ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ СНЕГОВСКОГО Российский патент 1994 года по МПК F16C33/10 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и предназначено для повышения износостойкости вкладыша подшипника скольжения.

Известен подшипник скольжения с расположенными на наружной поверхности вкладыша лепестками и продольными пазами.

Недостатком этого подшипника является наличие подвижных элементов-лепестков, а также то, что с ростом давления и окружной скорости значительно растут габариты и количество лепестков, что увеличивает массу и габариты подшипника скольжения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является подшипник скольжения с канавками на рабочей поверхности вкладыша, выполненными параллельно торцам в виде сегментообразных в поперечном сечении вкладыша карманов, сообщающихся между собой отверстиями [1] .

Недостатком этого подшипника являются значительные износы в околоканавочной зоне в режимах пуска, останова и реверса вала подшипника скольжения.

Целью изобретения является повышение износостойкости вкладыша подшипника скольжения.

Это достигается тем, что вкладыш выполнен из соединенных между собой внутреннего и наружного слоев, причем в сегментообразной полости наружного слоя установлен без зазора полый вкладыш с расположенным в нем с гарантированным зазором в нижней части лепестком в виде замкнутой кривой с длинной осью, перпендикулярной линии действия нагрузки.

На чертеже изображен общий вид подшипника скольжения Снеговского в продольном разрезе с эпюрами контактных давлений традиционного и Снеговского подшипников скольжения.

Предлагаемый подшипник скольжения состоит из вкладыша, смонтированного в корпусе 1 подшипника скольжения и выполненного из соединенных между собой внутреннего 2 и наружного 3 слоев. В сегментообразной полости наружного слоя 3 установлен без зазора полый вкладыш 4 с расположенным в нем с гарантированным зазором в нижней части лепестком 5 в виде замкнутой кривой, описанной уравнением в прямоугольных координатах (x² + y²)² - -2c²(x² - y²) = a⁴ - c⁴, при c < a < c с жесткой фиксацией в месте 6 сужения креплением , причем длинная ось лепестка перпендикулярна линии действия нагрузки.

П р и м е р. Подшипник скольжения Снеговского с контактными давлениями 20 МПа и окружной скоростью 5 м/с состоит из вкладыша, смонтированного в корпусе, с наружным диаметром 980 мм, толщиной 80 мм, изготовленного из латуни ЛЦ40МцЗЖ и состоящего из внутреннего слоя 2 с наружным диаметром 600 мм и толщиной 60 мм, изготовленного из эпоксидного углепластика с пределом прочности при сжатии 300 МПа и модулем упругости 15 ГПа и наружного слоя 3 с наружным диаметром 820 мм и толщиной 110 мм, изготовленного также из эпоксидного углепластика с пределом прочности при сжатии 450 МПа и модулем упругости 20 ГПа.

В сегментообразной полости наружного слоя 3 установлен без зазора полый вкладыш 4 высотой 80 мм и длиной дуги 140 мм, соприкасаемой с внутренним слоем 2, изготовленного из текстолита с пределом прочности при сжатии 200 МПа и модулем упругости 4 ГПа, с расположенным в нем с гарантированным зазором в 12 мм в нижней части лепестком 5 в виде замкнутой кривой, описанной уравнением в прямоугольных координатах (x² + y²) - 2c²(x² - y²) = a⁴ - c⁴, при c < a < c с длинной осью 96 мм и с малой осью 38 мм, изготовленного из марганцовистой стали 55 ГС с пределом прочности при растяжении 650 МПа и модулем упругости 0,21 МПа, причем длинная ось лепестка перпендикулярна линии действия нагрузки.

При нагружении подшипника скольжения Снеговского происходит перераспределение контактных давлений в материале вкладыша за счет разницы в прочностно-упругих свойствах внутреннего слоя 2, полого вкладыша 4, лепестка 5 и наружного слоя 3 перемещением материала полого вкладыша 4 на криволинейных участках 1-3 и 4-6 лепестком при провороте его половинок относительно места сужения навстречу друг другу и гашением уровня максимальных давлений на криволинейном участке 3-6 за счет гарантированного зазора а между лепестком 5 и полым вкладышем 4. При этом эпюра контактных давлений ABC традиционного подшипника скольжения преобразуется в эпюру KMN подшипника скольжения Снеговского.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том, что в результате нового принципа действия устройства и воплощения его в конструкцию появляется возможность значительно повысить износостойкость вкладышей подшипников скольжения за счет увеличения длины нагруженной зоны и усреднения контактных давлений, что позволит повысить долговечность подшипников скольжения в 3,2 раза. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 863903, кл. F 16 C 33/10, 1981.

Сущность изобретения: вкладыш подшипника скольжения содержит внутренний и наружный слои. В сегментообразной полости, выполненной в нагруженной зоне наружного слоя, установлен без зазора полый вкладыш с раположенным в нем с гарантированным зазором в нижней части лепестком в виде замкнутой кривой. При нагружении подшипника скольжения происходит перераспределение контактных давлений в материале вкладыша за счет разницы в прочностно-упругих свойствах внутреннего слоя, полого вкладыша, лепестка и наружного слоя перемещением материала полого вкладыша на криволинейных участках лепестком при повороте его половинок относительно места сужения навстречу друг другу и гашением уровня максимальных давлений на криволинейном участке 2-д за счет гарантированного зазора между лепестком и полым вкладышем. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Подшипник скольжения, содержащий смонтированный в корпусе вкладыш с сегментообразной полостью в нагруженной зоне, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости вкладыша подшипника скольжения, вкладыш выполнен из соединенных между собой внутреннего и наружного слоев, в сегментообразной полости наружного слоя установлен без зазора полый вкладыш с расположенным в нем с гарантированным зазором в нижней части лепестком в виде замкнутой кривой, описанной уравнением в прямоугольных координатах (x²+y²)² -2c²(x²-y²) = d⁴-c⁴, при c < d < c sqrt{ 2} 2, причем длинная ось лепестка перпендикулярна линии действия нагрузки. 2. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что место сужения лепестка жестко зафиксировано креплением. 3. Подшипник скольжения по п. 2, отличающийся тем, что крепление лепестка выполнено в виде проволоки из пружинной стали 65С2ВА. 4. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что модули нормальной упругости внутреннего слоя, полого вкладыша, лепестка и наружного слоя определяются соотношением 50000: 10000: 1: 100000-100000: 20000: 1: 200000. 5. Подшипник скольжения по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что внутренний и наружный слоя выполнены из эпоксидного углепластика, полый вкладыш - из текстолита, лепесток - из марганцовистой стали.