Подшипниковый узел

Подшипниковый узел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советския

Социалистических

Ресяублик

ОП ИСАНИЕ

И3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

«>) 571634

{61) Дополнительное к авт..санд-ву (22) Заявлено 14.03.75(21) 2113802/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.77рюллетень _#_e 33 (45) Дата опубликования описания 18.10,77

2 (5т) М. Кл.

F 16 С 37/00

Гасударственный кемнтет

Совета MNHNcTpbb СССР не делам нтобретеннй н еткрытнй (5Ç) УДК 621.822. . 5(088.8) (72) Авторы изобретения

А. С. Михневич, Э. Я. Коновалов и В. Н. Турко (71) Заявитель Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской ССР (54) ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ

Изобретение касается:конструир ованкя подшипниковых узлов машин и механизмов с антифрикционными вкладышами.

Известны многочисленные конструкций поцшипниковых узлов трения скольжения с антифрикционными вкладышами(11.

Известны и антифрикдионные вкладыши из пластических масс и композиций на ик основе(2), Также известны вкладыши, звпресова ь щ ные в обоймы,ипи выполненные ппаваюшими(3 .

Кроме того, известны подшипниковые узлы с вкладышами, предотвращающими заклинивание узлов трения при возрастании температуры, для чего их выполняют раз- 15 резными по обраэуюшей151, С целью поддержания оптимального эксплуатационного режима, известные подшипниковые узлы охлаждают f6), Известны и конструкции подшипниковых ял узлов с вкладышами, выполненными в виде кольцеобраэных сегментных вкладышей 191.

Во всех известных llogIIIHllBBKoBbIK узлах с вкладьппами, последние служат ad придания узлу ннтифрикционных или демпфирую 45 ших свойств. Недостатком их является то, что при изменении температурных режимов работы подшилникового узла размеры сопряжений изменяются, что, как правило, приводит к интенсивному износу, резкому снижению точности механизма, или даже заклиниванию и поломке узла трении.

В известных подшипниковых узлах не предусмотрено автоматическое регулирование рабочих зазоров при температурных колеба« ниях, или если предусматривается, то устройства для регулирования очень сложны и в большинстве случаев конструктивно и экономически нецелесообразны.

Также известны подшнпниковые узлы, содержвшие пару трения и гофрированный по образующей вкладьпп 17).

Данный узел является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаем ому результату, Недостатком его является невозможность поддержания постоянными толщины вкладыша и зазоров в паре трения при температур« ных колебаниях.

571634

Целью настоящего изобретения является обеспечение постоянными толщины вклапьIша и зазоров в паре трения при температурных колебаниях, а также снижение шума, расширение циапазона автоматического регу- g пирования в паре трения, повышение эластичности вкладыша, компенсация его износа и повышение коэффициента использования тепло ты трения.

Укаэанная цель достигается тем, что ip стенки гофр соединены перемычками, выпол ивиными иэ материала, коэффициент термического расширения которого больше коэффициента термического расширения материа-. ,ла вкладыша. l5

Причем перемычка может быть выполнена иэ биметаллических стерт:ней, соецинена со стенками гофр шарнирно, снабжена поцогревателями и соединена теплопроводящей арматурой с контактными участками вклады-)0 шей.

На фиг. 1 показан элемент вкладыша под шипникоэого узла, разрез; на фиг. 2 — элемент вклацыша для плоскопараллельных направляющих; на фиг. 3. - поцшипниковый 20 узел с цельнопластмассовым, например поликапроамицным, вкладышем; на фиг. 4 — варианты выполнения саморегулируюших 3830» ров в поцшипниках с вкладышами.

Вкладыш 1 снабжен перемычкой 2. Кон- 30 тактиая антифрикционная часть элемента вкпадыша 1 выполнена сферической с радиусом

Жэ при нормальной температуре То, нижняя часть элемента вкладыша, например эапресссвываемая или эакрепляемая иным ме- ® ханичэским приемом поверхность, выполнена в вице легко деформируемой оболочки.

При нормальной температуре То элемент вкладыша имеет высоту Н и длину L длина перемычки Ь „. Если при эксплуата- о

40 ции узла трения температура увеличилась с

Ч э цо Т4, тогца элемент выполненный, например, иэ одного материала займет положение, обозначенное на чертеже пунктирной линией, с размерами L, Н „и

Высота вклацыша при этом увеличится на дН

8 случае, если в паре трения этого эазора нэ будет, то подшипник заклинит, или 0 пара трения нз-эа увеличения контактных напряжений подвергнется износу. Для компенсирования этого термического зазора служит перемычка 2, которая при увеличении температуры заставляет стенки элемента раздвинуться. При этом необходимо, чтобы термическое расширение перемычки gL, при пт той жа температуре было больше термичесот

В частности, кога;> л 1 „т ь Ь „т на величину дух,„, тогда радиус Йот эапи4 мает положение Р, образуя перемещеожт ние Ь Н „ „, обратное по направлению термическому перемещению Ь H „. . но равное по абсолютному значению.

Таким образом, всегда, когда h,L z< =

= д ) + а

Вкладыш 1 скольжения может быть выполнен в виде гофрированной цетали с перемычкой 2, соединяющей стенки гофр (фиг. 2).

Коэффициент термического расширения перемычки больше коэффициента термического расширения материала вкладыша, причем гофры могут быть соединены между собой эластичной, гибкой или упругой связью.

