Упругая опора с регулируемой жесткостью Советский патент 1983 года по МПК F16C27/02 

32 25 281 6 5 51 8 j/

/У / / 11./ ,у

9 10 26 г 50732 3

fS

W

4

фиг.1 Изобретение относится -к станкостроению и может быть использовано в опорных узлах высокоскоростных ро торов химических центробежных машин электромашин, турби.н и т.п. Известна демпферная опора вала с регулируемой жесткостью, содержащая вкладыш, выполненный из двух коаксиально расположенных с зазором одна относительно другой втулок, внут ренняя из которых связана с дополни тельной массой через упругий элемен нерегулируемой жесткости, а наружна выполнена поворотной и связана с до полнительной массой через упругий э мент с автоматическим регулятором жесткости 13Такая конструкция позволяет расш рить частотный диапазон демпфирования и повысить эффективность опоры, однако введение дополнительной колеблющейся массы между подшипнико и корпусом опоры ведет к увеличению реакций в опоре, ухудшению работы подшиг1ника, что снижает надежность опоры. Известна также упругая опора с регулируемой жесткостью, состоящая из трех коаксиальных втулок, наружн из которых жесткая с радиальными выступами, промежуточная - упругая, гладкостенная, а внутренняя - жест кая, подвижная.с радиальными выступами на наружной стороне, и устройс ва регулирования жесткости 2, Однако регулирование, жесткости |Ьсуществляется угловым смещением втулок друг относительно друга. При значительном сближении радиальных выступов внешней и внутренней втулок происходит заклинивание втулок и резко возрастает жесткость упругой опоры. Резкое возрастание жесткости упругой опоры создает неблагоприятный режим работы опор механизма и приводит к их быстрому выходу из строя. Целью изобретения является повышение надежности опоры с регулируемой жесткостью. Поставленная цель достигается тем, что в упругой опоре с регули.руемой жесткостью, состоящей из тре коаксиальных втулок, наружная из которых выполнена жесткой с радиаль ными выступами, на внутренней повер ности промежуточная - упругой, глгш костенной, а внутренняя - подвижной с радиальными выступами на наружной поверхности, радиальные выступы наружной втулки выполнены переменной ширины в осевом направлении, а упругая гладкостенная втулка уСтановлена с возможностью осевого перемещения. Выполнение радиальных выступов Наружной втулки переменной ширины |В осевом направлении позволяет изменять жесткость втулки до необходимой величины путем перемещения промежуточной упругой гладкостенной Втулки вдоль оси наружной втулки и фиксации ее в необходимом положении. В связи с тем, что ширина радиальных выступов наружной втулки .является переменной по оси втулки, то перемещая упругую втулку вдоль этой оси можно изменять длину участков упругой втулки, заключенную ;между краями соседних радиальных выступов наружной и внутренней втулок, тем самым изменяя величину жесткости упругой опоры. Так как максимальная ширина выступов является величиной строго регламентированной, то полностью исключается возможность заклинивания втулок друг относительно друга. Таким образом, выполнение радиальных выступов наружной втулки переменной ширины в осевом направлении существенно повышает надежность опоры с регулируемой жесткостью. На фиг.1 изображена упругая опо|ра с регулируемой жесткостью,план и продольный разрез, на фиг.2 - упругая опора в аксонометрии ( в частично разобранном виде). Упругая опора с регулируемой жесткостью состоит из трех вставленных друг в друга наружной 1, упру.гой 2 и внутренней 3 втулок, а также снабжена устройством 4 регулирования-жесткости , которое состоит из упорной втулки 5, типонки 6, разрезной I гайки 7 и стопорного винта 8. На одной из сторон внутренней поверхности 9 наружной втулки 1 расположены н диальные выступы 10, которые выполнены переменной ширины в осевом направлении. Упругая втулка 2 своей наружной поверхностью 11 опирается на внутреннюю поверхность 12 радиальных выступов 10, а внутренней, поверхностью 13 на наружную поверхность 14 радиальных выступов 15 внутренней втулки 3. Упругая втулка 2 торцовой поверхностью 16 упирается в бурт 17 радиальных выступов 15. На торцовой поверхности 16 втулки 2. имеется осевой выступ 18, который При сборке вводится в паз 19 втулки 3, чем исключается угловое смещение втулок 2 и 3 друг относительно друга. Упругая втулка 2 своей торцовой поверхностью 20, на которой расположен осевой выступ 21, упирается в торцойую поверхность 22 осевых выступов 23, которые расположены на.