Подшипник скольжения

 

1. ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ, содержащий вал и корпус с смазочными отверстиями и равномерно расположенньши по окружности между валом к корпусом карманами, герметизируемыми по периметру упругозластичньми уплот нениями, отличающийся тем, чте, 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.Подшипник . 1, о т л и чающийся тем, что внешняя часть упругоэластичного уплотнения, контактирующая с корпусом, выполнена из материала большей твердости.

СОЮЗ COBETCHHX

ШИ Л

РЕСПУБЛИН

3(я) Ф 16 С 32 .06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

1 й

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). 2100136/22-02 (22) 20 ° 01. 75 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) П.С.Владимиров (53) 621е822 5(088 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР9 193262, кл. F 16 С 32/06, 1963.

2. Патент Франции 9 1179269, кл. F 16 С, опублнк. 1959 (54). (57) 1. ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ содержаций вал и корпус с смазочными отверстиями и равномерно расположенньики по окружности мелку валом и кор

„.SU„„. 1064063 А пусом карманами, герметизируемыми по периметру упругоэластнчными уплот. нениями, отличающийся тем, что, с целью обеспечения самоцентрирования.и повыаения КПД, упругоэластичные уплотнения карманов выполнены с утолшениями в .местах стыка аксиальных и окружных элементов и установлены в пазах вала.

2. Подшипник по п. 1, о т л ич а ю ц и и с я тем, что внешняя часть упругоэластичного уплотнения, контактируквфая с корпусом, выполнена из материала большей твердости.

1064063 2

Изобретение относится к конструкции подшипников скольжения.

Известна конструкция подшипника скольжения, включающая вал и корпус (Ц .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- мому результату является подшипник скольжения, содержащий вал и корпус со смазочными отверстиями и равномерно, расположенными по окружности между валом и корпусом карманами, герметизируемьми по периметру упруго-эластичными .уплотнениями (21Недостатком известного подшипника является неспособность к. самоцентрированию, а также потребность в дополнительном источнике смазкн высокого давления, что усложняет конструкцию и снижает ее надежность.

Цель изобретения - обеспечение самоцентрирования подшипника скольжения и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в подшипнике скольжения, содержащем вал и корпус со смаэочнююи отверстиями и равномерно расположенными по окружности между валом и корпусом карманами, герметиэируемыми по периметру упруго-эластичными уплотнениями, последние выполнены с утолщениями в местах стыка аксиальных и окружных элементов и установлены в пазах вала.

Внешняя часть упруго-эластичного уплотнения, контактирующая с корпусом, выполнена из материала большей твердости.

На фиг. 1 — изображен подшипник, продольный разрез; на фиг. 2 — то. .же, поперечный разрез; на фиг. 3 утолщение в месте стыка аксиальных и окружных элементов уплотнения; ,на фиг. 4 - элемент уплотнения, поперечный разрез; на фиг. 5 — сдвоенное уплотнение, поперечный paspea; на фиг. б - подшипник с несколькими питающими отверстиями, поперечный разрез.

Подшипник скольжения содержит корпус 1 и вал, 2. Во вращающейся относительно внешней нагрузки части подшипника (фиг. 1-5) выполнена система замкнутых канавок прямоугольного сечения с установленньм в ней уплотнением, включающим аксиальные

3 и окружные 4 элементы. Окружные элементы выполнены волнообразными, аксиальные элементы расположены по образующей и соединяют окружные в местах максимального расстояния между ними. В местах стыка аксиаль» йых и окружных элементов выполнены утолщения 5, образованные округле. нием острых углов rio радиусу.

Уплотнение выполнено эа 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. Иатериалом уплотнений в зависимости от давления смазочной жидкости могут

5.

10 быть маслостойкая резина различной твердости, фторопласт, графитопласты. Для работы при высоких давлениях и скоростях целесообразно сдво енное исполнение (фиг. 5), когда поверх внутреннего уплотнения, выполненного из более эластичного. материала, например из резины с

65 полости карманов в ненагруженной зо. твердостью 70 по Шору, установлено уплотнение б из более твердого ма15 териала, например иэ резины с твердостью 90 по Шору, графитопласта, антифрикционного металла. Для предупреждения выдавливания уплотнения. в зазор кромки его выполнении по радиусу.(фиг. 4). Радиус полезен также для обеспечения жидкостного трения между уплотнением и корпусом.

