Упругая опора

 

Использование: в различных механизмах , содержащих зубчатые передачи, к виброакустическим параметрам которых предъявляются повышенные требования. Сущность: упругая опора содержит корпус, вал и установленные в корпусе посредством упругих вкладышей подшипники качения. Ширину и толщину вкладыша каждого подшипника выбирают из определенной системы уравнений. При передаче зубчатым колесом нагрузок, возникающих в зацеплении , вибрации и вибрации, подшипников демпфируются в резиновых упругих вкладышах , Этим ограничивается распространение вибраций на корпус, повышается надежность опоры и зубчатой передачи. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 С 27/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (, -") +() +,+(лбы И (2) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4947656/27 (22) 21.06,91 (46) 23.04.93. 6юл. N. 15 (71) Брестский политехнический институт (72) А.М.Гоман, А.А.Якимович и А.Н. Неделькин (56) "Вестник машиностроения", 1980, N. 8, с, 17-19. (54) УПРУГАЯ ОПОРА (57) Использование: в различных механизмах, содержащих зубчатые передачи, к виброакустическим параметрам которых

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных механизмах, содержащих зубчатые передачи, к виброакустическим параметрам которых предъявляются повышенные требования.

Цель изобретения — повышение надежности упругих опор при использовании-в

3 .6 6.e+6hA,a 8гзА.В

СА,В = — X IA,В 6

Й,B + 12 4.g Я В

AAÂ = БУРАВ), ОА.В

А,В аЬ=P= —, !

„„Я2„„1810642 А1 предъявляются повышенные требования.

Сущность: упругая опора содержит корпус, вал и установленные в корпусе посредством упругих вкладышей подшипники качения, Ширину и толщину вкладыша каждого подшипника выбирают из определенной системы уравнений. При передаче зубчатым колесом нагрузок, возникающих в зацеплении, вибрации и вибрации. подшипников демпфируются в резиновых упругих вкладышах, Этим ограничивается распространение вибраций на корпус, повышается надежность опоры и зубчатой передачи. 4 ил. зубчатых передачах и снижение их виброакустической активности, Поставленная цель достигается тем. 4TQ в упругой опоре, содержащей установленный в корпусе через упругие вкладыши вал с подшипниками качения, согласно цели изобретения ширину (I) и толщину (и) вкладыша каждого подшипника выбирают из системы уравнений: 00

1810642 ша;

СвА,В САВ

Сака.А,В =

СпА.В + СА,В А,В + фА,В

МмаксА,B = где /А,в — коэффициент поглощения вкладыша (ф А,e = 0,1 — 1): фъА,в — коэффициент поглощения подшипника (фЪА,8 = 0,06 — 0,08); в — частота возмущающей силы; 5

СвА,B — радиальная жесткость подшипника;

СА,в — радиальная жесткость вкладыmA,B — часть массы зубчатого колеса с валом, приходящаяся на рассматриваемую опору;

IA,B — ширина вкладыша; гА,в — средний радиус вкладыша;

hA.B — толщина вкладыша;

QA,в — возмущающая сила, действующая на опору;

ВИА.в — виброизоляция;

I — момент инерции зубчатого колеса с валом;

20 р — радиус инерции зубчатого колеса с валом; а, Ь вЂ” расстояние шестерни от опор;

m — масса шестерни с валом;

Л А,в — радиальное смещение вала в опоре; (ЛА,B) — допустимое радиальное смещение вала в опоре;

G — модуль упругости материала вкладыша.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая упругая опора отличается тем, что ширину (!) и толщину (h) вкладыша каждого подшипника выбирают из уравнений, которые обеспечи- 35 вают заданные показатели виброизоляции в зависимости от конструктивных, нагрузочных и инерционных параметров зубчатой передачи.

Таким образом, заявляемая упругая опора соответствует критерию изобретения

"новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них прзнаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показана упругая опора; на фиг. 2 — динамическая схема упругой опоры; на фиг. 3 — динамическая схема опоры без упругого вкладыша; на фиг. 4 — эквивалентная динамическая схема упругой опоры.

Упругая опора содержит вал 1 с зубчатым колесом 2, которые установлены в корпусе 3 через подшипники 4А, 4в и упругие вкладыши 5А, 5в. Упругие вкладыши 5А, 5е могут выполняться с тонкостенными втулками 6А, 7А, 6в, 7в, для упрощения их изготовления и монтажа, как показано на фиг, 1, При этом конструктивные параметры упругого вкладыша 5А, 5в выбирают из вышеприведенных формул (1), (2), (3) и (4), в зависимости от заданной виброизоляции (ВИА,B), конструктивных, нагрузочных и инерционных параметров опоры.

