SU1479741A2

SU1479741A2 - Shaft bearing device

Info

Publication number: SU1479741A2
Application number: SU874305997A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Журавлев; Александр Анатольевич Вишняк; Олег Сергеевич Харченко; Ирина Аркадьевна Савкина
Original assignee: Институт черной металлургии
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1989-05-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых опорах машин и механизмов в различных отрасл х промышленности. Цель изобретени - повышение долговечности путем выравнивани жесткости упругого элемента в экстремальных сечени х. В корпусе 1 на шейке вала 2 смонтирован подшипник качени (ПК) 3. Между наружной поверхностью ПК 3 и корпусом 1 размещен упругий элемент 4, выполненный в виде кольца с равномерно расположенными чередующимис по внутренней и наружной поверхност м дугообразными выступами. На поверхност х кольца выполнены внутренние и наружные кольцевые канавки. Канавки плавно сопр жены с выступами радиуса R₁ и R₁, равными R₁=R_вн+ΔThe invention relates to mechanical engineering and can be used in bearing supports of machines and mechanisms in various industries. The purpose of the invention is to increase durability by leveling the stiffness of the elastic element in extreme sections. In the housing 1, a rolling bearing (PC) 3 is mounted on the neck of the shaft 2. Between the outer surface of the PC 3 and the housing 1 there is an elastic element 4, made in the form of a ring with evenly spaced arcuate protrusions along the inner and outer surfaces. Internal and external annular grooves are formed on the ring surfaces. The grooves are smoothly conjugated to projections of radius R ₁ and R ₁ equal to R ₁ = R _ext + Δ

R₁=R_нар-Δ, где Δ - высота выступовR ₁ = R _nar -Δ, where Δ - height of the projections

R_вн - радиус поверхности между внутренними выступамиR _ext - radius between the inner surface of the protrusions

R_нар - радиус поверхности между наружными выступами. Ширина канавки в поперечном сечении T=B-C^.Δ/L_выст[σ_сж], где B - ширина кольцаR _nar - the radius of the surface between the outer projections. Groove width in cross section T = BC ^. Δ / L _ext [σ _gf ], where B is the width of the ring

C - изгибна жесткость кольцаC - bending ring stiffness

L_выст - длина внутреннего выступаL _vyst - the length of the inner protrusion

[σ_сж] - допускаемые напр жени сжати . Действующа в разных радиальных направлени х на вал 2 нагрузка через ПК 3 одинаково поглощаетс во всех направлени х, т.к. наличие кольцевых канавок стабилизирует работу упругого элемента 4 и повышает долговечность вала. 3 ил.[σ _gf ] - permissible compressive stresses. The load acting in different radial directions on the shaft 2 through the PC 3 is equally absorbed in all directions, since the presence of annular grooves stabilizes the work of the elastic element 4 and increases the durability of the shaft. 3 il.

Description

Изооретение Относитс к машиностроению и может быть использовано в опорах подшипниковых узлов.Isooretation Relates to mechanical engineering and can be used in bearings of bearing assemblies.

Цель изобретени - повышение дол- говечности путем выравнивани жесткости упругого элемента в экстремальных сечени х.The purpose of the invention is to increase the durability by leveling the stiffness of the elastic element in extreme sections.

На фиг. 1 показана опора вала, общий вид; на фиг. 2 - упругое кольцо; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.FIG. 1 shows the shaft support, general view; in fig. 2 - elastic ring; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2

Опора вала выполнена следующим образом .Bearing shaft is made as follows.

В корпусе 1 на шейке вала 2 смонтирован подшипник 3 качени . Между наружной поверхностью подшипника 3 и корпусом I размещен упругий элемент 4, выполненный в виде кольца с равномерно расположенными чередующимис по внутренней и наружной поверх- ност м дугообразными выступами. Отличаетс опора вала от прототипа тем, что на поверхност х кольца выполнены внутренние 5 и наружные 6 кольцевые канавки с радиусами rf и R . In the housing 1 on the neck of the shaft 2 mounted bearing 3 rolling. Between the outer surface of the bearing 3 and the housing I there is an elastic element 4, made in the form of a ring with evenly spaced arcuate ledges alternating along the inner and outer surface. The shaft bearing differs from the prototype in that on the ring surfaces, inner 5 and outer 6 annular grooves with radii rf and R are made.

Ширина поперечного сечени канавки выбираетс из услови прочности выступов Ь.The width of the groove cross section is selected from the strength conditions of the projections b.

Определ ют длину одного выступа, т.е. линейный размер контакта кольца с корпусом и подшипником. Из фиг. 2 очевидно, что длина внутреннего выступаThe length of one protrusion is determined, i.e. linear size of the contact ring with the housing and bearing. From FIG. 2 it is obvious that the length of the inner protrusion

i J&ЈiJttjjEfl -j(i J & ЈiJttjjEfl -j (

выстп.termination

где n количество выступов.where n is the number of projections.

Кольцо будет работоспособным, если напр жени в выступах будут меньше Г( допускаемых дл сжати ма- териала кольца, т.е.The ring will work if the stresses in the protrusions are less than G (allowed for compressing the ring material, i.e.

