Газодинамический подшипник

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипникам с газовой смазкой. Целью изобретения является повышение несущей способности и виброустойчивости. Газодинамический подшипник содержит корпус 1, на внутренней поверхности 2 которого имеются продольные пазы 3. Концентрично корпусу устанавливается втулка 8 с окнами 9, образующими перемычки 10. Количество окон и соответственно перемычек равно числу лепестков 7. Корневые концы лепестков 7 пропущены через окна 9 и фиксируются в пазах 2 корпуса 1, а их свободные концы отогнуты на величину h и контактируют со смежными лепестками в месте, равноудаленном от края перемычки 10 втулки 8 и от корневого конца ближайшего по ходу вала лепестка . Втулка 8 снабжена отбортовкой в виде усиков, крепящейся к корпусу 1. Втулка и отогнутые к корпусу свободные концы лепестков обеспечивают дополнительную жесткость пакету упругих лепестков, участвующих в формировании рабочего зазора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л СО 4: СО со CD ФиУ. З

(19) (11) А1

6 2 02 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Ф+ . ,, i ф ) ф COIO3 СОВЕТСНИХ вЂ” СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ И.--, РЕСГ)УБЛИК г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3979827/25-27 (22) 03.10.85 (46) 07.10.87 ° Бюл. № 37 (72) Н.Е. Захарова, В.В. Смирнов, Е.П. Маханьков и В ° Г. Баранов (53) 621.822.5(088 ° 8) (56) Патент США № 3615121,кл ° 308-9, 1972.

Патент США ¹ 3893733, кл, 708-9, 1975. (54) ГАЗОДИНА1ЯЧЕСКИИ ПОДШИПНИК (57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипникам с газовой смазкой. Целью изобретения является повышение несущей способности и виброустойчивости.

Газодинамический подшипник содержит корпус 1, на внутренней поверхности

2 которого имеются продольные пазы 3.

Концентрично корпусу устанавливается втулка 8 с окнами 9, образующими перемычки 10. Количество окон и соответственно перемычек равно числу лепестков 7. Корневые концы лепестков

7 пропущены через окна 9 и фиксируют- ся в пазах 2 корпуса 1, а их свободные концы отогнуты на величину h и контактируют со смежными лепестками в месте, равноудаленном от края перемычки 10 втулки 8 и от корневого конца ближайшего по ходу вала лепестка. Втулка 8 снабжена отбортовкой в виде усиков, крепящейся к корпусу

1. Втулка и отогнутые к корпусу свободные концы лепестков обеспечивают дополнительную жесткость пакету упругих лепестков, участвующих в формировании рабочего зазора. 1 з,п. ф-лы, 3 ил.

1343139

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам с газовой смазкой, и может быть использовано в турбомашинах или других высокоскоростных механизмах °

Целью изобретения является повышение несущей способности и виброустойчивости газодинамического лепесткового подшипника, На фиг. 1 изображены элементы конструкции подшипника, в аксонометрической проекции, на фиг. 2 — подшипник в сборе, поперечный разрез, на фиг. 3 — то же, фрагмент, иллюстрирующий формирование рабочего зазора.

Гаэодинамический подшипник содержит корпус 1, на внутренней поверхности 2 которого имеются продольные пазы 3. Концентрично корпусу ус- танавливается втулка 4 с окнами 5, образующими перемычки 6. Количество окон и соответственно перемычек равно числу лепестков 7. Корневые конць1 8 лепестков 7 пропущены Через окна 5 и фиксируются и пазах 3 корпуса 1, а их свободные концы 9 отогнуты на величину h и контактируют со смежными лепестками в месте, равноудаленном от боковой поверхности

10 перемычки 6 втулки 4 и от боковой поверхности !1 паза 3.