Подшипниковый узел соцержит стальной вал 3, корпус 4, между которыми расположен цельнопластмассовый, например поликапр оамидный, вкладыш 5 с пр офи пир ованн ой полостью, разделенной перегородками, Вкладыш 5 состоит из несущих сегментов 6, разделенных между собой соединительными трубчатыми элементами 7, выполненными за, одно целое с сегментами 6, Каждый сегмент снабжен перемычкой 2, выполненной из материала с заданным коэффициентом термического расширения, При увеличении температуры перемычки 2 увеличиваются в длине и упруго деформируют несущие сегменты 6, сохраняя неизменным в подшипнике . Одновременно трубчатый элемент 7 сжимается, и часть его поверхности 8 контактирует с корпусом 4 или валом 3, автоматически увеличивая таким образом несущую поверхность вкладыша при увеличении температуры в узле трения.

На фиг.4 изображены варианты выполнения саморегулирующих зазоров в подшипниках вкладышей. Варианты несущих элементов вкладышей разделены штрих-пунктирными двойными линиями. Комбинированный вкладыш 9 содержит несущий элемент 10, установленный на валу 3, армированную теплопровоцяшую вставку 11, которая интенсивно подводит тепло иэ зоны трения (несущий элемент 10- корпус 4) к перемычке 2, обеспечивающей автоматическое поццержание зазора в паре трепия. Перемычка 2 установлена па теплопровоцной вставке 11 и выполнена н вице набора шайб из материала с высо571634 ким коэффициентом термического расширения, например из газонвполненных пластмасс.

Составной вкладыш 12 содержит обойму 13, в которой установлены вставки 11, выполненные антифрикционными и разцвигвю- 5 щимися, удерживаемыми в заданном положении по отношению к валу 3 и корпусу 4 при помощи перемычки (термоэлементa) 2,,размещенной в полостях обоймы 13, При изменении температуры по наклонным " поверхностям обоймы 13 вставки 11 могут перемещаться в радиальном направлении, изменяя таким образом зазоры в паре трения.

При необходимости дополнительной регули,ровки зазоров в подшипнике перемычка (тер-15 моэлемент) 2 может быть снабжена подогревателем, например электрической спиралью

14. Во вкладыше 15 перемычка 2 может осуществлять двустороннее регулирование зазора: как со стороны вала 3, так и со 20 стороны корпуса 4, Секции вкладыша 15 имеют форму эллипсов. Такое выполнение вкладыша может быть применено в случае, когда коэффициент термического расширения корпуса 4 весьма 25 велик при больших толщинах вкладышей, например более 0,5 диаметра вала.3.

Гофрированный вкладыш 16 может быть выполнен, например, из пластмассы, причем 30 перемычка 2 выполнена за оцно целое с вкладышем, но имеет, например, зигзагообразную форму, обеспечивающую необходимое термическое удлинение перемычки 2, Элемент гофрированного вкладыша 17 SS имеет перемычку.2, выполненную в виде биметаллической пластины, составной вкладыш 18 с перемычками 2, шарнирно соединенными с подвижными стенками 19, кото»рые со своей стороны шарнирно соединены 40 с несущими секторами вкладыша, Изготовление подшипниковых узлов с вкладышами из антифрикционных пластмасс, имеющих большой коэффициент термического расширения, не вызывает трудностей, так как вкладыш может быть легко получен механической обработкой, или, более эффективно, литьем расплввов металлов или пластмасс lloyd давлением,, а также высокопроизводительным методом эхструдирования рас» плавов, например, пластмасс.

Формула изобретения

1. Подшипниковый узел, содержяяшй нару трения и гофрированный по обрвзуюшей вкладыш, о т л и ч в ю шийся тем, что, с целью обеспечения постоянства толщины вкладыша и зазоров в ларе трения при температурных колебаниях, стенки гофр соединены перемычками, выполненными иэ материала, коэффициент термического расширения которого больше коэффициента термического расширения материала вкладыша.

2, Узелпоп, 1, отлича ющийс я тем, что, с целью расширения диапазона автоматического регулирования в паре трения, перемычки вып он нены из биметаллических стержней.

3,Узелпоп. 1, отличвющийс я тем, что, с целью повышения эластичности вклацыша, перемычки соединены со стенками гофр шарнирно.

4,Узелпоп, 1, отличвющийс я тем, что, с целью компенсации износа вкладышей, перемычки снабжены подогревателями.

5. Узел по п. 1, о т л и ч а ю ш и й— с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования теплоты трения, пере мычки соединены теплопроводящий арматурой с контактными участками вкладышей.

Источники информации, принятые во вни» мание при экспертизе:

1. Сурин В., Худэинский С. "Применение пластмасс в машиностроении, М., Машиностроение, 1965, 2. "Пластмассы в подшипниках скольжения, исследования, оцытприменения", М„ юн ю 1965

3. Чернавский С. А, Подшипники сколь жения, М. Машгиэ, 1963.

4, Авторское свицетелъство СССР № 188230, F 16 С 17/18, 1965.

5. Патент Англии № 928296, 12 (1A), 1963.

6. Тилей И. и др. Подшипники скольжения, расчет, проектирование, смазка, Еухурест, Изд. AH PHP 1964, 7, Патент Франции № 1310614, T 06 С, 1962, 8. Авторское свидетельство СССР № 236914, Т 16 С 37/00, 1967.

9. Авторское свицетельство СССР

¹ 236912, Т .16 С 25/02, 1967.