Колодка подшипника скольжения

 

КОЛОДКА ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ , содержащая корпус с рабочей поверхностью и опорой, отличающаяся тем, что, с целыо повьппения несущей способности, опора выполнена в виде двух ребер с опорными кромками, лежащими на одной прямойi параллельной выходной кромке корпуса , и расположенными на одинаковом расстоянии от боковых кромок колодки , дри этом корпус колодки вьтолнен переменной высоты с возрастанием от входной к выходной кромкам.его рабочей поверхности. (Л

„„SU„„867121

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

aug F 16 С 17/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2790257/25-27 (22) 28.05.79 (46) 15. 10.84, Бюл. ¹ 38 (72) И.Б. Орлов, Г.М, Николушкий и Э.Г. Новинский (53) 621.822.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 450039Ä кл. F 16 С 17/08, 15.11.74 (прототип). (54)(57) КОЛОДКА ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ, содержащая корпус с рабочей поверхностью и опорой, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повьппения несущей способности, опора выполнена в виде двух ребер с опорными кромками, лежащими на одной прямой; параллельной выходной кромке корпуса, и расположенными на одинаковом расстоянии от боковых кромок колодки, при этом корпус колодки выполнен переменной высоты с возрастанием от входной к выходной кромкам .его рабочей поверхности.

1 867

Изобретение относится к областй транспортного и энергетического машиностроения и может найти широкое при- . менение в высоконагруженных осевых и радиальных подшипниках скольжения насосов, турбин, компрессоров и других машин, валы которых испытывают значительные динамические нагрузки.

Известна колодка подшипника скольжения, содержащая корпус с рабочей 10 поверхностью и опорой. Колодка подшипника выполнена из двух частей, центральная часть образует несущую поверхность скольжения подшипника, а периферийная уплотнительные ступеньки с задней и. боковых сторон несущей поверхности.

Каждая часть колодки опирается на плечо двуплечего рычага, который передает усилия, действующие на обе части колодки через опорный элемент на корпус машины f1 3.

Эта конструкция колодки отличается сложной кинематической схемой и низкой надежностью. 25

Периферийная уплотнительная часть колодки не обладает несущей способностью, равной несущей способности центральной части, а ее деформация на точечной опоре создает неравномер- о ность зазора по длине уплотнительной поверхности колодки, что в сумме снижает несущую способность колодки по сравнению с расчетной.

Целью изобретения является укрощение конструкции колодки подшипника и увеличение ее несущей способности.

Цель, достигается тем, что в колодке подшипника скольжения, содержащей корпус с рабочей поверхностью и опо- 4 рой, опора выполнен- в виде двух ребер с опорными кромками, лежащими на одной прямой, параллельной выходной кромке корпуса, и расположенными на одинаковом расстоянии от боковых кромок колодки, при этом корпус колодки выполнен переменной высоты с возрастанием от входной к выходной кромкам его рабочей поверхности.

На фиг. 1 изображена колодка под- 50 шипника скольжения, вид сбоку; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 —. осевой подшипник скольжения с колодкой;, на фиг.,4 — подшипник с увеличенной для наглядности деформацией 55 элементов; на фиг. 5 — разрез Б-Б. на фиг. 4; на фиг. 6 - вид на поверхность скольжения колодки.

121

Колодка подшипника скольжения содержит корпус 1 с рабочей поверхностью скольжения 2, имеющей входную 3 и вы ходную 4 кромки и два опорных ребра

5 с опорными кромками 6, лежащими на одной прямой, параллельной выходной кромке.

Поверхность скольжения 2 колодки по бокам ограничена боковыми кромками 8.

Опорные кромки расположены симметрично относительно боковых кромок, т.е. их внутренние концы 7 равно удалены от боковых кромок 8.

Предлагаемая колодка, например, в осевом подшипнике скольжения установлена опорными кромками 6 ребер 5 на опорную поверхность корпуса 9 под-, шипника и поверхностью скольжения 2 контактирует с поверхностью скольжения 10 кольца 11 пяты 12, которая закреплена на валу 13 машины.

При работе машины между поверхностями скольжения 2 и 10 образуется гидродинамический клин, давление которого вызывает деформацию кольца 11и корпуса 1 колодки. Кольцо 11 пяты

12, имеющие кольцевую опору, деформируется над колодками в поперечном направлении и поверхностью скольжения

10 образует криволинейную поверхность с выпуклостью в направлении поверхности скольжения, Аналогичную

I форму принимает диск пяты.

Наибольшую поперечную деформацию кольцо 11 имеет под центром давления каждой колодки, которая плавно уменьшается по направлению к входной 3 и выходной 4 кромкам колодки за счет уменьшения давления в клине по направлению к кромкам 3 и 4 и воздействия прилегающих участков кольца, расположенных за пределами кромок

3 и 4 и не испытывающих давления гидродинамическаго клина.

