Опорный подшипник скольжения

 

Использование: опоры валов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: опорный подшипник скольжения содержит втулку с выборкой, выполненной С концевыми участками переменного профиля и расположенной на рабочей поверхности втулки в ненагруженной области. Выборка выполнена в пределах длины дуги окружности, определяемой соотношением: h - 0,5 d (2 л - ) -21, где d - диаметр рабочей поверхности втулки; разность корней уравнения Р(р)0, где Р( уэ)- функция распределения давлений в подшипнике с замкнутой выборкой; 1 - длина дуги разме- . щения концевых участков, За счет конструкции выборки увеличивается толщина смазочного слоя, что повышает ресурс подшипника . 1 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 С 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТЙОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕЙТ СССР)

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4925644/27 (22) 05.04,91 (46) 30;01.93. Бюл. ¹ 4 (71) Нижегородский филиал Института машиноведения им. А.А, Благонравова (72) Ю.Ф.Нормухамедов и P.Ì.Ëàïøèí (56) 1. Выложенная заявка Японии

N 61-241517, кл. F 16 С 17/02, 27.10.86.

2. Выложенная заявка Японии

N 60-245825, кл. F 16 С 17/02, 05.12.85.

3, Двигатели внутреннего сгорания, Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей, /Под ред. A,Ñ.Oðëèíç. М.; Машиностроение, 1984, с. 234, р .,с, 189, 4. Авторское свидетельство СССР

¹ 1739098, кл. F 16 С 9/02, 1990.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям подшипников скольжения, и может быть использовано в опорах валов двигателей внутреннего сгорания.

Известен радиальный гидродинамический подшипник, состоящий из верхнего и нижнего полувкладышей; причем в верхнем полувкладыше, соответствующем нагруженной зоне, выполнена широкая маслоподводящая кольцевая канавка, которая после сборки подшипника соединяется с двумя канавками такой же ширины, располагаемыми у поверхности раэьема нижнего полувкладыша, которые в окружном направлении имеют небольшую протяженность (1).

„, ЫХ„„1791631 А1.Ф "ьВ

2 I (54) ОПОРНЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Использование: опоры валов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изо-" бретения: опорный подшипник скольжения содержит втулку с выборкой, выполненной с концевыми участками переменногО про-. филя и расположенной на рабочей поверхности втулки в ненагруженной области, Выборка выполнена в пределах длины дуги окружности, определяемой соотношением:

h = 0,5 d (2 x — Ьф) - 2 1, где d — диаметр рабочей поверхности втулки; Ь р — разность корней уравнения P(p)= 0, где Р(ф- функция распределения давлений в подшипнике с замкнутой выборкой;! — длина дуги размещения концевых участков, За счет конструкции выборки увеличивается толщина смазочного слоя, что повышает ресурс подшипника. 1 ил;.й

Известен также радиальный подшипник скольжения, состоящий из верхнего и нижнего полувкладышей, стыкующихся по диаметральной плоскости, причем верхний полувкладыш имеет кольцевую смазочную канавку, расположенную симметрично относйтельно торцев (2).

Недостатком указанных опорных подшипников является малый ресурс, обусловленный нерациональным выбором длины ъ смазочной канавки в окружном направлении.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является опорный подшипник скольжения, содержащий втулку с выборкой, выполненной с концевыми участками переменной глубины и расположенной на рабочей поверхности втулки в иенагру1791631 женной области (4). Расположение выборки минимального (по окружности) значения в наименее нагруженной области освобож- hmi>. Максимальная величина толщины смадает нагруженную часть втулки от выборок зочного слоя реализуется при отсутствии и канавок, снижающих несущую способ- выборки на рабочей поверхностй втулки ность подшипника из-за нарушения гладко- 5 точно в зоне избыточного давления в массти рабочей поьерхности втулки. ляном слое, поскольку в этом случае устаОднако известный опбрный подшипник навливается наиболее благоприятный скольжения обладает малым ресурсом, так- баланс подачи масла в смазочный слой и же обусловленным нерациональным распо- его утечки. Отсутствие выборки в указанной . ложением и длиной выборки в окружном 10 зоне выполняется при ee длине,"равной направлении. Если протяженность дуги ок-" 1 =0,5 б (2 л — Лр)-21, ружности рабочей поверхности втулки, сво- где d — диаметр рабочей поверхности втулбодной от выборки, не совпадает с зоной ки; -,," избыточного давления в масляном слое; то Лр =p2 -p1 — разность корней уравминимальный зазор между рабочей по- 15 нения P(p) = 0; где P(p) — функция распреверхностью втулки и вращающимся ва- деления давления в подшипнике с лом относительно невелик, что облегчает возйикновение задиров и схватываний при эксплуатации подшипника, т. е, снижаетего замкнутой выборкой; ! — длина дуги размещения кольцевых участков.:-:..:: "..

20 ресурс работы, Сущность изобретения поясняется черЦель изобретения — повышение ресурса подшипника путем, увеличения толщины смазочного слоя. тежом, где изображен поперечный разрез предлагаемого опорного подшипника скольжения..

