Подшипник скольжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<1776573

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл. (22) Заявлено 24.05.77 (21) 2484303/25-27 (23) Приоритет — (32) 24. 05. 76 (31) 689619 (33) США

Опубликовано 30.1080.Бюллетень Мо 40

F 16 С 27/02

Государственный комите

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 621. 822..5 (088. 8) Дата опубликования описания 30 . 10 .80

Иностранцы

Александр Сильвер и Джеймс Рассел Венбан (США) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Дзе Гаррет Корпорейшн (США) (71) Заявитель ! (54) ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к,области машиностроения, а именно к лепестковым подшипникам скольжения.

Известен лепестковый подшипниК 5 скольжения, содержащий подвижный и неподвижный элементы и смонтированные на одном из них перекрывающие один другой упругие лепестки с размещенными в пазах установочными эле- 10 ментами, например, в виде шпонок, а также закрепленные на последних лепестковые опорные элементы, расположенные со стороны опорных поверхностей перекрываемых участков упругих лепестков (1) . При этом установочные элементы смонтированы вблизи входных кромок упругих лепестков и установлены с натягом в пазу, например, неподвижного элемента, а лепестковые опорные элементы выполнены с большей кривизной, чем упругие лепестки.

Недостатком известного подшипника является жесткое крепление упругих 25 лепестков в пазах подвижного или неподвижного элементов, что может привести в начальном пусковом режиме к выходу установочного элемента из паза и нарушению работы подшипника. 3Q

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы подшипника.

Укаэанная цель достигается тем, что в подшипнике скольжения, содержащем подвижный и неподвижный элементы и смонтированные на одном из них перекрывающие один другой упругие лепестки с размещенными в пазах установочными элементами, а также закрепленные на последних лепестковые опорные элементы, расположенные со стороны опорных поверхностей перекрываемых участков упругих лепестков, установочные элементы смонтированы между входной и выходной кромками упругих лепестков с воэможностью перемещения относительно паза.

Установочные элементы могут быть прикреплены к средней части упругих лепестков и выполнены в виде жестко закрепленных на опорной поверхности упругих лепестков пластин с толщиной, меньшей ширины паза.

Установочные элементы также могут быть выпОлнены в виде U -образного желоба, выполненного заодно целое с упругим лепестком.

776573

На одной из контактирующих одна с другой поверхностей опорного 10 и несущего 11 участков смежных лепестков 3 может быть расположено антифрик20 ционное покрытие 12.

K пластинам б со стороны опорных участков 10 могут быть прикреплены лепестковые опорные элементы 13, имеют щие одинаковую кривизну с упругими

g5 лепестками 3. Опорные элементы 13 выполнены в виде упругих элементон, работающих на изгиб, и элементов, работающих на сжатие, например соответственно в виЗе чередующихся ребер

3Q 14, 15 и пазов 16, 17 на их обеих боковых поверхностях, при этом ребра

14 на одной поверхности расположены напротив пазов 17 на другой поверхности. Кроме того, ребра 14, 15 и пазы 16, 17 могут быть ныполнены не- посредственно на опорных участках 10 упругих лепестков 3.

Для того, чтобы обеспечить смазочйые свойства и сопротивляемость износу, где это требуется, и контроли40 ровать демнфирующие характеристики лепестконйх подшипниковых элементов, могут быть использованы различные покрытйя на частичных поверхностях лепестковых подшипников. Верхняя по45 верхность покрывающего несущего участка 11 лепестка 3, которая находится в контакте с валом .1 перед всплытием, может покрываться высокотемпературным, имеющим высокие смазывающие свойства, сопротивляемость износу покрытием 12, например слоистым фторопластом с углеродным наполнителем. Верхняя поверхность покрываемого опорного участка 10 лепестка

3, по которой скользит нижняя поверхность покрывающего несущего участка

11, может быть Покрыта покрытием 18, имеющим меньшие смазочные свойства, чем покрытие 12, так как здесь нет контакта с валом 1. Может использо0 ваться смесь высокотемпературных суперполимеров, например полнфенилен сульфид с износостойким наполнителем, например, окисью кобальта. Установлено, что основа, покрываемая слоистым фторопластом, должна иметь спеНа фиг. 1 изображен подшипник скольжения, разрез; на фиг. 2 - упругий лепесток, аксонометрия; на фиг.3подшипник с упругими лепестками, имеющими антифрикционное покрытйе; на фиг. 4 - подшипник с фрикционными

-элементами в пазу; на фиг. 5 — упругий лепесток с ребрами и пазами на обеих боковых поверхностях; на фиг. 6 вариант исполнения упругого лепестка с ребрами; на фиг. 7 - .подшипник с опорными лепестковыми элементами, на фиг. 8 -. Узел 7. на фиг. 7; на фиг.9 изображен упругий лепесток с U -об разным установочным элемейтом; на фиг. 10 - вариант исполнения уйругого лепестка; на фиг, 11 — трапецеидальный упругий лепесток; на фиг. 12 конический лепестковый подшипник в расчлененном виде.

