Комбинированный подшипниковый узел

 

(Использование: опоры высокоточных шпиндельных узлов. Сущность изобретения: подшипниковый Узел содержит корпус с размещенным в нем валом. На валу последовдтельно установлены подшипник качения и подшипник скольжения, в зазоре между опорными поверхностями которого размещена рабочая среда, Подшипник скольжения выполнен магнитожидкостным в виде жестко установленного в корпус кольцевого вкладыша с двумя коническими поверхностями и жестко закрепленными на валу кольцевого постоянного магнита с охватывающими его по торцам кольцевыми магнитопроводами. Магнитопроводы выполнены с обращенными друг к другу коническими поверхностями и охватывают с зазором конические поверхности кольцевого вкладыша. На рабочих конических поверхностях магнитопроводов выполнены под наклоном навстречу друг другу равномерно расположенные спиральные микроканавки по ходу вращения вала от периферийной поверхности конуса к центру вала. В качестве рабочей среды использована магнитная жидкость. Конструкция узла повышает точность вращения вала путем снижения вибраций . 3 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 С 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

1ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (21) 4854106/27 (22) 25.07.90 (46) 15,03.93, Бюл. N 10 (71) научно-исследовательский институт вычис1 ительной техникИ (72) р.В. Антонов (56) вторское свидетельство СССР

М 1 79509, кл, F 16 С 21/00, 1985. (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ (57): Использование: опоры высокоточных ш пйндел ьн ых узлов. Сущность изобретения подшипниковый узел содержит корпус с размещенным в нем валом. На валу последов тельно установлены подшипник качения и подшипник скольжения, в зазоре между опорными поверхностями которого размещена рабочая среда, Подшипник скольжения выполнен магнитожидкостным

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве опор для высокоточных шпиндельных узлов различного назначения.

Целью изобретения является повышение Точности вращения вала как в радиальном, так и в осевом направлении за счет снижения вибраций, возникающих при вращен 1и вала, Кроме того, предложенное техническое решение устраняет следующие недостатки: обеспечивает работу узла без подачи рабочей среды в опорные элементы от источника избыточного давления и обеспечивает уплотнение подвижных элементов, работающих в условиях перепада давления.

„„Я „„1802226 А1 в виде жестко установленного в корпус кольцевого вкладыша с двумя коническими поверхностями и жестко закрепленными на валу кольцевого постоянного магнита с охватывающими его по торцам кольцевыми магнитопроводами. Магнитопроводы выполнены с обращенными друг к другу коническими поверхностями и охватывают с зазором конические поверхности кольцевого вкладыша. На рабочих конических поверхностях магнитопроводов выполнены под наклоном навстречу друг другу равномерно расположенные спиральные микроканавки по ходу вращения вала от периферийной поверхности конуса к центру вала. В качестве рабочей среды использована магнитная жидкость. Конструкция узла повышает точность вращения вала путем снижения вибраций, 3 ил.

На фиг. 1 изображен общий вид комбинированного подшипникового узла, продольный разрез; на фиг, 2 — разрез А-А; на фиг. 3 разрез Б — Б узла.

Комбинированный подшипниковый узел (фиг, 1) содержит корпус 1, в котором установлен кольцевой вкладыш 2 с двумя коническими поверхностями 3, а на валу 4 закреплены подшипник качения 5 и подшипник скольжения 6, включающий в себя кольцевой постоянный магнит 7, кольцевые магнитопроводы 8 и 9 с коническими IloBep хностями 10, на которые нанесены, как показано на фиг. 2 и 3, спиральные микроканавки 11, 12, а зазоры между коническими поверхностями 3 и 10 заполнены магнитной жидкостью 13, 1802226

Узел работает следующим образом.

При разгоне вала 4 от нуля до номинальной частоты вращения первоначальной основной опорой вала является подшипник качения 5. Далее, по мере возрастания скорости вращения вала 4, взаимодействие конических поверхностей 10 кольцевых магнитопроводов 8 и 9 с коническими поверхностями 3 кольцевого вкладыша 2, создают . с помощью спиральных микроканавок 11 и 12 гидродинамическую опору за счет обеспечения движения магнитной жидкости 13 по коническим поверхностям 3 и 10 от периферии к центру, при этом основной опорой становится подшипник скольжения, Чтобы магнитная жидкость

13 не "выплескивалась" за счет центробежных сил, между магнитопроводами 8 и 9 установлен кольцевой постоянный магнит

7, который создает магнитные поля в рабочих зазорах, заполненных магнитной жидкостью 13, обеспечивая,при этом ее удержание.

При снижении частоты вращения вала сила гидродинамической опоры подшипника скольжения 6 уменьшится, и узел работает как подшипник качения..

Снижение вибраций узла и повышение точности вращения вала достигается за счет создания радиальной и осевой гидродина.мической опоры, жесткость которой повышается по мере возрастания частоты вращения вала; при этом исключается необА б ходимость в подаче рабочей среды под давлением в подшипник скольжения и обеспечивается уплотнение подвижных элементов узла при работе в условиях перепада давления.

Формула изобретения

Комбинированный подшипниковый узел, содержащий корпус с размещенным в нем валом с последовательно установлен10 ным на последнем подшипником качения и подшипником скольжения, в зазоре между опорными поверхностями которого размещена рабочая среда,. о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности вращения вала путем снижения вибраций, подшипник скольжения выполнен магнитожидкостным в виде жестко установленного в корпусе кольцевого вкладыша с двумя коническими поверхностями и жестко закрепленными на валу кольцевого постоянного магнита с охватывающими его по торцам кольцевыми магнитопроводами, выполненными с обращенными одна к другой коническими поверхностями и охватывающими с зазором конические поверхности кольцевого вкладыша, причем на рабочих конических поверхностях магнитопроводов под наклоном навстречу одна другой равномерно выполнены спиральные микроканавки по ходу вращения вала от периферийной поверхности конуса к центру вала, а в качестве рабочей среды использована магнитная жидкость, 1802226

PuaZ

Составитель А,Мазгаров

Редактор В.Трубченко Техред M.Моргентал Корректор Т. Вашкович"

Заказ 842 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Óæãoðoä, ул,Гагарина, 101