Упругая подшипниковая опора вала

 

Использование: для конструкции подшипниковых опор трансмиссий транспортных средств. Сущность изобретения: упругая подшипниковая опора вала содержит корпус и смонтированный на валу подшипник качения. Между корпусом и наружным кольцом подшипника размещена многослойная из металлических нитей упругая втулка. Между металлическими нитями размещен наполнитель. Эти нити очередных слоев расположены под углом друг к другу. Размещение между металлическими нитями наполнителя и расположение нитей очередных слоев под углом друг к другу позволяет расширить эксплуатационные возможности подшипников поскольку упорядочено нанесенный на металлическую основу наружного кольца подшипника материал позволяет эффективно гасить колебания при больших нагрузках и температуре за счет пружинного действия в осевом направлении и широкого диапазона упругих свойств в радиальном.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (я)5 F 16 С 27/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ Г1А1 ЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870976/27 (22) 31.08.90 (46) 23,03.93, Бюл, ¹ 11 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) Е,В.Волобуев, В.Г,Выборнов, Д.В.Киселев, А,А.Минаев, В.В,Немцов, «В.М.Семенов, М;А.Белоцерковский и В.Т.Сэхнович (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1751 496, кл, F 16 С 27/04, 1990. (54) УПРУГАЯ ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА

ВАЛА (57) Использование: для конструкции подшипниковых опор трансмиссий транспортных средств, Сущность изобретения: упругая подшипниковая опора вала содержит корпус и смонтированный на валу подИзобретение относится к области машиностроения и касается конструкции подшипниковых опор трансмиссий транспортных средств.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей при умень- . шении затрат в производстве подшипника путем рационального выполнения упругого средства.

Для этого в упругой подшипниковой опоре вала, содержащей корпус и смонтированный на валу подшипник качения, а также размещенную между корпусом и наружным кольцом подшипника и охватывающую его по цилиндрической поверхности многослойную из металлических нитей упругую втулку, последняя выполнена с размещенным между металлическими нитями наполнителем, при этом нити смежных слоев расположены под углом друг к другу.

„., 5U. 1803622 А1 шипник качения. Между корпусом и наружным кольцом подшипника размещена многослойная из металлических нитей упругая втулка. Между металлическими нитями размещен наполнитель. Эти нити очередных слоев расположены под углом друг к другу, Размещение между металлическими нитями наполнителя и расположение нитей очередных слоев под углом друг к другу позволяет расширить эксплуатационные возможности подшипников поскольку упорядочено нанесенный на металлическую основу наружного кольца подшипника материал позволяет эффективно гасить колебания при больших нагрузках и температуре за счет пружинного действия в осевом направлении и широкого диапазона упругих свойств в радиальном. 2 ил, Выполнение упругого с размещенным между металлическими нитями наполнителем, при этом нити смежных слоев расположены под углом друг к другу, в упругой подшипниковой опоре вала, содержащей корпус и смонтированнь;л на валу подшипник качения, а также размещенную между корпусом и наружным кольцом подшипника и охватывающую его по цилиндрической поверхности упругую втулку, позволяет расширить эксплуатационные возможности подшипниковой опоры, при этом повышаются демпфирующие свойства, износостойкость, долговечность, при уменьшении затрат в производстве подшипника.

Это обеспечивается за счет того, что упругая втулка представляет собой многослойное покрытие из упорядоченно нанесенного материала на металлическую основу наружного кольца подшипника, каж1803622 дый из слоев которого имеет расположенные под углом к оси подшипника валки материала, причем валки очередных слоев расположены под углом друг к другу, что, позволяет гасить колебания, возбуждаемые от зубчатого зацепления и передаваемые от подшипника на корпус. При приложении нагрузки к подшипниковому узлу за счет виброизоляции наружного кольца подшипника от картера и ведущего вала происходит упругая деформация материала покрытия кольца подшипника, сопровождаемая трением между слоями напыленуого слоя покрытия пористой структуры, что обеспечивает рассеивание энергии колебаний и демпфирование их; коэффициент демпфирования напыленного слоя покрытия пористой структуры, по крайней мере в 10 раз выше, чем у металла. Процесс изготовления многослойного 20 покрытия из упорядоченно нанесенных материалов нэ металлическую основу наружного кольца подшипника осуществляется с помощью газопламенной установки, имеющей. пульверизаторы для нанесения напы- 2Б ленного слоя пористой структуры. Для покрытия подшипника с напыленным слоем могут использоваться материалы нэ основе черных или цветных металлов, интерметаллидов, композитных материалов и т.п. 30

