SU1754959A1

SU1754959A1 - Опорный подшипниковый узел

Info

Publication number: SU1754959A1
Application number: SU904829166A
Authority: SU
Inventors: Камил Самедович Ахвердиев; Николай Васильевич Вяльцев; Анатолий Ефимович Горкуша; Александр Павлович Гарбузов; Виктор Иванович Вышинский; Наталья Валентиновна Волкова
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1992-08-15

Abstract

Использование: в качестве опоры аалов различного назначени . Сущность изобретени : спорный узел состоит из корпуса 1 и установленного в нем вкладыша 2. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены винтовые канавки 3. У левого торца вкладыша основани канавка За соединена с отверстием 4 подвода охлаждающей жидкости, а дополнительна канавка 36 с отверстием 5 отвода охлаждающей жидкости. У правого торца вкладыша 2 основна канавка За соединена с отверстием 6 отвода охлаждающей жидкости, а дополнительна канавка 36 - с отверстием 7 подвода жидкости. При работе узла в основной и дополнительной винтовых канавках создаютс встречные потоки ох- лаждзющей жидкости, обеспечивающие равномерное и интенсивное охлаждение вкладыша 2 как по окружности, так и по его длине. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к узлам и детал м машин и может быть использовано в качестве опоры валов различного назначени .

Известна конструкци опоры скольжени , содержаща вкладыш с резервуаром дл смазки и размещенной в нем по всему периметру металлической спиралью. Наличие металлической спирали в закрытом кольцевом резервуаре не обеспечивает эффективности теплоотводз и равномерности распределени температуры по всему объему смазки как по окружности, так и по длине из-за малого объема резервуара и наличи зон с повышенной температурой на внутренней поверхности вкладыша, а такке из- за отсутстви циркул ции смазки в самом резервуаре.

Известна опора скольжени с циркул ционной смазкой, содержаща установленный в корпусе и охватывающий цапфу вала

вкладыш с кольцевой канавкой на внутренней поверхности, образующей с поверхностью вала камеру подвода смазки, сообщающуюс с источником подачи смазки , а также кольцевые закладки, расположенные на наружной поверхности вкладыша и перекрывающие кольцевые канавки . Недостатком этого подшипника вл етс значительна потер площади рабочей зоны за счет кольцевых канавок на внутренней поверхности вкладыша, что снижает несущую способность Кроме того, кольцевые по ски, выполненные на наружной поверхности вкладыша, охлаждаютс нагретым маслом, так как оно поступает из кольцевой канавки выполненной на внутренней поверхности вкладыша.

Известен также подшипник, содержащий цапфу вала с винтовой канавкой и тор- цовыми дисками, а также охватывающую цапфу втулку с каналами подачи смазки.

х СП

Торцовые поверхности дисков, обращенными в стороны противоположные цапфе, и с канавками, сообщающимис с винтовой канавкой вала. Один из торцовых дисков устэ- новлен с возможностью осевого перемещени , а во втулке выполнены осевые каналы, сообщающиес с канавками дисков ,

Недостатками этой конструкции вл етс низка несуща способность из-за потери активной части рабочей зоны, обусловленной наличием винтовых канавок на поверхности вала, неравномерность нагрева вкладыша вследствие односторонней прокачки смазки, а также неэффективность охлаждени продольных канавок в теле вкладыша, так как по ним протекает нагрета смазка, поступающа из винтовых канавок охлаждаемого вала.

.Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство дл отвода тепла от шпиндельных подшипников, содержащее корпус, охватывающий подшипник, с циркулирующей в винтовой канавке, выполненной по его внешнему диаметру, жидко- ст -о.

Недостатком такой конструкции вл етс низка несуща способностьиз-за неравномерного охлаждени гильзы по окружности и длине по причине односторонней прокачки смазки.

Цель изобретени вл етс повышение несущей способности подшипников.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем корпус с винтовой канавкой дл подвода охлаждающей жидкости с одного торца и ее отвода с противоположного торца, а также смонтированный в корпусе подшипник, корпус выполнен дополнительной винтовой канзв- кой, размещенной между витками упом нутой винтовой канавки, при этом подвод охлаждающей жидкости в дополнительную канавку расположен со стороны отвода этой жидкости из основной канавки, а отвод - с противоположной.

Сущность изобретени заключаетс в следующем. Основной областью теплообразовани вл етс рабоча зона. Локализаци тепла в рабочей зоне происходит вследствие недостаточной прокачки смазки через эту зону, в результате чего происходит нагрев вкладыша до высокой температуры . Охлаждение наружной поверхности вкладыша путем омывани его холодной смазкой, протекающей через основную и дополнительную винтовые канавки, обеспечивает интенсивный отбор тепла и снижает температуру в рабочей зоне повыша несущую способность. Создание противополож . ных по направлению потоков в основной и дополнительной винтовых канавках путем подвода охлаждающей жидкости в дополнительную канавку со стороны отоода этой

жидкости ио основной канавки, м отводом с противоположной стороны обеспечивает интенсивное и равномерное охлаждение по длине и окружности вкладыша, стабилизиру его температуру, повыша несущую спо0 собность и срок службы.

