Гидростатодинамический подшипник Советский патент 1991 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано для радиальных опор шпинделей металлорежущих станков и является усовершенствованием авт св. № 1474348

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности гидроста- тодинамического подшипника

На фиг. 1 изображен гидростатодинами- ческий подшипник, поперечный резрез, на фиг.2 - развертка поверхности скольжения; на фиг.З - схема нагруженид при действии радиальной Ги моментной м нагрузок.

Гидростатодинамический подшипник имеет два ряда смещенных друг относительно друга круглых (в плане) гидростатических камер 1, охватывающих размещенные в них самоустанавливающиеся вкладыши 2, имеющие антифрикционное покрытие по поверхности скольжения 3, выступающей над наружной поверхностью 4 гидростатических камер Вкладыши сопрягаются по сфере с упорами 5, ввинченными в корпус 6 с фиксацией контргайками 7 и обеспечивающими регулировку радиального зазора между поверхностями скольжения 3 и вала 8 Камеры снабжены дросселями 9, выполненными в виде жиклеров, для подачи смазочного материала под давлением.

Вкладыш по диаметру охватывает упругая манжета 10, закрепленная на корпусе 6, не препятствующая самоустановке вкладыша и не допускающая высокое давление с его тыльной стороны.

Для уравновешивания гидростатического давления, действующего на вкладыш и постоянно стремящегося повернуть его вокруг центра сферы упора 5, поскольку

Os 00 XI

ю

СП

о

го

центр опоры смещен относительно центра вкладиша по члсовой стрелке, каждый вкладыш модшшинн а снабжен дополнительной площадкой, выполненной в виде сектора 11, коюрый расположен на периферии вклады- ша со стропы, имеющей наименьшее удаленно от цетра опоры вкладыша, причем произведение площади этой дополнительной площадки на расстояние от центра ее тяжести е до центра опоры g должно быть равно произведению площади основной круглой поверхности скольжения диаметром D на расстояние от центра ее тяжести (центр круга) f до центра опоры д.

Кроме того, рабочая поверхность секто- ра расположена ниже основной рабочей поверхности гзкладмша, о результате чего на ней не возникает гидродинамического давления, и она служит топько для появления силы i идро:та1ическо10 давления, которая создает опюсшельно точки опоры момент и компенсирует действие момента, вызываемого силой гидростатическою давления на основную рабочую поверхность вкладыша. Это приводит к тому, что равнодействую- шдростапнеского давления, образующегося на рабочей поверхности вкладыша и сеюирэ, смещается в центр опоры вкладыша и исключает опрокидывающий момент, что способствует оптимизации режима са- моустэновки вкладышей.

Перед пуском в гидростатические камеры 1 через дроссельЭ подается под высоким давлением смазочный материал, что обеспечивает разделение поверхностей скольжения вала и подшипника.

При вращении вала с окружной скоро- С1ью ft) в смалонном слое создаются суммарныегидростатическиеигидродинамические давления, причем для самоус1анавлив5ющихся вкладышей 2 гидростатические давления являются гранич- нь ми по его периферии, складывающимися с высокими гидродинамическими. Дауряд- ная структура камер 1 с равным взаимным смещением в рядах обеспечивает равную несущую способность подшипнику независимо от ориентации ьсктора радиальной нагрузки на упор 5 или середину перемычки между камерами 1. При экстремальных ра- диальных и моментных М нагрузках исключены задиры на кромках развитой длины

образующей, необходимой для обеспечения высокой несущей способности, благодаря тому, что вал 8 контактирует по всей антифрикционной поверхности самоустанавливающихся вкладышей 2, выступающей над наружной поверхностью 4 гидростатических камер. Внешние нагрузки Р и fvf уравновешиваются реакциями смазочного слоя ( и | в рядах камер. Слив смазочного материала осуществляется в торцы подшипника.

Если при эксплуатации подшипника известен вектор радиальной или моментной м постоянной нагрузок, повышение несущей способности подшипника возможно за счет индивидуальной по рядом вкладышей регулировки радиального зазора.

Конструкция гидростатодинамического подшипника, используемого в качестве шпиндельной опоры, обеспечивает не только повышение точности и производительности обработки изделий, но и способствует оптимизации самоустановки вкладышей, что значительно повышает долговечность его работы.

Экономический эффект от предлагаемого устройства снижает трудоемкость ремон- тно-наладочных работ вследствие повышения долговечности работы и износостойкости вкладышей в период пуска и остановки шпинделя h составляет не менее 20...25% от экономического эффекта всей конструкции подшипника.

Формула изобретения

1.Гидростатодинамический подшипник по авт.св. Nk 1474348, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности, каждый вкладыш снабжен дополнительной плоа адкой, выполненной в виде сектора, расположенного на периферии вкладыша со стороны центра оси сферического упора, причем произведение площади дополнительного сектора на расстояние от центра его тяжести до центра опоры равно произведению площади основной поверхности вкладыша на расстояние от центра ее тяжести до центра опоры.

2.Подшипник поп.1,отличающий- с я тем, что рабочая поверхность дополнительной площадки расположена ниже уров- ня основной рабочей поверхности вкладыша.

4

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для опор шпинделей шлифовальных станков и является усовершенствованием авт ев № 1474348. Цель изобретения - повышение долговечности и надежности. Гидростатоди- намический подшипник содержит вал, втулку и самоустанавливающиеся вкладыши Вкладыши снабжены дополнительной площадкой выполненной в виде сектора, расположенного на его периферии со стороны, имеющей наименьшее удаление от центра опоры вкладыша Произведение площади дополнительного сектора на расстояние от центра его тяжести до центра опоры равно произведению площади основной круглой поверхности скольжения вкладыша на расстояние от центра ее тяжести до центра опоры, а рабочая частьдополнительной площадки вкладыша расположена ниже уровня основной рабочей поверхности вкладыша Это способствует оптимизации самоустановки вкладышей 1 з п ф-лы, 3 ил у Ё

Фиг./

Фиг.