РАДИАЛЬНЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ С ТВЕРДОЙ СМАЗКОЙ Российский патент 2024 года по МПК F16C17/02 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в опорах валов, работающих при высоких скоростях скольжения, при значительных нагрузках, реверсивном вращательном трении, в вакууме, водной и газодинамической среде.

Известен радиальный подшипник скольжения с твердой смазкой, содержащий обойму, с установленными в ее отверстиях подпружиненными элементами твердой смазки, причем отверстия выполнены попарно сходящимися на рабочей поверхности под углом к радиальным осям (SU Авторское свидетельство №1167366, кл. F16C 17/02, 15.07.85, Бюл. №26). Недостатком такого подшипника являются его низкая несущая способность, из-за резкого снижения прочностных свойств обоймы вследствие выполнения сквозных (или значительной глубины по сравнению с толщиной обоймы) отверстий для смазки, расположенных как по всей окружности обоймы, так и по всей длине зоны трения подшипника скольжения. Кроме того, такая конструкция технологически сложная и дорогая в изготовлении.

Техническим результатом является повышение надежности и несущей способности, а также упрощение конструкции радиальных подшипников скольжения с твердой смазкой за счет упразднения множества отверстий для ротапринтной смазки с пружинами. Указанный технический результат достигается за счет того, что, на поверхности вала, в осевом направлении по всей длине зоны трения, выполнены желоба треугольного сечения, элементы твердой смазки, соответствующей желобам формы, помещены в желоба с возможностью перемещения в радиальном направлении, причем, один угол направлен к оси вала, а два других - в противоположных направлениях углового перемещения. В такой конструкции процесс смазывания будет происходить за счет прижимной силы (силы заклинивания), которая является векторной результирующей центробежной силы и силы трения между элементом твердой смазки и антифрикционной втулкой.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого радиального подшипника скольжения, с частным разрезом в осевой плоскости. На фиг. 2 представлен разрез А-А фиг. 1 в радиальной плоскости, с указанием формы и взаимного расположения твердых смазочных элементов.

Подшипник содержит обойму 1, антифрикционную втулку 2, вал 3, зону трения 4, элементы твердой смазки треугольного сечения 5, расположенные в соответствующих желобах на поверхности вала по всей длине зоны трения с возможностью свободного перемещения в радиальном направлении, причем один угол направлен к оси вала, а два других, соответственно - в направлении вращения вала и в направлении противоположном направлению вращения вала при реверсе. При вращении вала 3 относительно антифрикционной втулки 2 твердые смазочные элементы 5, расположенные в соответствующих желобах вала, под действием силы трения Fтр, согласно закону Амонтона-Кулона Fтp=μN, где μ - коэффициент трения, N - сила нормальной реакции опоры и центробежной силы Fцб=mV²/r, где m - масса вращающегося тела, V - скорость вращения, r - радиус вращения прижимаются к втулке 2 с силой Fп, показанной на силовом многоугольнике фиг. 2, за счет чего происходит смазывание рабочих поверхностей в зоне трения 4. Из приведенных аналитических зависимостей следует, что обеспечение нормальной прижимной силы зависит от скорости скольжения, поэтому данная конструкция разработана применительно к высокоскоростным радиальным подшипникам скольжения. В такой конструкции процесс смазывания будет происходить за счет прижимной силы (силы заклинивания) (Fп), которая является векторной результирующей центробежной силы (Fцб) и силы трения (Fтр) между элементом твердой смазки и антифрикционной втулкой.

Предлагаемая форма поперечного сечения твердого смазочного элемента 5 предназначена для радиальных подшипников скольжения, работающих в реверсивных режимах трения. Однако, в качестве вариативности конструктивного исполнения, предложенная конструкция будет работать и при одностороннем вращательном движении, при условии, что смазочный элемент 5 будет иметь клиновидную форму, для возможности заклинивания, с направлением клина, противоположным направлению вращения вала 3 относительно антифрикционной втулки 2. Угол клина и размер твердого смазочного элемента и при реверсивном и при одностороннем вращательном трении выбирается индивидуально для типов подшипников скольжения в зависимости от требуемых технических характеристик их работы.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в опорах валов, работающих при высоких скоростях скольжения, при значительных нагрузках, реверсивном вращательном трении, в вакууме, водной и газодинамической среде. С целью повышения надежности и несущей способности, а также упрощения конструкции радиальных подшипников скольжения с твердой смазкой упраздняются множество отверстий для ротапринтной смазки с пружинами. Вместо этого предлагаются поверхностные желоба треугольного сечения с элементами твердой смазки, которые имеют возможность свободного перемещения в радиальном направлении. В такой конструкции процесс смазывания будет происходить за счет прижимной силы (силы заклинивания), которая является векторной результирующей центробежной силы и силы трения между элементом твердой смазки и антифрикционной втулкой. Достигается повышение надежности и несущей способности. 2 ил.

Радиальный подшипник скольжения, состоящий из обоймы, антифрикционной втулки, вала и элементов твердой смазки, отличающийся тем, что на поверхности вала, в осевом направлении по всей длине зоны трения, выполнены желоба треугольного сечения, элементы твердой смазки, соответствующей желобам формы, помещены в желоба с возможностью перемещения в радиальном направлении, причем один угол направлен к оси вала, а два других - в противоположных направлениях углового перемещения.