ПОРИСТЫЙ ПОДШИПНИК Российский патент 1997 года по МПК F16C33/04 

Изобретение относится к области машиностроения для конструкций узлов трения.

Известен пористый подшипник, содержащий пористую втулку [1]
Недостатки прототипа: недолговечность, обусловленная недостаточными подачей смазки и отводом тепла в зоне трения; низкая несущая способность.

Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности пористого подшипника скольжения, надежности его работы и увеличения срока службы.

Указанный результат достигается тем, что в пористом подшипнике, выполненном в виде пористой втулки, цилиндрические поверхности пористой втулки выполнены эксцентрично одна относительно другой.

На чертеже представлен пористый подшипник, поперечное сечение. Пористый подшипник выполнен в виде пористой втулки 1 и имеет в сечении внутреннюю окружность радиуса r₁ с центром в точке O₁; внешнюю окружность радиуса r₂ с центром в точке O₂; радиус вала r₀ с центром в точке O.

Контуры внутренней и внешней поверхностей втулки 1 подшипника представляют собой эксцентрично расположенные окружности радиусов r₁ и r₂. В сечении пористая втулка имеет переменную толщину. Вал 2 радиуса r₀ вращается вокруг своей неподвижной оси с постоянной угловой скоростью ω Смазка подается под давлением в осевом и радиальном направлениях.

Для обоснования сущности изобретения было проведено теоретическое решение линейной задачи об установившемся движении смазки в несоосном пористом подшипнике переменной толщины и конечной длины.

В цилиндрической системе координат r, q z с началом в центре вала рассматриваемая задача свелась к совместному интегрированию уравнений "тонкого слоя"

и уравнения Дарси

при следующих граничных условиях
U_r=0, U_θ=ωr_o, U_z=0 при r=r_o;

p P при r r₁(1 + H₁);
P=P_д при r=r₂(1+H₂), H₁=ε₁cosθ,

p P P_н при z o, r r₁
p P P_н при z l, r r₁.

(см. К. С. Ахвердиев, Е.С. Подрезов. Расчет составных вкладышей в пористых подшипниках конечной длины. Журнал "Трение и износ", N 1, 1989; К.С. Ахвердиев, Е. А. Евдокимов, Т. С. Головко. Расчет подшипника жидкостного трения с учетом деформации опорной поверхности. Журнал "Трение и износ", N 4, 1987; К.С. Ахвердиев, Л.И. Прянишникова. Об одном точном решении задачи о радиальном пористом подшипнике конечной длины. Журнал "Трение и износ", N 1, 1991).

Решение найдено в виде рядов по степеням параметров ε₁ и ε₂.

Если ε₁ и ε₂ одного и того же порядка малости, т.е. l₁/r₁ l₂/r₂, то из найденных выражений R_x и R_y
R_x=ε₁πr_olR₁₀(r₁)+ε₂πr_olR₀₁(r₁),

где R₁₀(r₁), R₀₁(r₁), R₀₁(r₁) - определяется из граничных условий следует, что несущая способность предложенной конструкции сложнонагруженного пористого подшипника с переменной толщиной пористой втулки в два раза выше, чем у подшипников, имеющих постоянную толщину в сечении. Кроме того, даже в линейной постановке (R_y≠0), т.е. поддерживающая сила не перпендикулярна линии центров, что играет существенную роль при исследовании устойчивого режима работы подшипника.

Пористые подшипники скольжения новой конструкции имеют меньший износ рабочих поверхностей.

Использование: в узлах трения разнообразных конструкций области машиностроения. Сущность: пористая втулка пористого подшипника скольжения имеет переменную толщину за счет эксцентрично расположенных окружностей сечения внутреннего и внешнего контуров поверхностей. Такое выполнение повышает несущую способность и срок службы. 1 ил.

Пористый подшипник, выполненный в виде пористой втулки, отличающийся тем, что цилиндрические поверхности пористой втулки выполнены эксцентрично одна относительно другой.