ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1996 года по МПК F16C17/02 

Изобретение относится к области деталей машин, а именно к подшипникам скольжения, и может быть использовано в станкостроительной, машиностроительной, автотранспортной и другой промышленности.

Прототипом изобретения является подшипник с бочкообразной формой шипа, являющейся естественной формой и цилиндрическими вкладышами (патент ФРГ N 815875, кл. НКИ 47В4, 1949 г.) (1).

Бочкообразная форма шипа в сравнении с цилиндрической образует дополнительно два несущих масляных клина в осевом направлении, два подшипника без кромочных контактов, уменьшает торцевую утечку масла и тем самым увеличивается грузоподъемность, виброустойчивость, надежность и долговечность подшипника скольжения. Однако неправильный выбор относительной величины радиального зазора в подшипниках снижает его грузоподъемность.

Задача состоит в том, чтобы установить естественную относительную величину радиального зазора в подшипнике скольжения и тем самым создать условия для решения его проблемы грузоподъемности, а следовательно, виброустойчивости, надежности и долговечности.

Планируемый технический эффект определение максимальной удельной грузоподъемности подшипника скольжения.

Планируемый технический эффект достигается следующим образом.

В первом варианте выполнения в подшипнике скольжения с бочкообразным шипом, размещенным во вкладышах, охватывающих шип с зазором, заполненным смазочной жидкостью, согласно изобретению вкладыши выполнены с цилиндрической рабочей поверхностью, а величина бочкообразности шипа на заданной его длине определяется из неравенства:
0≅ Δr≅ 1,12C
при этом образующая шипа выполнена на дуге, например, окружности, радиус кривизны которой вычисляется по формуле:

где Δr величина бочкообразности шипа, Δr=r₂-r₁;
r₁ и r₂ экстремальное значение радиуса шипа;
c величина радиального зазора в подшипнике;
L длина шипа.

Во втором варианте выполнения в подшипнике скольжения с бочкообразным шипом, размещенным во вкладышах, охватывающих шип с зазором, заполненным смазочной жидкостью, согласно изобретению, вкладыши выполнены бочкообразной формы для одноопорного вала, не имеющего смещений в осевом направлении, при этом относительная величина радиального зазора в подшипнике сохраняется неизменной, т.е.

0≅ Δr_max-ΔR≅ 1,12C,
где ΔR величина бочкообразности вкладышей;
R₁ и R₂ экстремальные значения радиуса вкладышей;
ΔR_max величина радиальной бочкообразности шипа выбирается из условия технологической возможности.

Образующие поверхностей шипа и вкладышей выполнены по дугам, радиусы кривизны которых вычисляются по формуле соответственно (фиг.1 и 2)
и
В динамике подшипник скольжения работает следующим образом.

Поверхностные силы, т.е. силы трения на шипе 1, преодолевают силы трения в смазочной жидкости и посредством их сообщают массам частиц смазочной жидкости ускорение. Поверхностные силы вкладышей преодолевают только силы трения в смазочной жидкости. В результате образуется кинетическая энергия, которая посредством сил трения преобразуется в конфузоре в потенциальную энергию сжатого объема смазочной жидкости, которая в диффузоре переходит в кинетическую.

Таким образом, шип находится в несущем слое масла во взвешенном состоянии.

Конструкция подшипника скольжения увеличивает грузоподъемность и как следствие повышается виброустойчивость, надежность и долговечность.

Использование: для станкостроительной, машиностроительной, автотранспортной и др. промышленности. Сущность изобретения: по первому варианту выполнения в подшипнике скольжения с бочкообразным шипом, размещенным во вкладышах, охватывающих шип с зазором, заполненным смазочной жидкостью, согласно изобретению, вкладыши выполнены с цилиндрической рабочей поверхностью, а величина бочкообразности шипа на заданной его длине определяется из неравенства 0≅ Δr≅ 1,12C, при этом образующая поверхность шипа выполнена по дуге, например, окружности, радиус кривизны которой вычисляется по формуле (фиг. 2) ρ=L²/8Δr+Δr/2,, где Δr - величина бочкообразности шипа, Δr=r₂-r₁; r₁ и r₂ - экстремальное значение радиуса шипа; с- величина радиального зазора в подшипнике; L - длина шипа. По второму варианту выполнения в подшипнике скольжения с бочкообразным шипом, размещенным во вкладышах, охватывающих шип с зазором, заполненным смазочной жидкостью, согласно изобретению, вкладыши выполнены рабочей поверхностью бочкообразной формы для одноопорного вала, не имеющего смещений в осевом направлении, при этом относительная величина радиального зазора в подшипнике сохраняется неизменной, т. е. 0≅ Δr_max-ΔR≅ 1,12C,, где ΔR - величина бочкообразности вкладышей, ΔR=R₂-R₁;; R₁ и R₂ - экстремальные значения радиуса вкладышей; Δr_max - величина радиальной бочкообразности шипа выбирается из условия технологической возможности. Образующие поверхностей шипа и вкладышей выполнены по дугам, радиусы кривизны которых вычисляются по формуле соответственно. 2 ил.

1. Подшипник скольжения, содержащий бочкообразный шип, размещенный во вкладышах, охватывающих шип с зазором, заполненным смазочной жидкостью, отличающийся тем, что вкладыши выполнены с цилиндрической рабочей поверхностью, а величина бочкообразности шипа на заданной его длине определяется из неравенства
0≅Δr≅1,12c,
при этом образующая шипа выполнена на дуге, например, окружности, радиус кривизны вычисляется по формуле

где Δr величина бочкообразности шипа, Δr = r₂-r₁;
r₁ и r₂ экстремальные значения радиуса шипа;
с величина радиального зазора в подшипнике;
L длина шипа. 2. Подшипник, содержащий бочкообразный шип, размещенный во вкладышах, охватывающих шип с зазором, заполненным смазочной жидкостью, отличающийся тем, что вкладыши выполнены с рабочей поверхностью бочкообразной формы для одноопорного вала, не имеющего смещений в осевом направлении, при этом величина радиального зазора в подшипнике сохраняется неизменной, т.е.

0≅Δr_max-ΔR≅1,12c
где ΔR величина бочкообразности вкладышей, ΔR = R₂-R₁
R₁ и R₂ экстремальные значения радиуса вкладышей;
Δr_max величина радиальной бочкообразности шипа, выбранная из условий технологических возможностей, Δr_max= r₂-r₁;
r₁ и r₂ экстремальные значения радиуса шипа;
с величина радиального зазора в подшипнике,
причем образующие поверхностей шипа и вкладышей выполнены по дугам радиуса, кривизны которых вычисляются по формулам соответственно