Проверка опытного образца в лабораторных услови х показала, что в широком диапазоне нагрузок и скоростей максималь н п температура вкладыша снизилась на

5 25,..30°С, что свидетельствует об эффективности охлаждени вкладыша винтовыми ка- навкйми, выполненными на поверхности корпуса, сопр женной с подшипником (вкладышем) с противоположными по на

0 правлению потоками охлаждающей жидкости в основной и дополнительной винтовых канавках.

На фиг.1 представлен общий вид; на фиг.2 - рэзвсртка внутренней поверхности

5 корпуса с выполненными ча ней винтовыми канавками.

В корпусе 1 установлен вкладыш 2. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены вмнтовые канавки 3 (основна и допо 0 нительна ) в виде двухзаходной резьбы равномерного или переменного шага. У левого торца вкладыша одна из канавок 3 (на- пример, основна За) соединена с отверстием А подвода охлаждающей жидко 5 ста, а друга (дополнительна 36) с отверстием 5 отвода охлаждающей жидкости. У правого вкладыша 2 основна канавка За соединена с отверстием 6 отвода охлаждающей жидкости, выполненной в корпуса 1,

0 а дополнительна канавка 36 с отверстием 7 подвода жидкости, выполненном в том же корпусе 1. Опорный подшипниковый узел установлен на валу 8.

По торцам опорный подшипниковый

5 узел закрыт крышками 9и 10 с уплотнени ми 11 и 12 (например, манжетными). В корпусе 1 и вкладыше 2 выполнено отверстие 13 дл подвода смазывающей жидкости в карман 14 подшипника. Карман 14 выпол0 нем на внутренней поверхности вкладыша 2 в ненагруженной зоне.

Опорный подшипниковый узел функционирует следующим образом.

Вал 8 под действием собственной мас5 сы и нагрузки прижимаетс к нижней части внутренней поверхности вкладыша 2, Смазка во внутреннюю полость вкладыша поступает через отверстие 13 и карман 14, заполн серповидный объем, образован- ный за счет разности диаметров вала 8 и

внутренней поврехности вкладыша 2 и смещени вала 8 относительно оси вкладыша 2. При вращении вала 8 во вкладыше 2 смазка, прилипша к поверхности вала 8, зат гиваетс в клиновидную щель между валом 8 и вкладышем 2, создава гидродинамический эффект, в результате которого поверхность вала 8 и вкладыша 2 раздел ютс слоем смазки.

В результате работы сил трени в рабочей зоне выдел етс большое количество тепла, которое нагрева вкладыш 2 и смазку , уменьшает ее в зкость, что ведет к уменьшению несущей способности подшипника . Дл охлаждени вкладыша 2 и смазки производитс непрерывна прокачка охлаждающей жидкости под некоторым избыточным давлением через винтовые ка- . навки 3 (основную За и дополнительную 36), При этом свежа охлаждающа жидкость подаетс в основную канавку За через отверстие А у левого торца вкладыша 2 а нагревша с в результате смывани гор чего вкладыша 2 жидкость отводитс через отверстие 6. В дополнительную канавку 36 свежа охлаждающа жидкость подводитс в отверстие 7 у левого торца вкладыша 2, а нагревша с жидкость из дополнительной канавки 36 отводитс через отверстие 5 у левого торца вкладыша 2. Таким образом, в основной и дополнительной винтовых канавках создаютс встречные потоки охлаждающей жидкости, обеспечивающие равномерное и интенсивное охлаждение вкладыша 2 как по окружности, так и по его длине.

Дл предупреждени утечки масла из полости подшипника уплотнени 11 и 12, установленные а крышках 9 и 10, прижимаютс к валу 8 5В результате смывани вкладыша охлаждающей жидкостью его температура снижаетс , что ведет к снижению температуры смазывающей жидкости, повышению ее в зкости и несущей способности под0 шипника. В этом заключаетс положительный эффект создани основной и дополнительной винтовых канавок и создани в них встречных потоков охлаждающей жидкости.

5 По сравнению с прототипом, предлагаемое техническое решение позволит снизить температуру смазки на и повысить несущую способность подшипника в 1,5-2 раза.

Claims

Формула изобретени

0 Опорный подшипниковый узел, содержащий корпус с винтовой канавкой дл подвода охлаждающей жидкости с одного торца и ее отвода с противоположного торца , а также смонтированный в корпусе подшипник , отличающийс тем, что, с

5 целью повышени несущей способности и износостойкости, винтова канавка расположена на поверхности корпуса, сопр женной с подшипником, корпус выполнен с дополнительной винтовой кйнавкой, размещенной между витками упом нутой винто0 вой канавки, при от ом подвод охлаждающей жидкости в дополнительную канавку расположен со стороны отвода этой жидкости из основной канавки, а отвод - с противоположной .

7

§ИГв2