Упругая опора с регулируемой жесткостью

 

УПРУГАЯ ОПОРА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ, состоящая из трех коаксиальных втулок, наружная из которых выполнена жесткой с радиальными выступа ми на внутренней поверхности, промежуточная - упругой,. гладкостенной а внутренняя - подвижной с ра б1алБными выступами на наружной пове сности . отличающая с я тем. что. с целью повыления надежности опоры с регулируемой жесткостью, радиальные выступы наружной втулки выполнены переменной ширины в йсевом направлении , а упругая гладкостенная втулка установлена с возможностью осе- , вого перемещения. m

,SU.„1013642 A

3ЩУ F 16 С 27.02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ . СЩДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3 37 2059/2 5-27 (22) 23. 12. 81 (46) 23.04.83. Бюл. Р 15 (54) (57) УПРУГАЯ. ОПОРА С РЕГУЛИРУЕМОЙ

ЖЕСТКОСТЬЮ. состоящая из трех коакси альных втулок. наружная иэ которых выполнена жесткой с радиальными выступами на внутренней поверхности. промежуточ ная — упругой . гладкостенной а внутренняя — подвижной с раДиалвными выступами на наружной поверхности, отличающаяся тем. что, с целью повышения надежности опоры с регулируемой жесткостью. радиальные выступы наружной втулки выполнены переменной ширины в Осевом направлении, а упругая гладкостенная втулка установлена с возможностью осе-, вого перемещения. е (72) A. В. Кузьмин, Э. Е. Богорад, В.В.Генкин, В.Я.Гуляев и A.C.Кельзон (71) Ленинградское ордена Октябрьской

Революции высшее инженерное морское училище им. адм. С.О.Макарова (53) 621.822.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 6627 3, кл. F 16 С 27/00, 1974.

2. авторское свидетельство СССР Р 186226» кл. F 16 С 27/02, 1965. (прототип) .

1013б42

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в опорных узлах высокоскоростных роторов химических центробежных машин, электромашин, турбин и т.п.

Известна демпферная опора вала с регулируемой жесткостью, содержащая вкладыш, выполненный иэ двух коаксиально расположенных с зазором одна относительно другой втулок, внут- ренняя иэ которых связана с дополни- 10 тельной массой через упругий элемент нерегулируемой жесткости, а наружная .выполнена поворотной и связана с дополнительной массой через упругий элемент с автоматическим регулятором 15 жесткости(1 ).

Такая конструкция позволяет расширить частотный диапазон демпфирования и повысить эффективность опоры, однако введение дополнительной колеблющейся массы между подшипником и корпусом опоры ведет к увеличению реакций в опоре, ухудшению работы подшиПника, что снижает надежность опоры.

Известна также упругая опора с регулируемой жесткостью, состоящая иэ трех коаксиальных втулок, наружная иэ которых жесткая с радиальными выступами, промежуточная — упругая, гладкостенная, а внутренняя — жесткая, подвижная.с радиальными выступами на наружной стороне, и устройства регулирования жесткости 2).

Однако регулирование. жесткости, осуществляется угловым смещением 35 втулок друг относительно друга.

При значительном сближении радиаль. ных выступов внешней и внутренней втулок происходит заклинивание втулок и резко возрастает жесткость 40 упругой опоры. Резкое возрастание жесткости упругой опоры создает неблагоприятный режим работы опор механизма и приводит к их быстрому выходу. из строя. целью изобретения является повышение надежности опоры с регулируемой жесткостью, Поставленная цель достигается тем, что в упругой опоре с регули- 50 .Руемой жесткостью. состоящей иэ трех коаксиальных втулок, наружная из которых выполнена жесткой с радиальными выступами, на внутренней поверхности пРомежуточная — упругой. гладкостенной, а внутренняя — подвижной с радиальными выступами на наружной поверхности, радиальные выступы наружной втулки выполнены переменной ширины в осевом направлении, а упругая гладкостенная втулка установ- 60 лена с возможностью осевого перемещения.

Выполнение радиальных выступов наружной втулки переменной ширины

ia осевом направлении позволяет 65 изменять жесткость втулки до необходимой величины путем перемещения промежуточной упругой гладкостенной втулки вдоль оси наружной втулки и фиксации ее в необходимом положении. В связи с тем, что ширина радиальных выступов наружной втулки является переменной по оси втулки, то перемещая упругую втулку вдоль этой оси можно изменять длину участков упругой втулки, заключенную ,между краями соседних радиальных выступов наружной и внутренней втулок, тем самым изменяя величину жесткости упругой опоры. Так как максимальная ширина выступов является величиной строго регламентированной, то полностью исключается воэможность заклинивания втулок друг относительно друга. Таким образом, выполнение радиальных выступов наружной втулки переменной ширины в осевом направлении существенно повышает надежность опоры с регулируемой жесткостью.

На фиг.1 изображена упругая опо:ра с регулируемой жесткостью, план и продольный разрез, на фиг.2 — упругая опора в аксонометрии (в частично разобранном виде) .

