КОМБИНИРОВАННАЯ ОПОРА Российский патент 1997 года по МПК F16C21/00 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к опорам для валов и осей.

Для работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей известна комбинированная опора, состоящая из подшипника качения, подшипника скольжения и переключающего механизма (1). Эти опоры не нашли широкого распространения из-за повышенной габаритности, конструктивной сложности и как следствие недостаточной технологичности и надежности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является опора качения из подшипника качения, в глухих отверстиях внутреннего кольца которого свободно установлены грузовики (2). При запуске опора с расширенными функциональными возможностями работает в режиме трения качения. При достижении определенной скорости вращения центробежная сила грузовиков достигает такой величины, при которой тормозящий момент от их действия в сепаратор становится больше момента вращения, действующего на тела качания. Вследствие этого сепаратор заклинивается на внутреннем кольце подшипника и опора переходит на режим гидродинамического скольжения сепаратора с телами качения относительно наружного кольца, при этом несущий слой образуется между сепаратором и наружным кольцом. Однако, при малой плотности несущего слоя, например при газодинамическом скольжении, грузополъемность известной опоры с расширенными функциональными возможностями недостаточна. Кроме того, переход на режим газодинамического скольжения может несостояться из-за повышенного момента вращения тел качения в условиях "сухого" трения, что приведет опору к преждевременному выходу из строя.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение грузоподъемности и надежности.

Эта задача решается тем, что комбинированная опора, содержащая подшипник качения с внутренним и наружным кольцами, телами качения и сепаратором, и подшипник скольжения по внутренней поверхности наружного кольца подшипника качения, дополнительно снабжена подшипником скольжения по наружной поверхности внутреннего подшипника качения. Кроме этого, сепаратор может быть выполнен в виде соединенных распорками двух боковых шайб, а подшипники скольжения в виде сегментных самоустанавливающихся вкладышей, размещенных на распорках сепаратора с возможностью взаимодействия каждого вкладыша с соответствующей поверхностью кольца подшипника качения и со смежными телами качения.

На фиг. 1 показана комбинированная опора, общий вид; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг.1.

Комбинированная опора состоит из подшипника качения с внутренним 1 и наружным 2 кольцами, телами качения 3 и сепаратором из двух торцевых шайб 4, соединенных цилиндрическими растворами 5. На распорках 5 установлены сегментные самоустанавливающиеся вкладыши подшипников скольжения 6 и 7 с сопряжением каждого вкладыша с соответствующими кольцом и смежными телами качения. Для фиксации вкладышей последние имеют на основании полуцилиндрические выточки 8.

Комбинированная опора работает следующим образом. При трогании с места (запуска) несущий гидро- или газодинамический слой между подшипниками скольжения 6, 7 и соответствующими кольцами 1, 2 отсутствует и опора начинает работу в режиме трения качения, при этом нагрузка, действующая на опору, воспринимается поверхностями качения. По мере увеличения скорости вращения между подшипниками скольжения и соответствующими кольцами образуется несущий гидро- или газодинамический слой и опора переходит на работу в совместном режиме трения качения и скольжения, при этом часть нагрузки с поверхностей качения переходит на вкладыши подшипников скольжения. При заданной скорости вращения несущая способность гидро- или газодинамического слоя подшипников скольжения становится равной действующей нагрузке на опору, вследствие чего поверхности качения разгружаются и переходят на режим трения скольжения совместно с вкладышами подшипников скольжения.

Таким образом, комбинированная опора имеет расширенные функциональные возможности и за счет дополнительного подшипника скольжения повышенные грузоподъемность и надежность.

Использование: в машиностроении, конкретно в опорах для валов и осей. Сущность: комбинированный подшипник состоит из подшипника качения с внутренним и наружным кольцами, телами качения, сепаратором из двух боковых шайб, соединенных распорками, и подшипника скольжения по внутренней поверхности наружного кольца и по наружной поверхности внутреннего кольца. Подшипники скольжения выполнены в виде сегментных самоустанавливающихся вкладышей, размещенных на распорках сепаратора с сопряжением каждого вкладыша с соответствующим кольцом и смежными телами качения. Такое выполнение обеспечивает расширение функциональных возможностей и повышение грузоподъемности и надежности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Комбинированная опора, содержащая подшипник качения с внутренним и наружным кольцами, телами качения и сепаратором и подшипник скольжения по внутренней поверхности наружного кольца подшипника качения, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена подшипником скольжения по наружной поверхности внутреннего кольца подшипника качения. 2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что сепаратор выполнен в виде соединенных распорками двух боковых шайб, а подшипники скольжения в виде сегментных самоустанавливающихся вкладышей, размещенных на распорках сепаратора с возможностью взаимодействия каждого вкладыша с соответствующей поверхностью кольца подшипника качения со смежными телами качения.