Подшипниковый узел сателлита

 

ПОДШтНИКОВЫЙ УЗЕЛ САТЕЛЛИТА, содержащий свободно установленный в сателлите и закрепленный в щеках опоры валик, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности , он снабжен плавающей втулкой, размещенной на валике между щеками водила и установленными -в его щеках между валиком и сателлитом торцовыми вкладьпиами с криволинейной вогнутой поверхностью, покрытой антрифрикционным слоем и контактирующей с ответной внутренней поверхностью сателлита. сл /Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1090941

3(51) F 6 С 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИП, !

3 4 -4: =- &И4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3323379/25-27 (22) 20,07,81 (46) 07.05.84. Бюл. 11 17 (72) И.Я. Пинус, А.В. Смыков и В,А. Черепнин (53) 621.822.5(088.8) (56) 1. "Технология судостроения", 1967, М 4, с. 65 (аналог).

2. "Технология судостроения", 1967, М 4,с. 66 (прототип). (54)(57) ПОД!ЦИЛНИКОВЫЙ УЗЕЛ САТЕЛЛИТА, содержащий свободно установленный в сателлите и закрепленный в щеках опоры валик, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, он снабжен плавающей втулкой, размещенной на валике между щеками водила и установленными в его щеках между валиком и сателлитом торцовыми вкладышами с криволинейной вогнутой поверхностью, покрытой антрифрикционным слоем и контактирующей с ответной внутренней поверхностью сателлита.

1090941

Изобретение относится к мяшиностроенин, в частности к конструкции комбинированных подшипниковых узлов„ содержащих подшипник без смазки и подшипник жидкостного трения, и может 5 использоваться в опорах сателлитов планетарных редукторов.

Известен подшипниковый узел ско7п— жения сателлита, содержащий сателлит, валик (ось сателлита), опору IJBJIE;Icа, втулку из антрифрикционного материала, узел крепления и систему подводя и отвода смазки. Втулка из антрифрикционного материала запрессована во внутреннее отверстие сателлита. Шей- 75 кой является валик, неподвижно закрепленный в водиле. При такой копструк— ции втулка вращается вместе с сателлитом, а место воздействия нагрузки

HI. опору остается неизменным относи- 70 тельно водила (1 ).

Недостатком подшипникового узла является та, что втулка из антифрикционного материала испытывает значительную усталостную нагрузку и раэ- 25 вальцовывается.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является подшипниковыи узел ся: с.!Г! HTB содер жащий сателлит, валик (ось сателлита)„ЗО антифрикционный слой, водило,, узеII крепления и систему подвода и отводя смазки. В этом подшипнлковом узле антифрикционнь;й слой залит непосред-ственно на ось сателлита, Внутрен:.ее отверстие сателлита является поверхностью скольжения (2 3.

Недостаток известной конструкции связан с заливкой антифрикционного слоя на наружную поверхность валика,, Существующие технологические и металлургические приемы заливки не обеспечивают достаточного сцепления с основой покрытия требуемой пористости, что приводит к быстрому разрушению покрытия уже ня стадии стендовых испытаний и В начале экспх!уатяции и обусловливает низкую няде7кность подшипникового узла. Процесс разрушения усугубляет и то, что покрытие работает как в режиме граничного трения при пуске и останове, тяк и в режиме гидродинамической смазки, усиливающем процесс разрушения. Причем I!ериод работы узла в этом режиме яв55 ляется наиболее длительным.

Кроме того, залитый по всей длине подшипника антифрикцис7нный материя.:I снижает гидродинамичсские характеристики подшипника до уровня свс>их антифрикционпых свойств. Например, один из лучших янтифрикционных материалов баббит HocIIpHI!è!-Iàåò допускаемую удельную нагрузку до 70 кг/см при максимальной температуре в узле трео„, ния до 90 С, в то время как масляная пленка, ооразующаяся между трущимися поверхностями, работоспособна при более значительных величинах гидродиням1 еских характеристик.

