Опора скольжения

 

ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ, содержащая вал с установленными на нем шайбами , и размещенную между ними и закрепленную в корпусе втулку, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения площади поверхности скольжения, на торцах шайб выполнены выступы, охватывающие концы втулки с( Стороны ее наружной поверхности.

1147868 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) F 16 С 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 3630812/25-27 (22) 09.08.83 (46) 30.03.85. Бюл. № 12 (72) В. Н. Фомин, В. М. Шабураков, В. Н. Лысенко и Н. И, Верба (7t) Институт проблем машиностроения

AH УССР (53) 621.822.5 (088.8) (56) 1. Орлов П. И. Основы конструирования. Кн. 2, М., «Машиностроение», 1972, с. 374-375.

2.. Симсон А. Э., Каминский В. Н. Тур6онаддув высокооборотных дизелей. М., «Машиностроение», 19?6, с. 171-173 (прототип) . (54) (57) ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ, содержащая вал с установленными на нем шайбами, и размещенную между ними и закрепленную в корпусе втулку, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения площади поверхности скольжения, на торцах шайб выполнены выступы, охватывающие концы втулки со стороны ее наружной поверхности.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1147868

ЙНИИПИ, Заказ 155291 Тираж 8!2 Подписное

Филиал ППП «Патентв, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, в турбокомпрессорах наддува двигателей внутреннего сгорания-.Иэвестны подшипниковые узлы с плавающими вращающимися втулками, имеющими две цилиндрические поверхности скольжения-внутреннюю, образующую рабочий зазор с поверхностью вала, и наружную, образующую дополнительно внешний рабочий зазор с цилиндрической поверхностью расточки в корпусе (1). . Редостатками таких подшипников являются сложность центрования вала, обусловленная увеличением суммарного зазора в подшипнике, повышенные требования к точности изготовления, усложнение конструкции упорного подшипника. Кроме того, втулка вращается под действием сил трения с частотой, равной (или меньшей) половине частоты вращения вала., поэтому не достигается существенного увеличения несущей способности по сравнению с невращающейся втулкой.

Известна также опора скольжения с невращающейся моновтулкой, торцы которой образуют упорный подшипник совместно с торцами шайб, жестко связанных с ва:лом, а во внутренней части моновтулки, на ее концах, выполнены рабочие поверхности скольжения.

Однако такие подшипниковые узлы имеют недоетаточную несущую способность и виброустойчи вость, вследствие чего об.ладают низкой эксплуатационной надежностью, Целью изобретения является повышение надежности подшипникового узла путем увеличения площади поверхности скольжения.

Поставленная цель достигается тем, что в опоре скольжения, содержащей вал с установленными на нем шайбами, и размещенную между ними и закрепленную в корпусе втулку, на торцах шайб выполнены выступы, охватывающие концы втулки со стороны ее наружной поверхности.

На чертеже представлена опора сколь жения, разрез.

Опора содержит вал 1 с установленными на нем шайбами 2 и Э. В корпусе 4 опоры. между шайбами 2 и 3 установлена посредством фиксатора 5 втулка 6 с рабочими поверхностями 7 и 8. Цилиндрический хвостовик фиксатора 5 входит в отверстие корпуса 4 н с небольшим зазором в отверстие

Втулки 6. Осевой канал в фиксаторе 5 слу-, жит для подвода к втулке масла под давлением.

Рабочие поверхности 7 и 8 и рабочие поверхности вала и шайб образуют рабочие зазоры.

При вращении ротора турбокомпрессора гидродинамическая несущая сила возникает одновременно во внутреннем и во внешнем рабочем зазоре и действует (в одном направлении) на шейку вала н на внутреннюю цилиндрическую поверхность шайбы. Поскольку обе поверхности враща1О ются с частотой, равной частоте вращения вала, достигается большее увеличение суммарной несущей силы, чем при вращающейся втулке. При этом сохраняются преиму.щества моновтулки.

В данной конструкции по сравнению с . известными невращающимися втулками имеется дополнительная пара рабочих поверхностей, на которые действует такая же гидродинамическая подъемная сила, как и в основном (внутреннем) рабочем зазоре. При этом несущая способность подшипнипникового узла (характеризуемая

Ъаксимальиой величиной дисбаланса, прн которой подшипниковый узел еще работает без механического контакта поверхностей

25 н повышенного износа) возрастает примерно в два раза. Простым увеличением длины рабочей поверхности такого эффекта достичь не удается, поскольку при этом возрастает уровень вибрации.

Известно, что прн большей частоте враЗО щения гидродннамическая подъемная сила образуется более эффективно, поэтому несущая способность предлагаемого подшипникового узла выше, чем в известных конструкциях с вращающимися втулками. Кроме повышения несущей способности, другим положительным фактором является существенное, более чем в два раза, снижение уровня вибрации турбокомпрессора, что видно из прилагаемого акта испытаний.

- Это можно объяснить наличием дополни4О тельного рабочего зазора, что приводит к существенному улучшению условий демпфирования колебаний ротора (при .простом увеличении длины рабочей поверхности уменьшения уровня вибрации не происходит).

Таким образом, в предлагаемом подшипниковом узле обеспечивается по сравнению с известными возможность работы при больших значениях нагрузки (дисбаланса ротора) и значительно снижается уровень

5О вибрации. Это существенно с точки зрения надежности работы, так как в эксплуатации имеет место увеличение дисбаланса ротора вследствие изменений в материале колеса турбины под воздействием нагре. ва и центробежных снл, случайных пере гревов при перегрузке двигателя.