrasion in the bearing assembly.

Для улучшения работы подшипникового узла, как вариант на фиг. 2 представлена конструкция вала 1 с шнековой нарезкой, при вращении вала шнековая нарезка возвращает порошковый антифрикционный немагнитный материал 4, в случае его попадания в зазор А1, обратно в дополнительную полость 3, препятствуя его уносу из подшипникового узла.To improve the performance of the bearing assembly, as an option in FIG. 2 shows the design of the shaft 1 with a screw thread, when the shaft rotates, the screw thread returns the powder antifriction non-magnetic material 4, if it enters the gap A1, back into the additional cavity 3, preventing it from being carried away from the bearing assembly.

Так же, как вариант для улучшения герметичности подшипникового узла как показано на фиг. 3 в антифрикционной втулке 8 размещается набор постоянных магнитов, имеющим форму шариков и установленных в шахматном порядке для дополнительного удержания в зазоре между валом 1 и антифрикционной втулкой 8 ферромагнитной смазки 6, что обеспечивает большую герметичность магнитной системы.Also, as an option to improve the tightness of the bearing assembly as shown in Fig. 3 in the anti-friction bushing 8 there is a set of permanent magnets in the form of balls and installed in a checkerboard pattern for additional retention in the gap between the shaft 1 and the anti-friction bushing 8 of the ferromagnetic lubricant 6, which ensures greater tightness of the magnetic system.

Claims (4)

1. Подшипниковый узел, содержащий цилиндрическую и коническую части вала, корпус с полостями, охватывающими цилиндрическую часть вала и заполненные ферромагнитной смазкой, и магнитную систему, размещенную в полостях корпуса, отличающийся тем, что магнитная система в том числе содержит по меньшей мере одну антифрикционную втулку, внутренняя поверхность которой расположена концентрично цилиндрической поверхности вала с радиальным зазором А1, а корпус содержит дополнительную полость, в которой размещена коническая часть вала и конический подшипник, и которая заполнена антифрикционным немагнитным порошком, диаметр зерен которого равен А2, причем А2 больше А1.1. A bearing assembly containing a cylindrical and a conical part of the shaft, a housing with cavities covering the cylindrical part of the shaft and filled with ferromagnetic grease, and a magnetic system placed in the cavities of the housing, characterized in that the magnetic system also contains at least one anti-friction bushing , the inner surface of which is located concentrically with the cylindrical surface of the shaft with a radial clearance A1, and the housing contains an additional cavity in which the conical part of the shaft and the tapered bearing are located, and which is filled with antifriction non-magnetic powder, the grain diameter of which is equal to A2, and A2 is greater than A1. 2. Подшипниковый узел по п. 1, отличающийся тем, что на участке антифрикционной втулки вал имеет шнековую нарезку, закрутка которой противоположна вращению вала.2. The bearing assembly according to claim 1, characterized in that the shaft has a screw thread in the area of the anti-friction bushing, the twist of which is opposite to the rotation of the shaft. 3. Подшипниковый узел по п. 1, отличающийся тем, что антифрикционная втулка содержит набор постоянных магнитов, имеющих форму шариков, размещенных в системе отверстий, выполненных в шахматном порядке.3. Bearing assembly according to claim 1, characterized in that the anti-friction bushing contains a set of permanent magnets in the form of balls placed in a system of holes made in a checkerboard pattern. 4. Подшипниковый узел по п. 1, отличающийся тем, что конический подшипник может быть выполнен из порошкового материала.4. Bearing assembly according to claim 1, characterized in that the tapered bearing can be made of powder material.
RU2023104366A 2023-02-22 Bearing unit with powder lubrication RU2800514C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2800514C1 true RU2800514C1 (en) 2023-07-21

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1126767A1 (en) * 1983-07-22 1984-11-30 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Полюс" При Ивановском Ордена "Знак Почета" Энергетическом Институте Им.В.И.Ленина Plain bearing lubrication unit
SU1275145A1 (en) * 1984-11-30 1986-12-07 Ивановский Ордена "Знак Почета" Энергетический Институт Им.В.И.Ленина Bearing unit
WO2007098511A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-07 Universität Linz Device for mounting a pressure roller for a predefined pressure loading
RU2385424C1 (en) * 2008-12-26 2010-03-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран Friction bearing with magnet powder lubricating system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1126767A1 (en) * 1983-07-22 1984-11-30 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Полюс" При Ивановском Ордена "Знак Почета" Энергетическом Институте Им.В.И.Ленина Plain bearing lubrication unit
SU1275145A1 (en) * 1984-11-30 1986-12-07 Ивановский Ордена "Знак Почета" Энергетический Институт Им.В.И.Ленина Bearing unit
WO2007098511A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-07 Universität Linz Device for mounting a pressure roller for a predefined pressure loading
RU2385424C1 (en) * 2008-12-26 2010-03-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран Friction bearing with magnet powder lubricating system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3574424A (en) Axially loaded bearing
US4678348A (en) Radial spiral-groove bearing
KR102030174B1 (en) Mixed dynamic pressure gas journal bearing
US8657499B2 (en) Heavy load bearing
JPH0233889B2 (en)
US3765071A (en) Method of forming a roller bearing of superior runout characteristics
MXPA96004568A (en) Assembly of chumacera autopresuriz
EP3168489B1 (en) Ball bearing assembly
CN105209773A (en) Grease-lubricated angular contact ball bearing
RU2800514C1 (en) Bearing unit with powder lubrication
US10428868B2 (en) Ball bearing assembly
US3843217A (en) Antifriction bearing
US3746410A (en) Journal bearing
CN114934953A (en) Magnetic fluid bearing
US2785022A (en) Spherical bearing
RU2682294C1 (en) Rotary machine bearings lubrication device
RU2298117C1 (en) Hydrostatic bearing
RU2208723C2 (en) Hydrostatic bearing
US2721773A (en) Slip sleeve bearing
US8721183B2 (en) Bearing assembly
SU1712697A1 (en) Magnetohydrodynamic bearing assembly
USRE25028E (en) Bearing
US3325231A (en) Miniature motor bearing
RU197706U1 (en) Magneto-fluid vertical shaft support
US2652295A (en) Rotary bearing construction