Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом



Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом
Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом

 


Владельцы патента RU 2475653:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (RU)

Изобретение относится к триботехнике, а именно к области износостойких подшипников скольжения. Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом дополнительно снабжен съемной стальной втулкой, напрессованной на коренную шейку вала, на наружной стороне которой нанесен регулярный микрорельеф, ширина и шаг которого равны удвоенной величине максимального линейного износа вкладыша подшипника скольжения. Вкладыш подшипника имеет гладкую поверхность без микрорельефа на его внутренней поверхности. Подшипник снабжен принудительной подачей смазочного материала с металлоплакирующими присадками, обеспечивающими образование между вкладышем подшипника и наружной поверхностью стальной втулки с регулярным микрорельефом сервовитной, в том числе медной, пленки толщиной ~1…2 мкм. Технический результат: повышение износостойкости подшипника и его долговечности в связи с интенсивным отводом тепла из зоны трения вкладыша и коренной шейки вала. 2 ил.

 

Изобретение относится к триботехнике, а именно к области износостойких подшипников скольжения.

Подшипники скольжения с регулярным микрорельефом могут быть использованы в качестве замены стандартных подшипников скольжения на подшипники скольжения с увеличенным сроком службы. Применение подшипников с регулярным микрорельефом может быть осуществлено как при разработке нового оборудования, так и при ремонте изношенного [1, 2].

Из технической и патентной информации известны способы увеличения ресурса работы подшипников скольжения за счет создания регулярного микрорельефа на внутренней поверхности вкладышей подшипников скольжения (как правило, бронзовых, латунных, баббитовых).

Известен подшипник скольжения с регулярным микрорельефом, содержащий вкладыш, на внутренней поверхности которого выполнены продольные макроканавки синусоидальной формы, не доходящие до его торцов, а между макроканавками выполнены микроканавки с заданными шириной и шагом, соизмеримые с величиной максимального износа вкладыша (свидетельство РФ на полезную модель №34981, МПК F16C 33/00, опубл. 20.12.2003, (прототип)) [3]. Профиль макро- и микроканавки после струйно-абразивной обработки получается сглаженный, что способствует при вращении вала образованию сплошной пленки масла и жидкостному трению в контакте «вкладыш-вал». При запуске и остановке вращения вала наличие микроканавок и масла в них позволяет при любой скорости вращения вала, практически «от нуля», обеспечить жидкостное трение в зоне контакта вала и внутренней поверхности вкладыша, что уменьшает трение и, соответственно, увеличивает долговечность подшипника скольжения.

Основным недостатком указанного подшипника с регулярным микрорельефом (прототипа) является выполнение вкладыша его из мягких металлов, как правило, из бронз по ГОСТ 5017-74, латуней, оловянных и свинцовых баббитов по ГОСТ 13020-74, ГОСТ 1209-90. Такие вкладыши даже при наличии сплошной смазочной пленки в узле подшипника и возникновении гидродинамического трения будут изнашиваться достаточно быстро ввиду естественного загрязнения смазочного материала (абразивный износ), водородного износа в результате напыления («накачивания») поверхностных слоев трения водородом, старения смазки при длительной работе, частичного перехода к граничному и смешанному режимам трения в периоды пуска и остановки вращения вала.

Другим существенным недостатком прототипа является то, что при работе рассматриваемого подшипника не учитывается существенное снижение износа за счет применения металлоплакирующих присадок к маслам, обеспечивающих появление на плоскостях трения подшипника защитных сервовитных пленок мягких металлов и полимерных серфинг-пленок при возникновении безызносного трения, которые, уменьшая износ, приводят к другому положительному эффекту - препятствуют нагреву смазочных материалов и повышению температуры на плоскостях трения подшипника.

Задачей изобретения является значительное повышение износостойкости подшипникового узла и снижение температуры в зоне трения вкладыша и коренной шейки вала.

Технический эффект достигается тем, что подшипник скольжения с регулярным микрорельефом содержит вкладыш, на внутренней поверхности которого выполнены продольные макроканавки синусоидальной формы, не доходящие до его торцов. Между макроканавками выполнены микроканавки с заданными шириной и шагом. Подшипник отличается тем, что он дополнительно снабжен съемной стальной втулкой, напрессованной на коренную шейку вала, на наружной стороне которой нанесен регулярный микрорельеф, ширина и шаг которого равны удвоенной величине максимального линейного износа вкладыша подшипника скольжения. Вкладыш подшипника имеет гладкую поверхность без микрорельефа на его внутренней поверхности. Подшипник снабжен принудительной подачей смазочного материала с металлоплакирующими присадками, обеспечивающими образование между вкладышем подшипника и наружной поверхностью стальной втулки с регулярным микрорельефом сервовитной, в том числе медной, пленки толщиной ~1…2 мкм, что существенно повышает стойкость подшипника и его долговечность в связи с интенсивным отводом тепла из зоны трения.

На фиг.1 показан узел заявляемого подшипника скольжения.

На фиг.2 - фрагмент I фиг.1 - характер поверхностей вкладыша подшипника и регулярного микрорельефа стальной съемной втулки, напрессованной на коренную шейку вала.

