Сегмент подшипника скольжения

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях подшипниковых узлов гидроагрегатов, насосов, турбин, валопроводов кораблей и т.д. Цель изобретения - повьппение несущей способности . Сегмент подшипника скольжения .содержит центральную часть (ЦЧ) 1 в виде массивной плиты и две периферийные части 2 в виде вставок. На ЦЧ 1 и периферийных частях 2 закреплен упругий антифрикционнЕ й слой 3. ЦЧ 1 и периферийные части 2 в свою очередь закреплены на упругом элементе 4, лежащем на массивном основании 5 сегмента. В упругом элементе 4 выполнены прямоугольные пазы 6 на всю ширину ЦЧ 1, при этом пазы 6 расположены в упругом элементе 4 с . переменным шагом в тангенциальной плоскости и образуют в нем опорные элементы переменной в тангенциальной плоскости сегмента ширины. Следовательно, опорная площадь элементов также переменна и жесткость их увеличивается к выходной кромке сегмента. Центр жесткости упругого элемента 4 смещен относительно центра опоры в направлении вращения подвижного элемента, В результате в работе ЦЧ, проседая на упругом элементе 4, еще и поворачивается на некоторый угол. Уплотнение по торцам в таком сегменте более надежно , что увеличивает его грузоподъемность . 2 з.п. ф-лы, 7 Ш1. 5-Бло8ернул7О с о

C0IO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 16 С 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ лен упругий антифрикционньй слой 3.

ЦЧ 1 и периферийные части 2 в свою очередь закреплены на упругом элементе 4, лежащем на массивном основании

5 сегмента. В упругом элементе 4 вы" полнены прямоугольные пазы 6 на всю ширину ЦЧ 1, при этом пазы 6 расположены в упругом элементе 4 с переменным шагом в тангенциальной плоскости и образуют в нем опорные элементы переменной в тангенциальной плоскости сегмента ширины, Следовательно, опорная площадь элементов также переменна и жесткость их увеличивается к выходной кромке сегмента. Центр жесткости упругого элемента 4 смещен с относительно центра опоры в направлении вращения подвижного элемента. В результате в работе ЦЧ, проседая на упругом элементе 4, еще и поворачива- С ется на некоторый угол ° Уплотнение по торцам в таком сегменте более надежно, что увеличивает его грузоподь- isa емность. 2 з.п. ф-лы, 7 ил, . ф

-Ело/ерина . 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4008456/31-27 (22) 17.01.86 (46) 15. 12.88. Бюл. II 46 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) А.В.Терещенко (53) 621.822.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 450039, кл. F 16 С 17/08, 1972 °

Авторское свидетельство СССР

У 1 141236, кл. F 16 С 17/08, 1985. (54) СЕГМЕНТ IIOPlilHITHHKA СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях подшипниковых узлов гидроагрегатов, насосов, турбин, валопроводов кораблей и т.д. Цель изобретения — повышение несущей способности. Сегмент подшипника скольжения.содержит центральную часть (ЦЧ)

1 в виде массивной плиты и две периферийные части 2 в виде вставок, На

ЦЧ 1 и периферийных частях 2 закреп„„SU„„3444568 А 1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях подшипниковых узлов гидроагрегатов, насосов, турбин, валопроводов кораблей и т.д.

Целью изобретения является повышение несущей способности сегмента.

На фиг.1 изображен сегмент упорного подшипника, вид в плане; на 1Q фиг.2 — тангенциальное сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — - радиальное сечение Б-Б;на фиг. 1; на фиг.4 - сегмент радиального подшипника, вид в плане; на фиг,5 — тангенциальное сечение 15

В"В на фиг.4; на фиг.6 " сегмент в . работе; на фиг.7 — радиальное для упоркогЬ подшипника сечение сегмента в работе.

Сегмент подшипника скольжения Я (фиг. 1-5) содержит центральную часть

1 в виде массивной плиты и две пери" ферийные части 2 в виде вставок. На центральной 1 и периферийных частях

2 закреплен упругий антифрикционный 25 слой 3. Центральная 1 и периферийные

2 части закреплены на упругом элементе 4, лежащем на массивном основании

5 сегмента.

В упругом элементе 4 выполнены 31) прямоугольные пазы 6 на,всю ширину центральной части 1. При этом пазы 6 расположены в упругом элементе 4 с переменным шагом в тангенциалькой плоскости и образуют в упругом эле35 менте 4 опорные элементы 7 переменной в тангенциальной плоскости сегмента ширины. Следовательно, и площади контакта опорных элементов 7 с основанием 5 переменны в тангенциальной плос- 1 кости и уменьшаются от выходной кромки сегмента к входной. При этом указанные площади уменьшаются к входной кромке сегмента по линейному закону.

Периферийные части 2 (фиг.1 и 2) жвф стко соединены между собой с помощью перемычек 8, установленных по боковым граням сегмента и с зазором по отчошению к центральной части 1 (перемычки 8 применительно к сегменту радиального подшипника на фиг.4 не показаны). Подвижный элемент 9 выполнен в виде пяты или вала (фиг.6 и 7).

