Комбинированная опора

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстроходных роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов). Комбинированная опора состоит из корпуса, в котором установлены подшипник качения и втулка подшипника скольжения. Во внутреннее кольцо подшипника качения запрессована фрикционная втулка. На шейке вала с помощью штифтов установлено упругое эллиптическое равножесткое кольцо с центробежными грузами, которое имеет возможность деформироваться под действием центробежных сил. Технический результат: повышение надежности, долговечности и технологичности опорного узла за счет использования фрикционной втулки и равножесткого эллиптического кольца, а также увеличение функциональности агрегата в целом путем разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстроходных роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов).

Известна комбинированная опора, которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, упругое эллиптическое неравножесткое кольцо, установленное с помощью штифтов на шейке вала с возможностью деформирования под действием центробежных сил (см. патент РФ №2082027, МПК F16C 21/00, опубликовано 1997 г.).

Недостатками данной опоры являются: повышенное трение, которое возникает между внутренним кольцом подшипника качения и упругим эллиптическим кольцом при пуске (останове); технологические сложности при изготовлении эллиптического неравножесткого кольца.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении ресурса, надежности и технологичности системы «ротор-опора» путем снижения сил трения, возникающих между внутренним кольцом подшипника качения и упругим эллиптическим кольцом, упрощении геометрии упругой эллиптической втулки, разделении и дублировании функций подшипника качения и подшипника скольжения.

Поставленная задача достигается тем, что комбинированная опора, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения, подшипник скольжения и упругое эллиптическое кольцо, согласно изобретению снабжена втулкой из фрикционного материала, установленной во внутреннее кольцо подшипника качения. В свою очередь упругое кольцо выполнено равножестким (постоянная толщина по окружной координате), с присоединенными вдоль малой полуоси центробежными грузами.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Комбинированная опора состоит из корпуса 1, в котором установлены подшипник качения 2, втулка подшипника скольжения 3 и фрикционное кольцо 4, которое запрессовано во внутреннее кольцо подшипника качения 2. С помощью штифтов 5 на шейке вала 7 устанавливается упругое эллиптическое равножесткое кольцо 6, к которому, в местах отверстий для штифтов 5, привариваются центробежные грузы 8. При монтаже упругое эллиптическое равножесткое кольцо 6 в результате деформации входит во фрикционное кольцо 4 и прижимается к его внутренней поверхности.

Устройство работает следующим образом: при запуске машины центрирование шейки вала 7 и передача нагрузки на корпус 1 осуществляется через упругое эллиптическое равножесткое кольцо 6 и подшипник качения 2, внутри которого установлено фрикционное кольцо 4. В это время между ними нет относительного перемещения, а момент трения в подшипнике преодолевается за счет сил сцепления, возникающих при монтажном сжатии упомянутого упругого равножесткого кольца 6. С увеличением скорости вращения вала 7 происходит деформация упругого равножесткого кольца 6 под действием центробежных сил в направлениях расположения центробежных грузов 8. При этом фрикционное кольцо 4 теряет сцепление с упругим равножестким кольцом 6 и может вращаться с меньшей частотой. При последовательном расположении подшипника скольжения 3 и подшипника качения 2 последний в этом случае фактически выключается из работы, а передача нагрузки и центрирование шейки вала 7 осуществляется посредством смазочного слоя подшипника скольжения 3.

Данное устройство позволит повысить надежность, долговечность и технологичность опорного узла за счет использования фрикционный втулки и равножесткого эллиптического кольца, а также увеличить функциональность агрегата в целом путем разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения.

1. Комбинированная опора, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения, подшипник скольжения и упругое эллиптическое кольцо, отличающаяся тем, что комбинированная опора снабжена втулкой из фрикционного материала, установленной во внутреннее кольцо подшипника качения.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что упругое эллиптическое кольцо выполнено равножестким, с присоединенными вдоль малой полуоси центробежными грузами.