SU1064063A1 - Подшипник скольжени - Google Patents

Abstract

1. ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ, содержащий вал и корпус с смазочными отверсти ми и равномерно расположенньши по окружности между валом к корпусом карманами, герметизируемыми по периметру упругозластичньми уплот нени ми, отличающийс  тем, чте, с целью обеспечени  самоцентрировани  . и повышени  КПД, упругоэластичные уплотнени  карманов выполнены с утолщени ми в местах стыка аксиальных и окружных элементов и установлены в пазах вала. . 2.Подшипник . 1, о т л и чающийс  тем, что внешн   часть упругоэластичного уплотнени , контактирующа  с корпусом, выполнена из материала большей твердости.

Description

1 3 8

(Л

2vJ

mm/

S

Ф

4;

СП 00

t«.f Изобретение относитс к конструкции подшипников скольжени . Известна конструкци  подшипника скольжени , включакща  вал и корпус {1 . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  подшипник скольжени , содержащий вал и корпус со смазочними отверсти ми и равномерно , расположенными по окружности между валом и корпуром карманами, герметизируемыми по периметру упруго-эластичными уплотнени ми 2. Недостатком известного подшипника  вл етс  неспособность к сги оцентрированию , а также потребность в дополнительном источнике смазку высокого давлени , что усложн ет конструкцию и снижает ее надежность Цель изобретени  - обеспечение самоцентрировани  подшипника скольжени  и повышение КПД. Поставленна  цел. достигаетс  те что в подшипнике скольжени , содержащем вал .и корпус со смазочными от версти ми и равиомерно расположенны ми по окружности между валом и кор пусрм карманами, герметизируемыми по периметру упруго-эластичными уплотнени ми , последние выполнеш с утолщени ми в местах стыка аксиальных и окружных элементов и уста новлены в пазах вала. Внешн   часть упруго-эластичного уплотнени , контактирующа  с корпусом, выполнена из материала большей твердости. На фиг. 1 - изображён подшипник продольный разрез; на фиг. 2 - то. же, поперечный разрез; на фиг, 3 утолщение в месте стыка аксиальных и окружных элементов уплотнени ; ,на фиг. 4 - элемент уплотнени , поперечный разрез; на фиг. 5 - сдвоенное уплотнение, поперечный разрез на фиг. б - подшипник с несколькими питающими отверсти ми, поперечный разрез. Подшипник скольжени  содержит корпус 1 и вал. 2. Во вращающейс  от носительно внешней нагрузки части подшипника (фиг. 1-5) выполнена сис тема замкнутых канавок пр моугольного сечени  с уотановленньм в ней .уплотнением, включающим аксиальные 3 и окружные 4 элементы. Окружные элементы выполнены волнообразными, аксиальные элементы расположены по образук)щей и соедин ют окружные в местах максимального рассто ни  между ними. В местах стыка аксиа:льных и окружных элементов выполнены утолщени  5, образованные округлением острых углов по радиусу. Уплотнение выполнено за одно целое в виде одной детали (например, изготовлено в пресс-формах, склеено и т.п.) из упруго-эластичного материала и установлено в канавках с небольшим боковым зазором. Материалом уплотнений в зависимости от давлени  смазочной жидкости могут быть маслостойка  резина различной твердости, фторопласт, графитопласты . Дл  работы при высоких давлени х и скорост х целесообразно сдво енное исполнение (фиг 5), когда поверх внутреннего уплотнени , выполненногЬ из более эластичного материала, например из резины с твердостью 70 по Шору, установлено уплотнение 6 из более твердого материала , например из резины с твердостью 90 по Шору, графитопласта, антифрикционного металла. Дл  предупреждени  выдавливани  уплотнени  в зазор кромки его выполнении по ра-диусу (фиг. 4). Радиус полезен также дл  обеспечени  жидкостного трени  между уплотнением и корпусом, смазочное отверстие 7 расположено в невращакхдейс  относительно направлени  внешней нагрузки части подшипника и сообщено с распределительной канавкой 8, выполненной в ненагруженной зоне подшипника по винтовой линии. Возможно исполнение подшипника без канавки, с несколькими расположеннь|ми по дуге окружности питающими отверсти ми 9, при этом углова  величина шага отверстий выбираетс  Меньше угловой величины laara аксиальных 3 ЗЛементов, т.е. угол oi 7/ . При соблюдении этого услови  карманы в ненагруженной зоне во всех положени х сообщаютс  с источником смазки низкого давлени . Рабочий зазор (фиг. 1-5) условно увеличен . Его величина выбираетс  больше, чем у гидродинамических подшипников в несколько раз и может достигать у подшипников большого диаметра 0,51 ,0 мм. Остри  кромки салазочных отверстий и канавок выполн ютс  скругле н ными по радиусу. Работает подшипник скольжени  следующим образом. В начальный момент вращени  вала , после его .