Упругодемпфирующая опора скольжения Советский патент 1992 года по МПК F16C27/02 

Изобретение относится к конструкции опор роторов и может быть использовано в различных областях общего, энергетического машиностроения и электродвигателест- роения.

Известен подшипник скольжения, содержащий корпус, вк-ладыш из антифрикционного материала и размещенный между ними упругий элемент, который выполнен многослойным из жестко связанных между собой чередующихся слоев тросовой панцирной сетки и металлической резины МР, причем слои сетки расположены один относительно другого со смещением на величину половины шага ячейки этой сети.

Известный подшипник скольжения сложен в изготовлении, его упругодемпфирую- щие характеристики нестабильны в работе вследствие быстрого износа точечных контактов слоев панцирной сетки и витков проволоки материала МР, что приводит к снижению долговечности его работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является упругодемпфируюшая опора скольжения,

содержащая корпус, вкладыш из антифрикционного материала и размещенный между ними с натягом упругий элемент, выполненный в напряженном положении в виде пакета упругих лент, включающего гофрированные в продольном направлении ленты.

Однако смежные упругие ленты в пакете в напряженном его положении установлены с зазором одна относительно другой. Нестабильность величины сил трения между лентами, как случайно изменяющаяся при эксплуатации опоры, существенно снижает вибродемпфирующую способность и стабильность улругодемпфирующих характеристик опоры скольжения.

Цель изобретения - повышение несущей способности и долговечности путем увеличения вибродемпфирующей способности опоры и стабильности упругодемпфи- рующих характеристик.

Указанная цель достигается тем,что в упругодемпфирующей опоре скольжения, содержащей корпус, зкладыш из антифрикционного материала и размещенный между

сл

с

2

о о

00

о

ними с натягом упругий элемент, выполненный в напряженном положении в виде пакета упругих лент, включающего гофрированные в продольном направлении ленты, смежные ленты в пакете в напряженном его положении установлены беззазорно одна относительно другой, а величина натяга равна утроенному значению радиального расстояния между вершиной и впадиной гофра пакета лент. Кроме того, пакет упругих лент в ненапряженном его положении содержит, помимо гофрированных, гибкую ленту, размещенную между гофрированными лентами.

На фиг. 1 изображена упругодемпфиру- ющая опора скольжения, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 в одном из возможных вариантов пакета из чередующихся гофрированных и гладких упругих лент; на фиг. 3 - то же, в одном из возможных вариантов пакета из гофрированных упругих лент; на фиг. 4 - элемент пакета в свободном состоянии (пунктирная линия) и после сборки (сплошная линия); на фиг. 5 - полученная в результате эксперимента зависимость безразмерной толщины упругогистерезненной петли Т от безразмерной деформации гофров 6 .

Опора скольжения состоит из вала 1, пакета 2 гофрированных (либо чередующихся между собой гладких и гофрированных) упругих лент, установленного с натягом в кольцевом зазоре между наружной обоймой 3 и внутренней втулкой 4, и вкладыша 5 из антифрикционного материала (полимер, композиционный материал и т.п.), который связан со втулкой 4 любым из известных способов (с помощью клея, припоя, прессованием, напылением и др.). До сборки гофрированные упругие ленты изготовлены с высотой гофра после сборки все гофрированные ленты поджаты до суммарного радиального зазора д (фиг. 4), оптимальное значение которого с точки зрения наиболь-ших демпфирующих свойств -д-.

Радиальный зазор д и высота гофра h характеризуют величину натяга YH, которая имеет принципиальное значение для конструктивной компоновки опоры

YH ,(1)

Из физ. 5 видно, что для рассматриваемой конструктивной компоновки оптималь- ным, с точки зрения наибольших демпфирующих свойств, является соотношение

А - 1to)

h 4W Отсюда оптимальное значение

h .(3)

Подставив выражение (3) в выражение (1), получим

YH - Ад - д 3 д. (4)

При сборке опоры между обоймой 3 и

втулкой 4 устанавливаются радиальные зазоры а, ограничивающие ее деформации при перегрузках. Пространство между упругими лентами пакета 2 может быть заполнено смазкой подшипника.

0 Упругодемпфирующая опора скольжения работает следующим образом.

После пуска радиальная нагрузка, действующая на вал 1, передается через вкладыш 5 и втулку 4 на пакет 2 в виде

5 распределенной на контактную поверхность нагрузки. При этом происходит упругая контактная деформация вкладыша 5, а с деформацией пакета 2 возникает энергия трения, рассеивающая энергию вибрации.

0 При таком распределении деформации и нагрузки во вкладыше 5 и пакете 2 по всей длине области трения обеспечивается устойчивый клиновой зазор, что приводит к наиболее оптимальному распределению

5 действующей нагрузки, а это приводит к повышению несущей способности и срока службы опоры скольжения,

В связи с тем, что оптимальную и стабильную настройку упругодемпфирующих

0 опор скольжения можно осуществлять за счет подбора шага, высоты, числа и вариантов чередования упругих лент в пакете 2 и свойств материала вкладыша 5, получена возможность на основании контактно-гид5 родинамической теории смазки создавать конструкции упругодемпфирующих опор скольжения с геометрией, обеспечивающей максимальные несущую способность и сроки службы опор.

0 Таким образом, предлагаемая опора позволит повысить несущую способность, срок службы, вибродемпфирующую способность и стабилизировать упругодемпфирую- щие характеристики.

5 Формула изобретения

1. Упругодемпфирующая опора скольжения, содержащая корпус, вкладыш из антифрикционного материала и размещенный между ними с натягом упругий элемент, вы0 полненный s напряженном положении в виде пакета упругих лент, включающего гофрированные в продольном направлении ленты, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности и долго5 вечности путем увеличения вибродемпфи- рующей способности опоры и стабильности упругодемпфирующих характеристик, смежные ленты в пакете в напряженном его положении установлены баззазорно одна относительно другой, а величина натяга равна утроенному значению радиально расстояния между вершиной и впадиной гофра пакета лент.

2. Опора скольжения по п. 1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что пакет упругих лент в

ненапряженном его положении содержит помимо гофрированных гибкую ленту, размещенную между гофрированными лентами.

Использование в общем, энергетическом машиностроении, в электродвигателестроении. Сущность изобретения: между корпусом и вкладышем из антифрикционного материала размещен с натягом упругий элемент. Упругий элемент выполнен в виде пакета гофрированных в радиальном направлении упругих лент. Ленты установлены эквидистантно одна другой. Величина натяга YH выбирается из соотношения Ун , где д - радиальный зазор между вершиной и впадиной гофра ленты. Между гофрированными лентами могут быть размещены гладкие ленты 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

а

3

г

4

А

Фиг. 1

®иг 2

Фиг.Ъ