Когда вал неподвижен, лепестки касаются вала и стремятся удержать вал в центре корпуса. Вращающийся вал увлекает г;lç в конфузорные эоны между валом и лепс.стками. При увеличении вращения вада давление газа в конфузорных зонах (зонах рабочего зазора) возрастает и становится достаточным для отде ения лепестков от вала. Между г>алом и лепестками возникает несущий газовый слой. Неуравновешенность ротора приводит к прецессионному дн жен)по. При сближении ротора с лепестками давление в газовом слое стремится увеличиться, поэтому лепесток отклоняется. Своим отогнутым концом 9 он опирается на смежный лепесток и продавливает

его до контакта с внутренней поверхностью корпуса 1. Отогнутая кромка лепестка подобна "ребру жесткости" в значите ьной степени увеличивает жесткость лепестка и не позволяет емУ "обле)аг„" нижележаЩие элементы конструкции и препятствует нарушению формы клинового рабочего зазора, не допуская доно)гнительных прогибов., Чт< бы количес тненнс об)ееIIE)IIIòü такую клиновилность рабочего зазора конструкции, необходимо геометрическHe параметры элементов подшипника свяI) зать соотношением тд, 10 где h — высота отгиба свободного рабочего конца лепестка; толщина стенки втулки, D — внутренний диаметр корпуса, z — - число лепестков в подшипнике, ширина перемычек, — ширина пазов корпуса, оптимальный угол в клино15

b„, nu yu

20 вом газовом подшипнике.

Таким образом, при увеличении динамических нагрузок на опору клиновидность зазора сохраняется и коли2 чественно уменьшается, приближаясь к оптимальному значению в момент максимального нагружения, На увеличение нагрузки предлагаемый подшипник отвечает увеличением несущей способности вплоть до предельного нагружения.

Повышение виброустойчивости предлагаемого подшипника достигается эа счет обеспечения большего коли35

11 11 чества зон сухого трения и зон иэгибных деформаций по сравнению с известным подшипником.

В подшипнике имеется пять зон

"сухого" трения (на фиг, 3 обозначены точками) и три зоны изгибных деформаций лепестков. Это зоны контакта лепестка с перемычкой 6 втулки, зона контакта средней части лепестка с нижележащим лепестком в месте выхода последнего иэ паза 3, зона контакта тыльной части лепестка с корпусом 1 и зона контакта свободного отогнутого конца 9 лепестка со смежным

50 лепестком.

Предлагаемая конструкция позволяет упростить также осевую фиксацию лепестков в подшипнике, исключив дополнительные детали в виде крышек или специальных упорных втулок. Втул55 ка крепится к корпусу 1 отбортовкой в виде усиков 12, например, точечной сваркой и ее ободковые части, образованные окнами, фиксируют лепестки

1343139 в !!с!эях пре !!ятстF3уя liх Осевому смс щению.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет улучшить такие основные характеристики опор как не5

1 сущая способность, виброустойчивость, а также позволяет упростить осевую фиксацию .!!ет!есткон.

Формула изобретения

1. Газ одинамический подшипник, содержащий корпус с пазами на внутрен- 15 ней поверхности, в которых установлены корневые участки упругих лепестков, свободные концы которых перекрывают друг друга, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьш!ения не- 20 сущей способности и виброустойчивости он снабжен установленной в корпусе втулкой с окнами по числу лепестков

У перемычки между окнами размещены между пазами в корпусе, и одна из боковых сторон поверхностей перемычек совмещена с одной из боковых сторон пазов

1 лепестки отогнуты в сторону ближайшей перемычки, а свободные концы лепестков Ото! путы к корпус» д(» (oITp!!åÎñ— нонения со смежными лепестками в месте, равноудаленном от другой боковой поверхности пере!!ы !!.к по ходу лепестков и пазов, при этом геометри ческие параметры элементов подшипника связаны соотношением о!! т

2 л А3 !!П

-- — Ь + Ь

z Pt Р Иа Э,а где h высота отгиба свободного рабочего конца лепестка; толщина стенки втулки, внутренний диаметр корпуса, св-, число лепестков в подшипникее, ширина пазов корпуса, ширина перемычек, оптимальный угол в клиновом газовом подшипнике.

Ь

»»" 3»» (1» Р у опт

2. Подшипник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что втулка выполнена с торцовыми выступами, отогнутыми к корпусу и прикрепленными к нему.

1343139

Фиг.2

Составитель Т,Хромова

Техред М.Дидык

Редактор Л.Гратилло

Корректор JJ.Ïàòàé

Заказ 4625/36

Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4