Для оценки виброизоляции необходимо знать амплитуду силы, передаваемой на корпус 3 в случае отсутствия упругого вкладыша (фиг. 4) и в случае его наличия (фиг. 2).

Анализ расчетной схемы, представленной на фиг, 2, весьма затруднителен, Поэтому в первом приближении рассмотрим более простую эквивалентную схему (фиг, 4), в которой эквивалентная жесткость определяется из соотношения:

Эквивалентное демпфирование находится из предположения, что потери суммируются фЪквА,B = фЪА,B + у А,B

Зависимости от определения сил, передаваемых на корпус 3, приведены в работе

Пановко Я,Г. Введение в теорию механических колебаний, — 2-е изд„перераб. — M..

Наука, 1980, с. 140, 141 или более подробно в работе Бидерман В.Л. Теория механических колебаний, — M„ 1980, с. 42, 43, 347, Для упругой опоры:

1810642

14 максд,в= (и) для опоры беэ упругого вкладыша:

Т.к. величина вибрации (ВИд,B) определяется кэк десять логарифмов отношения квадратов динамических сил, передэвэемых нэ корпус 3 в случае наличия только подшипника качения и в случае установки упругого вкладыша 5д, 5в между корпусом 3 и подшипником 4д, 4в (Борьбэ с шумом нэ производстве. Спрэвочник/Е.Я, Юдин и др.:

Под общ.-ред. Е.Я.Юдинэ. — M.: Мэшиностроение, 1985. — 400 с, ил. с. 247; Пэновко Я.Г.

Введение в теорйю механических колебэний. Учебное пособие, — 2-е изд„перерэб.—

М.: Наука, Главная редакция физико-матемэтической литературы. 1980, — 272 с„стр.

140), то получаем уравнение (1) в вышеприведенном виде после элементарных преобрэзовэний. 25

Жесткость резинометэллического шэрнирэ (вклэдышэ) Сд,в связана с его конструкционными параметрами известной зависимостью (2) (Пономэрев С,Д. Расчеты нэ прочность в машиностроении. Т.П., M.; 1953, 30 с, 513).

3 1 .G Й,B+6hAB 8гд,в

Сд,в = — л 1д,в.б

2 IA,в + 12 6,в Ы,в

Лд,B Рд.в )

1 эЬ=р =—

m где фд,в — коэффициент поглощения вклэдыша (фд,в = 0,1 + 1);

1/Ъд,в — коэффициент поглощения подшипникэ (фд,в = 0,06+ 0,08); 35

W — частота возмущающей силы;

CnA,B — радиальная жесткость подшипника;

Сд,в — радиальная жесткость вкладыша; ед.в — часть массы зубчатого колеса с 40 валом, приходящимся нэ рассматриваемую опору;

lA, — ширина вкладыша; гд,B — средний радиус вкладыша:

hA,B — толщина вкладыша; . 45

Поскольку допуск нэ межосевое рэсстояние регламентируется ГОСТ 1643-81 и другими нормативными документами, то имеем уравнение (3). Выполнение равенства (4) обеспечивает независимость колебаний концов вала 1 с зубчатым колесом 2 (Пэновко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. — M.: 1980, с. 103).

При передаче зубчэтйм колесам 2 нэгрузок воэникэющие в зацеплении вибрации и вибрации подшипников 4д, 4в демпфируются в резиновых упругих вкладышах 5д, 5в и тем самым ограничивается рэспрострэнением вибраций нэ корпус 3, повышается нэдежность опоры и зубчатой передачи, Предлагаемая упругая опора передачи проста по конструкции, технологичнэ, эффективнэ в эксплуатации.

Формула изобретения

Упругэя опора, содержащая корпус, вэл и установленные в корпусе через упругие вкладыши подшипники качения, о т л и ч эю щ э я с я тем, что, с целью повышения надежности упругих опор при использовэнии в зубчатых передачах и сних..ения их виброэкустической активности путем оптимизэции параметров виброизоляции, ширину и толщину упругого вкладыша кэждого подшипникэ выбирают из системы урэвнений

QA в — возмущающая сила, действующэя нэ опору;

В Ид.в — виброизоляция;

1 — момент инерции зубчатого колеса с валом;

p — радиус инерции зубчатого колеса с валом; э, Ь вЂ” расстояние зубчатого колеса от опор;

m — масса зубчатого колеса с вэлом;

Лд,в — радиальное смещение вэлэ в опоре; (Лд,в) — допустимое радиальное смещение вала в опоре;

G — модуль упругости материала вклады шэ.

1810642

Фи2.3

1810642

Составитель А. Гоман

Техред М.Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор

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

Заказ 1434 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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