Сферический подшипник скольжения

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к сферической опоре скольжения, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для самоустановки осей и валов при их перекосах в шарнирных соединениях машин и механизмов. Цель изобретения - повышение несущей способности, долговечности и ремонтопригодности сферических опор скольжения. В сферической опоре скольжения вкладыш выполнен из двух пар диаметрально расположенных элементов, два из которых являются несущими и расположены в рабочих зонах опоры, а два других выполнены полыми со стороны втулки, заполнены смазочным материалом и расположены в нерабочих зонах. Ремонтопригодность повышается за счет обеспечения возможности замены одного или двух несущих элементов вкладыша при выходе их из строя с сохранением всех остальных деталей подшипника для дальнейшей работы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Р 16 С 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4423004/31-27 (22) ) 3, 05, 88 (46) 07,03.90. Бюл. Р 9 (71) Львовский политехнический институт м. Ленинского комсомола (72) N.Ã.Ñîáîðîâ, A.Ï.Äoðîøóê и Я.Я.Даныло (53) 621 .822 ° 5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 964285, кл. Р 16 С 11/06, 1980. (54) СФЕРИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬИЕ11ИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к сферической опоре скольжения, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для самоустановки осей и валов при их перекосах в шарнирных соединениях машин и механизИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано для самоустановки осей и валов при их перекосах.

Целью изобРетения является повьппение несущей способности, долговечности и ремонтнопригодности.

На фиг. 1 изображен сферический подшипник в плоскости, перпендикулярной оси, сечение; на фиг. 2 - сече1 ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — несущий элемент вкладьппа, на фиг . 4 элемент вкладьппа с полостью для смазки.

Подшипник содержит наружное кольцз

1 с внутренней сферической поверхностью, втулку 2 с наружной сферической поверхностью и вкладьпп, вьполненный из двух несущих элементов 3 со скоса„„SU„„I 548543

-мов, Цель изобретения — повьппение несущей способности, долговечности и ремонтопригодности сферических опор скольжения. В сферической опоре скольжения вкладыш выполнен иэ двух пар диаметрально расположенных элементов, два из которых являются несущими и расположены в рабочих зонах опоры, а два других выполнены полыми со стороны втулки, заполнены смазочным материалом и расположены в нерабочих зонах. Ремонтопригодность повышается за счет обеспечения возможности замены одного или двух несущих элементов вкладьппа при выходе их иэ строя с со ранением всех остальных Q деталей подшипника для дальнейшей работы. 4 ил.,1 Ю ми 4 на торах стыковочных с другими элемен тами поверх нос тей и двух полых l СЛ элементов 5 с загнутыми с двух сторон 4Ь краями 6, заполненных смазочным материалом 7. Скосы 4 ограничены с двух Щ сторон по торцам буртиками 8. В на- . >Дь ружном кольце 1 выполнены монтажные, ф 7, йаэы 9 и прорези 10. В соответствующих прорезям 10 местах на несущих элементах 3 вкладьппа .выполнены отгибные лапки 11 с насечками 12.

Несущие элементы 3 вкладьппа могут быть изготовлены штамповкой из антифрикционного материала, например вЪ бронзы, ипи из стали с металлическим покрытием трущейся поверхности, например электролитическим хромом, и неметаллическим, например TCN (твердым смазочньм материалом) на основе

1548543 коллоидного графита, дисульфида молибдена с эпоксидной смолой в качестве связующего ° Толщина несущих элементов вкладыша выбирается в зависи5 мости от выбираемого материала, толщина покрытия, величины гарантированного зазора, радиусов сфер наружного кольца и втулки.

Полые элементы 5 вкладыша могут быть изготовлены литьем иэ упругого антифрикционноro материала, например капрона, полиамида, с наружной поверхностью, по форме соответствующей сфере наружного кольца 1, и монтажным 15 пазом 9. Упругие и антийрикционные свойства элементов 5 обеспечивают плотное прилегание краев 6 к сберической поверхности втулки 2, а также их высокую износостойкость. Толщина стенок элементов 5 вкладыша выбрана меньшей, чем толщина несущих элементов 3, а образовавшееся между элемен= тами 5 и сферической поверхностью втулки 2 пространство заполнено сма- 25 зочньм материалом 7, например пластичной смазкой. Толщина торцов несущих элементов 3 на скосах 4 в местах контакта их с элементами 5 принята равной толщине стенок элементов 5 в этих местах.

По ширине элементы 3 и 5 вкладыша ограничены шириной наружного кольца

1, их длина по дуге окружности в плоскости перпендикулярнОЙ Оси spa щения, ограничена плоскостями Е-Б и

В-В (Лиг. 1), совпадающими с осью вращения 00 и образующими между собой углы р и о(.

Сборка подшипника осуществляется 4О следующим образом.

В наружное кольцо 1 устанавливаются несущие элементы 3, затем через монтажные пазы 9 вводится втулка 2 до совпадения центров их сфер и пово- 45 рачивается так, что ее экваториаль-! ная плоскость совпадает с осью YY u осью вращения 00 (фиг. 1). Корректируется положение элементов 3 и проводится их закрепление в наружном кольце 1 с помощью лапок 11, которые отгибаются в соответствующие им про-.. рези 10 в наружном кольце 1. Насечки

12 огРаничивают длину отгибаемых лапок 11 и предотвращают деформацию ма55 териала элементов 3 в зоне трения.

