Вкладыш подшипника скольжения Советский патент 1985 года по МПК F16C27/02 

IC

о:) со Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах скольжения текстильных машин в качестве подшипников питаюш,их цилиндрой промежуточной передачи к выпускным цилиндрам трепальных машин, подшипников редукторов привода механизма питания, привода шляпочного полотна, подшипников главного вала чесальных машин и других, работаюших в режиме циклических и ударных нагрузок при резком изменении частоты механизма врашения. Известен вкладыш подшипника скольжения, выполненный в виде жесткой втулки с увеличивающейся к середине и торцам со стороны наружной поверхности толшиной, имеюш,ей в средней части отверстия для подвода смазки 1. Данный вкладыш подшипника скольжения обладает невысокой надежностью при работе механизмов на высоких оборотах и с вращающейся нагрузкой, так как происходит интенсивное истечение смазки из зоны трения скольжения, что недопускается в текстильном производстве влсдствие возмож ности возгорания загрязненных зон отработанной смазочной средой, не достигается устойчивая работа из-за возникновения автоколебаний вала, а также в процессе работы наблюдается нестабильность рабочего зазора во времени, что существенно снижает несущую способность подшипника и точность его работы. Известен вкладыш подшипника скольжения, выполненный в виде упругой втулки, имеющей отверстие для подачи смазки с фасонной наружной поверхностью и внутренней цилиндрической рабочей поверхностью, которая сопрягается с валом, образуя зону трения скольжения, соединенную отверстием с полостью между втулкой и корпусом 2. Недостатком этого вкладыша является сложность изготовления фасонной наружной поверхности по расчетной кривизне переменной толщины стенки втулки, снижения жесткости опоры из-за малой площади сопряжения наружной поверхности вкладыща с корпусом подшипника; при работе опоры в режиме циклических и вращающихся нагрузок зарождаются вынужденные дополнительные перемещения вала в радиальном направлении за счет разрыва гидродинамического клина и изменения давления в несущем смазочном слое вследствие наличия отверстия для смазки в наиболее нагруженной несущей зоне, при этом увеличивается истечение смазки из торцов опоры через рабочие зоны трения скольжения, что вызывает нарушение точности работы опоры. Целью изобретения является повышение не.сущей способности опоры. Поставленная цель достигается тем, что. во вкладыше, выполненном в виде втулки с увеличивающейся к середине и торцам со стороны наружной поверхности толщиной, имеющей в средней части отверстие для подвода смазки, утолщение в середине вкладыша выполнено диаметром, равным диаметру торцовых утолщений, и с поднутрениями со стороны торцовых утолщений, а на внутренней поверхности вкладыша в его центральной части выполнено кольцевое углубление, сообщающееся с полостями поднутрений посредством отверстий для подвода смазки, выполненных под углом к плоскости поперечного сечения. На фиг. 1 изображен предлагаемый вкладыш, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Вкладыш подшипника скольжения выполнен в виде упругой втулки 1, имеющей полости 2 между наружной поверхностью 3и 4, соединенные отверстиями 5 с углублением 6, выполненным в средней части внутренней цилиндрической рабочей поверхности 7. Конструктивно вкладыш выполнен так, что на наружной его поверхности имеются вытачки, создаюш,ие полости 2, расположенные симметрично от середины вкладыша. Средняя наружная поверхность 4выполнена так, что за счет поднутрений ее боковые стороны имеют фасонный профиль. Наименьшее сужение фасонных боковых поверхностей средней части по размеру меньше в 1,5 раза размера ширины углубления 6, выполненного на внутренней рабочей поверхности 7. Наружные цилиндрические поверхности 3 и 4 предназначены для сопряжения втулки 1 с корпусом (не показан) с образованием полостей 2 между корпусом и вытачками на наружной поверхности вкладыща, заполненных смазкой. Внутренняя поверхность 7 сопрягается с валом при относитльном зазоре 0,0015 (не показан), образуя несущую зону трения скольжения, соединенную с полостью 2 отверстиями 5 через внутреннее углубление 6. Вкладыш работает следующим образом. Смазка из полостей 2 через отверстия 5 подводится в углубление 6, выполненное на внутренней рабочей поверхности вкладыша. При вращении вала смазка увлекается за счет сил гидродинамического трения в окружном направлении, создавая избыточное давление в средней части вкладыща, которое воздействует на рабочие поверхности 7. Под избыточным гидродинамическим давлением происходит деформация тонких пругих рабочих поверхностей 7, на которых формируются несущие нагрузку гидродинамические клинья.

В нагруженных зонах между валом и внутренними поверхностями 7 втулки 1 происходит заполнение смазкой сдеформированных поверхностями 7 несущих нагрузку смазочных зон. Переменная жесткость по длине втулки i способствует, в зависимости от внешней нагрузки на опору и условий ее эксплуатации, установлению оптимальных размеров несущих нагрузку смазочных зон. В процессе работы прбисходит нагнетание смазки в рабочие зоны, способствующее самоустановлению дополнительных пространств в виде углублений на сдеформированных рабочих поверхностях 7, расположенных с противоположной стороны приложенной внешней нагрузки, заполненных смазывающей средой. Вращающийся вал одновременно с одной стороны за счет сил турбинного эффекта нагнетает рабочую жидкость в эти углубления, а с другой - выкачивает ее. Происходит циркуляция смазки по замкнутой микросистеме. Углубление 6 и переменная жесткость втулки 1

/1-Л

Фиг. 2

по ее длине способствуют созданию разности гидродинамических давлений, обеспечивающих направленное перемещение смазывающей среды к углублению 6, т. е. к середине вкладыща, а к торцовым поверхностям вкладыща попадает слой смазки, толщина которого приближается к размерам молекулы, попавщая к торцам опоры смазывающая среда за счет межмолекулярных имежатомных сил увлекается вращающимся валом в направлении к более глубоким слоям смазки и куглублению 6. Это явление и отсутствие отверстий и канавок в несущих нагрузку смазочных зонах, а также сочетание конструктивных и геометрических размеров втулки 1 полностью исключают истечение смазки из рабочих зон через торцы вкладыша, обеспечивают более устойчивую работу вследствие наличия двух симметричных, несущих нагрузку смазочных зон и позволяют повысить несущую способность

более чем в два раза. В изготовлении конструкция вкладыща технологична.

фиг.

ВКЛАДЫШ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ, выполненный в виде втулки с увеличивающейся к середине и торцам со стороны наружной поверхности толщиной, имеющей в средней части отверстие для подвода смазки, отличающийся тем, что, с целью увеличения несущей способности, утолщение в середине вкладыща выполнено диаметром, равным диаметру торцовых утолщений, и с поднутрениями со стороны торцовых утолщений, а на внутренней поверхности вкладыща в центральной его части выполнено кольцевое углубление, сообщающееся с полостями поднутрений при помощи отверстий для подвода смазки, выполненных под углом к плоскости поперечного сечения. i С/)