Гидродинамическая опора Советский патент 1988 года по МПК F16C17/02 

00

сх о |

а

Од

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к подшипникам скольжения, и может быть использовано в узлах трения машин и механизмов для восприятия повышенной радиальной и осевой нагрузок.

Целью изобретения является повышение несущей способности опоры.

На фиг. 1 представлена гидродина- мическая цилиндрическая опора, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез |А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - гидроди- |намическая коническая опора, продоль- разрез; на фиг. 4 - разрез Б-В |на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3.

Опора содержит вал 1, опирающийся |на втулку 2. Втулка выполнена одно- |клиновой со спиралевидной внутренней Ьоверхностью с переменным по всему углу охвата вала радиусом, определяемым по следующей зависимости:

Р - R. h m m

5-2.

(1)

радиус кривой в точке с угловой координатой If ; номинальный размер радиуса вала в рассматриваемом сечении;

максимальный радиальный зазор в соединении вал - подшипник ;

,lm

Ь„

- коэффициент сужения радиального зазора;

h - минимальный радиальный зазор;

Л- 21Г

t

- относительная угловая координата точки на кривой рабочей поверхности профиля.

- угловая координата точки рабочего профиля, рад.

Параметр m следует задавать в пре делах 5-25, так как при малых m несущая способность подшипника сущест 13енно падает, а при значениях больше 25 практически не увеличивается, но при этом возрастает расход смазки

Параметр hg принимается от 10 до 30 мкм. Нельзя принимать его менее Ш мкм, ибо минимальный зазор должен быть больше суммы высот гдакронеров- иостей цапфы и вкладыша совместно с допусками на технологические погрешности. Эта сумма всегда равна или больше 10 мкм. Придать h, значение больше 30 мкм не является рациональ

ным, так как с увеличением h падает несущая способность подшипника.

Для возникновения гидродинамического давления в смазочном слое при вращении вала радиальный зазор должен сужаться в направлении вращения вала от максимального h, где радиус кривой равен ДО минимального ho, где радиус кривой равен р.

Исходя из этого уравнение (1) должно удовлетворять следующему требованию:

,

(2)

20

25

30

35

40

0

5

5

при 4 О (или 0) |) р окс Kg + h RB .- -hoin ; при t 2n (или 8 1) р hp.

Опоры с клиновым зазором указанной формы способны нр.сти повышенные нагрузки.

Под111ипник работает следующим образом.

При вращении вала в направлении сужения клиновидного радиального зазора (в данном случае против часог вой стрелки) в смазочном слое создается гидродинамическое давление, обусловливающее высокую несущую способность родшипника.

Во втором случае (фиг. 3) внутренняя поверхность подшипника является конической, что позволяет сделать подшипник радиально-упорным, т.е. несущим повышенную осевую нагрузку. Подшотник работает аналогично предыдущему .

Применение станков с числовым программным управлением позволяет серийно изготавливать вкладыш под- LUHnHHKOB такого типа с достаточно точным соответствием заданной формой профиля. I

Узлы машин и механизмов подшипников такого типа :позволят уменьшитьi вес и габариты опор трения, повысить их надежность.

Формула изобретения

Гидродинамическая опора, содержащая цапфу вала и охватывающую ее втулку с профилированной рабочей поверхностью, отличающая ся тем, что, с целью повышения несущей способности, профиль рабочей поверхности выполнен-спиралевидным с переменным радиусом по всему углу охвата цапфы вала, определяе ым по следующей зависимости:

. Re + h.m где f - радиус кривой рабочей поверхности в точке с угловой координатой f ; - номинальный размер радиуса вала;

- максимальный радиальный зазор;

в

m

hni ho

h.

V Iff

-коэффициент сужения радиального зазора;

-минимальный радиальный зазор;

-относительная угловая координата точки на рабочей поверхности профиля;

М - угловая координата точки рабочего профиля, рад.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам скольжения, и может быть использовано в узлах трения машин и механизмов. Цель - повышение несущей способности. Опора содержит цапфу вала и охватывающую ее втулку с профилированной рабочей поверхностью. Профиль рабочей поверхности выполнен спиралевидным. Величина переменного радиуса по всему углу охвата вала рассчитывается по определенной зависимости. При вращении вала в направлении клиновидного зазора в смазочном слое создается гидродинамическое давление, обусловливающее высокую несущую способность подшипника. 5 ил.

И.

Фиг./

/ J ftKCт

Фи8.2

Фыг.З

l .

Б-5

ФигЛ

Фи.5