Сегмент подшипника скольжения Советский патент 1988 года по МПК F16C17/06 

ф1/г.З

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях подшипниковых узлов гидроагрегатов, насосовj турбин, ва- лопроводов кораблей и т.д,

Целью изобретения является повьг- шение несущей способности сегмента,

На фиг.1 изображен сегмент упорно™ го подшипника, вид в плане; на фиг,2 - тангенциальное сечение А-А на фиг.1| на фиг.З - радиальное сечение Б . на фиг.1; на фиг,4 - сегмент радиального подшипника, вид в плане| на фиг.З - тангенциальное сачение В-В на фиг,4; на фиг,6 - сегмент в работе5 на фиг,7 - радиальное для упорногЬ подшипника сечение сегмента в работе.

Сегмент подшипника скольжения (фиг,1-5) содержит центральную часть

1в виде массивной плиты и две периферийные ча сти 2 в виде вставок. На центральной 1 и периферийных частях

2закреплен упругий антифрикционньй слой 3, Центральная 1 и периферийные 2 части закреплены на упругом элементе 4 j лежащем на массивном основании 5 сегмента.

В упругом элементе 4 выполнены прямоугольные пазы 6 на ;всю ширину центральной части 1, При этом пазы 6 расположены в упругом элементе 4 с переменным шагом в тангенциальной плоскости и образуют в упругом элементе 4 опорные элементы 7 переменной в тангенциальной плоскости сегмента ширины. Следовательно, и площади контакта опорных элементов 7 с основанием 5 переменны в тангенциальной плоскости и уменьшаются от выходной кромки сегмента к входной. При этом указанные площади уменьшаются к входной кромке сегмента по линейному закону. Периферийные части 2 (фиг,1 и 2) жестко соединены между собой с помощью перемычек 8, установленных по боковым граням сегмента и с зазором по отно шению к центральной части 1 (пере™ мычки 8 применительно к сегменту рй диального подшипника на фиг.4 не показаны) , Подвижный элемент 9 выполнен в виде пяты или вала (фиг,6 и 7).

На фиг,6 и 7 обозначены: Р гидродинамические давления в клиновом зазоре работающего сегмента | h гидродинамической смазочной пленки между периферийными частями 2 и подвижным элементом 9; hjshi толщины смазочных пленок на входной и выходной кромках между центральной час-тью 1 и подвижным элементом 9;

Ц.Ж, положение центра жесткости упругого элемента 4 в тангенциальной JinocKOCTHj f- смещение центрз. жесткости упругого элемента 4 относительно эксцентричной опоры сегмента;

RO нагрузка на сегмент.

Стрелка на подвижном элементе 9 (фиг,6) указывает направление его движения в рассматриваемом случае. Штриховые линии на фиг.6 указьша ют угловое положение,периферийных частей сегмента по прототипу., когда центр жесткости упругого элемента 4 лежит нЯ .юси, совпадающей с вектором нагрузки- RC на сегмент; штриховые

линии на фиг,7 показывают распределение давлений в поперечной плоскости для цельнометаллического сегмента без уплотнений по торцам, - Сегмент подшипника скольжения

работает следующим образом.

При движении элемента 9 относительно эксцентрично опертого самоустанавливающегося сегмента (фиг,6) в клиновом зазоре последнего генерируются давления Р, Ввиду TorOj что пазы 6 выполнены с перем,енным в тангенциальном направлении шагом, уменьшающимся от выходной кромки сегмента к входной; площадь контакта опорных элементов 7 с -основанием 5 уменьшается в том же направлении, В результате жесткость упругого элемента увеличивается от входа к выходу. При этом положение , упругого элемента 4 рассчитывается так, чтобы он бьш смещен относительно опоры се гмента к выходной кромке на некоторую величину , Таким образом, давления Р в клиновом зазоре сегмента уравновешивают действующую на него нагрузку. Вектор нагрузки R .j проходит через опору сегмента5 на которой он самоустанавливается. На плече S нагрузка RO создает момент R.E, В результате центральная часть 1 сегмента не только перемещается в направлении нагрузки RQ, деформируя упругий элемент 4, но и разворачивается от момента на некоторый угол по отношению к подвижному элементу 9о Вследствие этого

центральная часть 1 сегмента наклоняется на некоторый угол, а периферийные части 2 остаются параллельными подвижномз элементу 9, Толщина сма

314

зочного слоя Ь„ остается постоянной по длине сегмента, а толщина смазочного слоя в центральных областях сегмента уменьшается от h на входе до hj на выходе. В результате этого име- ёт место равномерное по длине сегмента уплотнение по торцам и основание 5 сег- (мента остается параллельным подвижному элементу 9, Такая конструкция сегмента может быть использована без сферического элемента для самоустановки сегмента, так как автоматически обеспечивается необходимый наклон центральной части 1 по отношению к под- вижному элементу 9, а периферийные части остаются параллельными подвижному элементу 9.

