SU1343139A1

SU1343139A1 - Gas-dynamic bearing

Info

Publication number: SU1343139A1
Application number: SU853979827A
Authority: SU
Inventors: Наталья Евгеньевна Захарова; Владимир Васильевич Смирнов; Евгений Петрович Маханьков; Виктор Георгиевич Баранов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1665
Priority date: 1985-10-03
Filing date: 1985-10-03
Publication date: 1987-10-07

Abstract

Изобретение относитс к области машиностроени , а именно к подшипникам с газовой смазкой. Целью изобретени вл етс повышение несущей способности и виброустойчивости. Газодинамический подшипник содержит корпус 1, на внутренней поверхности 2 которого имеютс продольные пазы 3. Концентрично корпусу устанавливаетс втулка 8 с окнами 9, образующими перемычки 10. Количество окон и соответственно перемычек равно числу лепестков 7. Корневые концы лепестков 7 пропущены через окна 9 и фиксируют- с в пазах 2 корпуса 1, а их свободные концы отогнуты на величину h и контактируют со смежными лепестками в месте, равноудаленном от кра перемычки 10 втулки 8 и от корневого конца ближайшего по ходу вала лепестка . Втулка 8 снабжена отбортовкой в виде усиков, креп щейс к корпусу 1. Втулка и отогнутые к корпусу свободные концы лепестков обеспечивают дополнительную жесткость пакету упругих лепестков, участвующих в формировании рабочего зазора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л СО 4: СО со CD ФиУ. ЗThe invention relates to the field of engineering, in particular to gas-lubricated bearings. The aim of the invention is to increase the carrying capacity and vibration resistance. The gas-dynamic bearing comprises a housing 1, on the inner surface 2 of which there are longitudinal grooves 3. A bushing 8 with windows 9 is formed concentrically to the case. c in slots 2 of case 1, and their free ends are bent by the value of h and in contact with adjacent petals in a place equidistant from the edge of lintel 10 of sleeve 8 and from the root end of the petal nearest along the shaft. The sleeve 8 is provided with an antennae flange attached to the body 1. The sleeve and the free ends of the petals bent to the body provide additional rigidity to the package of elastic petals involved in the formation of the working gap. 1 hp f-ly, 3 ill. i (L CO 4: CO with CD FiU. W

Description

Изобретение относитс к области машиностроени , в частности к подшипникам с газовой смазкой, и может быть использовано в турбомашинах или других высокоскоростных механизмах.The invention relates to the field of engineering, in particular to gas-lubricated bearings, and can be used in turbomachines or other high-speed mechanisms.

Целью изобретени вл етс повышение несущей способности и виброустойчивости газодинамического лепесткового подшипника.The aim of the invention is to increase the bearing capacity and vibration resistance of the gas dynamic petal bearing.

На фиг. 1 изображены элементы конструкции подшипника, в аксонометрической проекции, на фиг. 2 - подшипник в сборе, поперечный разрез; на фиг. 3 - то же, фрагмент, иллюстрирующий формирование рабочего зазора.FIG. 1 shows the structural elements of the bearing, in axonometric projection; FIG. 2 - bearing assembly, cross section; in fig. 3 - the same, a fragment illustrating the formation of the working gap.

Газодинамический пс дгаипник содержит корпус 1, на внутренней поверхности 2 которого имеютс продольные пазы 3. Концентрично корпусу устанавливаетс втулка 4 с окнами 5, образующими перемычки 6. Количество окон и соответственно перемычек равно числу лепестков 7. Корневые концы 8 лепестков 7 пропущены ерез окна 5 и фиксируютс в пазах 3 корпуса 1, а их свободные концы 9 отогнуты на величину h и контактируют со смежными лепестками в месте, равноудаленном от боковой поверхности 10 перемычки 6 втулки 4 и от боковой поверхности 11 паза 3.The gas dynamic subdivision comprises a housing 1, on the inner surface 2 of which there are longitudinal grooves 3. A bushing 4 with windows 5 forming bridges 6 is mounted concentrically to the body. The number of windows and accordingly jumpers is equal to the number of petals 7. The root ends of the 8 petals 7 are skipped through window 5 and are fixed in the slots 3 of the housing 1, and their free ends 9 are bent to the size h and contact with adjacent petals in a place equidistant from the side surface 10 of the bridge 6 of the sleeve 4 and from the side surface 11 of the groove 3.

Когда вал неподвижен, лепестки касаютс вала и стрем тс удержать вал в центре корпуса. Вращающийс вал увлекает газ в конфузорные зоны между валом и лепестками. При увеличении вращени гигла давление газа в конфузорных зонах (зонах рабочего зазора) возрастает и становитс достаточным дл отде тени лепестков от вала. Ме;к;ду валом и лепестками возникает несущий газовьп слой. Неуравновешенность ротора приводит к прецессионному движению. При сближении ротора с лепестками давление в газовом слое стремитс увеличитьс поэтому лепесток oткJ:oн eтc . Своим отогнутым концом 9 он опираетс на смежный лепесток и продавливает его до контакта с внутренней поверхностью корпуса 1. Отогнута кромка лепестка подобна ребру жесткости в значительной степени увеличивает жесткость лепестка и не позвол ет ему облег ать нижележащие элементы конструкции и преп тствует нарушению формы клинового рабочего зазора, не допуска дополнительных прогибов.When the shaft is stationary, the petals touch the shaft and tend to hold the shaft in the center of the housing. The rotating shaft carries gas into confused zones between the shaft and the petals. With increasing gig rotation, the gas pressure in the confused zones (zones of the working gap) increases and becomes sufficient to separate the lobe shadow from the shaft. Me; k; du shaft and petals occurs bearing gas layer. The imbalance of the rotor leads to precessional motion. As the rotor approaches the petals, the pressure in the gas layer tends to increase, therefore, the opening lobe J: it ets. With its bent end 9, it rests on an adjacent petal and pushes it before contact with the inner surface of the housing 1. The petal edge is bent like a stiffener greatly increases the rigidity of the petal and does not allow it to ease the underlying structural elements and prevents disruption of the wedge clearance , not admitting additional deflections.

