Гидростатическая опора Советский патент 1988 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в шпиндельных узлах и системах управления металлорежущих станков.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик путем, уменьшения податливости до нулевого и отрицательного значений.

На фиг. 1 изображена гидростатическая опора, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - гидростатическая опора с жесткой связью противоположных штифтов , продольный разрезу на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3.

Гидростатическая опора содержит подвижную цапфу вала 1 и охватывающую ее с рабочим зазором втулку 2, не- подвижно установленную в корпусе 3. 20 Наружная поверхность втулки 2 образует с корпусом 3 кольцевую полость 4, связанную каналом 5 в корпусе с источником нагнетаемой смазки (не показан)

ки 2 выполнены расположенные по окружности несущие карманы 6, ограниченные уплотняющими поясками 7.

15 ные демпфирующие дроссели 12. Из несущих карманов 6 через дросселирующий зазор между цапфой вала 1 и уплотняющими поясками 7 смазка выходит в окружающую среду. , При отсутствии нагрузки во всех карманах устанавливается одинаковое давление и одинаковое сопротивление щелевых дросселей. В результате приложения нагрузки на вал зазор между

На внутренней поверхности втул- 25 цапфой вала 1 и уплотняющими поясками нагруженного (разгруженного) кармана уменьшится (увеличится), а давление в кармане увеличится (уменьшится) .Под действием увеличивающегося 30 (уменьшающегося) давления в кармане штифт сместится от цапфы (к цапфе), сопротивление соответствующего щелевого дросселя уменьшится (увеличится) , дополнительно увеличивая (уменьшая) давление в нагруженном (разгруВ каждом несзтцем кармане размещены установленные на упругих элементах 8 радиальные штифты 9, имеюпще осевые каналы 10, упругие элементы 8 могут быть выполнены в виде втулок из эластичного материала. Обращенные к цапфе вала 1 торцы 11 штифтов 9 образу- женном) кармане, под действием кото- ют с ее поверхностью щелевые дроссе- рого цапфа вала смещается в противо- ли

1, кроме того, каждый несущий карман 6 дополнительно соединен с источником нагнетаемой смазки через демп- фируюшде дроссели I., которые могут быть выполнены в виде капиллярной канавки на наружной поверхности штифтов 9. Для измерения смещения штифтов и соответствующей нагрузки используются их торцы 13s образующие с корпусом 3 емкостные датчики, соеди ненные проводниками 14 с измерительной аппаратурой 15,

Каждая пара диаметрально располо.женных штифтов 9 может быть смещена по оси втулки относительно другой

пары и связана жестким кольцом 16,

40

45

50

положном направлении, восстанавливая разность давлений в карманах, соответствующую приложенной нагрузке.

При соответствующем выборе, податливости упругих элементов 8 можно получить сколь угодно малую, а также нулевую и отрицательную податливость смазочного слоя опоры. При этом дополнительные дроссели 12 выполняют роль динамических демпферов и обеспечивают устойчивость подшипника при отрицательной податливости. При этом также улучшается сигнал емкостных датчиков, измеряюЕщх смещение штифтов пропорциональное приложенной к валу нагрузке.

охватывающим втулку 2 с зазором, при этом в качестве элемента емкостных датчиков служат изолированные от колец 16 пластины 17.

Опора работает следующим образом. Смазка, подаваемая от источника (не показан) в полость 4 с давлением PJ, , через осевые каналы 10 в- штифтах

9 и целевые дроссели, образованные торцами 11 штифтов и поверхностью цапфы вала 1, поступает в несущие карманы 6, кроме того, смазка в карманы 6 поступает через дополнительные демпфирующие дроссели 12. Из несущих карманов 6 через дросселирующий зазор между цапфой вала 1 и уплотняющими поясками 7 смазка выходит в окружающую среду. , При отсутствии нагрузки во всех карманах устанавливается одинаковое давление и одинаковое сопротивление щелевых дросселей. В результате приженном) кармане, под действием кото- рого цапфа вала смещается в противо-

0

5

0

положном направлении, восстанавливая разность давлений в карманах, соответствующую приложенной нагрузке.

При соответствующем выборе, податливости упругих элементов 8 можно получить сколь угодно малую, а также нулевую и отрицательную податливость смазочного слоя опоры. При этом дополнительные дроссели 12 выполняют роль динамических демпферов и обеспечивают устойчивость подшипника при отрицательной податливости. При этом также улучшается сигнал емкостных датчиков, измеряюЕщх смещение штифтов пропорциональное приложенной к валу нагрузке.

75

1

I I

22Ш/Щ Ш7//

T/W

A -70 Фиг.1

/W

A-A

A -70 Фиг.1

Фи2.2

i-

16

16