Упругая опора Советский патент 1987 года по МПК F16C27/00 

1 13

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в упругих подшипниковых опорах роторных машин.

Цель изобретения - повышение виброустойчивости упругой опоры.

На фиг; 1 изображена упругая опора, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, аксонометрия, разобранное состояние.

Упругая опора состоит из упругой втулки 1, которая содержит жесткие части: внешнюю 2 и внутреннюю 3,связанные между собой упругими элементами 4. Упругие элементы 4 образованы сквозными секториальными пазами: внутренними 5 и внешними 6, лежащими по двум концентричным окружностям. При этом конец каждого внутреннего паза 5 соединен с началом соответствующего внешнего паза 6 радиальными пазами 7. Такое выполнение пазов 5 и 6 образует упругие элементы 4, каждый из которых одним своим концом соединен с внутренней жесткой частью 3 втулки 1 посредством радиальных перемычек 8, а другим своим концом - с внешней жесткой частью 2 посредством радиальных перемычек 9. По торцам 10 и 11 втулки 1 установлены диски 12 и 13, жестко укрепленные на внутренней жесткой части 3 втулки 1. На торцах дисков 12 и 13, обращенньк к втулке 1, вьшолнены торцовые выступы 14 и 15, помещенные в пазы 5 внутреннего ряда, причем внутренние поверхности 16 и 17 выступов 14 и 15 контактируют с внутренней поверхностью 18 пазов 5, а радиус наружных поверхностей 19 и 20 выступов 14 и 15 меньше радиуса внешней поверхности 21 на величину, равную мак симально допустимой амплитуде колебаний ротора, установленного в упругую опору.

Упругая опора работает следуюш 1м образом.

При вращении ротора возникают вибрации, вызванные, например, остаточной неуравновешенностью. При этом происходят радиальные перемещения внутренней жесткой части 3 втулки 1 относительно ее внешней жесткой части 2. Это обеспечивается упругой деформацией упругих элементов 4, при которой перемычки 8 смещаются в радиальном направлении относительно перемычек 9. Следовательно, торцовые

5

1592

поверхности упругих элементов 4 совершают колебательные движения, тем большие, чем сечение упругого элемента 4 ближе к перемычке 9. При этом

5 эти амплитуды равны амплитудам вибраций дисков 12 и 13 только в сечениях, находящихся в непосредственной близости к перемычкам 9. Таким образом, имеется относительное радиальное пеO ремещение торцов упругих элементов 4 относительно внутренних торцов дисков 12 и 13. Этим обеспечивается трение внутри упругой опоры и, следовательно, ее конструктивное демпфи5 рование. Диски 12 и 13 имеют те же колебания, что и внутренняя жесткая часть 3 втулки 1, Следовательно,торцовые выступы 14 и 15 дисков 12 и 13 имеют те же амплитуды вибраций, что

0 и внутренняя жесткая часть 3 втулки 1, а значит и ротор, установленный в упругую опору. В том случае, когда эти амплитуды достигают величины зазора между внешней поверхностью 21 пазов 5 втулки 1 и наружными поверхностями 19 и 20 торцовых выступов 14 и 15 дисков 12 и 13, внешние поверхности 19 и 20 выступов 14 и 15 упираются в поверхность 21 в радиальных сечениях, близких к перемычкам 8 втулки 1. Этим ограничивается дальнейшее увеличение амплитуд вибраций ротора. Перемычки 8 и 9 своими торцами зажаты между дисками 12 и 13,

35 чем исключается взаимное осевое перемещение внутренней жесткой части 3 втулки 1 относительно ее внешней жесткой части 2. Этим повьш1ается осевая жесткость упругой опоры без

40 изменения ее радиальной жесткости.

Ограничение максимальных амплитуд вибраций ротора и конструкционное демпфирование, которые обеспечиваются конструкцией упругой опоры, повы45 шают ее виброустойчивость. Повьш1ение осевой жесткости упругой опоры без изменения ее радиальной жесткости обеспечивает возможность повысить нагрузки, воспринимаемые опорой в

50 осевом направлении, и увеличить ее конструк1щонное демпфирование, в результате чего повышается также виброустойчивость упругой опоры, ресурс подшипников, снижается вибрация и

55 генерируемый роторной установкой шум. Формула изобретения

Упругая опора, содержащая втулку с наружной и внутренней жесткими час30

тями,-соединенными упругими элементами, разделенными концентричными рядами сквозных в осевом направлении пазов, равномерно расположенных по окружности, при этом конец каждого паза одного ряда соединен с началом паза, расположенйого в соседнем концентричном ряду, отличающаяся тем, что, с целью повышения виброустойчивости путем увеличения ее осевой жесткости без изменения радиальной жесткости, ограничения амплитуд

вибраций и создания конструкционного демпфирова1Шя, она снабжена закрепленными на торцах внутренней жесткой части втулки дисками с торцовыми сек- ториальными выступами, наружный диаметр которых меньше диаметра внутренних поверхностей упругих элементов,а наружный диаметр дисков меньше наружного диаметра внешних поверхностей пазов внешнего концентричного ряда и не меньше наружного диаметра упругих элементов.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано- в упругих подшипниковых опорах роторных машин. Цель изЬ рете- ния - повьш1ение виброустойчивости упругой опоры. Эта цель достигается тем, что к упругой втулке с наружной И внутренней жесткости частями, соединенными упругими элементами, образованными ступенчатыми пазашс, расположенными на концентричных окружностях и соединенными радиальными переходами, по торцам жестко крепятся диски. Эти диски имеют секториаль- ные осевые выступы на торцах, обращенных к упругой втулке. Секториаль- ные выступы помещены в пазы внутреннего концентричного ряда, причем зазор между наружным радиусом сектори- альных выступов и внутренним радиусом упругих .секториальных элементов не превьш1ает максимально допустимую амплитуду вибрации ротора. Торцы упругой втулки за счет жесткого креплений к ней дисков плотно прижаты к торцам дисков, обращенным к ней.2 ил. 5 (Л ел со

2 1

19 21

I

12 6 10

1

//////////////

..7///7//////////7//7А -

т

1

//////////////

11

фиъ.1

21

фиг. 2

18