В сегменте происходит, кроме деформации сжатия упругого элемента 4, еще и разворот центральной части на некоторый угол. В результате имеет место более надежное уплотнение по торцам сегмента, что, снижая торцовые расходы смазки, приводит к увеличению грузоподъемности сегмента. На фиг.6 штриховыми линиями показано положение сегмента по прототипу по отношению к подвижному элементу. ,6 вид-, но, что толщина смаз очного слоя в области периферийных частей не постоянна по длине, а переменна и увеличивается к входу, что приводит к повышенным расходам смазки в торцы в первую очередь в области входа в клиновой зазор. Выполнение пазов 6 в виде пря- моугольников упрощает технологию изготовления упругого элемента 4 в отличие от прототипа, где аналогичные пазы выполняются переменной ширины в

виде-трапеций в плане. Благодаря тс-, му, что опорные площади контакта элементов 7, заключенные между пазами 6, уменьшаются по линейному закону от выходной кромки сегмента к входной, напряжения сжатия в указанных элемен- так 7 увеличиваются к входной кромке

5

5

-

5 5

0

5

684

сегмента также по линейному закону. Это позволяет обеспечить более надежным и плавным наклон центральной плите 1 по отношению к подвижному элементу 9.

Перемычки 8, соединяющие периферийные части 25 создают единство конструкции, делают ее более прочной и надежной по сравнению с прототипом. В результате получена жесткая рама из периферийных частей 2 и перемычек 8s в которую вложена центральная часть 1.

Ф о р- ,м ула изобретения

1.Сегмент подшипника скольжения, содержащий размещенный на основании составной корпус, имеющий центральную и две периферийные части, сопрягающиеся с центральной частью по наклонным, расходящимся к периферии сегмента поверхностям, упругий элемент с пазами, размещенный между основанием и корпусом, и антифрикционный слой

на поверхности корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности, центр жесткости упругого элемента смещен относительно центра опоры сегмента в направлении вращения подвижного элемента.

2.Сегмент поп.1, отличающийся тем, что пазы выполнены прямоугольными в радиальном направлении с неравномерным шагом в тангенциальном направлении, при этом ширина ребер между пазами увеличивается

в тангенциальном направлении,

3.Сегмент по пп.1 и 2, о тл и - чающийся тем, что периферийные части жестко соединены между собой с помощью перемычек, установленных вдоль образукнцих сегмента с зазором по отношению к центральной части.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях подшипниковых узлов гидроагрегатов, насосов, турбин, валопроводов кораблей и т.д. Цель изобретения - повьппение несущей способности. Сегмент подшипника скольжения .содержит центральную часть (ЦЧ) 1 в виде массивной плиты и две пери- ферийные части 2 в виде вставок. На ЦЧ 1 и периферийных частях 2 закреплен упругий антифрикционнЕ й слой 3. ЦЧ 1 и периферийные части 2 в свою очередь закреплены на упругом элементе 4, лежащем на массивном основании 5 сегмента. В упругом элементе 4 выполнены прямоугольные пазы 6 на всю ширину ЦЧ 1, при этом пазы 6 расположены в упругом элементе 4 с . переменным шагом в тангенциальной плоскости и образуют в нем опорные элементы переменной в тангенциальной плоскости сегмента ширины. Следовательно, опорная площадь элементов также переменна и жесткость их увеличивается к выходной кромке сегмента. Центр жесткости упругого элемента 4 смещен относительно центра опоры в направлении вращения подвижного элемента, В результате в работе ЦЧ, проседая на упругом элементе 4, еще и поворачивается на некоторый угол. Уплотнение по торцам в таком сегменте более надежно, что увеличивает его грузоподъемность. 2 з.п. ф-лы, 7 Ш1. 5-Бло8ернул7О с о

1 S S If Т 3 1

-ffffTP

III II

nil I

III I

Фиг,1

7 5

Т

фивЛ

. V ч ч ч

-

Фи2.6 Y/.

RO

5

& -

фиг. 5

/J1 t /I

ла

I

rf

I

PI

44 I

t: .9