Подшипниковый узел

Подшипниковый узел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: машиностроение, в частности в судовом машиностроении. Сущность изобретения: между внутренними кольцами подшипников Качения размещена дистанционная втулка с буртом , входящим в состав упорного подшипника скольжения. Подшипник выполнен в виде диска на упругой диафрагме с утолщенным ободом, жестко закрепленным в корпусе. Требуемая величина осевой разгрузки достигается .за счет предварительного натяга диафрагмы. 2 з0п„ ф-лы. 5 ил.

„„Я2„, 1749568A1

СОЮЗ СОЮЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИН (gg)g F 16 С 32/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

2 (57) Использование: машиностроение, в частности в судовом машиностроении.

Сущность изобретения: между внутренними кольцами подшипников качения размещена дистанционная втулка с буртом, входящим в состав упорного подшипника скольжения. Подшипник выполнен в виде диска на упругой диафрагме с утолщенным ободом, жестко закрепленным в корпусе. требуемая величина осевой разгрузки достигается за счет предварительного натяга диафрагмы.

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

f (21) 4718090/27 (22) 11.07."9 (46) 23.07.92, Бюл. И 27 (71) Ииколаевский кораблестроительный институт им. адм, С.О. Макарова (72) A.Ï. Попов, @.И. 1 ипреев, И.В. Дорогань и В.В.Дорогань (56) Орлов П.И. Основы конструирования. М.: Машиностроение, 1977, кн. 2, с. 522, рис. 492е. (54) ПОЛШИПНИЮ1ВИЙ УЗЕЛ

Изобретение относитСя к машино- равномерного распределения нагрузки строению, в том числе и судового между ними устанавливаются дистанцимашиностроения. онные втулки определенного размера.

Известны конструкции подшипниковых Недостатком подо6ных конструкций явФ% узлов, в которых подшипник качения : ляется невозможность частичнбго или поддерживает вращающийся вал в перио- полного устранения осевых нагруаок, ды пусков, остановок, реверсов и ава- действующих на подшипйики качения. рийных ситуаций, а упорный подшипник В качестве прототипа принята конскольжения самостоятельно или совмест- . струкция опорного узла, состоящего но с подшипником качения, воспринимает из подшипнйков "качейия, разделенных 4Ъь осевые нагрузки в течение установив- расположенной на валу.дйстанционной «О шихся режимов эксплуатации. Недостат- втулко", которая создает за счет пред- (Я ком предлагаемых конструкций подшипни- варительного натяга осевую затяжку О« кового узла является то, что в нйх не подшипников на валу "и e: корйусе. Пд- Q© предусмотрена возможность снижения " како предварительйый натяг, создаваеосевых нагрузок на подшипник качения мый с помощью дистанционной втулки, при перегрузках, возникающих в аварий- не позволяет устрайить осевых переных ситуациях и в период неустановив- грузок на подшипники качения, возникашихся режимов работы, что приводит к ющих при эксплуатации и сокращающих сокращению ресурса узла. их долговечность.

Также широко известны подшипниковые узлы, в которых для устраненйя Пель изобретения - повышение ресур-. осевой игры в подшипниках качения и са подшипникового узла.

3 174956Р> подшипниковый узел содержащий кор- „ Р, - r> К

» о пус c размещенными в нем и на валу, Kh подшипниками качения и дистанционную втУлкУ межДУ ВнУТРенними кольЦами Г е Р— Осевая сила. снабжен упоРным подшипником скольже- . „ — на „ый а ус упр Ой л ния, выполненным В виде диСка на упруценой диафрагмы (см фиг 2). гой диафрагме с утолщенным ободом, жестко закрепленным в корпусе, при

K(j= f(p), козМ>ициент, определяэтом дистанциойная втулка выполнена 0 ющий жесткостную характерисс буртом устанОвленным с ВОзмОЖ Остью (3) ° взаимодействия с одним из торцев дис". ка. Подшипниковйй узел может также вы- Л» -" полнен упорнйи п дшип скольже ния, в котором торцовая поверхность скОльжения ДисКа Выполнена В ВиДе Б м ль и ГОсти

РВВЙОМЕРНО РВСПОЛОжЕННЫХ ПО ОКРУжНОС- натяг, обеспечивается при сборке

ТИ ВЫПУКЛЫХ ПОДУШЕК. ТОРЦОВЭЯ ПОВЕРХ- за счет смещения В сторону подшипника ность скольжения диска выпол е а - 4 дистанционной Втулки 5 и кОнтактирующего с буртом 6 диска 7. смещение ности ступенчато наклонных участков. создается с помощью гайки ки 11 левого подшипника 3. Стопорные поДшипникоеого Узла часть осевой наг- айбы 12 и 13 предотвращают возмож" .25 ность самооткручивания зажимных гаек

10 14 На фиг 4 и 5 показаны сечено с упругой диаФрагмой, что -является ния развертки по среднему диаметру стРУкции. Снижение осевои нагРУзки а диска..на фиг. 4 представлена развертподшипники качения уменьшает эквива- ка контакта выпуклых подушек диска с лентнУЮ HarPysKy и, таким о6РВ30М, 30 ю б на фиГ 5 - cTyneH чато наклонных участков с плоскостью нетрудно убедиться на основе анализа урта. качестве примера. произ известной справочной зависимости для л и е по шипник ка РаСЧЕт ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛа Лри СЛЕДУрасчета долговечности подшипника карадиальная нагрузка на подшипник чейийе

На фиг. 1 изображен подшипниковый,, качения Г = 35 осевое усилие (a Отсутствие раз . ма; на фиг.. 3 - показана жесткостная грузки) А =