Чт()бы количес тненно обеспечить такую клиновидпость рабочего зазора конструкции , необходимо геометрические параметры элементов подшипника св зать соотношениемIt is necessary to provide such a wedge shape of the working gap of the structure, it is necessary to relate the geometrical parameters of the bearing elements to

h-бь.hb

ZZ

b -bb-b

пеР па ьаpe p pa

tgt tgt

где hwhere h

5five

00

ВтW

DD

22

ngjongjo

Г .G.

&. высота отгиба свободного рабочего конца лепестка, толщина стенки втулки,&. the height of the limb of the free working end of the petal, the thickness of the wall of the sleeve,

-внутренний диаметр корпуса число лепестков в подшипнике,-internal body diameter, the number of petals in the bearing,

-ширина перемычекjumper width

-ширина пазов корпуса-the width of the housing grooves

-оптимальный угол в клиновом газовом подшипнике.-optimal angle in the wedge gas bearing.

Таким образом, при увеличении динамических нагрузок на опору клино- видность зазора сохран етс и коли- 5 чественно уменьшаетс , приближа сь к оптимальному значению в момент максимального нагружени . На увеличение нагрузки предлагаемый подшипник отвечает увеличением несущей способности вплоть до предельного нагруже0Thus, with an increase in the dynamic loads on the support, the wedge visibility of the gap is preserved and quantitatively decreases, approaching the optimum value at the moment of maximum loading. To the increase in load, the proposed bearing responds with an increase in the carrying capacity up to the limiting load.

5five

00

5five

00

5five

ни .neither

Повьш1ение виброустойчивости предлагаемого подшипника достигаетс за счет обеспечени большего количества зон сухого трени и зон из- гибных деформаций по сравнению с известным подшипником.Increasing the vibration resistance of the proposed bearing is achieved by providing a greater number of dry friction zones and zones of flexural deformation as compared with the known bearing.

в подшипнике имеетс п ть зон сухого трени (на фиг. 3 обозначены точками) и три зоны изгибных деформаций лепестков. Это зоны контакта лепестка с перемычкой 6 втулки, зона контакта средней части лепестка с нижележащим лепестком в месте выхода последнего из паза 3, зона контакта тыльной части лепестка с корпусом 1 и зона контакта свободного отогнутого конца 9 лепестка со смежным лепестком.There are five zones of dry friction in the bearing (in Fig. 3 are indicated by dots) and three zones of bending deformations of the petals. These are the zones of contact of the petal with the lintel 6 of the sleeve, the zone of contact of the middle part of the petal with the underlying petal at the point of exit of the last of the groove 3, the zone of contact of the back of the petal with the body 1 and the zone of contact of the free bent end of the 9 petal with the adjacent petal.

Предлагаема конструкци позвол ет упростить также осевую фиксацию лепестков в подшипнике, исключив дополнительные детали в виде крьппек или специальных упорных втулок. Втулка крепитс к корпусу 1 отбортовкой в виде усиков 12, например, точечной сваркой и ее ободковые части, образованные окнами, фиксируют лепегткиThe proposed design also simplifies the axial fixation of the petals in the bearing, eliminating additional parts in the form of clappers or special thrust bushings. The sleeve is attached to the housing 1 by flanging in the form of antennae 12, for example, by spot welding and its rim parts, formed by the windows, fix the buttons.

и пазах, iip iiHTCTfjyn их осевому смещению .and grooves, iip iiHTCTfjyn their axial displacement.

Таким обратом, предлагаема конструкци позвол ет улучшить такие основные характеристики опор, как несуща способность, виброустойчивость, а также позвол ет упростить осевую фиксацию лепестков.In this way, the proposed design allows to improve such basic characteristics of supports as carrying capacity, vibration resistance, and also allows to simplify the axial fixation of the petals.

Claims

1. Gas dynamic bearing, comprising a housing with grooves on the inner surface, in which the root sections of elastic petals are installed, the free ends of which overlap each other, characterized in that, in order to increase the carrying capacity and vibration resistance, it is equipped with a sleeve with windows according to the number of petals, jumpers between the windows are placed between the slots in the housing, and one of the sides of the surfaces of the lintels is aligned with one of the lateral sides of the slots, the petals are bent towards the nearest cross ychki, and the free ends are bent to the housing lepestkop to coirpiiKoc- novena with adjacent lobes in a location equidistant from the other side poverhnost1G webs during the lobes and grooves, wherein the geometric parameters cal bearing elements coupled relation

12 - b

+ b

tgl

(la

e

height of the limb of the free working end of the petal; sleeve wall thickness, inner diameter

the number of petals in the bearing

the width of the housing grooves, bn, p is the width of the bridges, is the optimum angle in the wedge gas bearing,

2. Bearing POP.1, distinguished by the fact that the sleeve is made with end tabs bent to the hinge and attached to it.

D

Z

gtazch

ig.

Editor L.Gratillo

Compiled by T. Khromova Tehred M. Dna

Order 4625/36

Circulation 756 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Proofreader L. Patay