Гидростатический подшипник

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков. Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и устойчивости путем достижения отрицательной угловой податливости. Гидростатический подшипник содержит установленную в корпусе втулку, охватывающую вал и имеющую несущие карманы и управляющие камеры. Между корпусом и втулкой образована полость, соединенная с источником смазки под давлением. В полости установлен кольцевой регулятор, имеющий возможность радиального перемещения в пределах кольцевого зазора образованных кольцевых дросселей. Регулятор соединен с корпусом посредством гибкой цилиндрической оболочки. Подшипник снабжен пластинами цилиндрической формы, установленными консольно на регуляторе. Пластины выполняют роль конструкционных демпферов, способствуют устранению неустойчивости и улучшению динамических характеристик подшипника. В предпочтительном варианте конструкции оболочечные элементы соединены посредством упругих элементов с корпусом, что обеспечивает более тонкую регулировку положения вала. При этом улучшаются динамические характеристики подшипника и повышается точность работы шпиндельных узлов металлорежущих станков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„BU„,;1530853 (51)4 F 16 С 32/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

8 .3 .Й1Ж0

Я .. i ..„.лЧс "НН л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2)) 4)84037/25-27 (22) )9.0).87 (46) 23.)2,89. Бюл, )1 47 (7)) Красноярский политехнический институт (72) С.Н. Шатохин, В.П. Зайцев и С,А, Ярошенко (53) 621,822 ° 5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1242661, кл, F 16 С 32/06, 1986. (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков, Цель изобретения — повышение нагрузочной способности и устойчивости путем достижения отрицательной угловой податливости. Гидростатический подшипник содержит установленную в корпусе втулку, охватывающую вал и имеющую несущие карманы и управляющие камеры, Между корпусом и втулкой образована полость, соединенная с исИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков.

Цель изобретения — повышение нагрузочной способности и угловой податливости, На фиг. 1 показан гидростатический подшипник, общий вид; на фиг,2 сечение А-А на фиг. 1, Гидростатический подшипник содержит установленную в корпусе ) втулку 2, охватывающую вал 3 и имеющую на внутренней поверхности несущие карманы 4, 2 точником смазки под давлением, В полости установлен кольцевой регулятор, имеющий возможность радиального перемещения в пределах кольцевого зазора образованных кольцевых дросселей. Регулятор соединен с корпусом посредством гибкой цилиндрической оболочки.

Подшипник снабжен пластинами цилиндрической формы, установленными консольно на регуляторе. Пластины выполняют роль конструкционных демпферов, способствуют устранению неустойчивости и улучшению динамических характеристик подшипника, В предпочтительном варианте конструкции оболочечные элементы соединены посредством упругих элементов с корпусом, что обеспечивает более тонкую регулировку положения вала, При этом улучшаются динамические характеристики подшипника и повышается точность работы шпиндельных узлов металлорежу- щих станков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил ° ограниченные по периферии уплотняющими поясками 5, а на торцовой поверх-ности, сопряженной с упорным буртом

6 вала 3, — несущие карманы 7. Между корпусом 1 и втупкой 2 образована полость 8, соединенная с источником смазки под давлением. В полости 8 на наружной поверхности втулки 2 выпол-. нены по окружности управляющие камеры 9 и 10, ограниченные по периферии уплотняющими поясками 11 и соединенные каналами 12 соответственно с несущими карманами 4 и 7 °

1 5308 53

Кроме того, в полости 8 установлен кольцевой регулятор 13, имеющий возможность радиального перемещения в пределах кольцевого зазора щелевых дросселей, образованных внутренней поверхностью регулятора 13 и уплотняющими поясками 11. Кольцевой регулятор 13 соединен с корпу"ом 1 посредством гибкой цилиндрической оболочки !4 в которой для увеличения податливости сделаны вырезы с образованием упругих перемычек 15. Подшипник снабжен пластинами 16 цилиндрической формы, размещенными между упругими перемычками 15 и установленными консольно на кольцевом регуляторе

13. Элементы 16 выполняют роль конструкционных демпферов и могут быть образованы, например, посредством вырезов в гибкой цилиндрической оболочке 14. В корпусе 1 установлены настроечные элементы в виде винтов

17 и упругих элементов, например пружин 18, соединенных с кольцом регулятора 13 (возможен вариант конструкции, когда упругие элементы 18 соединены с пластинами 16).

Предлагаемый подшипник работает следующим образом.

Смазка, нагнетаемая источником в полость 8 под давлением, через щелевые дроссели, образованные кольцевым регулятором 13 и пояском 11, поступает в управляющие камеры 9 и

10 откуда через каналы 12 попадает в радиальные 4 и осевые 7 несущие карманы, При нагружении вала 3 рабочий зазор между уплотняющими поясками 5 нагружаемого радиального несущего кармана 4 и валом 3 уменьшается, Умейьшается также зазор между упорным буртом 6 вала 3 и торцовой поверхностью втулки 2 в зоне нагружаемого осевого несущего кармана 7 ° При этом давление в нагружаемых карманах

4 и 7 и в связанных с ними управляющих камерах 9 и 10 увеличивается, а в разгружаемых несущих карманах

50 и в связанных с ними управляющих камерах уменьшается, Разность давлений в нагружаемых и разгружаемых несущих каршанах уравновешивает действующую на вал нагрузку, а разность давлений в управляющих камерах приводит к радиальному смещению кольцевого регулятора 13 в направлении, совпадающем с направлением перемещения вала 3.

В результате дросселирующая щель между поясками 11 и регулятором 13 в soне управляющих камер 9 и 10 со стороны действующей на вал 3 нагрузки увеличивается, а с противоположной стороны уменьшается, что приводит к дополнительной разности давлений в несущих карманах 4 и 7, радиально смещает и поворачивает вал 3 в направлении, противоположном действию нагрузки, При этом пластины 16, выполняющие роль конструкционных демпферов, способствуют устранению неустойчивости и улучшению динамических характеристик подшипника.

Настройка и корректировка кольцевого регулятора 13 производится с помощью винтов 17 и упругих элементов

18. Упругие элементы 18 подобраны так,что не препятствуют смещению регулятора 13 при изменении нагрузки, действующей на вал 3 подшипника, Упругие перемычки 15 и упругие элементы

18 обеспечивают высокую чувствительность регулятора 13 к внешним динамическим воздействиям. При этом, когда элементы 16 соединены посредством упругих элементов 18 с корпусом 1, обеспечивается более тонкая регулировка положения вала 3.

Изобретение позволяет улучшить динамические характеристики подшипника и повысить точность работы шпиндельных узлов металлорежущих станков, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Гидростатический подшипник, содержащий установленную в корпусе и охватывающую вал втулку с радиальными несущими карманами и управляющими камерами, соединенными каналами с несущими карманами, а также кольцевой регулятор, соединенный с корпусом посредством упругих элементов и образующий с наружной поверхностью втулки щелевые дроссели, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и устойчивости путем достижения отрицательной угловой податливости, он снабжен расположенными на наружной поверхности втулки внутри кольцевого регулятора дополнительными управляющими камерами и выполненными на торцовой поверхности втулки осевыми несущими карманами, при этом каждая дополнительная управляющая камера

5 1530853 6 соединена с соответствующим осевым пластинами цилиндрической формы, охнесущим карманом. ватывающими втулку, размещенными

2. Подшипник по и. 1 о т л и- равномерно и консольно закрепленными ч а ю шийся тем, что он снабжен на кольцевом регуляторе

5 фиа 2

Составитель Т, Хромова

Редактор И. Дербак Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 7925/38 Тираж 699 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101