ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ С ДВУМЯ ЗОНАМИ ТРЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК F16C17/02 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в опорах валов, работающих при высоких скоростях скольжения, реверсивном вращательном движении.

Известна опора скольжения, содержащая проушину, вал с углублениями, в которых расположены ролики, которые при высоких скоростях скольжения заклинивают антифрикционную втулку относительно вала, в результате чего процесс трения происходит по наружной поверхности антифрикционной втулки (RU патент РФ № 2461744, кл. F16C 17/02, кл. F16C 33/04, Бюл. № 26). Недостатком данной опоры является невозможность заклинивания внутренней зоны трения цилиндрическим роликом (или возможное заклинивание только при очень высоких скоростях скольжения) вследствие малой поверхности контакта наружной цилиндрической поверхности ролика и внутренней поверхности антифрикционной втулки, а так же свободного вращения ролика относительно своей оси.

Техническим результатом изобретения является повышение долговечности пары трения за счет обеспечения гарантированного заклинивания внутренней зоны трения между валом и антифрикционной втулкой при достижении определенной частоты вращения вала, в результате чего процесс трения будет происходить во второй, наружной зоне трения, тем самым обеспечивая равномерное изнашивание внутренней и наружной поверхностей антифрикционной втулки. Кроме того обеспечивается возможность работы опоры трения с двумя зонами трения при реверсивном движении, а так же используется положительный эффект обратной пары трения. Указанный технический результат достигается за счет того, что углубления вала равномерно расположены по окружности вала, выполнены по всей длине зоны трения и имеют форму трапеции, причем меньшее основание трапеции обращено к центру вала в радиальном направлении, в углубления помещены вкладыши из твердого материала (по сравнению с твердостью антифрикционной втулки) соответствующей трапецеидальной формы, имеющие возможность радиального перемещения, причем большее основание трапеции с боковыми сторонами имеет форму усеченного сегмента окружности, радиус которой совпадает с радиусом вала, а углы, образованные большим основанием и боковыми сторонами трапеции вкладышей обеспечивают возможность заклинивания во внутренней зоне трения антифрикционной втулки и вала.

На фиг. 1 изображена описываемая опора скольжения с двумя зонами трения, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Опора скольжения с двумя зонами трения состоит из проушины 1, антифрикционной втулки 2 с внутренней и наружной рабочими поверхностями, вала 3 с равномерно расположенными по окружности углублениями трапецеидальной формы, внутренней зоны трения 4, наружной зоны трения 5 и вкладышей трапецеидальной формы, соответствующей углублениям вала.

Опора скольжения с двумя зонами трения работает следующим образом. При вращении вала 3, на начальном этапе работы опоры, процесс трения происходит во внутренней зоне трения 4 между валом 3 и внутренней цилиндрической поверхностью антифрикционной втулки 2. При этом, за счет центробежной силы, вкладыши 6, расположенные в углублениях вала 3 расходятся в радиальном направлении, а под действием силы трения - в направлении, противоположном вращению вала 3, причем, на данном этапе вкладыши будут стабилизировать микроструктуру внутренней поверхности антифрикционной втулки 2 за счет ее разглаживания, а в случае выполнения вкладышей 6 из твердого антифрикционного материала и смазывать зону трения 4. При увеличении угловой скорости вращения, за счет угла между боковыми сторонами и большим основанием трапеции вкладышей 6 происходит заклинивание внутренней зоны трения 4 и процесс трения будет происходить по наружной зоне трения 5 - между наружной цилиндрической поверхностью антифрикционной втулки 2 и внутренней цилиндрической поверхностью обоймы 1.

Момент переключения между рабочими зонами трения (внутренней 4 и наружной 5) в зависимости от угловой скорости вращения регулируется углом трапеции между большим основанием и боковыми сторонами вкладыша 6. Вкладыши 6 выполнены симметричными относительно середины их оснований в радиальном направлении, что обеспечивает их работу в режиме реверса. Вкладыши 6 могут изготавливаться из твердого антифрикционного материала. Кроме того, при работе опоры трения по наружной зоне трения 5 будет реализован положительный эффект обратной пары трения. Таким образом, за счет использования при меньшей угловой скорости вала 3 - внутренней зоны трения 4, а при большей угловой скорости вала 3 - наружной зоны трения 5 достигается равномерное изнашивание и распределение нагрузки по всей цилиндрической поверхности антифрикционной втулки 2, что приводит к повышению долговечности пары трения.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в опорах валов, работающих при высоких скоростях скольжения, реверсивном вращательном движении. Опора скольжения с двумя зонами трения состоит из проушины, антифрикционной втулки с внутренней и наружной рабочими поверхностями, вала, с равномерно расположенными по окружности углублениями трапецеидальной формы, и вкладышей трапецеидальной формы, соответствующей углублениям вала. Технический результат достигается за счет обеспечения гарантированного заклинивания внутренней зоны трения между валом и антифрикционной втулкой при достижении определенной частоты вращения вала, в результате чего процесс трения будет происходить во второй, наружной зоне трения, тем самым обеспечивая равномерное изнашивание внутренней и наружной поверхностей антифрикционной втулки. Кроме того, обеспечивается возможность работы опоры трения с двумя зонами трения при реверсивном движении, а также используется положительный эффект обратной пары трения. Достигается повышение долговечности пары трения. 2 ил.

Опора скольжения с двумя зонами трения, содержащая обойму, антифрикционную втулку с внутренней и наружной зонами трения, вал с углублениями, в которых размещены вкладыши, отличающаяся тем, что углубления вала равномерно расположены по окружности вала, выполнены по всей длине зоны трения и имеют форму трапеции, причем меньшее основание трапеции обращено к центру вала в радиальном направлении, в углубления помещены вкладыши из твердого материала, по сравнению с твердостью антифрикционной втулки, соответствующей трапецеидальной формы, имеющие возможность радиального перемещения, причем большее основание трапеции с боковыми сторонами имеет форму усеченного сегмента окружности, радиус которой совпадает с радиусом вала, а углы, образованные большим основанием и боковыми сторонами трапеции вкладышей, обеспечивают возможность заклинивания во внутренней зоне трения антифрикционной втулки и вала.