Подшипник скольжения Советский патент 1985 года по МПК F16C33/18 

Изобретение относится к подшипникам скольжения и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении, преимущественно в узлах трения лопастных смесителей кормов.

Известен подшипник скольжения, состоящий из набора расположенных по окружности и соединенных между собой элементов скольжения (вкладьшгей). Вкладьш1И размещены и зафикси рованы между двумя (наружной и внутренней) обоймами Cl 3. Однако такой подшипник дорог в изготовлении и эксплуатации (вследствие использования дефицитных материалов), не обладает достаточной надежностью и долговечностью при . работе в пьтеабразивной среде, а также воздействии ударных осевых нагрузок. Известен подшипник, вкладьппи кото рого выполнены из самосмазьшающейся уплотненной древесины и установлены в термопластичной обойме (корпусе) 2J. Однако данный подшипник имеет сложную конфигурацию (вследствие использования дополнительных элементов для смазки) и низкую работоспособность при осевых знакопеременных нагрузках, что снижает область его использования. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является подшипник скольжения, состоящий из полимерной обоймы и набора расположенных в ней по окружности самосмазывающихся вкла на основе уплотненной древесины. Древеснополимерный подшипник изготовляется путем облицовки вкладьш1ей (имеющих поперечное расположение волокон древесины относительно оси подшипника) полимерным материало методом литья под давлением или пре сованием. При этом древесные самосмайывающиеся вкладьш1и образуют пов.ерхность трения, а полимерный мате риал - обойму (корпус) С31|. Недостатками известного устройства являются низкие нагрузочная способность и износостойкость при динамических радиальных к осевых нагрузках при восприятии подшипником осевых нагрузок отсутствует эффект самосма(Зывания. Конструкция не предусматривает демонтаж, замену вьшхедших из строя вкладьш1ей и монтаж подшипника

а дальнейшее использование обоймы, что ограничивает диапазон его использования.

Целью изобретения является увеличение долговечности подшипника, а также удобство монтажа и демонтажа при замене изношенных вкладьш1ей.

Поставленная цель достигается тем, что в подшипнике скольжения. состоящем из объединенных обоймой самосмазывающихся вкладьш1ей на основе утплотненной древесины, обойма состоит из двух дисков, каждьй из которьк вьтолнен с двумя парами диаметрально расположенных упругих торцовых выступов с утолщениями на концах и двумя парами диаметрально расположенных выступов с углублениями у оснований под утолщения, при этом выступы одного диска расположены между выступами другого диска с образованием чередующихся по окружности глухих и сквозных в осевом направлении пазов под вкладьш1и. В глухих пазах размещены вкладыши с перпендикулярным оси подшипника расположением волокон, а в сквозных - с параллельным. При этом поверхности выступов, обращенные внутрь глухих пазов, выполнены волнистыми. На фиг. 1 и 2 показан подшипник в собранном и разобранном виде соответственно, аксонометрическое изображение; на фиг. 3 - подшипник, осевое сечение , на фиг. 4 - развертка внутренней поверхности подшипника. Подшипник скольжения состоит из обоймы, вьтолненной составной из двух идентичных частей (дисков) 1 и 2 и чередующихся глухих 3 и сквозных 4 пазов под самосмазьтающиеся вкладьш1й 5 и 6, изготовленные из уплотненной наполненной древесины. Сквозные пазы 4 обра.зованы упругими выступами 7 частей обоймы. В. глухих пазах 3 обоймы установлены самосмазывающиеся вкладыши 5 с радиальным (поперечным) расположением волокон древесины относительно оси подшипника (поперечные вкладьшш), а в сквозных пазах 4 - вкладьшш 6 с продольным расположением волокон древесины (продольные вкладыши). Диски 1 и 2 (фиг. 3) представляют собой разделенную на две ступенчатые части в поперечном направлении обойму. На взаимодействующих торцах дисков зеркально симметрично расположены выступы 8 со сквозными пазами 4, имеющими углубления 9, а также впадины 10 с пазами, окнами и упругими выступами 7, представляющими собой тонкрстенные перемычки с утолщениями на концах. На основании расчетных и экспет риментальных данных подшипник имеет повьшенную нагрузочную способность и износостойкость, когда площадь самосмазьтающихся вкладышей 5 и б составляет 30-85% площади поверхности трения. При этом для Радиальнр поверхности трения рациональный выбор количества вкладьипей достигается при условии 1,3 В L 1 j6 В,(1) где В - щирина вкладыша; L - расстояние между центрами вкладьш1ей. Рациональньй выбор количества вкладышей п на торцовой (упорной) поверхности достигается при отношении длин дуг наружного Д и вну треннего диаметров подшипника между двумя вкладыщами к его ширине В, определяемым сред ощими нера венстйами в случае, когда условия (1), (2) и (3) не будут удовлетворены, набзпо дается нарушение режима самосмазки (смазочньй слой на контактирующих поверхностях не постоянный), снижение износостойкости и срока службы подшипника. Монтаж подшипника осуществляется следующим образом. Диски 1 и 2 устанавливаются так, чтобы упругие выступы 7 располагались против сквозных гнезд 4 Затем полуобоймы )иксируются путем защелкивания выступов 7 в сквозных гнездах 4 и их углублениях 9 и установк в последние продольных вкладьш1ей б. При этом пазы частей обойм образуют глухие гнезда 3 подшипника, куда затем вставляются поперечные вклады ши 5 . Волнообразность с перемычками на стенках глухих гнйзд надежно удегики поперечные вкладьши в заданном 1 14 положении, В собранном подшипнике вкладыши с продольным расположением волокон древесины 5 образуют торцозую, а с поперечным 6 - радиальную поверхности трения. Демонтаж подшипника производится путем изъятия вкладьипей и деформирования упругих выступов путем их сжатия. В процессе работы подшипник icoHтактирует с валом своими радиальной и торцовыми (или торцоврй) поверхностями. Продольные и погаеречные вкладьши, расположенные на радиальной noBepixHoc-Mi, вocпpииимa pт действутацие на нее статические и динамические радиальнью нагрузки и обес-печйвают наличие постоянного смазоч ного слоя. Продольнью вкяадыши обес печйвают такж самосмазку торцовой поверхности и восприн1 мшот действующее, на подшипник знакопеременное осевое нагружение. При этом возможный в процессе работы некоторьй изгиб вала под нзг1рузкой и нарушения его центровки не выэывае т .деотолнительньрс нагрузок Г1ат1рр1шяая№№к так как возникаквЕ е при этом нагрузки воспринимается продольнеши. вкладьшами. Выполнение обоймы подаипника со ставной из двух идентичных частей со съемными вкладышами, имеющюш поперечное и продольное расположение волокон по отношению к оси подшипника, повышает нагрузочную способность и износостойкость конструкции при радиальных и осевых нагрузках, так как прочность и модуль упругости древесины при сжатии вдоль волокон в 10-20 раз больше, чем поперек. Снабжение обоймы подшяшяка чередующимися ГЛУХ4ФНГИ и скеознйни гнёздами позволяет осуществлять быстрый емонтаж, замену в| 1шеда1их из строя вкладышей и монтаж подшипника на валу (без разборки узлов трения машин и механизмов), а та1Еже последуюее {использование ПОЛУоб0Й1ф1. Снабжение подлпшнйка ущругнми выстзшами, образуюпшми станки сквозных, гнезд, обеспечивает надежность соединения полуобойм при воздействии динамических и термоциклических нагрузок, а его быстрей и легкий демонтак. Для улучшения закрелленшг вкладышей в СКВОЗИ гнездах (« случае воздействия осевой нагрузки с одной