Для усиления демпфирующих свойств подшипника, по крайней мере между.обра. зующими очередные слои валками может размещаться наполнитель (герметик и т.п), наносимый на напыленный слой пористой 35 структуры подшипника при помощи пульверизатора. При этом происходит заполнение пор.наполнителем и усиление демпфируюЩих свойств подшипника в радиальном и тангенциальном направлениях. 40

Выполнение в покрытии подшипника канавки, в которой размещено стопорное кольцо, контактирующее с кольцами, изготовленными из пакета спрессованных между собой металлических сеток, позволяет "5 демпфировать в осевом направлении вибрации, передаваемые от подшипника на корпус. При приложении осевой нагрузки к подшипнику происходит упругая деформация ячеек материала колец, сопровождае- 50 мая трением между слоями металлических сеток, что обеспечивает рассеивание энергии колебаний и их демпфирование в осевом направлении при любом направлении вектора осевых сил, действующих в зубча- 55 том зацеплении.

На фиг, 1 представлен общий вид упругой подшипниковой опоры вала; на фиг. 2 представлено покрытие наружной обоймы подшип ника.

Упругая подшипниковая опора вала, выполненная согласно изобретению, содержит подшипник 1, установленный на валу 2, который размещен в корпусе 3. Подшипник

1 содержит тела качения 4, размещенные между внутренним кольцом 5 и наружным кольцом 6, Для фиксации вала 2 относительно подшипника 1 служит стопорное кольцо

7. На наружное кольцо 6 подшипника 1 размещена упругая втулка 8, представляющая собой покрытие.

Упругая втулка 8 выполнена многослойной. Каждая пара слоев 9 и 10 упругой втулки 8 имеет расположенные под углом к оси подшипника валки 11 материала, при этом валки очередных слоев расположены упорядоченно под углом друг к другу. Процесс изготовления многослойного покрытия из упорядоченно нанесенных материалов на металлическую основу. наружного кольца 6 подшипника 1 осуществляется с помощью газопламенной установки, имеющей пульверизаторы для йэнесения напыленного слоя пористой структуры, Валки 11 выполнены из сплава БрОФ10=1. Для покрытия подшипника с напыленным слоем могут использоваться материалы на основе черных или цветных металлов, интерметэллидов, композитных материалов и т.п, Применение в подщипнике 1 упругой втулки 8, представляющей собой покрытие из упорядоченно нанесенного материала, каждая пара слоев 9 и 10 которого имеет расположенные под углом к оси подшипника 1 валки 11 материала, причем валки 11 очередных слоев расположены под углом друг к другу, позволяет расширить эксплуатационные возможности подшипника 1, при этом повышаются демпфирующие свойства, износостойкость, долговечность, при уменьшении затрат в производстве подшипника

1. Это обеспечивается за счет того, что покрытие из упорядоченно нанесенного материала, нанесенное на металлическую основу наружного кольца 6 подшипника 1, позволяет гасить колебания, возбуждаемые от зубчатого зацепления и передаваемые от подшипника 1 на корпус 3. При приложении нагрузки к подшипнику 1 за счет виброизоляции наружного. кольца 6 подшипника 1 от корпуса 3 и вала 2 будет происходить упругая деформация материала покрытия наружного кольца 6 подшипника 1, сопровождаемая трением между слоями нэпыленного слоя покрытия пористой структ ры, что обеспечивает рассеяние энергии колебаний и демпфирование их; коэффициент демпфирования напыленного слоя покрытия пористой структуры, по крайней мере в 10 раз выше, чем у металла.

