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

СО

С

Использование: для конструкции подшипниковых опор трансмиссий транспортных средств. Сущность изобретения: упругая подшипниковая опора вала содержит корпус и смонтированный на валу подшипник качения. Между корпусом и наружным кольцом подшипника размещена многослойная из металлических нитей упругая втулка. Между металлическими нитями размещен наполнитель. Эти нити очередных слоев расположены под углом друг к другу. Размещение между металлическими нитями наполнителя и расположение нитей очередных слоев под углом друг к другу позволяет расширить эксплуатационные возможности подшипников поскольку упорядочено нанесенный на металлическую основу наружного кольца подшипника материал позволяет эффективно гасить колебания при больших нагрузках и температуре за счет пружинного действия в осевом направлении и широкого диапазона упругих свойств в радиальном.2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и касается конструкции подшипниковых опор трансмиссий транспортных средств.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей при уменьшении затрат в производстве подшипника путем рационального выполнения упругого средства.

Для этого в упругой подшипниковой опоре вала, содержащей корпус и смонтированный на валу подшипник качения, а также размещенную между корпусом и наружным кольцом подшипника и охватывающую его по цилиндрической поверхности многослойную из металлических нитей упругую втулку, последняя выполнена с размещенным между металлическими нитями наполнителем, при этом нити смежных слоев расположены под углом друг к другу.

Выполнение упругого с размещенным между металлическими нитями наполнителем, при этом нити смежных слоев расположены под углом друг к другу, в упругой подшипниковой опоре вала, содержащей корпус и смонтированный на валу подшипник качения, а также размещенную между корпусом и наружным кольцом подшипника и охватывающую его по цилиндрической поверхности упругую втулку, позволяет расширить эксплуатационные возможности подшипниковой опоры, при этом повышаются демпфирующие свойства, износостойкость, долговечность, при уменьшении затрат в производстве подшипника.

Это обеспечивается за счет того, что упругая втулка представляет собой многослойное покрытие иё упорядочение нанесенного материала на металлическую основу наружного кольца подшипника, каж8

CJ

о

ю го

дый из слоев которого имеет расположенные под-углом к оси подшипника валки материала, причем валки очередных слоев расположены под углом друг к другу, что позволяет гасить колебания, возбуждаемые от зубчатого зацепления и передаваемые от подшипника на корпус. При приложении нагрузки к подшипниковому узлу за счет виброизоляции наружного кольца подшипника от картера и ведущего вала происходит упругая деформация материала покрытия кольца подшипника, сопровождаемая трением между слоями напыленуого слоя покрытия пористой структуры, что обеспечивает рассеивание энергии колебаний и демпфирование их; коэффициент демпфирования напыленного слоя покрытия пористой структуры, по крайней мере в 10 раз выше, чем у металла.

Процесс изготовления многослойного покрытия из упорядочение нанесенных материалов на металлическую основу наружного кольца подшипника осуществляется с помощью газопламенной установки, имеющей пульверизаторы для нанесения напыленного слоя пористой структуры. Для покрытия подшипника с напыленным слоем могут использоваться материалы на основе черных или цветных металлов, интерметал- лидов, композитных материалов и т.п.

Для усиления демпфирующих свойств подшипника, по крайней мере между образующими очередные-слои валками может размещаться-наполнитель (герметик и т.п), наносимый на напиленный слой пористой структуры подшипника при помощи пульверизатора. При этом происходит заполнение пор наполнителем и усиление демпфирующих свойств подшипника в радиальном и тангенциальном направлениях.

Выполнение в покрытии подшипника канавки, в которой размещено стопорное кольцо, контактирующее с кольцами, изготовленными из пакета спрессованных между собой металлических сеток, позволяет демпфировать в осевом направлении вибрации, передаваемые от подшипника на корпус. При приложении осевой нагрузки к подшипнику происходит упругая деформация ячеек материала колец, сопровождаемая трением между слоями металлических сеток, что обеспечивает рассеивание энергии колебаний и их демпфирование в осевом направлении при любом направлении вектора осевых сил, действующих в зубчатом зацеплении.

На фиг. .1 представлен общий вид упругой подшипниковой опоры вала; на фиг. 2 представлено покрытие наружной обоймы подшипника.

Упругая подшипниковая опора вала, выполненная согласно изобретению, содержит подшипник 1, установленный на валу 2, который размещен в корпусе 3. Подшипник

1 содержит тела качения 4, размещенные между внутренним кольцом 5 и наружным кольцом 6. Для фиксации вала 2 относительно подшипника 1 служит стопорное кольцо 7. На наружное кольцо б подшипника 1 раз0 мещена упругая втулка 8, представляющая собой покрытие.

Упругая втулка 8 выполнена многослойной. Каждая пара слоев 9 и 10 упругой втулки 8 имеет расположенные под углом к оси

5 подшипника валки 11 материала, при этом валки очередных слоев расположены упорядочение под углом друг к другу. Процесс изготовления многослойного покрытия из упорядоченно нанесенных материалов на

0 металлическую основу, наружного кольца 6 подшипника 1 осуществляется с помощью .газопламенной установки, имеющей пульверизаторы для нанесения напыленного слоя пористой структуры. Валки 11 выпол5 йены из сплава БрОФ10 1. Для покрытия подшипника с напыленным слоем могут использоваться материалы на основе черных или цветных металлов, интерметаллидов, композитных материалов и т.п.