Р &сR & C

2 Выст k ек2 High kk

/ /

где Р - нагрузка на выступы, Н; Ъем - ширина внутреннего выступа,м Отсюдаwhere P is the load on the ledges, N; Ъем - width of an internal ledge, m From here

РR

bw 21ЙЫ,г bw 21YY, g

О)ABOUT)

1ВЫСТ LOCJC1LOCJC FAST

Кольцо, очевидно, выполн ет функции амортизатора, если его деформаци меньше высоты выступа и . Поскольку известна жесткость кольца на изгиб С можно определить усилие, возникающее при деформации Л , Подставив это соотношение в (1), определ ютThe ring obviously acts as a shock absorber if its deformation is less than the height of the protrusion and. Since the known stiffness of the bending ring C can determine the force arising during the deformation of L, Substituting this relation in (1), determine

предельное значение параметра Ъ$ч , удовлетвор ющее услови м прочности , С Лthe limiting value of the parameter b $ h, satisfying the conditions of strength, С L

64 64

Поскольку в реальных услови х колцо работает при деформаци х меньших 3J условие (1) дл определени Ь„., будет заведомо выполнено.Since, in real conditions, the ring operates with deformations less than 3J, condition (1) for determining b, will certainly be fulfilled.

Аналогичное (1) соотношение можно получить, если рассматривать наружные выступы. Тогда длина наружного выступа равнаSimilar (1) ratio can be obtained if we consider the outer projections. Then the length of the outer ledge is equal to

i4 RJLWTRJtAI J НДР п) i4 RJLWTRJtAI J NDR n)

пP

ь9 -« 9 - "

°НАР i rgrT ° NAR i rgrT

Lee-ict, Очевидно, дл того, чтобы условиеLee-ict, Obviously, in order to condition

прочности было выполнено в обоих случа х , необходимо выбрать наибольшее из Ъен и Ьмлрstrength was performed in both cases, it is necessary to choose the largest of bmen and bmlr

, Ьндр} . ширина поперечного сечени канав- 1ки (.Фиг. 3) равна, Lndr}. the width of the groove cross-section (.Fig. 3) is equal to

с иwith and

ВЫСТ Vist

- -

сес.тчЛ ses.tchl

15 20 2515 20 25

30 3530 35

до before

, 45 45

. , г. g

поскольку всегда 1высг L 8Ь(сГ , а значит Ьм ьЪНлр .since it is always 1 high L 8b (cG, which means bm bjnlr.

Таким образом, работоспособность опоры вала с точки зрени прочности гарантирована, если ширина канавки равна или больше значени Т, определ емого из выражени (2), В упругом кольце наличие кольцевых канавок позвол ет выровн ть жесткость в экстремальных сечени х и получить кольцо разножесткой конструкции.Thus, the operability of the shaft support from the point of view of strength is guaranteed if the groove width is equal to or greater than the value T determined from expression (2). In the elastic ring, the presence of the ring grooves makes it possible to equalize the rigidity in extreme sections and to obtain a ring of differently stitched designs.

Опора вала работает следующим образом .Bearing shaft works as follows.

Действующа на вал 2 нагрузка через подшипник 3 передаетс упругому элементу 4. Опира сь на дугообразные выступы, упругий элемент 4 деформируетс , плавно выбира серповидные зазоры и поглоща энергию действующей нагрузки. Прикладываема к опоре вала в разных радиальных направлени х нагрузка одинаково поглощаетс во всех направлени х, так как наличие кольцевых каназок 5 и 6 стабилизирует работу упругого элемента 4. Рав- ножестка во всех сечени х конструкци упругого элемента 4 значительно повышает долговечность опоры вала.The load acting on the shaft 2 is transmitted through the bearing 3 to the elastic element 4. Relying on the arcuate protrusions, the elastic element 4 is deformed, smoothly selecting crescent-shaped gaps and absorbing the energy of the actual load. The load applied to the shaft support in different radial directions is equally absorbed in all directions, since the presence of annular canaques 5 and 6 stabilizes the operation of the elastic element 4. The equalization of the elastic element 4 in all sections of the elastic element 4 significantly increases the durability of the shaft support.

Claims

Invention Formula

Shaft bearing on auth. St. No. 898148, characterized in that, in order to increase durability, annular rings are made on the inner and outer arcuate rings.

grooves smoothly mating with ridges with radii of rf and R, equal to

de g

and. eat

Rhfl /

rf + l;

VR “b; protrusion height

radius, the surface between the inner protrusions; the radius of the surface between the outer projections,

this width T of the groove in the cross section is equal to

With and

here e-1

one

where T is the width of the groove;

B is the width of the ring;

C - bending ring stiffness; L8Wt1-- the length of the inner protrusion; compressive stresses allowed

FI.2

Compiled by I. Teravska Editor I. Casarda Tehred M. Didyk Proofreader S. Patrushev

Order 2526/37

Circulation 700

VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101

phage

Subscription