Упругая подшипниковая опора вала Советский патент 1993 года по МПК F16C27/04 

Изобретение относится к машиностро- и касается конструкций подшипнико- вых; опор трансмиссий транспортных средств..

Известен подшипниковый узел, содержащий корпус, подшипник качения и эла- демпфирующий элемент, установленный с натягом в полости; образованной наружной поверхностью внешнего кольца подшипника и внутренней цилинд- поверхностью корпуса.

Установка эластичного демпфирующего элемента в этом узле обеспечивает снижение только радиальных вибраций подшип- ника и, кроме того, натяг снижает вибродемпфирующие характеристики эла- стичйого демпфирующего элемента из-за его Нредварительного сжатия. Тем самым, это техническое решение не может в достаточной степени обеспечить надежность работы подшипникового узла.

Известна также опора вала, содержащая подшипник качения, установленный с виброизолирующим устройством в корпусе.

Эта опора обеспечивает также снижение только радиальных вибраций и, кроме того, виброизолирующёе устройство (втулка) выполнено из материала с относительной большой податливостью, что не позволяет Такую опору вала использовать в зубчатых механизмах при высоких динамических нагрузках, поскольку из-за большой радиальной податливости втулки не будет обеспечиваться требуемая геометрия зацепления зубчатых колес, в результате чего механизм будет быстро выходить из строя. Таким образом, конструкция опоры вала в данном случае не обеспечит долговечность механизма, в котором она используется.

Тем самым в обоих случаях демпфированы только радиальные вибрации подшипников. Реальные же конструкции подшипниковых

XI

Ю СП

i

пор трансмиссий испытывают возмущения осевом, тангенциальном, радиальном наравлениях по осям X,Y,Z от ДВС, микро- и акронеррвностей полотна пути и, самое лавное, от неравномерности зацепления убьев шестерен и крутильно-изгибных коебаний валов передач, при этом вибрации одшипников в осевом направлении могут значительно превышать вибрации в других направлениях. G другой стороны, все виды вибрации пр осям X,Y,Z взаимосвязаны и влияют друг на друга. Таким образом, для полного решения проблемы снижения виброактивности подшипниковых опор валов передач нужно обеспечить взаимосвязанное демпфирование в трехмерном измере- нии. .;.-:: - /.л : . у v .. ;.-. ;. ... .. :

Известна упругая подшипниковая .опора вала, содержащая корпус и смонтированный на валу подшипник качения, а также концентрично расположенные между ними зафиксированную в корпусе посредством кольцевого выступа фасонную обойму П-об- разного сечения и охватывающее наружное кольцо по цилиндрической и торцевом поверхностям упругое средство из пакета спрессованных между собой металлических сеток; -д.; . -. - ...- .- ; . .. . ..

При использовании этого технического решения также обеспечено повышение надежности работы и долговечности подшипникового узла и механизма в целом. Тем не менее для случая, например, косозубых передач, где сравнительно велики осевые нагрузки, не совсем ь 1: удовлетворительно работает переходная зона упругого средства, в которой возникают самые разнообразные нагрузки, величина которых особенно возрастает при увеличении осевых НаГру- ЗОК. . ;.. ... . :. / . -

. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей в условиях использования опоры в косозубых передачах; : . ;.- ......:.....; . : .

Для этого упругая подшипниковая опора вали, содержащая корпус и смонтированный на вайу подшипник качения, а также концентрично расположенные между ними зафиксированную в корпусе посредством кольцевого выступа фасонную обойму П-об- разного сечения и охватывающее наружное кольцо, по цилиндрической и торцевым поверхностям упругое средство из пакета спрессованных между собой металлических сеток, снабжена смонтированными между торцевыми поверхностями корпуса и кольцевого выступа, по меньшей мере, одним

диском из упругого материала, а упругое средство выполнено в виде расположенных между торцевыми поверхностями наружного кольца и полок фасонной обоймы упругих шайб и размещенной между цилиндрическими поверхностями фасонной обоймы и наружного кольца упругой втулки.

Снабжение опоры смонтированным между торцевыми поверхностями корпуса и кольцевого выступа, по меньшей мере, одним диском из упругого материала, а упругое средство выполнено в виде расположенных

0 между торцевыми поверхностями наружного кольца и полок фасонной обоймы упругих шайб и размещенной между цилиндрическими поверхностями фасонной обоймы и наружного кольца упругой втулки, пОзволя5 ет гасить колебания, передаваемые от подшипника качения на корпус, как в тангенциальном и радиальном направлениях, так и в особенности в осевом направлении. Это обеспечивается за счет создания

0 объемно-демпфирующей обоймы между подшипником и корпусом из пористого материала. При приложении нагрузки к подшипниковому узлу упругая деформация ячеек материала .демпфирующей опоры

5 замкнутой конфигурации (изгиб проволоки внутри ячейки), сопровождается трением между слоями металлических сеток, что обеспечивает рассеивание энергии колебаний и объемное их демпфирование, при

0 этом упру roe средство между торцевыми поверхностями наружного кольца и полок фасонной обоймы воспринимает упорядочение осевые нагрузки столь характерные для косозубых передач, что существенно расши5 ряет эксплуатационные возможности опоры.г

На чертеже изображена упругая подшипниковая опора вала, общий вид.

