Подшипник скольжения Советский патент 1986 года по МПК F16C17/02 

f

Изобретение относится к ма1лино- строению и может быть использовано в различных узлах трения машин-и .механизмов с жидкостной смазкой, особенно при высоких скоростях скольжения.

Целью изобретения является повышение несущей способности подшипника.

На фиг. 1 - показана втулка подшипника скольжении; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг,. Ij на фиг.З - сечение Б-Б на фигЛ на фиг, 4 - се чение В-В на фиг „I; на фиг, 5 - схе; ма смазки подшипника с микроканав- кой о

Подшипник скольжения содержит втулку 1, на поверхности которой вЫ полнена -система непрерывных микроканавок 2 шириной Ь , имеющих глуби ну, уменьшающуюся от середины втул 1Ш 1 h, к концам И, и расположенных под переменным равномерно изменяющимся углом об к оси втулки, прИ чем в середине втулки канавки парал лельны оси (X., , а на концах втулки перпендикулярны ее оси oi j , В середине втулки выполнена кольцевая канавка 3 с отверстиями 4 для подачи смазки.

Подшипник работает следующем об разом.

Смазка из кольцевой канавки 3 с помощью микроканавок 2 распределяется по поверхности втулки 1 При этом угол Л наклона канавок к оси втулки в значительной мере влияет на расход смазки. На участках, расположенных около кольцевой канав-, ки 3, смазка хорошо распространяется на поверхности. С увеличением угла наклона М1кроканавок 3 распределение смаз1си по поверхности замедляется и при (х; j . 90 дальнейшее распределение смазки по рабочей поверхности затруднено, так как в этом случае гдакроканавки играют роль гидродинамического радиаль ного уплотнения. Таким образом, в зазоре между втулкой и цапфой вала 5 образуется масшяный слой тол- Ь с с меняюш ейся величиной давления и повьш енной несущей способностью.

Изменение давления в смазочном 55и для конфузорного участка

слое в зависимости от глубины hk мик-.

роканавок можно определить следую- dP Ь/u-V- об

щим расчетом.dx h ((Х. Ь/2-о.

032552

На фиг.6 приведена схема смазки поверхности втулки,, на которой имеется смазочная . канавка и цапфы вала 1„ Так как ширина канавки -fe

5 имеет величину значительно меньшую по сравнению с образующей рабочей поверхности втулки, участки втулки 1 и вала 5 представлены в виде прямых. Поверхность вала 5 движется со ско-

SO ростью V параллельно поверхности втулки 1 , Оси координс1Т фиксированы относительно поверхности втулки 1. Заменив дуги, образуюпсие сечение поверхности канавки, хордами, рас15 смотрим течение смазки на диффузор- ном и конфузорном участках, образованных поверхностями: микроканав- ки 2 вала 5. Давление р в смазочном слое между гладкими поверхностями

20 примем равным 0. .Давление во всех :остальных точках микроканавки 2 неизвестно. В связи с малой протяженностью сечения микроканавки 2 в направлении скольжения принимаем, что 25 , I ll - динамический коэффициент вязкости смазки и Я - плотность смазки постоянны.

На диффузорном участке при толсщна смазочного слоя h hj. (l

30 -о . х) на конфузорном участке при b/2s xib толщина смазочного слоя li

НД1 + 2ос oi x),.

где л 2h ;/b h - коэффициент, характеризующий наклон поверхности микроканавки 3,

Уравнение течения смазки в тонком слое

iL.

dxl |U dx I dx

40 ..Интегрируя это уравнение, найдем изменение давления смазки вдоль оси X

dp 6 V / р,-Ь, -

35

45

d)

(p.h

При постоянной плотности смазки последнее уравнение с учетом двух приведенных условий для диффузор- ного участка смазочной щели запишется

JP e/U V Oi. х,-х

dx . he (-Oi xf

Устанавливаем граничные услови

при у О V, V,; Vy 0 при ц h V, О, Vy О при х 0. Р 0

Интегрируя уравнения для обоих участков смазочной щели, получаем для диффузорного участка при -| Ь ..Ь

t 4 М

б/ц.у

ьГ

, -2- +

l4ot x 2 (i+.ot x) 2

3 :

ДЛЯ конфузорного участка при -г- « b

Р:

А-А

2 Фиг. 2

32554

Результаты расчетов по приведенным формулам для масляных канавок различной глубины h при прочих равных условиях показывают, что с 5 увеличением глубины Ь микроканавки 3 падение давления в слое смаз- J ки увеличивается (следовательно, несущая способность повышается) .

10

:

15

Таким образом, выполняя на ра бочей поверхности подшипника систему смазочных микроканавок, одновременно изменяющих угол наклона к оси втулки от й| О до oij 90 и глубину канавки 3 от h, до hj , можно в значительной мере повысить несущую способность подшипника (до 1,5 - 2,0 раза).

ff-ff

Фиг,

. Pacfo8 маеав t м

30 15

го tf to

1530 tS во75

Ф. 5

Редактор А.Ворович

Составитель Б.Моисеева Техред М.Пароцай

8398/38 Тираж 811. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ПГШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор, г, Реше тник