1
Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам изготовления неразъемных подшипников скольжения.
Цель изобретения - повышение долговечности подшипника скольжения.
Изготавливают неразъемный подшипник скольжения гидромашины со стальной втул- , кой, на внутренней поверхности которой находится слой антифрикционного материала.
Наличие в антифрикционном слое монтажных напряжений приводит к суммирова- ю где d - внутренний диаметр втулки; dc -
где б - натяг по диаметру dc (разность диаметров скрепляемых поверхностей); dc - диаметр скрепления; EI и 2 - модули упругости материала втулки и корпуса блока подшипников; Vi и V2 - коэффициенты Пуассона материала втулки и корпуса блока подшипников; Ki и Кг - коэффициенты:
dc
к-1 диаметр скрепления; D - наружный диаметр корпуса блока подшипников.
нию их с эксплуатационными, возникающими от действия рабочих нагрузок на подшипник. Это может вызвать текучесть антифрикционного материала, нарушение геометрии подшипника и схватывание поверхностей трения подшипника и вала, что снижает долговечность подшипника.
Для полной разгрузки антифрикционного слоя от монтажных напряжений необходимо, чтобы упругое напряженное состояние втулки, устанавливаемой в технологический стакан, а затем и в отверстие корпуса подшипника сохранялось.
Идентичность упругого напряженного состояния втулки в стакане и корпусе достигается, если исходить из равенства контактных напряжений по наружному диаметру втулки при ее скреплении со стаканом и корпусом подшипника.
При этом антифрикционный слой на внутренней поверхности втулки разгружен от монтажных напряжений при посадке в стакан или корпус, а при выпрессовке втулки нагружен растягивающими напряжениями, ориентированными по окружности. Эти напряжения возникают за счет того, что упруго сжатая втулка, возвращаясь к своему разгруженному состоянию, растягивает слой антифрикционного материала.
Материал втулки и блока подшипников сталь 45, материал антифрикционного слоя баббит Б83. Температура начала рекристаллизации стали 45 650-700° С, темпе- .ратура плавления баббита Б83 380-420°С. Размеры втулки 072X085X70 мм, размеры корпуса 085Х 0 125Х 100 мм, толщина слоя баббита 1 мм.
Монтажный натяг (разница наружного диаметра втулки и диаметра отверстия корпуса - диаметральный натяг) задают, исходя из конструктивных соображений, равным 0,06 мм.
Изготавливают заготовку втулки, имеющую на внутренней поверхности расточку под слой антифрикционного материала. Размер сечения втулки по сечению заливки 072 X 085 мм, длина 76 мм.
Контактные напряжения по наружному диаметру втулки при скреплении ее с корпусом подшипника определяют, используя за- висимость /
.
.(I)
где б - натяг по диаметру dc (разность диаметров скрепляемых поверхностей); dc - диаметр скрепления; EI и 2 - модули упругости материала втулки и корпуса блока подшипников; Vi и V2 - коэффициенты Пуассона материала втулки и корпуса блока подшипников; Ki и Кг - коэффициенты:
внутренний диам
dc
d - внутренний диаметр втулки; dc -
диаметр скрепления; D - наружный диаметр корпуса блока подшипников.
При 6 0,060 мм; dc 85 мм; Ei 2 21,000 кгc/cм ; К 72/85 0,85; Кг 85/125-0,68; Vi 2 0,28 имеем по формуле 1.
Рк 16,6 МПа .
Предварительные размеры технологического стакана устанавливают равными: 085X0110X76 мм. Материал стакана сталь 40Х.
Исходя из условия равенства величины контактного напряжения по наружному диаметру втулки при скреплении втулки с корпусом определяют требуемый натяг при скреплении втулки со стаканом.
Исходя из зависимости (1), полагая известным значением ,б6 кгс/мм 16,6 МПа
при ,85 и 0,77,
и
имеем
5 d,PK(ii|-VO + 4()h
0,068 им.
Таким образом, окончательные размеры технологического стакана 084,932Х 0 ЮОХ X 76 мм.