0 Применение в подшипнике 1 упругой втулки 8, представляющей собой покрытие из упорядоченно нанесенного материала, каждая пара слоев 9 и 10 которого имеет расположенные под углом к оси подшипни5 ка 1 валки 11 материала , причем валки 11 очередных слоев расположены под углом друг к другу, позволяет расширить эксплуатационные возможности подшипника 1, при этом повышаются демпфирующие свойства,

0 износостойкость, долговечность, при уменьшении затрат в производстве подшипника 1. Это обеспечивается за счет того, что покрытие из упорядоченно нанесенного материала, нанесенное на металлическую

5 основу наружного кольца 6 подшипника 1, позволяет гасить колебания, возбуждаемые от зубчатого зацепления и передаваемые от подшипника 1 на корпус 3. При приложении нагрузки к подшипнику 1 за счет виброизо0 ляции наружного .кольца 6 подшипника 1 от корпуса 3 и вала 2 будет происходить упругая деформация материала покрытия наружного кольца 6 подшипника 1, сопровождаемая трением между слоями на5 пиленного слоя покрытия пористой структуры, что обеспечивает рассеяние энергии колебаний и демпфирование их; коэффициент демпфирования напыленного слоя покрытия пористой структуры, ;ю крайней мере в 10 раз выше, чем у металла.

Между образующими очередные слои валками 11 размещен наполнитель 12 на основе герметика Анатерм 4, наносимый на напыленный слой покрытия пористой структуры подшипника 1 при помощи пульверизатора. Тем самым происходит заполнение пор наполнителем 12 и усиление демпфирующих свойств подшипника 1 в радиальном и тангенциальном направлениях.

В упругой втулке 8 наружного кольца 6 подшипника 1 выполнена канавка 13, в которой размещено стопорное кольцо 14 для фиксации подшипника в осевом направлении. Для усиления демпфирующих свойств подшипника в осевом направлении между корпусом 3, крышкой 15 корпуса 3 и стопорным кольцом 14 расположены кольца 16 и 17, выполненные из пакета спрессованных между собой металлических сеток, изготовленные путем прокатки в вакууме..

Выполнение в упругой втулке 8 подшипника 1 канавки 13, в которой размещено .стопорное кольцо 14, контактирующее с кольцами 16 и 17, изготовленными из пакета спрессованных между собой металлических сеток, позволяет демпфировать в осевом направлении вибрации, передаваемые от подшипника 1 на корпус 3. При приложении осевой нагрузки к подшипнику 1 происходит упругая деформация ячеек материала колец 1(5 и 17, сопровождаемая трением между слоями металлических сеток, что обеспечивает рассеивание энергии колебаний и их демпфирование в осевом направлении при любом направлении вектора осевых сил, действующих в зубчатом зацеплении.

При работе передачи возникают вибрации, которые передаются на корпус 3 через вал 2, внутреннее кольцо 5 подшипника 1, тела качения 4, наружное кольцо 6 подшипника 1, упругую втулку 8, стопорное кольцо 14, кольца 16 и 17, .выполненные из пакета спрессованных между собой металлических сеток, крышку 15 корпуса 3. За счет того, что покрытие наружного кольца 6 подшипника 1 выполнено многослойным, каждая пара слоев 9 и 10 покрытия имеет расположенные под углом к оси подшипника валки 11 материала, при этом валки очередных слоев расположены под углом друг к другу, при микродеформации подшипника в радиальном и тангенциальном направлениях происходит деформация валков 11 материала, сопровождаемая трением между парами

слоев 9 и 10 покрытия. Это обеспечивает рассеивание энергии Колебаний, их демпфирование, повышение демпфирующих свойств подшипника и гашение колебаний. передаваемых от подшипника 1 на корпус 3 в радиальном и тангенциальном направлениях. За счет того, что по крайней мере между образующими очередные пары слоев 9 и 10 валками 11 покрытия размещен наполнитель 12, происходит усиление демпфирующих свойств подшипника в радиальном и тангенциальном направлениях. За счет того, что между корпусом 3, крышкой 15 корпуса 3 и стопорным кольцом

14 расположены кольца 16 и 17 из пакета спрессованных между собой металлических сеток, происходит усиление демпфирования вибраций в осевом направлении, передаваемых от подшипника 1 на корпус 3, при

любом направлении вектора осевых сил, действующих в зубчатом зацеплении передачи.

Проведенные стендовые и дорожные испытания трансмиссии автомобиля, в кото-

рой в опорах валов коробки передач и главной передачи ведущего моста применены подшипники с рационально расположенным на них материалом многослойного покрытия, показали, что при использовании

таких подшипников с покрытием из материала пористой структуры существенно снизился уровень вибрации, уменьшился внешний и внутренний шум, что привело к существенному расширению эксплуатационных возможностей при уменьшении затрат в производстве подшипника, повысило срок службы, надежность и долговечность испытываемых узлов.

Формула изобретения

Упругая подшипниковая опора вала, содержащая корпус и смонтированный на валу подшипник качения, а также размещенную между корпусом и наружным кольцом подшипника и охватывающую его

по цилиндрической поверхности многослойную из металлических нитей упругую втулку, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей при уменьшении затрат в производстве подшипника путем рационального выполнения упругого средства, упругая втулка выполнена с размещенным между металлическими нитями наполнителем, при этом нити смежных слоев расположены под

углом одна к другой.

Фиг.1 Ы1