стороны подшипника) последние могут быть снабжены выполненными на выступах стопорными элементами (буграми выступами, гофрами), а вкладыши могут быть выполнены с .соответствующими углублениями, пазами и т.п.

Установка в сквозных гнездах вкладьшей с продольным расположением волокон обеспечивает улучшенное восприятие радиальных динамических и осевых знакопеременных нагрузок, а также легкость д« онтажа и монтажа подшипника по сравнению с вкладышами, имекяцими поперечное расположение волокон древесины.

Наличие участков (вкладышей) с различной еамосмазывающей способностью (поперечное и продольное расположение волокон по отношению к оси подшипника) при соблюдении условий рационального выбора количества вкладышей обеспечивает постоянный (оптимальный) смазочный слой на поверхности трения и тем самым повьшает нагрузочную способность и улучшает износостойкость подшипника, а также расширяет диапазон его применения. Снабжение подшипника волнообразными поверхностями, образующими стенки глухих гнезд, увеличивает допуски на геометрические размеры вкладышей и обеспечивает поддержание постоянного зажимного усилия при одновременном действии вибрации.

динамических и термоциклических нагрузок.

Последнее условие реализуется за счет конструктивного исполнения полых гофр с перемычками, в которых термическое расширение материала гофр обеспечивает постоянство зажимного усилия или автоматическое изменение его при колебаниях температуры. Это достигается благодаря локализаций термических деформаций и приданию им заданного напряжения. Так как при изменении температуры окружающей среды полуобоймы изменяю свои размеры в направлении, тангенциальном к поверхности вала, гофры же изменяют линейные размеры в обратном направлении, обеспечивая компенсацию изменения размеров. Иными словами, обеспечивается постоянство зажимных усилий при изменении температуры (как при нагревании, так и при охлаждении). При этом полости гофр могут заполняться смазочными веществами для улучшения самосмазочной способности подшипника.

Предлагаемый подшипник скольжения обладает широким диапазоном использования, повьшденной нагрузочной способностью и износостойкостью при динамических радиальных и осевых нагрузках, лёгкостью изготовления, монтажа и демонтажа узлов трения.

Ч)

ч

CSJ

«м

tvi

1 3

/

1. ПОДШШНЙК СКОЛЬЖЕНИЯ, состоящий из объединенных обоймой самосмазьгеающихся вкладьппей на основе уплотненной древесины, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, а также удобства монтажа и демонтажа при замене изношенных вкладышей, обойма состоит из двух дисков, каждьА из которых вьтолнен с двумя парами диаметрально расположенных упругих торцовых выступов с утолщениями на концах и двумя парами диаметрально расположенных выступов с углублениями у оснований под утолщения, при этом выступы одного диска расположены между выступами другого диска с образованием чередунндихся по окружности глухих и сквозных в осевом направлении пазов под вкладыши. 2.Подшипник по п. 1, о т л и(rt чающийся тем, что в глухих пазах размещены вклада1Ш1и с перпендикулярным оси подшипника расположением волокон, а в сквозных - с параллельным . 3.Подшипник по п. 1, отличающийся тем, что поверхно4;: сти выступов, обращенные внутрь М Ф глухих пазов,; вьтолнены волнистыми.