Псель изобретения — повышение долговечности узла путем улучшения его гидродинамических характеристик.

Пост"-,Hëeííàÿ цель достигается тем, что подшипниковый узел сателлита,, содержащий свободно установленны в сателлите и закрепленный в щеках опоры валик, снабжен плавающей втулкой, размещенной на валике между шеками водила и установленными в его щеках между валиком и сателлитом торцовыми вкладышами с криволинейной вогнутой поверхностью, покрытой антифрикционным слоем и контактирующей с ответной внутренней поверхностью сателлита.

На фиг. 1 показан подшипниковый узел сателлита, разрез; на фиг. 2 сеч"-ние Л-Л на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; ня фиг. 4 с".÷åние Л-Л на фиг. 7 (в динамике); на фиг. 5 — сечение Б-Б на фиг. 1 (в динамике).

Подшипниковый узел сателлита содержит водило, состоящее из двух щек 1, в отверстия которых посред=твом торцовых вкладышей 2 установтен валик 3 и закреплен в HHx посредством болтового соединения, состоящего из компенсирующих колец 4, упорной шайбы 5, болтов б с замковой шайбой 7, На наружной поверхности 8 скольжения валика 3 между торцовыми

t вкладышами 2 свободно расположена плавающая втулка 9. Кольца 10 уста— повлены в расточках, представляющих собой торцовые глухие цилиндрические пазы сателлита 11, и опираются вместе с сателлитом через антифрикционный слой 12 на торцовые вкладыши 2.

Поверхности скольжения колец 10 и вкладышей 2 выполнены криволинейными, например тороидальными, d антифрикционный слой 12 закреплен на одной из них.

Сателлит 11 расположен относительно наружной поверхности 13 плавающей

3 втулки 9 с радиальным зазором 14.

Такое расположение обеспечивается тем, что криволинейная поверхность скольжения колец 10 выполнена больше криволинейной поверхности вклады5 ша 2 с учетом то цины антифрикционного слоя 12, ра,положенного между ними, на величину д1, зазора 15.

Этот зазор выбирается р вным по величине 6 2 зазора 16 между наружной по-,р верхностью валика 3 и внутреннзй поверхностью плавающей втулки 9.

Торцовые вкладыши 2 имеют расточки 17 (фиг. 1), выполненные соосно с их криволинейными поверхностями скольжения и имеющие длину большую, чем длина этих поверхностей. Образовавшийся зазор между поверхностями валика 3 и ра точками 17 заполнен эластичным материалом, например резиной. Такое выполнение торцовых вкладышей 2 обеспечивает радиальную податливость криволинейным поверхностям скольжения и повышенную износоустойчивость вну-ренним поверхностям 18.

Система подвода и отвода смазки включает входные каналы 19, полость

20 валика 3, отверстия 21 в валике 3 и отверстия 22 в плавающей втулке 9.

Подшипниковый узел сателлита, встроенный в реальный планетарный редуктор, работает следующим образом.

В нерабочем положении сателлит 11 своей массой через кольца 10 опирает1с ся на торцовые вкладыши 2, встроенные в щеки 1 водила. При этом величи- на d радиального зазора 14 выбрана равной или большей, чем величина максимальной толщины ЬЬ а смазочной плен4 ки,которая,каки последуюш; †. толщины смазочных пленок, принята из условий гидродинамического расчета, т. е. d rz Ьщдх. После включения планетарного редуктора в режиме пуска

45 (или останова), когда сателлит вра— щается с малой частотой при включен° ной системе подачи и отвода смазки, которая осуществляется через входные каналы 19, полость 20 валика 3 и отверстия 21 и 22 в зазоры 14 и 16 и отводится через зазоры 15, нагрузка от сателлита 11 через тороидальные поверхности скольжения колец 10 и торцовых вкладышей 2 передается на щеки 1 водила.В этих режимах с целью устранения возможности металлического контакта по мере износа антифрикционного слоя толщина последнего выбира941 ется бопьше величины о ралнальнс го зазора 14, а в узел крепления валика

3 введены прокладочные компенсирунщие кольца 4, которые по мере износа антифрикциояного слоя демонтируются.

