Узел аэродинамической опоры Советский патент 1982 года по МПК F16C17/22 

(54) УЗЕЛ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОПОРЫ

1

Изобретение относится к приборостроению, машиностроению и может применяться при сборке опор на газовой смазке.

Известен узел аэродинамической опоры, содержащий ротор, подпятники, цилиндрическую керамическую втулку, а также стальную ось 1.

Недостатком устройства является то, что коэффициент линейного расширения металлической оси и керамической втулки различны, и. при работе в интервале температур от -60 до 4- 100°С имеет место деформация и разрушение керамической втулки. Кроме того, пара керамическая втулка- стальная ось в известном гидроузле не исключает смешения центра тяжести узла и не обеспечивает достаточной степени точности их взаимного положения, которое необходимо обеспечить, исходя из требований к устройству, в котором устанавливается эта опора.

Целью изобретения является компенсация тепловых деформаций деталей с различным коэффициентом линейного расширения и устранение смещения центра тяжести узла при изменении температуры.

Указанная цель обеспечивается тем, что узел аэродинамической опоры, содержащий ротор, подпятники, цилиндрическую керамическую втулку, а также стальную ось, снабжен компенсационной титановой втулкой, закрепленной центральной частью на стальной оси, при этом компенсационная втулка по наружной поверхности выполнена с выборкой в средней части и двумя симметричными цилиндрическими, расположенными

0 У ее торцов поясками, по которым она закреплена ч керамической втулке.

На чертеже избражен узел аэродинамической опоры, разрез.

Узел аэродинамической опоры состоит .из ротора 1, подпятников 2 и 3, цилиндрической керамической втулки 4, стальной оси 5, которая соединена с керамической втулкой 4 с помощью компенсационной титановой втулки 6, закрепленной центральной частью на стальной оси (например, с

20 помощью резьбы). По наружной поверхности компенсационной втулки 6 в средней ее части выполнена выборка 7, а у торцов втулки 6 выполнены два симметричных цилиндрических пояска 8. По этим пояскам компенсационная втулка 6 закреплена в ке/рамической втулке 4, например, с помощью клея. Стальная ось 5 по торцам жестко закреплена стопорной гайкой 9 в корпусе 10, который выполнен из материала, коэффициент линейного расширения которого близок к коэффициенту линейного расширения материала оси 5, например, из САС. В местах соединения оси 5 со стопорной гайкой 3 выполнена резьба, которая позволяет создать более плотное соединение этих элементов и предотвращает смещение их в процессе работы опоры в интервале температур от -60 до . Подпятники 2 устанавливаются жестко на керамической втулке 4, на концах цилиндрической поверхности которой нанесена резьба. Подпятники 2 и 3 контрятся стопорными гайками И, установленными на клее. Статор электродвигателя 12, приводящий во вращение ротор 1, установлен в корпусе 10. Устройство работает следующим образом. При подаче электропитания на статор 12 ротор 1 начинает вращение, которое создает подъемную силу в рабочем зазоре аэродинамической опоры St. Воздействие на узел аэродинамической опоры широкого н}}тервала температур внещней среды (например, от +100 до-60°С) приводит к расширению или сжатию оси 5. Втулка 6 создает возможность компенсации этой тепловой деформации, в результате чего керамическая втулка 4, наружная поверхность которой влияет на величину и форму аэродинамического зазора Si, не испытывает воздействия теплового расширения стальной оси 5, коэффициент линейного расширения которой значительно больше, чем у керамической втулки 4. В результате этого керамическая втулка не разрущается, а аэродинамический зазор сохраняет форму и величину, которые необходимы для обеспечения надежной работы аэродинамической опоры. Кроме того, резьба в центральной части оси 5 и компенсационной втулки 6 создает надежное крепление и предотвращает их взаимное смещение, обеспечивая таким образом стабильное положение центра тяжести узла аэродинамической опоры, что очень важно для обеспечения надежной работы устройства, в которое устанавливается узел аэродинамической опоры. Фиксация подпятников 2 и 3 стопорной гайкой 11, законтренной с помощью клея, обеспечивает стабильность осевого аэродинамического зазора. Использование изобретения позволяет существенно повысить надежность, стабильность работы и долговечность узла аэродинамической опоры за счет снижения температурных напряжений в местах соединения деталей опоры в щироком интервале температур внешней среды (от-60 до + 100°С), а также обеспечивает стабильность положения центра тяжести узла аэродинамической опоры, что дает возможность резко улучшить характеристики устройств, в которые устанавливаются эти опоры. Формула изобретения Узел аэродинамической опоры, содержащий ротор, подпятники, цилиндрическую керамическую втулку, а также стальную ось, отличающийся тем, что, с целью компенсации тепловых деформаций деталей с различным коэффициентом линейного расщирения и устранения смещения центра тяжести узла при изменении температуры, он снабжен компенсационной титановой втулкой, закрепленной центральной частью на стальной оси, при этом компенсационная втулка по наружной прверхности выполнена с выборкой в средней части и двумя симметричными цилиндрическими, расположенными у ее торцов поясками, по которым она закреплена в керамической втулке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1435687, кл. F 16 С , 1966 (прототип).

/// / // / / /