На фиг.6 и 7 обозначены: Р— гидродинамические давления в клиновом зазоре работающего сегмента, h — толщина гидродинамической смазочной пленки между периферийными частями 2 и подвижным элементом 9; и 1,Ь L толщины смазочных пленок на входной и выходной кромках между центральной частью 1 и подвюхкым элементом 9;

Ц.P. — положение центра жесткости упругого элемента 4 в тангекциальной плоскости; Š— смещение центра жесткости упругого элемента 4 относительно эксцентричной опоры сегмента;

R — нагрузка ка сегмент.

Стрелка на подвижном элементе 9 (фиг.6) указывает направление его движения в рассматриваемом случае.

Штриховые линии ка фиг.6 указывают угловое положекие периферийных частей сегмента по прототипу., когда центр жесткости упругого элемента 4 лежит на .оси, совпадающей с вектором нагрузки R на сегмент; штриховые линии ка фиг,7 показывают распределение давлений в поперечной плоскости для цельнометаллического сегмента без уплотнений по торцам.

Сегмент подшипника скольжения работает следующим образом.

При движении элемекта 9 относительно эксцентрично спертого самоустакавливающегося сегмента {фиг,6) в клиновом зазоре последнего генерируются давления P. Ввиду того, что пазы

6 выполнены с переменным в такгекциальном направлении шагом, уменьшающимся от выходкой кромки сегмента к входной, площадь контакта опорных элементов 7 с основанием 5 уменьшает" ÿ в том же направлении, В результате жесткость упругого элемента увеличивается от входа к выходу. При этом положение Ц.Ж. упругого элемента 4 рассчитывается так, чтобы он был смещен относительно опоры сегмента к выходной кромке ка некоторую величину E. Таким образом, давления P в клиновом зазоре сегмента уравновешивают действующую ка него нагрузку.

Вектор нагрузки R проходит через опору сегмента., ка которой ок самоустакавливается. На плече E нагрузка R создает момент R, F, В результате центральная часть 1 сегмента ке только перемещается в направлении нагрузки R 0, деформируя упругий элемент 4, ко и разворачивается от момента R,х Е на некоторый угол по отношению к подвижному элементу 9. Вследствие этогс центральная часть 1 сегмента наклоняется на некоторый угол, а периферийные части 2 остаются параллельными подвижному элементу 9. Толщина смаз 14 зочного слоя h „ остается постоянной по длине сегмента, а толщина смазочного слоя в центральных областях сегмента уменьшается от h, на входе до

Ь на выходе. В результате этого име т место равномерное по длине сегмента уплотнение по торцам и основание 5 сег1мента остается параллельным подвижному элементу 9. Такая конструкция сегмента может быть использована без сферического элемента для самоустановки сег" мента, так как автоматически обеспе-, чивается необходимый наклон центральной части 1 по отношению к подвижному элементу 9, а периферийные части остаются параллельными подвижному элементу 9.

В сегменте происходит, кроме деформации сжатия упругого элемента 4, еще и разворот центральной части на некоторый угол. В результате имеет место более надежное уплотнение по торцам сегмента, что, снижая торцовые расходы смазки, приводит к увеличению грузоподъемности сегмента. На фиг.6 штриховыми линиями показано положение сегмента по прототипу по отношению к подвижному элементу. Из фиг,6 вид-, но, что толщина смазочного слоя в об- ласти периферийных частей не постоянна по длине, а переменна и увеличива" ется к входу, что приводит к повышенным расходам смазки в торцы в первую очередь в области входа в клиновой зазор. Выполнение пазов 6 в виде прямоугольников упрощает технологию изготовления упругого элемента 4 в отличие от прототипа, где аналогичные пазы выполняются переменной ширины в виде трапеций в плане. Благодаря то-,, му, что опорные площади контакта элементов 7, заключенные между пазами 6, уменьшаются по линейному закону от выходной кромки сегмента к входной, напряжения сжатия в указанных элемен. тах 7 увеличиваются к входной кромке

Формула изобретения

1. Сегмент подшипника скольжения, содержащий размещенный на основании составной корпус, имеющий центральную и две периферийные части, сопрягающиеся с центральной частью по наклонным, расходящимся к периферии сегмента поверхностям, упругий элемент с пазами, размещенный между основанием и корпусом, и антифрикционный слой на поверхности корпуса, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения несущей способности, центр же30 сткости упругого элемента смещен относительно центра опоры сегмента в направлении вращения подвижного элемента.

2. Сегмент по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что пазы выполнены

З5 прямоугольными в радиальном направлении с неравномерным шагом в тангенцнальном направлении, при этом шири.на ребер между пазами увеличивается в тангенциальном направлении, 40

3. Сегмент по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что периферийные части жестко соединены между собой с помощью перемычек, установлен

45 ных вдоль образующих сегмента с зазором по отношению к центральной части.

44568 4 сегмента также по линейному закону.

Это позволяет обеспечить более надежным и плавным наклон центральной плите 1 по отношению к подвижному элементу 9.

Перемычки 8, соединяющие периферийные части 2, создают единство конструкции, делают ее более прочной и надежной по сравнению с прототипом.

В результате получена жесткая рама из периферийных частей 2 и перемычек

S в которую вложена центральная часть

14445б8

1444568

1 2

Составитель Б.Моисеева

Редактор А.Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Заказ 6476/38 Тираж 757 Годписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

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

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