Упругая подшипниковая опора вала 1

0 содержит установленный в корпусе 2 подшипник качения, .подшипник 3 качения смонтирован на валу 1. Между корпусом 2 и наружным кольцом 4 подшипника 3 размещена фасонная обойма 5 П-образного сече5 ния. Обойма 5 зафиксирована в корпусе 2 посредством кольцевого выступа 6. Обойма 5 и упругое средство охватывают подшипник 3 качения по цилиндрической и торцевым поверхностям наружного кольца 4.

0 Упругое средство выполнено из пакета спрессованных между собой металлических сеток. Упругая подшипниковая опора вала 1 снабжена Дисками 7 и 8, выполненными из упругого материала. Диски 7 и 8 зафиксиро5 ваны между Торцом корпуса 2 и кольцевым выступом б фасонной обоймы 5 П-образното сечения. Упругое средство выполнено в виде упругих шайб 9 и 10 и втулки 11 .имеющих пористый сетчатый материал, образован ный пакетом спрессованных между собой

сеток. Такой пористый сетчатый материал получают путем горячей прокатки в вакууме пакета, собранного из разных по площади пластин проволочной сетки, В процессе прокап-ки происходит диффузионная сварка проволоки в местах их контакта; Обьёмно- демпфирующий элемент размещен так: шайб| 1 9 и 10 между торцевыми поверхностями кольца 4 подшипника и полок 12 и 13 обоймы 5, а втулка 11 между цилиндрическими поверхностями обоймы 5 и кольца 4. Они закреплены посредством запрессовки и зав льцовки в обойму 5, у которой на переходе цилиндрической и торцевых поверх- ностей выполнены кольцевые выдавки для увеличения демпфирующих свойств элемента;. .- .,, .-.-. , .... / ,. :: ..-;. , -.

При работе передачи возникают вибрации, крторые передаются на корпус 2 через вал 1, внутреннее кольцо подшипника 3 качения, тела качения, наружное кольцо 4 подшипника 3 качения и объемно-демпфирующий элемент За счет того, что обойма 5 выпблйена в виде объемно-Фасонного кольца с коль- выдавками на переходе цилиндрической и торцевых её поверхностей раздельно по торцам и rib наружной поверхности, внутри которого расположены вклэдфши из пористого сетчатого материала, образованного из пакета спрессованных между собой металлических сеток, при микродеформации подшипникового узла по любой из его осей происходит упругая

деформация ячеек материала демпфирую- щей опоры замкнутой конфигурации (изгиб проволоки внутри ячейки)(.сопровождаемая трением между слоями металлических сеток. Это обеспечивает рассеивание энергии

колебаний, объемное их демпфирование, повышение вибродемпфирующих свойств подшипникового узла и гашение колебаний, передаваемых от подшипника качения на корпус, осевом (преимущественно через

шайбы 9 и 110). тангенциальном и радиальном (преимущественно через втулку 11) направлениях.

Проведенные стендовые и дорожные испытания трансмиссии автомобиля, в которой в опорах подшипников качения коробки передач и главной передачи ведущего моста применены демпфирующие элементы, выполненные в виде пакета спрессованных между собой металлических сеток и установленных в обоймах с выдавками, показали, что при таких демпфирующих элементах существенно снизился уровень вибрации, уменьшился внешний и внутренний шум, что существенно повысило надежность и

долговечность испытываемых узлов.

Использование: в машиностроении для опор трансмиссий транспортных средств. Сущность изобретения: в упругой подшипниковой опоре между торцевыми поверхно етями корпуса и кольцевого выступа смонтирован, по меньшей мере, один диск из упругого материала, Упругое средство выполнено в виде расположенных между торцевыми поверхностями- наружного кольца и полок фасонной обоймы упругих шайб и размещенной между цилиндрическими поверхностями фасонной обоймы и наружного кольца упругой втулки. Такое выполнение обеспечивает возможность использования опоры в косозубых передачах. 1 ил. ел С

Формул а и зобретения Упругая подшипниковая опора вала, содержа дая корпус и смонтированный на валу подшитник качения, а также концентрично распо/ ожёниые между ними зафиксированную в сорпусе посредством кольцевого вы- ступа фасонную обойму П-образного сечения и охватывающее наружное кольцо по цЦиндрической и торцееым поверхностям yjnpyroe средство из пакета спрессо- ванны Между собой металлических сеток, у. отличаю ща я с я тем, что, с целью

расширения эксплуатационных возможностей в условиях использования опоры в косозубых передачах, она снабжена с монтирован н ым между торцевыми поверхностями корпуса и кольцевого выступа по меньшей мере одним диском из упругого материала, а упругое средство выполнено в виде расположенных между торцевыми поверхностями наружного кольца и полок фасонной обоймы упругих шайб и размещенной между цилиндрическими поверхностями фасонной обоймы и наружного кольца упругой втулки.