Подшипниковый узел состоит из станины 1, вала 2, который вращается в подшипниках 3 с антифрикционными вкладышами 4. На коренную шейку вала 2 напрессована съемная стальная втулка 5, наружная поверхность которой 6 снабжена регулярным микрорельефом, ширина и шаг которого равны удвоенной величине максимального линейного износа Uл мах вкладыша скольжения, который закрыт с торца крышкой 7 и двумя уплотнительными прокладками 8 и 9. В крышке 7 предусмотрен штуцер 10 для принудительной подачи с торца вала 2 смазки к поверхности трения 6 между вкладышем 4 и стальной втулкой 5.

Подшипниковый узел работает следующим образом.

Валу 2 придается вращение от привода устройства. На коренную шейку вала 2 напрессована втулка 5 с регулярным микрорельефом, ширина и шаг которого заданы и равны 2Uл мах.

Через штуцер 10 крышки 7 принудительно подается смазочный материал с металлоплакирующими присадками, обеспечивающий при трении образование между вкладышем 4, выполненным, например, из бронзы, и стальной втулкой 5 с регулярным микрорельефом на поверхности ее 6 сервовитной, например, медной квазижидкостной тонкой (толщиной 1-2 мкм) пленки. Трение бронзового вкладыша по медной сервовитной пленке существенно снижает износ, повышает износостойкость и долговечность подшипника, так как заменяется трением «мягкий металл (бронза) по твердому металлу (сталь)» трением «мягкий металл (бронза) по мягкому металлу (медь)», что приводит к снижению износа. Кроме того, медная сервовитная пленка на поверхности 6 интенсивно отводит от узла трения тепло, температура в узле трения снижается, что дополнительно уменьшает износ, повышает износостойкость и долговечность подшипника. Долговечность заявляемого подшипника возрастает также в связи с тем, что величина износа микрорельефа на стальной втулке 5 по сравнению с величиной износа, например, бронзового вкладыша 4 в несколько раз меньше износа бронзового вкладыша 4 и обратно пропорциональна пределам прочности бронзового вкладыша 4 и стальной втулки 5, чем и достигается технический эффект заявляемого изобретения.

Источники информации

1. Гаркунов Д.Н., Мельников Э.Л., Гаврилюк B.C. Триботехника. Краткий курс. Учебное пособие. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Москва, 2008. - 308 с.

2. ГОСТ 24773-81 Регулярный микрорельеф.

3. Свидетельство РФ на полезную модель №34981, МПК F16C 33/00, опубл. 20.12.2003. Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом (прототип).

Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен съемной стальной втулкой, напрессованной на коренную шейку вала, на наружной стороне которой нанесен регулярный микрорельеф, ширина и шаг которого равны удвоенной величине максимального линейного износа вкладыша подшипника скольжения, вкладыш подшипника имеет гладкую поверхность без микрорельефа на его внутренней поверхности, подшипник снабжен принудительной подачей смазочного материала с металлоплакирующими присадками, обеспечивающими образование между вкладышем подшипника и наружной поверхностью стальной втулки с регулярным микрорельефом сервовитной, в том числе медной пленки толщиной ~1…2 мкм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к оборудованию для бурения скважин, содержащему вращающийся отводящий превентор, включающий корпус, содержащий подшипниковый узел.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к оборудованию для бурения скважин, содержащему вращающийся отводящий превентор, включающий корпус, подшипниковый узел, первую и вторую магистрали для смазки.

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к конструированию моторно-осевых подшипников, используемых на локомотивах железнодорожного транспорта. .

Изобретение относится к тяговым двигателям железнодорожных локомотивов и, в частности, к подшипникам или опорам скольжения, при помощи которых тяговый двигатель частично удерживается на оси колесной пары в днище локомотива.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при конструировании опорных подшипников турбомашин и корпусов сжатия для повышения надежности и долговечности их узлов трения.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к области разработки и производства подшипников, в частности опорно-упорных малогабаритных высокоскоростных автономных подшипников жидкостного трения, и может быть использовано в машинах и механизмах, применяемых в транспортных средствах, в энергетической промышленности, машиностроении, металлургической и других видах промышленности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, где имеют место высокие окружные скорости и нагрузки, в частности в дизельных двигателях в качестве опор коленчатого вала, шатунных вкладышей, опор вала турбокомпрессора, в буксовых узлах вагонов и в других механических системах.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных узлах трения машин и механизмов с жидкостной смазкой. .

Изобретение относится к подшипниковому устройству для опирания вала машин, применяемых в определенных областях промышленности, например в пищевой, лекарственной промышленности или промышленности по производству напитков.

Изобретение относится к конструктивным элементам демонстрационной установки, а точнее - к ведомой звездочке нижней опоры. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тяжелонагруженным подшипникам скольжения. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к подшипникам скольжения, содержащим стальную основу и спеченный бронзовый материал. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в узлах трения устройств, работающих при высоких скоростях скольжения при реверсивном вращательном движении, при частых пусках и остановках.

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий прямой намоткой и может быть использовано для изготовления подшипника скольжения. .

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипника скольжения. .

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипника скольжения. .

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий центробежным литьем и может быть использовано для изготовления подшипника скольжения. .

Изобретение относится к тяговым двигателям железнодорожных локомотивов и, в частности, к подшипникам или опорам скольжения, при помощи которых тяговый двигатель частично удерживается на оси колесной пары в днище локомотива.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к компрессорным машинам (центробежные компрессоры, винтовые компрессоры, авиационные двигатели, насосы и т.п.).
Наверх