После этого в наружное кольцо 1 устанавливаются предварительно заполненные смазочным материалом 7 элементы

5 вкладыша так, чтобы образовавшиеся между втулкой 2 и элементами 5 saзоры для выхода смазочного материала были ориентированы в стороны скосов

4 на элементах 3, после чего втулка

2 поворачивается в рабочее положение (фиг. 2), На трущиеся поверхности элементов 3 и втулки 2 перед их уста. новкой в наружное кольцо 1 наносится слой того же смазочного материала, который заложен в полости элементов

5. Дополнительного крепления элементы 5 не требуют, так как их длина по дуге окружности в экваториальной плоскости больше, чем по торцам в параллельных ей плоскостях, и фиксация осуществляется за счет несущих элементов 3. Элементы 3 и 5 вкладыша плотно прилегают друг к другу и установлены по отношению к направлению внешней нагрузки так, что линия ее действия проходит через полосы несущих элементов 3. На фиг. 1 нагрузка обозначена индексом F а линия действия этой нагрузки показана стрелкой.

В грузоподъемных машинах, где сферические подшипники скольжения устанавливаются, например, в головках крепления силовых цилиндров, вектор внешней нагрузки и вектор полной реакции в опоре всегда направлены вдоль оси штока цилиндра при любом его положении (наклоне) . При этом, чем меньше коэффициент трения в трущемся соч ленении, тем меньше радиус круга трения и тем ближе к оси штока вектор реакции.Прак тически для шарниров, работающих с достаточной смазкой в режиме. граничного трения, можно принимать, что указанные векторы направлены по оси штока и проходят через центр шарнира.

В связи с этим зона нагружения опоры будет ичеть постоянное положение относительно неподвижных деталей шарнира и указанные векторы будут проходить через ее полюс. Таким образом, при реверсивности внешней нагрузки может быть две зоны нагружения, расположенные в диаметрально противоположных сторонах опоры, при одностороннем действии внешней нагрузки — одна зона. По протяженности зона нагружения в сферическом подшипнике скольжения в зависимости от величины гарантированного зазора моо жет быть ограничена углом 90...120, измеренным в плоскости, перпендикулярной оси его вращения. В указанные

154 нагруженные зоны в опоре установлены несущие элементы 3 вкладьппа, остав ляя свободными зоны между ними, втулкой 2 и наружньм кольцом 1. В эти ненагруженные зоны устанавливаются элементы 5 вкладыша, выполненные польми со стороны втулки 2 и заполненные смазочным материалом 7.

Угол ц принят равным 90...120 угол o(= 180 — q (фиг. 1}, Подшипник работает следующим образом .

При каждом относительном повороте втулки смазочный материал переносится из полостей элементов 5 вкладыша непосредственно в зону трения, постоянно восстанавливая смазывающую пленку.

Скосы 4, выполненные на торцах элементов 3, способствуют лучшему проникновению смазочного материала в зазор между трущимися поверхностями, а буртики 8 препятствуют выходу смазочного материала за пределы зоны трения на торцы втулки 2.

Работа трущегося сочленения зависит от противозадирных свойств, применяемых антифрикционных и смазочных материалов. Например, дополнительная подача пластичной смазки литол-24 в зону трения стальных втулок по ТСМ на основе фторопласта, коллоидного графита без и с добавкой 257 меди при удельном. давлении до 30...40 МПа позволяет. снизить величину коэффициента трения в среднем в 2...4 раза, При одноразовом смазывании трущихся поверхностей пластичной смазки и увеличении давления до 100...140 NIa в процессе износа смазочной пленки коэффициент (сила) трения приближался к его значению при работе такой же пары без применения пластичной смазки. Если в это ° время восстанавливалась смазочная пленка, величина коэффициента (сильД трения снижалась и трущееся сочленение переходило ра8543

6 ботать в более благоприятньп граничньп режим трения. Это позволило повыситьь о бщую на г руз к у, следова т ель но, несущую способность подшипника в

1,5...2 раза и увеличить его долговечность в 2... 3 раза, При работе опори с реверсивной нагрузкой во время ремонта заменяются оба несущих элемента 3 вкладьппа, при работе с односторонней нагрузкой один нагруженный элемент 3 или подшипник поворачивается вокруг оси вращения на 180, что приводит к тому, 15 что в нагруженной зоне окаэьвается второй ненагруженный до этого элемент

3 вкладыша. Долговечность подшипника в этом случае увеличивается вдвое.

Возможность замены одного ипи двух

20 .несущих элементов вкладыша при вы од

1 нх из строя с сохранением всех остальных деталей подшипника для дальнейшей работы повьппает его ремонтопригодность и снижает расходы на ремонт и эксплуатацию.

Формула из об ре тенин

Сферический подшипник скольжения, 30 содержащий наружное кольцо с внутренней сферической поверхностью, втулку с наружной сферической поверхностью и вкладыш, установленный между ними, отлич а ющийся тем, что, с целью повьппения несущей способности, долговечности и ремонтопригодности, вкладьпп выполнен в виде сопряженных пари диаметрально расположенных элементов для восприятия нагрузок и па40 ры диаметрально расположенных элементов для размещения смазки, причем элементы для восприятия нагрузок выполнены со сферическими наружной и внутренней поверхностями, а элементы ф5 для размещения смазки оснащены полостями, расположенными со стороны упомянутой втулки.

1 548543 биге

qygz 3

Составитель А.Долинский

Редактор А.Шандор Техред М.Ходанич, Корректор С. Шекмар

Заказ 130 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101