Предлагаемая колодка опирается на корпус машины двумя боковыми г ребрами 5, поэтому упругая поперечная деформация корпуса 1 колодки с поверхностью скольжения 2 совпадает с деформацией поверхности 10 кольца 11 по направлению и характеру изменения вдоль колодки и имеет наибольшую величину в центре давления динамического клина — над опорными ребрами.

Размеры корпуса 1 колодки должны быть выбраны такими, чтобы поверхность скольжения 2 колодки в центре

867121

40 давле ния динамиче ского клина имела поперечную механическую упругую деформацию, превышающую по величине соответствующую деформацию поверхности 10 кольца 11 на величину, близкую к разности толщин динамического хлийа в центре давления и на выходной кромке 4.

Поперечная деформация поверхности скольжения 2 колодки на входной 10 кромке 3 должна быть равна деформации поверхности скольжения 10 над входной кромкой колодки или превышать последнюю на величину не более разности толщины динамического клина в середине входной кромки 3 и на выходной кромке 4.

Поскольку на входе смазывающей жидкости на поверхность скольжения 2 давление динамического клина незначительно, равенство зазора между поверхностями скольжения 2 и 10 на входной кромке 3 обеспечивает нормальный вход жидкости на поверхность скольжения 2 без значительных боковых . утечек. Уменьшение номинального рабочего зазора по входной кромке

3 в направлении боковых кромок 8

I колодки дополнительно .уменьшает бокоt вые утечки. 30

По мере нарастания давления смазывающей жидкости от входной кромки 3 ,к центру давления колодки поперечная деформация колодки увеличивается и происходит уплотнение боковых кромок 8 колодки относительно поверхности 10 кольца 11.

Поперечная деформация поверхности скольжения 2 на выходной кромке

4 должна быть равна деформации поверхности 10 над выходной кромкой колодки

Выполнению последних требований способствует изготовление корпуса 1 45 колодки переменной высоты-высота корпуса 1 у входной кромки 3 меньше

его высоты у входной кромки 4.

Очевидно, что величина поперечной механической упругой деформации колодки l будет уменьшаться плавно вдоль колодки в направлении входной

3 и выходной 4 кромок.

Для обеспечения равенства зазора на выходной кромке 4 колодки линия

1 опорных кромок 6 колодки должна быть параллельна выходной кромке 4 колодки.

Поперечная деформация корпуса 1 колодки и диска 11 определяется расчетом, исходя из нагрузки на подшипник и размеров диска и колодки.

Таким образом, при работе подшипника с предлагаемыми колодками обра- зуется подковообразная уплотнитель- ная поверхность 14 по боковым 8 и выходной 4 кромкам поверхности скольжения 2 колодки, что уменьшает боко-. вые утечки смазывающей жидкости из гидродинамического клина, выравнивает давление по ширине поверхности 15 колодки, улучщает охлаждение колодкиуменьшает величину и неравномерность нагрева поверхностей скольжения колодки вала и их температурную деформацию, а следовательно повышает несущую способность колодки и подшипника в целом.

Уплотнительная поверхность 14 вместе с несущей поверхностью 15 в предлагаемой колодке создает поверхность гидравлически подобную "ступенчатой плоскости Рэйлея", получаемую не с помощью точной и трудоемкой обработки или сложных кинематических связей, а под действием деформации корпуса 1 колодки — поэтому более простую, точную и.надежную, Преимущества предлагаемой колодки, описанные вьш е применительно к осевому подшипнику, целиком сохраня ются при работе колодки в радиаль ном подшипнике машины. Разница заключается в том, что в осевом подшипнике деформация колодки при работе долж-. на компенсировать сумму механической1 и тепловой деформаций диска пяты и создавать уплотнительную поверХностЬ, а в радиальном подшипнике с жесткой втулкой вала механическая деформация втулки отсутствует.

Предлагаемая колодка подшипника скольжения, обладает свойствами уве-" личивать несущую способность при увеличении нагрузки на подшипник, так как увеличение нагрузки вызывает увеличение положительной поперечной де- формации кблодки, уменьшение зазора и увеличение сопротивления уплотнительной поверхности 15 колодки.

Предлагаемая колодка может быть применена и в реверсивном подшипнике, при этом опорный элемент должен быть выполнен в виде двух ребер с. опорными кромками, лежащими на прямой, расположенной в плоскости, про867121

Вил ходящей через центр симметрии поверхности скольжения, опорные кромки равно удалены относительно боковых кромок, а высота корпуса колодки должна быть симметрична относитель-. но центра симметрии.