торцовой поверхности 24 упорной втулки 5. Осевой вЫступ 21 входит в паз 25. чем исключается угловое смещение втулок 2 и 5 друг относительно друга. Упорная втулка 5 вставлена по посадке с зазором в осевое отверстие 26. которое находится в центре втулки 1. На наружной поверх ности 27 упорной втул1 и 5 закреплен шпонка 6, которая может свободнр перемещаться по шпоночному, пазу 28. На внутренней поверхности 9 наружной. втулки 1 со стороны противоположной радиальным выступам 10, выполнена резьба 29. по которой Ходит разрезная гайка. 7, которая при помо зи- кольцевой канавки 30 скреплена подвижным соединением с упорной втулкой 5 через бурт 31 этой штулки Разрезная гайка 7 имеет радиальную прорезь 32 и стопорный винт 8. ввинченный в тонкую часть 33 и упирающийся в толстую часть 34 разрезной гайки 7. В рабочем .состоянии кольцевая полость 35 внутреннего-жесткого кольца 3 служит гнезде для подшпйникоЕой опорл ротора. Предварительны осевой натяг осуществляется пружиной 36, которая, давит на втулку 1. Втулка 1 помещена в отверстие корпуса 37 с возможностью свободного осевого перемещения. При создании предварительного осевого натяга усилие от пружины 36 через втулку 1, разрезную гайку 3 передается на подшипниковую опору ротора. При тепловых расширениях ротора во время его работы происходит осевое перемещение свободного конца ротора вмесг те с подшипниковой опорой закрепленной во втулке 3 упругой опоры с ре.гулируемой жесткостью, а следователь но, происходит перемещение и всей упругой опорл по цепочке: втулка 3, упругая втулка 2, упорная втулка 5, разрезная гайка 7, наружная втулка 1 и далее происходит сжатие пружины 36 чем обеспечивается сохранение постоянного осевого натяга. Регулирование жесткости упругой Ьпоры осуществляется следующим образом. Выворачивая стопорный винт 8, который служит для фиксации разрезной гайки 7 на резьбе 29, придаем ей возможность свободного перемещения п6 резьбе 29. Поворачивая -айку 7 в , ту или другую сторону, мы одновремен.но перемещаегм ее по резьбе 29 вдоль оси опоры.Благодаря наличию кольцевой канавки 30 и бурта 31, гайка 7 перемещаясь в ту или другую сторону. перемещает вместе с собой и упорную втулку 5. которая совершает лишь осевые перемещения благодаря наличию шпон- . ки 6 и шпбночного паза 28. Вследствие того, что наружная втулка 1 постоянно находится под воздействием пружины 36, упругая втулка 2 вместе с втулкой 3 также будет перемещаться вдоль оси по выступам 10 в ту или Другую сторону. Так как радиальные выступы 10 имеют переменную ширину в осевом направлении. то, располагая упругую втулку 2 в том или ином месте на выступах 10 мы изменяем расстояние между краями соседних радиальных выступов 10 и 15, тем самым изменяется длина части упругой втулки, находящейся между этими соседними выступами, и следовательно, изменяется и жесткость опора. Упругая опора, регулирование жесткости которой осуществляется предполагаемым способом, является надежной в эксплуатации. Эта надежность обеспечивается тем, что ширина радиальных выступов внешней и внутренней втулок не превышает допус-. тимой расчетной величины, следовательно,. исключается возможность совмещения радиальных выступов, приводящая к заклиниванию втулок.

УПРУГАЯ ОПОРА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ, состоящая из трех коаксиальных втулок, наружная из которых выполнена жесткой с радиальными выступа ми на внутренней поверхности, промежуточная - упругой,. гладкостенной а внутренняя - подвижной с ра б1алБными выступами на наружной пове сности. отличающая с я тем. что. с целью повыления надежности опоры с регулируемой жесткостью, радиальные выступы наружной втулки выполнены переменной ширины в йсевом направлении, а упругая гладкостенная втулка установлена с возможностью осе- , вого перемещения. m