Подшипник скольжения содержит подвижный 1 и неподвижный 2 элементы (соответственно нал и втулку), а также смонтированные, например, на последнем упругие лепестки 3, перекрывающие один другой, на которых между входной и выходной кромками 4 и

5 закреплены установочные элементы б в виде пластин, размещенных в пазах

7 и имеющйх толщйну, меньшую ширины 4 паза 7, что обеспечивает возможность перемещения установочных элементов

6 относительно йазон. 7. Установочные элементы б могут быть прикреплены к средней части упругих лепестков 3 и

Упругие лепестки могут быть ныполненй трапецеидальной формы с основанием, перпендикулярным к установочному элементу.

Кроме того, подшипник может быть снабжен фрикционными элементами, установленными в пазах с возможностью контакта с установочными элементами.

Уйругие лепестки установлены с перекрытием одного другим до зоны расположения установочных элементов смежных упругих лепестков и с образованием опорного и несущего участков упругих лепестков, расположенных по обе стороны от установочНых элементов.

Подшипник может быть снабжен антифрикционным покрытием, расположенным на оцной из контактирующих одна с другой поверхностей опорного и несущего участков смежных лепестков.

Лепестковые опорные элементы могут быть выполнены одинаковой кривизны с упругими лепестками.

Лепестковые опорные элементы могут быть выполнены в виде упругих элементов, .работакийих на Изгиб, и элементов, работающих на сжатие. Опорные участки упругнх лепестков .могут быть выполнены с чередующимися ребрами и пазами на обеих бокову йоверхностях, при этом ребра на одной

-поверхности расположены напротив пазов другой поверхностч. : могут быть выполнены н ниде Ц -образного желоба 8, выполненного заодно целое с упругим лепестком 3 °

Упругие лепестки 3 могут быть вы- полнены трапецеидальной формы с основанием, перпендикулярным к установочному элементу б. В пазах 7 могут быть установлены фрикционные элементы 9, контактирующие с пластинами б. При этом упругие лепестки 3 установлены с перекрытием одного другим до зоны расположения пластин б смежных упругих лепестков 3 и с образованием опорного 10 и несущего 11 участков упругих лепестков 3, расположенных по обе стороны от установочных эле-!

5 ментов б.

776573 циальную обработку для увеличения сцепления с таким прокрытием. Так как нижняя поверхность покрываемого опорного участка 10 лепестка 3 скользит по внутренней поверхности втулки 2, эта внутренняя поверхность мо- жет быть покрыта покрытием 19 из материала, подобного покрытию 18. Покрытия 12, 18 и 19, 20 могут быть нанесены только на плоские поверхности ребер 14, 15, либо покрывать весь лепесток 3 или опорный элемент 13.

Относительное скольжение между нижней поверхностью покрывающего несущего участка 11 лепестка 3 и покрытием 18 на верхней поверхности покрываемого опорного участка 10 лепестка 15

3 и между нижней поверхностью покрываемого опорного участка 10 лепестка

3 и покрытием 19 на внутренней поверхности втулки 2 вместе со сжатием пленки, образованной соседними взаимно 2О перекрывающимися лепестками 3, существенно влияет иа демпфирующее действие лепесткового подшипника. Правильным подбором материалов для покрытий 18 и 19 можно регулировать это демпфирую- 25 щее действие.

Демпфирование подшипника может также осуществляться фрикционным контактом между установочной пластиной

6 и пазом 7 во втулке 2. Добавление покрытия 19 из фрикционного материала на боковую поверхность паза 7 в кон-. такте с установочной пластиной 6 для получения неразрушающегося фрикционного контакта уменьшает демпфирование лепесткового подшипника.

Кроме применения покрытий для трущихся поверхностей лепесткового под.шипника, лепестки 3 могут быть изменены по форме для создания частичных преимуществ. Например; лепестковый 41О подшипниковый элемент 21, включающий подшипниковый опорный элемент 13, прикрепленный на установочной пластине 6, может иметь нижнюю поверхность покрываемого опорного участка

10 травленной или имеющей пазы для образования чередующихся ребер 15 с плоскими вершинами и пазов 17. Верх няя поверхность также снабжается чередующимися ребрами 14 и пазами 16, причем ребра 14 на верхней поверхности10 располагаются между ребрами 15 на нижней поверхности. Пазы 16, 17 обеспечивают полезное охлаждение подшипников пропусканием потока жидкости по длине элемента 21. Ребра 14 и 15 55 имеют плоские вершины, так что обеспечивается скольжение элементов-лепестков 21 одного по другому, а также уменьшается волнообразование в ! поверхности жидкой пленки. Суммарная щ толщина покрываемого опорного участка 10 лепестка 21 измеряется от основания ребра 22 до верхушки ребра

14 и предпочтительно равна толщине покрывающего несущего участка 11 лепестка 21. В другом исполнении толщина окрывающего несущего участка

11 лепестка 23 равна толщине покрываемого опорного участка 10 лепестка

23, если измерять ее от паза 17 до паза 16.