поворота на угол до 90 внеШн   нагрузка стремитс  уменьшить эа.зор в подшипнике и объем rioлостей карманов в нагруженной зоне. Поскольку полости заполнены жидкостью и надежно загерметизированы уплотнением , в них возникает гидростатическое давление, воспринимающее основную часть внешней нагрузки. Незначительна  часть внешней нагрузки (5%) воспринимаетс  уплотнением, работающим в начальной момент в режиме граничного трени , а- с увеличением скорости - в режиме подужидкост ного и жидкостного трени . Зазор и полости карманов в ненагруженной зоне под действием внешней нагрузки увеличиваютс , в них возникает разр жение , вследствие чего через смазочное отверстие 7 и распределитель ную канавку 8 осуществл етс  всасывание смазочной жидкости. Таким образом , расположение карманов во вра щающейс  -относительно направлени  внешней нагрузки части под:аипника обеспечивает работу подшипника в ре жиме объемного ротационного насоса. При этом способность подшипника к самоцентрированию находитс  в пр мо св зи с эффективностью уплотнени  карманов. Предлагаемое уплотнение, выполне ное за одно целое без стыков из упруго-эластичного материала, обеспечивает исключительную способность к самоцентрированию. Например, при утечке смазки 0,1 г/с и опорной пло щади подшипника 100 при ско рости вращени  1 об/о эксцентриситет подшипника не превышает 10 мкм. При этом зазор между валом и корпусом может быть значительным, пример но 200 мкм, что исключает кромочные нагрузки, обеспечивает возможность Применени  нежестких валов и большое отношение длины подшипника к диаметру вала. Высока  способность к самоцентри рованию весьма полезна, например, дл  повышени  точности вращени  шпинделей станков. Из опыта применени  упруго-эластичных уплотнений в машиностроительной гидравлике можно считать предлагаемое уплотнение работоспособншл при давлени х жидкости до 300 кг/см и более. Исполнение окружных 4 элементов волнообразными .обеспечивает меньшие потери на трение и отвод тепла. Соединение окружных 4 элементов с аксиальн|д1ми 3 в местах минимального рассто ни  между окружньми 4 элементсми обеспечива ет минимальное отношение периметра кармана к его площади, что уменьшает относительные утечки. Кроме того волнообразное исполнение упрощает сборку подшипника, так как при монтаже уплотнени  6, выполненного, например, из металла, есть возможность раст нуть его в окружном направлении и надеть на вал. На фиг. 3 изображено действие утолщений 5, стрелками показано давление смазочной жидкости, которое стремитс  продавить уплотнение в канавку следующего карманаv Однако утолщение 5, жесткость которого подобрана оптюлальной, заклиниваетс  и расшир етс  поперек действи  давлени  жидкости, обеспечива  уплотнение между корпусом и стенк 1ми канавки . Канавка 8 ;или отверстие 9 обеспечивают подачу смазки на угле поворота карманов, соответствующему фазе всасывани . Расположение канавки 8 по винтовой линии и со скругленными кромками устран ет локальный износ уплотнений. В том случае если вектор внешней нагрузки вращаетс , например вал вибратора с дебалансом, уплотнение выполн етс  в неподвижном корпусе, а смазочные отверсти  в валу. Возможно исполнение смазочных отверс- . тий в карманах, но в этом случае их необходимо снабдить обратными клапанами . Технико-экономический эффект от применени  изобретени  по сравнению с базовым объектом заключаетс  в повышении КПД и самоцентрировани . РезникЬвыЙ подшипник,  вл мцийс  базовым объектом, при ,низких скорост х в сопр жении сталь - влажна  резина имеет коэффициент трени  0,05-0,1. Испытани  образца предлагаемого подшипника при скорости скольжени  0,5 м/с показали, что коэффициент трени  равен примерно 0/03, т.е. в 1,7-3,0 раза ниже,.чем у базового объекта. Повышение КПД обеспечивает значительный экономический эффект . .

Claims (2)

1. . 1. ПОДШИПНИК СКОЛ»ЖЕНИЯ, содержащий вал и корпус с смазочными отверстиями и равномерно расположенными по окружности между валом и кор пусом карманами, герметизируемыми по периметру упругоэластичными уплот нениями, отличающийся тем, что, с целью обеспечения самоцентрирования . и повышения КПД, упругоэластичные уплотнения карманов выполнены с утолщениями в местах стыка аксиальных и окружных элементов и установлены в пазах вала.
2. . 2.Подшипник по“п. 1, о т л и чающийся тем, что внешняя часть упругоэластичного уплотнения, контактирующая с корпусом, выполнена из материала большей твердости.