1803622

Между образующими очередные слои валками 11 размещен наполнитель 12 на основе герметика "Анатерм 4", наносимый нв напыленный слой покрытия пористой структуры подшипника 1 при помощи пульверизатора; Тем самым происходит заполнение пор наполнителем 12 и усиление демпфирующих свойств подшипника 1 в радиальном и тангенциальном направлениях.

В упругой втулке 8 наружного кольца 6 подшипника 1 выполнена канавка 13, в которой размещено стопорное кольцо 14 для фиксации подшипника s осевом направлении. Для усиления демпфирующих свойств подшипника в осевом направлении между корпусом 3, крышкой 15 корпуса 3 и стопорным кольцом 14 расположены кольца 16 и

17, выполненные из пакета спрессованных между собой металлических сеток, изготовленные путем прокатки в вакууме,.

Выполнение в упругой втулке 8 подшипника 1 канавки 13, в которой размещено .стопорное кольцо 14, контактирующее с кольцами 16 и 17, изготовленными из пакета спрессованных между собой металлических сеток, позволяет демпфировать в осевом направлении вибрации, передаваемые от подшипника 1 на корпус 3. При приложении осевой нагрузки к подшипнику 1 происходит упругая деформация ячеек материала колец 16 и 17, сопровождаемая трением между слоями металлических сеток, что обеспечивает рассеивание энергии колебаний и их демпфирование в осевом направлении при любом направлении вектора осевых сил, действующих в зубчатом зацеплении.

При работе передачи возникают вибрации, которые передаются на корпус 3 через вал 2, внутреннее кольцо 5 подшипника 1, тела качения 4, наружное кольцо 6 подшипника 1, упругую втулку 8, стопорное кольцо

14, кольца 16 и 17,.выполненные из пакета спрессованных между собой металлических сеток, крышку 15 корпуса 3. За счет того, что покрытие наружного кольца 6 подшипника

1 выполнено многослойным, каждая пара слоев 9 и 10 покрытия имеет расположенные под углом к оси подшипника валки 11 материала, при этом валки очередных слоев расположены под углом друг к другу, при микродеформации подшипника в радиальном и тангенциальном направлениях происходит деформация валков 11 материала, сопровождаемая трением между парами

25

35

45

50 водстве подшипника путем рационального выполнения упругого средства, упругая втулка выполнена с размещенным между металлическими нитями наполнителем, при этом нити смежных слоев расположены под

55 углом одна к другой.

15 слоев 9 и 10 покрытия. Это обеспечивав рассеивание энергии 1 олебаний, их демпфирование, повышение демпфирующих свойств подшипника и гашение колебаний. передаваемых от подшипника 1 на корпус 3 в радиальном и тангенциальном направлениях, За счет того, что по крайней мере между образующими очередные пары слоев

9 и 10 валками 11 покрытия размещен наполнитель 12, происходит усиление демпфирующих свойств подшипника в радиальном и тангенциальном направлениях. 3а счет того, что между корпусом 3, крышкой 15 корпуса 3 и стопорным кольцом

14 расположены кольца 16 и 17 из пакета спрессованных между собой металлических сеток, происходит усиление демпфирования вибраций в осевом направлении, передаваемых от подшипника 1 на корпус 3. при любом направлении вектора осевых сил, действующих в зубчатом зацеплении передачи.

Проведенные стендовые и дорожные испытания трансмиссии автомобиля, в которой в опорах валов коробки передач и главной передачи ведущего моста применены подшипники с рационально расположенным на них материалом многослойного покрытия, показали, что при использовании таких подшипников с покрытием из материала пористой структуры существенно снизился уровень вибрации, умен,.ьшился внешний и внутренний шум, что привело к сущес-.венному расширению эксплуатационных возможностей при уменьшении затрат в производстве подшипника, повысило срок службы, надежность и долговечность испытываемых узлов, Формула изобретения

Упругая подшипниковая опора вала, содержащая корпус и смонтированный на валу подшипник качения, а также размещенную между корпусом и наружным кольцом подшипника и охватывающую его по цилиндрической поверхности многослойную из металлических нитей упругую втулку, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей при уменьшении затрат в роиз1803622

Составитель В,Выборнов

Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Редактор

Заказ 1043 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

@Ьгl

ЖЮХ

У