В результате запрессовки втулка сжимается так, что ее напряженное состояние соответствует требуемому напряженному состоянию при запрессовке ее в корпус подшипника, так как контактные напряжения на поверхностях скрепления в том и дру- гом случае совпадают.
Для увеличения прочности сцепления наплавляемого слоя баббита с материалом втулки проводят лужение ее внутренней поверхности.
Затем стакан вместе с втулкой на- гревают и проводят наплавку баббита. В результате охлаждения монтажные напряжения в антифрикционном слое отсутствуют при сохранении сжатого состояния втулки.
После проведения торцования втулку монтируют в корпус подшипника. Для этого технологический стакан устанавливают на торец подготовленного для задрессовки отверстия корпуса блока подшипников. Прилагая осевое усилие к втулке, выпрессовыва- ют втулку из стакана. Непосредственная запрессойка втулки в корпус из технологического стакана, минуя свободное состояние втулки, не приводит к нагружению антифрикционного слоя силами упруго сжатой втулки.
Поэтому антифрикционный слой, сформированный в условиях упруго сжатой втулки, не нагружается монтажными напряжениями при установке втулки в корпус блока подшипника. Тем самым создается резерв по нагружению антифрикционного слоя рабочими нагрузками. При нагружении одинаковыми нагрузками подшипник, изготовленный по предлагаемому способу имеет большую долговечность 1800 ч по сравнению с 5000 ч, в случае изготовления подшипника по известному способу.
Формула изобретения Способ изготовления подшипника скольжения, включающий нагрев втулки подшипника, нанесение на ее внутреннюю поверхность слоя легкоплавкого антифрикционного материала с температурой плавления не выше температуры рекристаллизации- материала втулки, охлаждение и последующий монтаж втулки в отверстие корпуса подшипника по посадке с натягом, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности подшипника, перед нагревом втулку устанавливают с натягом в технологический стакан, после нанесения слоя втулку выпрессовывают из стакана одновременно с монтажом ее в корпус подшипника, при этом величину натяга устанавливают из условия равенства контактных напряжений при посадке втулки в технологический стакан и корпус подшипника.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ СБОРКИ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ | 2009 |
|
RU2422690C1 |
Способ изготовления биметаллических втулок сталь-баббит | 2015 |
|
RU2643000C2 |
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Sn-Sb-Cu И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2014 |
|
RU2585588C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО СЛОЯ ВКЛАДЫШЕЙ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ | 2011 |
|
RU2480637C2 |
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВКЛАДЫШЕЙ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ | 2009 |
|
RU2404378C1 |
Подшипник скольжения | 2019 |
|
RU2726348C1 |
АНТИФРИКЦИОННЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВОЙ МЕДИ | 2014 |
|
RU2576740C1 |
ВКЛАДЫШ РАДИАЛЬНОГО ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА | 1999 |
|
RU2162174C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ | 2017 |
|
RU2741972C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО СЛОЯ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ | 2005 |
|
RU2295423C2 |
Изобретение относится к способам изготовления неразъемных подшипников скольжения. Цель изобретения - повышение долговечности подшипника. Суш,ность изобретения заключается в том, что втулку устанавливают с натягом в технологический стакан. Нагревают втулку совместно со стаканом, наносят на внутреннюю поверхность втулки слой легкоплавкого антифрикционного материала с температурой не выше температуры рекристаллизации материала втулки. Охлаждают и выпрессовывают втулку из стакана с одновременным ее монтажом в корпус подшипника. При этом величину натяга определяют из условия равенства контактных напряжений при посадке втулки в технологический стакан и корпус подшипника. i СЛ гчэ 00 4 О5 ;о оо
Орлов П | |||
И | |||
Основы конструирования | |||
Т | |||
I.-М.: Машиностроение, 1977, с | |||
Катодная лампа с внешним подогревом | 1923 |
|
SU493A1 |
Спицын Н | |||
А | |||
Опоры осей и валов машин и приборов.- М.: Машиностроение, 1970, с | |||
Устройство двукратного усилителя с катодными лампами | 1920 |
|
SU55A1 |
Авторы
Даты
1987-01-23—Публикация
1985-05-13—Подача