Упругодемпферная опора для роторов высокооборотных агрегатов Советский патент 1990 года по МПК F16F7/00 F16F15/04 

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения вибрации высокооборотных роторов.

Цель изобретения - повышение надёжности за счет обеспечения устойчивости кольцевой пружины при приложении к ней радиальной сжимающей силы и ее тангенциальной составляющей.

На фиг.1 изображена упругодемпфер- ная опора, продольный разрез; н а фиг.2 - то же, поперечный разрез.

, Упругодемпферная опора содержит корпус 1, концентрично установленные в нем подшипник 2 и кольцевую пружину 3, уста новленную между подшипником 2 и корпу- сом 1 с натягом. Витки кольцевой пружины 3 по ее внутреннему диаметру плотно поджаты друг к другу. Кроме того, упругодемп- ферная опора может содержать кольцевые шайбы 4, контактирующие с витками пружи- ны 3 в осевом направлении и установленные в кольцевой канавке 5, выполненной на внутренней поверхности корпуса 1. Пружина 3 выполнена из проволоки, имеющей в сечении форму, отличную от цилиндриче- ской, или плоскую форму. Кроме того, каж- Д&1Й виток пружины 3 выполнен с линейным участком в направлении навивки, определяемым из соотношения

я - rt П У а-аи у 2 IE

где d - размер пружины в радиальном направлении;

D - внутренний диаметр пружины 3;

Ра - заданная радиальная сила, действующая на виток пружины 3;

I - момент инерции поперечного сечения проволоки пружины 3 относительно оси, проходящей через центр тяжести и па- раллельной линейному участку;

Е - заданный модуль упругости материала пружины, и линейным участком в направлении оси опоры, определяемым из соотношения

A ,

где //- коэффициент трения, отнесенный к единице площади контактирующих поверх- ностей опоры.

Упругодемпферная опора работает следующим образом.

Колебания вращающегося вала роторной машины (не показан) через подшипник 2 передаются на кольцевую пружину 3, которая, деформируясь под действием радиальной силы и удлиняясь, сжимает кольцевые шайбы 4, фиксирующие пружину

3 в кольцевой канавке 5 по ее торцовым стенкам. Деформация кольцевых шайб 4, сопровождающаяся работой сил трения витков пружины 3 между собой и корпусом 1, обеспечивает рассеивание энергии вибрации вала и снижение амплитуды его колебаний, в том числе и резонансных.

Приведенные зависимости для определения линейных участков каждого витка пружины 3 взаимосвязаны с геометрическими размерами пружины 3, характеристиками материала, а также с величинами приложенных на витки пружины 3 сил. Кроме того, указанные зависимости, а также форма каждого из витков пружины 3 обеспечивают устойчивость пружины 3 при действии на нее радиальной сжимающей силы. Формула изобретения 1. Упругодемпферная опора для роторов высокооборотных агрегатов, содержащая корпус, концентрично установленные в нем подшипник и упругий элемент в виде кольцевой пружины, расположенной с натягом между подшипником и корпусом, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, каждый виток пружины выполнен с линейным участком в направлении навивки, определяемым из соотношения

н р, 1 PZ а -do YE

где d - размер пружины в радиальном направлении;

D - внутренний диаметр пружины;

Рг - заданная радиальная сила, действующая на виток пружины;

I - момент инерции попречного сечения проволоки пружины относительно оси, проходящей через центр тяжести и параллельной линейному участку;

Е - заданный модуль упругости материала пружины, и линейным участком в направлении оси опоры, определяемым из соотношения

А

1

/ d

где /и - коэффициент трения, отнесенный к единице площади контактирующих поверхностей опоры;

d - размер пружины в радиальном направлении.

2. Опора по П.1, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевыми шайбами из эластомерного материала, контактирующими с витками пружины в осевом направлении, на внутренней поверхности корпуса выполнена кольцевая канавка, а кольцевые шайбы установлены в последней с натягом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения вибрации высокооборотных роторов турбомашин. Целью изобретения является повышение надежности за счет обеспечения устойчивости кольцевой пружины при приложении к ней радиальной сжимающей силы и ее тангенциальной составляющей. Это достигается тем, что каждый виток кольцевой пружины 3 выполнен с линейным участком в направлении навивки и линейным участком в направлении оси упругодемпферной опоры. Кроме того, опора может быть снабжена кольцевыми шайбами 4, контактирующими с витками пружины 3. Деформация кольцевых шайб 4, сопровождающаяся работой сил трения между витками пружины 3 и корпусом 1, обеспечивает рассеивание энергии вибрации, а форма витков пружины 3 обеспечивает ее устойчивость при действии на нее радиальной сжимающей силы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг. 2