Пористый подшипник

 

Использование: в узлах трения разнообразных конструкций области машиностроения. Сущность: пористая втулка пористого подшипника скольжения имеет переменную толщину за счет эксцентрично расположенных окружностей сечения внутреннего и внешнего контуров поверхностей. Такое выполнение повышает несущую способность и срок службы. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения для конструкций узлов трения.

Известен пористый подшипник, содержащий пористую втулку [1] Недостатки прототипа: недолговечность, обусловленная недостаточными подачей смазки и отводом тепла в зоне трения; низкая несущая способность.

Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности пористого подшипника скольжения, надежности его работы и увеличения срока службы.

Указанный результат достигается тем, что в пористом подшипнике, выполненном в виде пористой втулки, цилиндрические поверхности пористой втулки выполнены эксцентрично одна относительно другой.

На чертеже представлен пористый подшипник, поперечное сечение. Пористый подшипник выполнен в виде пористой втулки 1 и имеет в сечении внутреннюю окружность радиуса r₁ с центром в точке O₁; внешнюю окружность радиуса r₂ с центром в точке O₂; радиус вала r₀ с центром в точке O.

Контуры внутренней и внешней поверхностей втулки 1 подшипника представляют собой эксцентрично расположенные окружности радиусов r₁ и r₂. В сечении пористая втулка имеет переменную толщину. Вал 2 радиуса r₀ вращается вокруг своей неподвижной оси с постоянной угловой скоростью ω Смазка подается под давлением в осевом и радиальном направлениях.

Для обоснования сущности изобретения было проведено теоретическое решение линейной задачи об установившемся движении смазки в несоосном пористом подшипнике переменной толщины и конечной длины.

В цилиндрической системе координат r, q z с началом в центре вала рассматриваемая задача свелась к совместному интегрированию уравнений "тонкого слоя" и уравнения Дарси при следующих граничных условиях U_r=0, U_Θ=ωr_o, U_z=0 при r=r_o; p P при r r₁(1 + H₁); P=P_д при r=r₂(1+H₂), H₁=ε₁cosΘ,

p P P_н при z o, r r₁
p P P_н при z l, r r₁.

(см. К. С. Ахвердиев, Е.С. Подрезов. Расчет составных вкладышей в пористых подшипниках конечной длины. Журнал "Трение и износ", N 1, 1989; К.С. Ахвердиев, Е. А. Евдокимов, Т. С. Головко. Расчет подшипника жидкостного трения с учетом деформации опорной поверхности. Журнал "Трение и износ", N 4, 1987; К.С. Ахвердиев, Л.И. Прянишникова. Об одном точном решении задачи о радиальном пористом подшипнике конечной длины. Журнал "Трение и износ", N 1, 1991).

Решение найдено в виде рядов по степеням параметров ε₁ и ε₂.

Если ε₁ и ε₂ одного и того же порядка малости, т.е. l₁/r₁ l₂/r₂, то из найденных выражений R_x и R_y
R_x=ε₁πr_olR₁₀(r₁)+ε₂πr_olR₀₁(r₁),

где R₁₀(r₁), R₀₁(r₁), R₀₁(r₁) - определяется из граничных условий следует, что несущая способность предложенной конструкции сложнонагруженного пористого подшипника с переменной толщиной пористой втулки в два раза выше, чем у подшипников, имеющих постоянную толщину в сечении. Кроме того, даже в линейной постановке (R_y≠0), т.е. поддерживающая сила не перпендикулярна линии центров, что играет существенную роль при исследовании устойчивого режима работы подшипника.

Пористые подшипники скольжения новой конструкции имеют меньший износ рабочих поверхностей.

Формула изобретения

Пористый подшипник, выполненный в виде пористой втулки, отличающийся тем, что цилиндрические поверхности пористой втулки выполнены эксцентрично одна относительно другой.

РИСУНКИ

Рисунок 1