Подшипниковый узел сателлита Советский патент 1984 года по МПК F16C17/26 

11 Изобретение относится к маишностр ению, в частности к конструкции комбинированных подшипниковых узлов, со держащих подшипник без смазки и подшипник жидкостного , и может использоваться в опорах сателлитов планетарных редукторов. Известен подшипниковый узел сколь жения сателлита, содержащий сателлит валик (ось сателлита), опору валика, втулку из антрифрикционного материал узел крепления и систему подвода и отвода смазки. Втулка из антрифрикци онного материала запрессована во внутреннее отверстие сателлита. Шейкой является валик, неподвижно закре ленный в водиле. При такой конструкции втулка вращается вместе с сгпеллитом, а место воздействия нагрузки на опору остается неизменным относительно водила С 1 1. Недостатком подшипникового узла является то, что втулка из антифрикционного материала испытывает значительную усталостную нагрузку и развальцовывается . Наибцлее близким по технической сущности к предлагаемому является подшипниковый узел сателлита, содержащий сателлит, валик (ось сателлита антифрикционный слой, водило; узел крепления и систему подвода и отвода смазки, В этом подшипниковом узле антифрикционньм слой залит непосредственно на ось сателлита. Внутреннее отверстие сателлита является поверхностью скольжения 2. Недостаток известной конструкции связан с заливкой антифрикционного слоя на наружную поверхность валика. Существующие технологические и метал лургические приемы заливки не обеспе чивают достаточного сцепления с осно вой покрытия требуемой пористости, что приводит к быстрому разрушению покрытия уже на стадии стендовых испытаний и в начале эксплуатации и обусловливает низкую надежность подшипникоБого узла. Процесс разрушения усугубляет и то, что покрытие работа ет как в режиме граничного трения при пуске и останове, так и в режиме гидродинамической смазки, усиливающем процесс разрушения. Причем период работы узла в этом режиме является наиболее длительным. Кроме того, залитый по всей длкпе подшипника антифрикционный материал снижает гидродинамические характерис тики иодшипника до уровня своих антифрикционных свойств. Например, один из лучших антифрикционных материалов баббит воспринимает допускаемую удельную нагрузку до 50 кг/см при максил альной температуре в узле трен fя до 90 С, в то время масляная пленка, образующаяся между трущимися поверхностями, работоспособна при более значительных величинах гидроди ам ческих характеристик. Цель изобретения - повышение долговечности узла путем улучшения его гидродинамических характеристик, Поставле)1ная цель достигается тем, что подшипниковый узел сателлита., содержащий свободно установленный в сателлите и закрепленный в щеках опоры залик, снабжен плавающей втулкой, размещенной на валике между щеками водила и установленными в его шеках между валиком и сателлитом торцовыми вкладышами с криволинейной вогнутой поБерд:ностью, покрытой антифрикционным слоем и контактирующей с ответной внутренней поверхностью сателлита, Ма фиг, 1 показан подшипниковый узел сателлита, разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 3 сечение Б-В на фиг. 1; на фиг, 4 сечение А-А на фиг, 1 (в динамике); на фиг, 5 - сечение Б-Б на фиг. 1 (з динамике). Подшипниковый узел сателлита содержит водило, состоящее из двух щек 1, в отверстия которых посредством торцовых вкладыщей 2 установлен валик 3 и закреплен в них посредством болтового соединения, состоящего из компенсирующих колец 4, упорной шайбы 5, болтов 6 с замковой шайбой 7„ На наружной поверхности 8 скольжения валика 3 между торцовыми вкладьш1ами 2 свободно расположена плавающая втулка 9, Кольца 10 установлены в расточках, представляющих собой торцовые глухие цилиндрические пазы сателлита 11, и опираются вместе с сателлитом через антифрикционный слой 12 на торцовые вкладьш1И 2. Поверхности скольжения колец 10 и вкладыщей 2 выполнены криволинейными, например тороидальными, а антифрикционный слой 12 закреплен на одной из них. Сателлит 11 расположен относительi:o наружной поверхности 13 плавающей нтулки 9 с радиальным зазором 14. Такое расположение обеспечивается тем, что криволнр1ейиая поверхность скольжения колец 10 выполнена больше криволинейной поверхности вкладыша 2 с учетом то |цины антифрикционного слоя 12, расположенного между ними, на величину , зазора 15. Этот зазор выбирается равным по вели 1ине Д2 зазора 16 между наружной поверхностью валика 3 и внутренней поверхностью плавающей втулки 9. Торцовые вкладыши 2 имеют расточки 17 (фиг. 1), выполненные соосно с их криволинейными поверхностями скольжения и имеющие длину большую, чем длина этих поверхностей. Образовавшийся зазор между поверхностями валика 3 и расточками 17 заполнен эластичным материалом, например ре,и1гой. Такое выполнение торцовых вкладышей 2 обеспечивает радиальную податливость криволинейным поверхностям скольжения и повышенную износоустойчивость внутренним поверхностям 18. Система подвода и отвода смазки включает входные каналы 19, полость 20 валика 3, отверстия 21 в валике 3 и отверстия 22 в плавающей втулке 9. Подшипниковый узел сателлита, встроенный в реальный планетарный ре дуктор, работает следующим образом. В нерабочем положении сателлит 1 своей массой через кольца 10 опирае ся на торцовые вкладьш1и 2, встроенные в щеки 1 водила. При этом велич на сГ радиального зазора 14 выбрана равной или большей, чем величина ма симальной толщины Ь пахсмазочной пленки, которая, как и последующ; толщины смазочных пленок, принята из условий гидродинамического расчета, т.е. сГ У/ . После включения пл нетарного редуктора в режиме пуска (или останова), когда сателлит вращается с малой частотой при включен ной системе подачи и отвода смазки, которая осуществляется через входны каналы 19, полость 20 валика 3 и от верстия 21 и 22 в зазоры 14 и 16 и отводится через зазоры 15, нагрузка от сателлита 11 через тороидальные поверхности скольжения колец 10 и торцовых вкладышей 2 передается на щеки 1 водила.В этих режимах с целью устранения возможности металлическог контакта по мере износа антифрикцио ного слоя толщина последнего выбира ется больше неличины а радиального зазора 14, а в узел крепления валика 3 введены прокладочные компенсирующие кольца 4, которые по мере износа антифрикционного слоя демонтируются. По мере достижения сателлитом определенной частоты вращения и максимальной нагрузки плавающая втулка 9 всплывает до образования радиального зазора между наружной поверхностью валика 3 и внутренней поверхностью скольжения втулки 9. Величина о этого зазора выбирается в пределах hmin 2 ™е h - соответственно минимальная и max максимальная величины толщины смазочной пленки. Величина всплытия втулки равна Н &2 (2 На величину Н, сохраняя радиальный зазор с/, всплывает и сателлит 1 1 . В этом положении сателлита исключается металлический контакт между криволинейными поверхностями скольжения кольца 10, антифрикционного слоя 12 и вкладьш1а 2, и между ними образуется радиальный зазор, величина которого равна 0., 2 + Л . В случае, если Д то с/ . Для нормальной работы в реальных условиях зацепления подшипникового узла сателлита в планетарном редукторе следует при расчете наложить ограничение на выбор величины всплытия сателлита. Она должна находиться в пределах поля допуска на межцентровое расстояние зацепления. В противном случае наблюдается повышенный износ антифрикционного слоя 12 и поверхности контактов зубцов передачи планетарного редуктора. В процессе работы нагрузка на валик 3 динамическая. При воздействии нагрузки на криволинейную поверхность скольжения вкладьпиа 2 эта поверхность деформируется в радиальном направлении в пределах упругости материала, заполняющего расточки 17. Оптимизация величины деформации для каждого подшипникового узла осуществляется расчетом путем подбора сечения в месте тороидальной поверхности скольжения втулки 2 и соотношения длины расточки 17 и поверхности скольжения. Податливость криволинейной поверхности скольжения частично амортизирует нагрузку и способствует равномерному распределению усиЛИЯ Jill nOBtJpXHO ;