По мере достижения сателлитом определенной частоты вращения и максимальной нагрузки плавающая втулка 9 всплывает до образования радиального зазора между наружной поверхностью валика 3 и внутренней поверхностью скольжения втулки 9. Величина 62 этого зазора выбирается в пределах (( (I

А. ГП1 И соответственно минимальная и

lAOX максимальная величины толщины смазочной пленки.

Величина всплытия втулки равна

Н =Л вЂ” о .

2 2

На величину Н, сохраняя радиальный зазор о, всплывает и сателлит 11.

В этом положении сателлита исключается металлический контакт между криволинейными поверхностями скольжения кольца 10, антифрикционного слоя 12 и вкладыш а 2, и между ними образуется радиальный зазор, величина которого равна о 1, = Д вЂ” Л- + o y

1 1

Для нормальной работы в реальных условиях зацепления годшипникового узла сателлита в планетарном редукторе следует при расчете наложить ограничение на выбор величины всплытия сателлита. Она должна находиться в пределах поля допуска на межцентровое расстояние зацепления.

В противном случае наблюдается повышенный износ антифрикционного слоя

12 и поверхности контактов зубцов передачи планетарного редуктора.

В процессе работы нагрузка на валик 3 динамическая. При воздействии нагрузки на криволинейную поверхность скольжения вкладыша 2 эта поверхность деформируется в радиальном направлении в пределах упругости материала, заполняющего расточки 17, Оптимизация величины деформации для каждого подшипникового узла осуществляется расчетом путем подбора сечения в месте тороидальной поверхности скольжения втулки 2 и соотношения длины расточки 17 и поверхности скольжения. Податливость криволинейной поверхности скольжения частично амортизирует нагрузку и способствует равномерному распределению усил!!я tlt -1ов:,;, I, нос г!! у а !!а !! е! o;.k!

1Ъ !ме!!е:; ki- !kвi>á!!- . ".. !!! ;!!:Зв 1.!. ! обе си;-. .сить (!он! !!.; !i .- .. работ- и улу":iik г, гн....:«.!!,:!;:.":. и

=а ра kтерттс и!«и I i >)Jùk! . 1 !: . .. I () г!ателлита по;т"..!о;!!! г!!:„- то ным k! ттт уг!;;м р и!-:,kê ò:! :::-.! б!ожг!ецин а!!тифрик!!ио .,-n:..î . о .д р .-!и!",ð i и !i f)",,-л! гр 1 1, !!

iit,! !! 1 о! ь п л! (орс! 4Го при

:.с,.:! ! к ра!!и:)ìåðHGk!ó расиp" ;åkkåk!è!î ру !к!! но длине нодшипникового yÇ

1а са! i 1-лilита . :-..ли !ение т>адиал!.ной податливости дk!DI"...q3 пс!вер.:и!остей скольжения поэлсц:ит уменьшить д:и;ами.- ескую составля«:!!!у!в рi-..kk!kkòèk! на тсрцозь!е вкладыши !!!ек.! в.:одила от переменных нагрузок, -особенно при работе в режиме пуска оста, ова,!., в результате чего уменьг:!!тся .:з:!сс а!!тифрикционного слоя.

1090941 (Рог. 3

А-А

Сос. а и1е, Ь„ Моисеена р едактор Л. Козориз "ехреп, I,,i1:i — тяпова

КоРРектоР М. Шароши

Подписное

Филиал ППП Патент"„

Ужгород,. ул. Проектная, 4

Заказ 3О42/34 1 ио: л.., 2

ВНИИПИ Госуцарствгп1-;о. о комитета СССР по делам изобретpни .1:-. Открытий

; 13035„ Моски-. К-ЗJ.i, ;iуп: KHR наб., д, 4/5