Приводной узел с опорой скольжения Советский патент 1992 года по МПК F16C17/02 

Изобретение относится к узлам и деталям машин а именно к радиальным подшипникам скольжения с автокомпенсацией износа и может быть использовано в машиностроении при создании машин с опорами скольжения подвергаемыми значительным динамическим нагрузкам, а также в узлах машин с малыми допускаемыми радиальными смещениями валов и в механизмах работающих в условиях вибраций например в шпинделях станков и гидроскопических приборах

Известна опора скольжения содержащая втулку посаженную на вал с зазором причем внутренняя поверхность втулки имеет кольцевую канавку

Недостатком известной опоры является отсутствие компенсации износа трущихся поверхностей опоры в процессе работы что

приводит к снижению несущей и демпфирующей способностей а также понижению точности взаимного расположения вала относительно втулки В конечном счете указанный недостаток приводит к низкой долговечности опоры скольжения

Прототипом предлагаемого технического решения является приводной узел с опорой скольжения содержащий двигатель кинематически связанный с валом сопря женную с цапфой вала по посадке с гаран тированным натягом втулку опоры скольжения а также устройство для пуска двигателя

Основной недостаток узта-прототипа связан с тем что момент трения в опоре при пуске вала на один-язе порядка превышает момент трения в периоды установившегося вращения вала Это приводит к завышению

V4 О Ю О О 4

мощности двигателя привода вала, а также к недопустимо большим энергозатратам на осуществление вращения вала в опорах скольжения, работающих с натягом, Дополнительным недостатком узла-прототи- па является его низкая долговечность, обусловленная повышенным износом опоры скольжения в периоды пуска вала.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и повышение долговечности путем уменьшения натяга в периоды пуска вала.

Поставленная цель достигается тем. что приводной узел с опорной скольжения, содержащий двигатель, кинематически свя- занкый с валом, сопряженную с цапфой вала по посадке с гарантированным натягом втулку опоры скольжения, а также устройство для пуска двигателя, согласно настоящему изобретению снабжен источ- никем высокого давления с устройством для его пуска и датчиком давления, на одной из сопрягаемых поверхностей пары цапфа ва- яа-втулка выполнена, по меньшей мере, одна кольцевая канавка, образующая с другой сопрягаемой поверхностью полость, соединенную с источником высокого давления и датчиком давления, при этом датчик давления сообщен с устройством для пуска двигателя.

При этом приводной узел с опорой скольжения может быть дополнительно снабжен датчиками температуры, смонтированными у рабочей поверхности втулки и соединенными с устройством для пуска ис- точника высокого давления.

На фиг. 1 показан приводной узел с опорой скольжения, имеющей одну кольцевую канавку, выполненную на сопрягаемой с валом поверхности втулки; на фиг. 2 - то же. но с двумя кольцевыми канавками, выполненными на сопрягаемой с втулкой поверхности вала.

Опора скольжения приводного узла содержит втулку 1, посаженную на цапфу вала 2. При этом сопрягаемые поверхности втулки и вала имеют по меньшей мере два участка с гарантированным натягом и один участок с гарантированным зазором. Посадка с зазором обеспечивается путем выпол- нения кольцевой канавки на втулке (фиг. 1) или валу (фиг. 2). Привод вала осуществляется от двигателя 3 через промежуточную передачу или непосредственно. Опора скольжения снабжена средством уменьше- ния натяга между втулкой и валом. Последнее выполнено в виде источника 4 высокого давления и датчика давления 5. Источник высокого давления имеет устройство 6 для его пуска. Для пуска двигателя предусмотрено устройство 7. Для исключения недопустимого увеличения сил трения между втулкой и валом предусмотрены датчики температуры 8.

Источник 4 высокого давления соединен с внутренней полостью, образованной цапфой вала и участком втулки, посаженным на цапфу с зазором. Упомянутая внутренняя полость соединена со входом датчика давления 5, выход которого соединен с входом устройства 7 для пуска двигателя 3. Выходы датчиков температуры 8 поверхностей трения втулки соединены с устройством 6 для пуска источника 4 высокого давления.

Работа приводного узла с опорной скольжения осуществляется следующим образом.

Первоначально производят пуск источника 4 высокого давления при помощи устройства 6. После достижения в кольцевой канавке давления, необходимого для уменьшения натяга на расчетное значение, осуществляется пуск двигателя 3 от устройства 7 по сигналу датчика давления 5. Затем осуществляется понижение давления с последующим отключением источника высокого давления. Если в периоды пуска и/или установившегося вращения вала температура на поверхностях трения вала и втулки превысит максимально допустимое значение, датчики температуры 8 выдадут сигнал на включение источника 4 высокого давления при помощи устройства 6. Повышение давления в кольцевой канавке уменьшит натяг между втулкой и валом, что приведет к понижению температуры. После этого датчика температуры 8 выдадут сигнал на отключение источника 4 высокого давления.

В процессе вращения вала изн.оса сопрягаемых поверхностей вала и втулки не могут покинуть зону трения, что обусловлено наличием натяга в опоре. Отсутствие зазора между валом и втулкой препятствует доступу в зону трения окружающего воздуха, что исключает окисление частиц износа и тем самым сохраняет их сродство с исходным материалом, Автокомпенсация незначительного по интенсивности износа Е опоре обеспечивается сохранением упругой составляющей объемной деформации втулки.

Использование изобретения позволит на один-два порядка уменьшить необходимый для вращения вала пусковой момент ъ существенно уменьшить износ сопрягаемы) поверхностей пары втулка - цапфа вала.

Формула изобретения

1. Приводной узел с опорой скольжения содержащий двигатель, кинематически связанный с валом, сопряженную с цапфой вала по посадке с гарантированным натягом втулку опоры скольжения, а также устройство для пуска двигателя, отличающий- с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения долговечности, он снабжен источником высокого давления с устройством для его пуска и датчиком давления, на одной из сопрягаемых поверхностей пары цапфа вала - втулка выполнена по меньшей мере одна кольцевая канавка, образующая

с другой сопрягаемой поверхностью полость, соединенную с источником высокого давления и датчиком давления, при этом датчик давления сообщен с устройством для пуска двигателя.

2. Узел по п. 1,отличающийся тем, что он дополнительно снабжен датчиками температуры, смонтированными у рабочей поверхности и соединенными с устройством для пуска источника высокого давления.

Использование в машиностроении в опорах подвергаемых значительным динамическим нагрузкам вузлах с малыми допускаемыми радиальными смещениями валов и в механизмах работающих в условиях вибраций Сущность изобретения узел содержит двигатель кинематически связанный с валом Втулка опоры скольжения сопрягается с цапфой вала по посадке с гарантированным натягом На одной из сопрягаемых поверхностей выполнена по меньшей мере одна кольцевая канавка которая образует с другой сопрягаемой поверхностью полость Полость соединена с источником высокого давления и датчиком давления А у рабочей поверхности смонтированы датчики температуры Повышение давления между втулкой и цапфой зала перед пуском двигателя обеспечит возможность применения двигателя пониженной мощности и уменьшит износ сопряженных поверхностей 1 з п ф-лы 2 ил сл С

| И

&////SJ

6шуяятжул

Риг. 1

7 ГА