обесг1еч;1Еаег ;л, ностн 5/зла его пя-: Примаие:-1.1е из обр;/ обеспечить позьнцеинч,, работе и улучшить );i характеристики под-ин: с;ате1 лита пpи JCi ггreл; HbBsi и другим редукто; бо; 1;аеиия анггифрикцкоi боты в режиме :Kj-f,r ;Koc создания на выходе с

-:(ры иределе1:иого подпора что прн:К),1.ип к равномерному распределению н;1 грузки но длине, подшклиикового узла сателлита.

Увеличение радиальной податливости п/ц;с й из поверхностен скольжения позполит уменьшить ди -:амкческую составляр:1щую peaiai.HK на TopuoBbie вкладьши i; щекч водила от переменных нагрузок -с/собелио при работе в режиме пуска (.uCTaiiOBa) ,, в результате чего уменьищтся ;з;:;сс антифрикционного слоя.

ПОДШтНИКОВЫЙ УЗЕЛ САТЕЛЛИТА, содержащий свободно установленный в сателлите и закрепленный в щеках опоры валик, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, он снабжен плавающей втулкой, размещенной на валике между щеками водила и установленными -в его щеках между валиком и сателлитом торцовыми вкладьпиами с криволинейной вогнутой поверхностью, покрытой антрифрикционным слоем и контактирующей с ответной внутренней поверхностью сателлита. сл /Г

-