Гидростатическая опора Советский патент 1989 года по МПК F16C32/06 

31511480

нительными карманами, выполненными, например, в виде единичных выемок 13 и 14 на тьшьных сторонах неподвижного элемента напротив соответствующих с карманов 5 и 6, и соединительными каналами. На поверхностях дополнительных и несущих карманов могут быть выполнены канавки, например, треугольного профиля. Конструкция опоры позволяет избавиться от дополнительного крепления, повысить жесткость. Обеспечивается стабилизация движущихся потоков жидкости, в результате чего повышается устойчивость и несущая способность опоры. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в качестве бесконтактных гидростатических опор высокооборотных машин и механизмов, преимущественно тяжелых металлорежущих станков. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и повышение надежности опоры. Гидростатическая опора содержит подвижный 1 и неподвижные 3 и 4 элементы, установленные в корпусе. На рабочих поверхностях неподвижного элемента выполнены несущие карманы 5 и 6, отделенные друг от друга уплотнительными перемычками. Противоположные края несущих карманов 5 и 6 соединены соответственно циркуляционными каналами 11 и 12, которые образованы дополнительными карманами, выполненными, например, в виде единичных выемок 13 и 14 на тыльных сторонах неподвижного элемента напротив соответствующих карманов 5 и 6, и соединительными каналами. На поверхностях дополнительных и несущих карманов могут быть выполнены канавки например, треугольного профиля. Конструкция опоры позволяет избавиться от дополнительного крепления, повысить жесткость. Обеспечивается стабилизация движущихся потоков жидкости, в результате чего повышается устойчивость и несущая способность опоры. 3 з.п.ф-лы, 11 ил.

30

Изобретение относится к машино- 15 строению и может применяться в ка- .честве бесконтактных гидростатических опор высокоскоростных машин и механизмов, преимущественно тяжелых металлорежущих станков.20

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и повышение надежности опоры.

На фиг. 1 схематично представлена Конструкция гидростатической опоры, 25 продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 2; на фиг. 5-8 - варианты выполнения циркуляционных каналов j на фиг. 9-10 - варианты выполнения соединительных каналов, на фиг.11 - . узел I на фиг. 1 .

Гидростатическая опора (фиг.1-4) содержит подвижный элемент в виде ва-з5 ла 1 и установленный в корпусе 2 неподвижный элемент в виде вкладыша 3 радиального подшипника и вкладыша 4 упорного подшипника. Во вкладышах радиального и упорного подшипников . 40 на поверхностях скольжения выполнены несущие карманы Зяб,, сообщающиеся с источником подачи смазки под давлением (не показан) через гидравлические сопротивления 7, и 8. Несущие 45 карманы отделены друг от друга уп- лотнительными перемычками 9 и 10. Противоположные края несуш;их карманов 5 и 6 соединены соответственно циркуляционными каналами 11 и 12. Цирку- д ляционные каналы могут быть образованы дополнительными карманами, выполненными в виде единичных выемок 13 и 14 на тьшьных сторонах вкладышей 3 и 4 напротив соответствующих кар55

манов 5 и 6, и соединительными каналами, вьтолненными в виде противоположно расположенных рядов отверстий 15, 16 и 17, 18 вдоль краёв соответ0

5 0

5

5 0 5 д

5

ственно несущих карманов 5 и 6. Во вкладьш1е 3 радиального подшипника оси отверстий 15 и 16 направлены по радиусу к центру подшипника, а во вкладьш1е 4 упорного подшипника оси отверстий 17 и 18 перпендикулярны поверхности скольжения.

Во вкладыше радиального подшипника дополнительные карманы могут быть выполнены в виде ряда выемок 19 (фиг. 5), продольные оси которых расположены в направлении вращения вала. При выполнении дополнительных карманов в виде выемок 19. а соединительных каналов в виде отверстий 15 и 16 (фиг. 6) данные отверстия могут быть соединены между собой с помощью дополнительных каналов, выполненных на тыльной стороне вкладыша в виде выемок 20 и 21, продольные оси которых расположены перпендикулярно относительно продольных осей выемок 19. Соединительные каналы также могут быть выполнены в виде выемок 22 и 23 (фиг. 7), Возможно выполнение дополнительного кармана в виде единой вы- .емки 24 (фиг. 8), Циркуляционные каналы могут быть образованы любьгм сочетанием предложенных форм дополнительных карманов и соединительных каналов.

Во вкладыше радиального подшипника оси соединительных каналов могут располагаться параллельно оси симметрии (радиусу) или под углом к ней. Например, на фиг, 9 оси отверстий 15 и 16 параллельны оси симметрии Профиль сечения соединительных каналов может иметь сложную форму.

На фиг. 10 прямые линии 25. 26 и 27. 28 образуют соответственно вогнутую и выпуклую торцовые поверхности соединительных каналов, На поверхностях дополнительных и несущих карманов, а также на сопрягаемых поверхностях корпуса с вкладышами напротив соответствующих несущих карманов могут быть выполнены канавки, например треугольного профиля (рис. 11).

Гидростатическая опора работает следующим образом.

При вращении вала 1 в направлении указанном стрелкой (фиг. 2), рабочая жидкость, находящаяся в несущих карманах 5 и 6. увлекается соответственно цилиндрической и торцовой поверхностями вала. Вследствие того, что зазор в области уплотнительных перемычек 9 и 10 меньше глубины несущих карманов, уплотнительные перемычки являются преградой для движения жидкости в несущих карманах. В результате по длине несущего кармана создается градиент давления, под действием которого смазывающая жидкость поступает из несущего кармана 5 радиального подшипника через отверстия 15 в выемку 13, пройдя по которой вновь возвращается в несущий карман через ряд отверстий 16. Аналогичным образом в упорном подшипнике жидкость из несущего кармана 6 через ряд отверстий 17 попадает в выемку 14 и возвращается в несущий карман через ряд отверстий 18. Так осуществляется циркуляция смазывающей жидкости, что приводит к уменьшениюконтакта между противоположно движущимися; потоками жидкости..

Предлагаемое выполнение циркуляционных каналов во вкладышах позволяет избавиться от дополнительного крепления и тем самым повысить жесткость, улучшить динамические характеристики и обеспечить надежную работу опоры. Выполнение соединительных каналов в виде выемок позволяет устранить контакт между противоположно движущимися потоками жидкости и в результате уменьшить потери на жидкостное трение. При высоких скоростях вращения, когда течение жидкости в области карманов становится турбулентным, с помощью канавок, выполненных на поверхностях несуп;их и дополнительных карманов, обеспечивается стабилизация движущихся потоков жидкости, в результаче чего повышается устойчивость и несущая способность опоры.

Формула изобретения

корпусе неподвижный элементы, на поверхности неподвижного элемента, обращенной к подвижному элементу, выполнены несущие карманы, сообщенные

с источником подачи смазки под давлением, при этом противоположные края несущих карманов соединены циркуляционными каналами, а на поверхности неподвижного элемента выполнены канавки, направления продольных осей которых совпадают с направлением движения подвижного элемента, о т л и - ч ающа я ся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик

и повьш1ення надежности, циркуляционные каналы выполнены в виде дополнительных карманов на тыльной стороне неподвижного элемента напротив соответствующих несущих карманов и соединительных каналов между дополнительными и несущими карманами.

Фиг. J

Вид В

Фuz.f

А-А

13

79

J5

фиг.5

фиг.6

2«

Фиг.8

фиг. 9

Фиг.7

16

(Риг. я

28

25

26

фиг. Ю