Упругая опора с регулируемой жесткостью состоит иэ трех вставленных друг в друга наружной 1, упругой 2 и внутренней 3 втулок. а также снабжена устройством 4 регулирования жесткости, которое состоит из упорной втулки 5, шпонки б. разрезной гайки 7 и стопорного винта 8.

На одной из сторон внутренней поверхности 9 наружной втулки 1 расположены радиальные выступы 10, которые выполнены переменной ширины в осевом направлении. Упругая втулка 2 своей наружной поверхностью 11 опирается на внутреннюю поверхность 12 радиальных выступов 10. а внутренней. поверхностью 13 на наружную поверхность 14 радиальных выступов 15 внутренней втулки 3. Упругая втулка 2 торцовой поверхностью 16 упирается в бурт 17 радиальных выступов 15.

На торцовой поверхности 16 втулки 2 имеется осевой выступ 18, который при сборке вводится в паз 19 втулки

3. чем исключается -угловое смещение втулок 2 и 3 друг относительно друга.

Упругая втулка 2 своей торцовой поверхностью 20, на которой расположен осевой выступ 21, упирается в торцовую поверхность 22 осевых выступов 23, которые расположены на. торцовой поверхности 24 упорной втулки 5. Осевой выступ 21 входит в паз 25. чем исключается угловое смещение втулок 2 и 5 друг относительно друга. Упорная втулка 5 вставлена по посадке с зазором в осевое

1013642

30 отверстие 26. которое находится в центре втулки 1. На наружной поверхности 27 упорной втулКи 5 закреплена шпонка б, которая может свободно перемещаться по шпоночному пазу 28.

На внутренней поверхности 9 наружной втулки 1 со стороны противоположной радиальным выступам 10, выполнена резьба 29. по которой Ходит разрезная гайка. 7. которая при помози кольцевой канавки 30 скреплена 10 подвижным соединением с упорной втулкой 5 через бурт 31 этой втулки.

Разрезная гайка 7 имеет радиальную

° прорезь 32 и стопорный винт 8. ввинченный в тонкую часть 33 и упираю- $5 щийся в толстую часть 34 разрезной гайки 7.

В рабочем, состоянии кольцевая полость 35 внутреннего жесткого кольца 3 служит гнездом для подшпиниковой опоры ротора. Предварительный осевой натяг осуществляется пружиной 36, которая давит на .втулку 1 .

Втулка 1 помещена в отверстие корпуса 37 с. возможностью свободного

: осевого перемещения. При создании предварительного осевого натяга усилие от пружины 36 через втулку 1, разрезную гайку 3 передается на подшипниковую опору ротора. При тепловых расширениях ротора во время его работы происходит осевое переме. щение свободного конца ротора вмес-. те с порцаинниковой опорой закрепленной во втулке 3 упругой опоры с регулируемой жесткостью, а следователь-35 но. происходит перемещение и всей упругой опоры по цепочке: втулка 3, упругая втулка 2, упорная втулка 5, разрезная гайка 7, наружная втулка 1, и далее происходит сжатие пружины 36,40 чем обеспечивается сохранение постоянного осевого натяга.

Регулирование жесткости упругой

Ьпоры осуществляется следующим образом.

Выворачивая стопорный винт 8, который служит для фиксации разрезной гайки 7 на резьбе 29, придаем ей возможность свободного перемещения пЬ резьбе 29. Поворачивая 1айку 7 в, ту или другую сторону. мы одновремен,но перемещаем ее по резьбе 29 вдоль оси опоры. Благодаря наличию кольцевой канавки 30 и бурта 31. гайка 7, пере.— мещаясь в ту или другую сторону. пере-. мещает вместе с собой и упорную втулку 5. которая совершает лишь осевые перемещения благодаря наличию шпон-, ки б и шпоночного паза 28. Вследствие того. что наружная втулка 1 постоянно находится под воздействием пружины 36. упругая втулка 2 вместе с втулкой 3 также будет перемещаться вдоль оси по выступам 10 в ту или другую сторону. Так как радиальные выступы 10 имеют переменную ширину в осевом направлении. то. располагая упругую втулку 2 в том или ином месте на выступах 10 мы изменяем расстояние между краями соседних радиальных выступов 10 и 15. тем самым изменяется длина части упругой втулки. находящейся между этими соседними выступами, и следовательно, изменяется и жесткость опоры.

Упругая опора, регулирование жесткости которой осуществляется предполагаемьм способом, является надежной в эксплуатации. Эта надежность обеспечивается тем, что ширина радиальных выступов внешней и внутренней втулок не превышает допус-. тимой расчетной величины, следовательно, исключается возможность совмеще . ния радиальных выступов, приводящая к заклиниванию втулок.

1013642

Составитель Б.Моисеева

Техред Ж; Кастелевич

Ре,цактор Г.Ус

Корректор A.Тяско

Подписное

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород. ул. Проектная. 4

Заказ 2975/42 Тираж 774

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5