Поставленная цель достигается тем, что

Опорный подшипник скольжения со25 держит втулку 1 с выборкой 2, выполненной

8 опорйом подшипнике скольжения, содержащем втулку с выборкой, выполйенной с с концевыми участками 3 переменного проконцевыми участками переменного профиля и расположенной на рабочей йоверхности втулки в ггеМагруженной области, филя на длине дуги I каждый на рабочей поверхности втулки 4 в ненагружейной области 5, определяемой направлением и вевыборка выполйена в пределах длины дуги 30 окружности, определяемой собтношени- . личиной внешней нагрузки F. Выборка 2 ем . h = = 0,5 d (2 zc — Лp) - 2I,. —::.,:..:,. выполнена в пределах длины дуги окружногде d — диаметр рабочей поверхности втул- стоL, определяемой заявляемым соотношеки; Лр- разность корней уравнения P(p) = нием. В верхней части втулки 1, имеющей

= О, где P(p) — функция Распределения дав- 35 диаметр внутренней поверхности d, выполлений в. подшипнике с замкнутой выборкой, нено отверстие 6 для подачи смазки.

l — длина размещения концевых участков.. На чертеже обозначена зпюра давления

При протяженности выборки в окруж - .7 в смазочном слое 8, возникающего при. ном направлении, большей разности пол- вращении вала 9 с угловой скоростью а, ной дуги окружности и длины дуги 40 окружности, занимаемой зоной избыточно- натруженно о Усилиеы F. го давлейия, т. е. большей L, заявляемый . Положительная величина давления суподшипйик скольжения будет обладать ма- Ще твУет в секторе, обозначенном Ар, равлым ресурсом по сравнейию с подшипни- ном P2- P) Ae P> и P2 — коРни Ура нениЯ ком; выполненным согласно заявляемому, 45. Р(у) = О, т. е. значения угловой координаты посколькуминймальная толщина смазочно- начала и конца йагруженной области 10 го слоя уменьшится из-за йеретечек масла подшипника, равной длине дуги (л ц - L). из нагруженной области в выборку (3).

Выполнение выборки с длиной, мень- - Опорный подшипник скольжения рабошей чем 1, снижает ресурс подшипника 50 таетследующим образом. вследствие уменьшения толщины смазоч- .Смазка через отверстие 6 под давлениного слоя из-за затруднительности подачи ем подается в ненагруженную область 5 смазки в наиболее нагруженную зону по втулки1иповыборке2,атакжевреэультате каналу: отверстие для подачи смазки-вы- вращения вала.9 движется вдоль рабочей борка-зона трения, Наибольший ресурс за- 55 поверхности 4 в наиболее нагруженную обявляемого подшипника обеспечивается при ласть 10, где в смазочном слое 8 формируетмаксимальновозможнойприданныхразме- ся зпюра 7 избыточного давления масла. рах и режиме работы подшипника величине толщины смазочного слоя, в частности его ВнешняЯ нагрузка F УравновешиваетсЯ сУммарным усилием от распределения избы1791631

5 точного давления Р(р), существующего между углами р1 и .

Внутри сектора Лф =p> pj располагается участок с минимальной толщиной слоя масла bmoc>. При работе подшипника величина hm n определяется диаметром рабочей поверхности втулки, разностью диаметров втулки и вала, силой F, угловой скоростью вращения вала о, вязкостью масла, а также интенсйвностью поступления масла и вытекания его из наиболее нагруженной зойы.

Если величина L выполнена в соответствии с заявляемым соотношением, то при работе опорного подшипника скольжения минимальная толщина смазочного слоя h>i> существенно увеличивается.

Выполнение выборки в пределах длины окружности. определяемой соотношением

L = 0,5 d (2 л — Ь р) - 2l, позволит увеличить толщину смазочного слоя в подшипнике.в

2.5 раза; увеличить ресурс подшипника; увеличить ресурс работы двигателя уменьшить потери на трение на 0,1 ; снизить расход металла за счет выполнения выборки в пределах рациональной длины дуги окружности по заявляемому соотношению; улучшить экологическую обстановку.

Экономический эффект заявляемого подшипника скольжения по сравнению с существующими составляет 10 руб. на один двигатель. После внедрения заявляе5 мого подшйпйика в двигателях ЗМЗ вЂ” 24, изготавливаемых на- Заволжском моторном заводе, экономический эффект составит при годовом выпуске 100 тыс. — 1 млн, рублей, 10 Формула изобретения

Опорный подшиййик Скольжения, со- . держащий втулку с выборкой, выполненной с концевыми участками переменного про15 филя и расположенной на рабочей поверхности втулки в* ненагруженной области, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения ресурса подшипника путем увеличения толщины смазочного слоя, выборка выпол20 нена в пределах длины дуги, определяемой соотношенйем

1 = 0 5 d (2 R — Л р) - 2I, где d — диаметр рабочей поверхности втул- ки;

25 hp — разность корней уравнения

I (p) = 0, где I (p) -функция распределения давлений в подшипнике с замкнутой выборкой;

I — длина дуги размещения концевых

30 участков.

1791631 б

Составитель В.Ситушкин

Техред М.Моргентал:,, Корректор О.Кравцова

Редактор

Производственно: издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 143 Тираж .. " Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5