Смазочное отверстие, 7 расположено в невращакщейся относительно направ25 ления 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 распо- ложенными по дуге окружности питающими отверстиями 9, при этом угловая величина шага отверстий выбирается меньше угловой величины шага аксиальных 3 элементов, т.е. угол

eL ) . При соблюдении этого условия карманы в ненагруженной зоне во .всех положениях сообщаются с источником смазки низкого давления. Рабочий зазор (фиг. 1-5) условно увели40 чен,, его величина выбирается больше, чем у гидродинамических подшипников в несколько раз и может достигать у подшипников большого диаметра 0,51,0 мм. Острия кромки смазочных от45 верстий и канавок выполняются скругленными по радиусу.

Работает подшипник скольжения следующим образом. .В начальный .момент вращения вала, после его .поворота на угол до

90 внешняя нагрузка стремится уменьшить зазор в подшипнике и объем полостей карманов в нагруженной зойе °

Поскольку подости заполнены жидкос» тью и надежно загерметизированы уп» лотнением, в них возникает гидростатическое давление, воспринимакщее основную часть внешней нагрузки.

Незначительная часть внешней нагруэ60 ки (5Ъ) воспринимается уплотнением, работающим в начальной момент в режиме граничного трения, а с увеличением скорости — в режиме полужидкост ного и жидкостного трения. Зазор и

1064063 не под действием внешней нагруз ки увеличиваются, в них возникает разряжение, вследствие чего через смазочное отверстие 7 и распределительную канавку 8 осуществляется всасывание смазочной жидкости. Таким образом, расположение карманов во вращающейся .относительно направления внешней нагрузки части подшипника обеспечивает работу подшипника в режиме объемного ротационного насоса. 0

При этоМ способность подшипника к самоцентрированию находится в прямой связи с эффективностью уплотнения карманов.

Предлагаемое уплотнение, выполнен- 15 ное за одно целое без стыков из упpyro-эластичного материала, обеспечивает исключительную способность к самоцентрированию. Например, при утечке смазки 0,1 г/с и опорной площади подшипника 100 см даже при скорости вращения 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. воэможность

*рименения нежестких валов и большое отношение длины подшипника к диаметру вала.

Высокая способность к самоцентри-. рованию весьма полезна, например, для повышения точности вращения шпинделей станков. Из опыта применения упруго-эластичных уплотнений в машиностроительной гидравлике можно считать предлагаемое уплотнение работоспособным п и давлениях жидкости до 300 кг/см и более.. Исполнение окружных 4 элементов волнообразными обеспечивает меньшие потери на тре- 40 ние и отвод тепла. Соединение окружных,4 элементов с аксиальными 3 в местах минимального расстояния между окружными 4 элементами обеспечива. ет минимальное отношение периметра 45 кармана к его площади, что уменьшает относйтельные утечки. Кроме того, волнообразное исполнение упрощает сборку подшипника, так как при монтаже уплотнения 6, выполненного, например, из металла, есть возможность растянуть его в окружном нап-. равлении и надеть на вал.

Иа фиг. 3 изображено действие утолщений 5, стрелками показано давление смазочной жидкости, которое стремится продавить уплотнение в канавку следукщего кармана Однако утолщение 5, жесткость которого подобрана оптимальной, заклинивается и расширяется поперек действия давления жидкости, обеспечивая уплотнение между корпусом и стенками канавки. Канавка 8 или отверстие 9 обеспечивают подачу смазки на угле поворота карманов, соответствующему фазе всасывания. Расположение канавки

8 по винтовой линии и со скругленными кромками устраняет локальный износ уплотнений.

В том случае если вектор внешней нагрузки вращается, например вал вибратора с дебалансом, уплотнение выполняется в неподвижном корпусе, а смазочные отверстия в валу. Возможно исполнение смазочных отверс- . тий в карманах, но в этом случае их необходимо снабдить обратными клапанами °

Технико-экономический эффект от применения изобретения по сравнению с базовым объектом заключается в повышении КПД и самоцентрирования.

Резинковый подшипник, являющийся базовым объектом, при,низких скорос. тях в сопряжении сталь - влажная резина имеет коэффициент трения

0,05 0,1.

Испытания образца предлагаемого подшипника при скорости скольжения

0,5 м/с показали, что коэффициент трения равен примерно 0,03,.т.е. в 1 7-3,0 раза ниже,.чем у базового объекта. Повышение КПД обеспечивает значительный экономический эффект.

)064063

Фиг.Ф Фаз Х

Составитель A.Ìèíàåí

Редактор Н.Руднева ТехредТ,фанта Корректор И.Эрдейи

Закаэ 10496/39 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Noeaaa, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4