Пазы и ребра 14, 15, 16, 17 могут быть точно и дешево изготовлены фотохимическим травлением или технологическими приемами, или прикреплением множества узких полос к поверхностям лепестка.

Лепестковый подшипник может иметь конструктивное исполнение, применимое для выдерживания осевых нагрузок, например, в виде плоского упорного подшипника или конического лепесткового подшипника. упорный подшипник содержит плоские трапециевидные упругие лепестки 24 с закрепленными на них пластинами 6.

При этом упругие лепестки 24 не обязательно должны перекрывать один другой.

Конический подшипник содержит конические упругие лепестки 25 с устано— вочными пластинами 6, закрепленными в средней части конических лепестков

25, которые могут иметь различное описанное конструктивное исполнение.

При вращении вала 1 внутри втулки

2 податливые подшипниковые лепестки

3 сжимаются в пространстве между валом 1 и втулкой 2 так, что покрываемый опорный участок 10 лепестка 3 создает упругую опору для покрывающего несущего участка 11. установочная пластина 6 также вжимается более глубоко в пазы 7 иа внутренней поверхности втулки 2. Каждый лепесток

3 действует как гибкое коромысло, шарнирно закрепленное и опирающееся на одном конце лепестка 3 на внутреннюю поверхность втулки 2, а на свободном конце лепестка 3 на опорный участок 10 смежного подшипникового лепестка 3. Под нагрузкой .индивидуальные подшипниковые лепестки 3 стремятся согнуться между опорными точками.

Конец покрываемого опорного участка

10 лепестка 3 стремится скользить по внутрейней поверхности втулки 2, тогда как свободный конец покрывающего несущего участка 11 лепестка 3 скользит поверх следующего соседнего подшипникового лепестка 3. Перемещение подшипниковых лепестков 3, однако, ограничивается установочной пластиной

6 в пазу 7, в том числе за счет трения пластины 6 и фрикционного покрытия 9.

При этом осуществляется надежное демпфирование колебаний вала 1.

Подшипник, снабженный опорным элементом 13, имеет более высокую несущую способность и более низкий началь- ный крутящий момент, а также лучшее .центрирование, чем подшипник без э

7 . 776573 8

Ю фис. 2

Рис, f опорного элемента 13, но с более толс тЬЫи упругими лепестками 3.

Пазы 16 и 17 обеспечивают лучшее охлаждение лепестков 3.

Изобретение пбзволяет повысить долговечность подшипников и надежность их работы.

Формула- . изобретения

1. Подшипник скольжения, содержащий подвижный и неподвижный элементы и смонтйрованйые йа одном йз них перекрывающие один другой упруТйе лепестки с размещенными в пазах устано вочными элементами, а также закреп- 15 ленные.на последних лепестковые опорные элементы, расположенные со стороны опорных поверхностей перекрываемых участков упругих лепестков, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности работы, установочныеэлементы смонтированы между входной и выходной кромками упругих лепестков с возможностью перемещения относительно паза.

2. Подшипник по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что установочные элементы прикрейлены к средней части упругих-лепестков.

3. Псщиппчв по nrr. 1 H 2, o r z - З0 ч а ю шийся тем, что установочные элементы выполнены в виде жестко закрепленных на опорной поверхности упругих лепестков пластин с толщиной, меньшей ширины паза. 35

4. Подшипник по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что установочные элементы выполнены в виде 0 -об рйзного желоба, выполненного заодно целое с упругим лепестком. 40

5. Подшипник по пп. 1-4, о т л и ч а ю шийся тем, что упругие лепестки выполнены трапецеидальной формы с основанием, перпендикулярным к установочному элементу.

6 . Подшипник по пп. 1-5, о т л и ч а ю шийся тем, чго он снабжен фрикционными элементами, установленными в пазах с воэможностью контакта с установочными элементами.

7. Подшипник по пп. 1-6, о т л ич а ю шийся тем, что упругие лепестки установлены с перекрытием одного другим до зоны расположения установочных элементов смежных упругих лепестков, расположенных по обе сторойы от установочных элементов.

8. Подшипник по пп. 1-7, о т л и ч а ю шийся тем, что он снабжен антифрикционным покрытием, расположенным на одной из контактирующих одна с другой поверхностей опорного и несущего участков смежных лепестков.

9. "Подшипник по пп. 1-8, о т л ич а ю шийся тем, что лепестковые опорные элементы выполнены одинаковой кривизны с упругими лепестками.

10. Подшипник по пп. 1-9, о т л и ч а ю шийся тем, что лепест— ковые опорные элементы выполнены в виде. упругих элементов, работающих на изгиб, и элементов, работающих на сжатие.

11. Подшипник по пп. 1-10,о т л ич а ю шийся тем, что опорные участки упругих лепестков выполнены с чередующимися ребрами .и пазами на о®еих боковых поверхностях, при. этом ребра на одной поверхности расположены напротив пазов другой поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CfdA 9 3893733,кл.308-9, 1975.

77б573 иг. ур

Составитель И. Крылова

Редактор Т. Морозова Техред И.усталою Корректор N. Демчик

Заказ 7803 71 Тираж 1095 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4