РазГрузка, достиГаемая с помощью ха акте истика диафрагмы на фиг. 4 - ру. соп икасающихся бурта и выпуклых пРедлагемои онстрУ ц ос

Развертки ло среднему диаметру соприкасающихся 6урта и ступенчато наклон- " "" " . ™ . 4 . радиус кривизны подушек (см.фиг,4)

Подшийниковый узел (см, фиг. 1) со- = 3 м1 держит разъемный корпус 1 с размещен- сРедний диаметр торцовой пОВерХными в нем и на валу 2 подшипниками . ности дср= 0,11 м; качения 3 и 4, разделенными дистанци- о количество опорных подушек i онной втулкой 5. Бурт 6 дистанцион-, высота подушки (см. фиг.4) 1=0 01 ной втулки -входит в состав упорного подшипника скольжения, выполненного коэффициент контактной деформации .в виде диска 7 на"упругой диафрагме 8 Я " 1,23; с утолщенным ободом 9, жестко закреп- вязкость масла „ = 1,3.10 pa.c; енным В корпусе 1. Необходимая раз- .. Пьезокозффициент вязкости о( ружающая осевая сила Р создается с 0 184 10 Ile помощью натяга ао величину которого модуль упругости материала диафраго мы г можно рассчитать по зависимости » E " "2,12 10 Па;

1749568

12 10

0,418

«««3В

P =Fr+ 1 ° À

= 48,1 КПа

Т ина смазочного слоя олщ

882 1 06 - олаф о 9У () 99 ()оУ6

20 1,882 10 (1,875 10 ) . (0,184 °

Лл

= ("10 ) (1 23 3) . (9,018 28,8)""

30,5 10 м

25 Коэффициент трения.Ф,« Ч (1+3 n ) с »«««»«» и » Ф

h Р (ho} - 1п P (hg}

7500 8

3500+0,87 16500

= 3,91 1 8.10,0 184 10 28,8(1+3 0 47" >

30,5. 10 ". 0,9415 ° (-0,06

В упорном подшипнике скольжения погонная нагрузка на единицу длины кон- 9 283 10 з такта

3i9p рр,ы, V(1-Зп .)

4h, ô y. h

3,14.1,23- 1,8 10 -0,184.10 28 8(1 ;0,4Ä )

4-„30,5 10 2 1,23 3 30,5 10 с

= 0,9415; 1п 0,9415=-0,06 ° коэффициент, характеризующий граничные условий Рейнольдса.

Потери мощности на трение и g,475 «Я 283 10 7 00-28 88«

1020

1,966 кВт

Повышение температУры в зоне треfg gP -V

Я m m

1020 ния сп

-з 5 Т

Ч к = 09 "593 10 т о

-з.9 283 10 ° 1 875.1,0 /28 8

= 0 0593 10

А

9 4,9599, = 7,88 С средняя скорость скольжения U

?8,8 м/с.

По графику (см. фиг. 3) при и„

0,5 находим Ко 0,025 и рас- I считываем натяг по формуле (1) В6

0,0011 м. Эквивалентная нагрузка на подшипник качения в обычной опоре при номинальном угле контакта c(=26 может быть рассчитана по формуле где 7=0,87 - при (= 26

После разгрузки Р, = Р— Y Рос, Таким образом, долговечность подшипника по сравнению с его долговечностью в составе обычной опоры воз» растает в отношении р«7500 д - 9- -" =---- 1 9875 ° 10 Нlм, 1:o,à1

Контактные напряжения в зоне кон- I такта бурта с диском бн= 0 418ч —

ГЖЯ

9 g

Р

Формула изобретения

1. Подшипниковый узел, содержащий корпус с размещенными в нем и на валу подшипниками качения и дистанционную втулку между их внутренними кольцами, отличающийся тем, что, с " целью повышения ресурса,,он снабжен упорным подшипником скольжения, выпол,ненным в виде диска на упругой диафагме с утолщенным ободом, жестко закепленным в корпусе, при этом дистан-ционная втулка выполнена с буртом, ус" тановленным с возможностью взаимодействия с одним из торцов диска.

2. Узел по и. 1, о т л и ч а юи и с я тем, что торцовая поверхность скольжения диска выполнена в вне равномерно расположенных по окружности выпуклых подушек.

3. Узел по и. 1, о т л и ч а юи и с я тем, что торцовая поверхность скольжения диска выполнена в вне равномерно расположенных по окруж" ности ступенчато наклонных участков.

7 17ч 956

cD гДе Ъе 1 27 -- 1 27

8„М,1.10 4;95 30 и - полуширина площадки контакта.

Из расчета очевидно, что торцовые йоверхности диска диафрагмы и бурта дистанционной втулки работают в режиме жидкостного трения, что указывает . на их практически неограниченный срок службы, кроме того, они характеризуются малыми потерями мощности на трение. Разгрузка подшипников качения позволяет резко повысить их долговеч- 5 ность. Экономический эФФект om внедрения предлагаемой конструкции следует ожидать за счет повышения ресурса подшипникового узла. Предполагаемый

Эффект от внедрения подшипникового узла по сравнению с прототипом равен

13,6 тыс. руб. Наличие в конструкции узла упругой диафрагмы позволит улучшить виброакустические характеристики за счет гашения осевых колебаний. 2$

1749568

4< J3r

1749568

Составитель Т. Хромова

Рбдактор Т. Иаговэ Техред И«Моргеитал Корректор A.Äîëèíè÷

Ю &&&& & &а««««а а«««««««а&а«««««««««%&& k««&w «Ф 4 «««««« Закав 2940 . . Тираж - - -. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

f13035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

° «В«

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101