Упругий подшипниковый узел Советский патент 1982 года по МПК F16C17/02 

(54) УПРУГИЙ ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано .в качестве подшипников скольжения, работающих в условиях воздействия абразивной среды и больших перепадов температур. По основному авт. св. № 687273 известен упругий подшипниковый узел, содержащий корпус, смонтированные в нем упругую втулку, закрепленную у торцов, средняя часть которой размещена с зазором относительно корпуса, и вал, рабочая поверхность которого вблизи торцов втулки выполнена цилиндрической, при этом упругая втулка выполнена бочкообразной формы в средней части, а в корпусе выполнена бочкообразная выточка с диаметральными и осевыми размерами, превышающими соответствующие размеры бочкообразной части втулки, кроме того, вал в средней части выполнен бочкообразной формы, а цилиндрические участки рабочей поверхности вала выполнены с меньшим диаметром, чем рабочая поверхность втулки 1. Однако известный подшипниковый узел обладает недостаточной демпфирующей способностью из-за большой изгибной жесткости втулки и невысокой надежностью и долговечностью, так как при попадании абразивных частиц в зону трения происходит интенсивное изнашивание как самой втулки, так и вращающегося вала. Цель изобретения - увеличение демпфирующей способности подшипникового узла, повышение надежности и долговечности его работы в условиях воздействия абразивной среды и повышенных перепадов температур. Поставленная цель достигается тем, что упругий подшипниковый узел, содержащий корпус, смонтированные в нем упругую втулку, закрепленную у одного из торцов, средняя часть которой размещена с зазором относительно корпуса, и вал, рабочая поверхность которого вблизи торцов втулки выполнена цилиндрической, упругая втулка закреплена в корпусе у другого торца и выполнена бочкообразной формы в средней части, а в корпусе выполнена бочкообразная выточка с диаметральными и осевыми размерами, превышающими соответствующие размеры бочкообразной части втулки, при этом вал в средней части выполнен бочкообразной формы, а цилиндрические участки рабочей поверхности вала выполнены с меньшим диаметром, чем рабочая поверхность втулки, упругая втулка выполнена в средней части с продольными прорезями, расположенными между ее закрепленными цилиндрическими участками, при этом на наружной поверхности втулки между ее цилиндрическими участками выполнена выборка. На фиг. 1 изображен упругий подшипниковый узел, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - продольный разрез одного из вариантов выполнения упругого подшипникового узла. Упругий подшипниковый узел содержит корпус 1 и размещенные в нем упругую втулку 2 и вал 3. Упругая втулка 2 закреплена в корпусе 1 с обоих торцов по цилиндрическим поверхностям 4 и 5, а в средней своей части 6 выполнена криволинейной. Вал 3 в средней части 7 также выполнен криволинейным, а вблизи торцов втулки 2 имеет цилиндрические участки 8 и 9 рабочей поверхности, диаметр которых меньше, чем диаметр рабочей поверхности 10 втулки 2. Кроме того, в упругой втулке 2 в средней криволинейной части 6 выполнены продольные прорези 11, расположенные между ее закрепленными цилиндрическими поверхностями 4 и 5, а на наружной поверхности втулки 2 выполнена выборка 12, в результате чего участки 13 и 14 имеют меньшую толщину стенки, чем участки цилиндрических поверхностей 4 и 5 и участок криволинейной части 6. Участки 13 и 14 вместе с продольными прорезями 11 выполняют основные функции демпфирующих элементов втулки 2, увеличивая демпфирующую способность втулки 2 в радиальном и осевом направлениях и обеспечивая автоматическую компенсацию ее диаметральных размеров при износе и нагреве, и, кроме того, дают возможность беспрепятственно удалять с поверхности вала 3 абразивные частицы, попадающие в зону трения. В тех случаях, когда нет необходимости демпфировать вал 3 в осевом направлении рабочая поверхность втулки 2 делается цилиндрической по аналогии с поверхностью вала 3 (фиг. 3). Данное конструктивное решение может быть использовано в парах трения, содержащих неподвижную ось 3 и вращающуюся деталь 1. Установка упругой втулки 2 в корпус 1 осуществляется посредством ее запрессовки по посадке с натягом. Вал или ось 3 устанавливают после запрессовки втулки 2. При наличии криволинейных поверхностей Скольжения 6 и 7 вал 3 пропускается в отверстие втулки 2 до момента западания участка 7 вала 3 в соответствующий участок 6 на втулке 2. В этом случае упругая втулка 2 выполняет роль своеобразной защелки. В свободном состоянии внутренний диаметр втулки 2 на рабочем ее участке делается меньше диаметра вала. В собранном виде втулка 2 оказывает постоянное давление на вращающийся вал 3, исключая появление зазора между трущимися поверхностями, несмотря на их постепенное изнащивание. Имеющиеся продольные прорези 11 выполняют при этом функции очистных инструментов, соскабливающих с вала 3 абразивные частицы. При наличии системы непрерывной подачи смазки в зону трения все загрязнения вымываются из продольных прорезей 11 и удаляются через зазор между поверхностями 8-10, что. позволяет значительно увеличить срок службы подшипникового узла, и является целью изобретения. В процессе работы подшипникового узла утолщенная криволинейная рабочая часть 6 втулки 2 практически не демпфируется, а лишь смещается параллельно оси вала 3. Благодаря этому, происходит плотное безотрывное прилегание рабочей поверхности втулки 2 к вращающему валу 3, что уменьфает вероятность попадания абразивных частиц между трущимися поверхностями и повышает надежность и долговечность работы узла. Изобретение повышает долговечность подщипникового узла в жестком режиме его работы, сопровождаемом ударными нагрузками, Формула изобретения Упругий подшипниковый узел по авт. св. № 687273, отличающийся тем, что, с целью увеличения демпфирующей способности и повышения долговечности в условиях воздействия абразивной среды и повышенных температур, упругая втулка выполнен в средней части с продольными прорезями, расположенными между ее закрепленными цилиндрическими участками, при этом на наружной поверхности втулки между ее цилиндрическими участками выполнена выборка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 687273, кл. F 16 С 17/02, 1978.

f3 /

-,Л.-А7..,,гУ 7771/

zz

5

Фи,2.1

(ри.г.2

т

Ш Фа2.5