Опора скольжения Советский патент 1993 года по МПК F16C17/02 

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, в частности, к подшипникам скольжения и может найти применение в различных узлах трения.

Цель изобретения - обеспечение постоянной радиальной жесткости опоры скольжения в процессе ее эксплуатации.

Указанный результат достигается тем, что опора скольжения содержит корпус, цапфу вала и охватывающую ее втулку, выполненную с прорезями с обеих сторон, при этом на внешней стороне втулки соответственно разрезанным секторам выполнены выступы, контактирующие с внутренними поверхностями конусных втулок, установленных с торцов опоры и снабженных сред- ством их осевого перемещения, на наружных цилиндрических поверхностях

секторов выполнены канавки, а прорези, выполненные на одной стороне втулки, смещены относительно прорезей другой стороны на угол 60°. Отличительными признаками заявляемого изобретения от прототипа являются снабжение наружных цилиндрических поверхностей секторов канавками и смещение прорезей с одной стороны втулки относительно прорезей, выполненных с другой стороны, на угол 60е. Кроме того, к числу отличительных признаков следует отнести и выполнение средства осевого перемещения конусных втулок - втулки выполнены бее резьбы, а в корпусе жестки закреплены кольца с размещением между ним№и конусными втулками пружин. Создание контакта между выступами и внутренними поверхностями конусных втулок в

00

ы

00

ю

Сд

трех точках по окружности обеспечивает одинаковое усилие в точках контакта и оптимизирует жесткость конструкции, поскольку, как известно, треугольник является наиболее жесткой фигурой, обеспечивающей статическую определенность. Смещение же прорезей с одной стороны втулки по отношению к прорезям другой стороны на угол 60° приводит соответственно и к смещению точек контакта. В результате возникает смещение одного треугольника относительно другого, что позволяет при том же количестве точек контакта более равномерно распределить их в пространстве, что соответственно приводит к более равномерному распределению нагрузок на точки контакта и соответствен но позволяет сохранить постоянную радиальную жесткость опоры в процессе эксплуатации, Выполнение канавок на наружных цилиндрических поверхностях секторов позволяет согласовать жесткость секторов и жесткость пружин, поджимающих конусные втулки и обеспечить необходимое усилие в точках контакта, создавая тем самым необходимую радиальную жесткость опоры. Выполнение средства осевого перемещения конусных втулок путем их перемещё.ния под воздействием пружины, опирающейся на жестко закрепленное кольцо позволяет стабилизировать радиальную жесткость опоры не зависимо от износа пары трения цапфа вала - втулка;

На фиг, 1 показан продольный разрез опоры; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Опора скольжения содержит цапфу 1 вала, охватывающую его частично разрезанную подшипниковую втулку 2 с выступами 3, например, зачеканенными стальными шариками и зажимные конусные втулки 4, размещенные в корпусе 5. Прорези потри с каждой стороны втулки выполнены симметрично с образованием деформируемых секторов 6. При этом прорези с одной стороны втулки смещены относительно прорезей с другой стороны на угол 60°. В корпусе 5 размещены пружины 7, взаимодействующие с конусными втулками 4 и жестко; закрепленными в корпусе, например, с помощью резьбы кольцами 8. На наружных цилиндрических поверхностях секторов 6 выполнены канавки 9.

Опора работает следующим образом.

При вкручивании в корпус 5 колец 8 с наружной резьбой происходит сжатие пружин 7 и передача осевого усилия на торцы

конусных втулок 4, которые преобразуют это усилие в давление на выступы (в данном примере - шарики) 3, что вызывает в свою очередь сложный изгиб секторов 6 прдшипниковой втулки 2 и обеспечивает их контакт с цапфой вала 1. Возникающий в трех точках контакт вал - втулка обеспечивает беззазор- ность соединения и его высокую жесткость, а также пространственную стабильность вала при его вращении. Серповидный профиль зазора между секторами 6 и цапфой ;вала 1 согласуется с направлением вращения вала, обеспечивая эффективный режим смазки пары трения. Возможный износ пары трения компенсируется поджатием секторов 6 пружиной 7 через конусные втулки 4 и выступы 3. С помощью упомянутых пру жин 7 и колец 8 осуществляется регулировка момента сопротивления вращению вала за

счет изменения давления на выступы 3 со стороны конусных втулок 4 путем перемещения по резьбе колец 8. Подбор жесткости секторов 6 осуществляется за счет выполнения цилиндрических канавок 9 на наружных

поверхностях секторов 6. Размер и место выполнения канавок определяется расчетным путем, исходя из механических характеристик материала втулки. За счет предлагаемого конструктивного выполнёкия опоры скольжения обеспечивается стабильность радиальной жесткости опоры в процессе эксплуатации, что подтверждается проведенными сравнительными испытаниями опор скольжения, выбранной в

качестве прототипа и заявляемой.

Ф о р мул а и з о б р ете н и я

1. Опора скольжения, содержащая корпус, цапфу вала и охватывающую ее втулку,

выполненную с прорезями с обеих сторон, на внешней стороне которой соответственно разрезанным секторам выполнены выступы, контактирующие с внутренними поверхностями конусных втулок, установленных с торцов опоры и снабженных средством мх осевого перемещения, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что прорези одной стороны втулки смещены относительно прорезей другой стороны на угол 60е , а на Наружных

цилиндрических поверхностях секторов выполнены канавки.

2. Опора по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что средство осевого перемещения конусных втулок выполнено в виде пружины, размещенной между втулкой и закрепленным жестко в корпусе кольцом.

1017821

Сущность изобретения: опора выполнена в виде размещенной в корпусе цапфы вала, которую обхватывает втулка с тремя симметрично расположенными прорезями с каждой стороны, причем прорези с одной стороны втулки смещены относительно прорезей другой стороны на угол 60°. На внешних сторонах секторов образованных прорезями, выполнены выступы, которые контактируют с конусными втулками, размещенными в корпусе. Конусные втулки поджаты к выступам с помощью пружин, закрепленных в корпусе с помощью колец с резьбой, в результате чего создается контакт между секторами втулки и цапфой вала в трех точках с каждой стороны втулки. Для подбора необходимой жесткости секторов и ее согласования с жесткостью пружины на наружной цилиндрической поверхности секторов выполнены канавки. Обеспечивается постоянная радиальная жесткость в процессе эксплуатации. 1 з.п, ф-лы, 2 ил, ел с