Подшипниковый узел скольжения

 

Использование: тяжелонагруженные узлы трения. В цапфе вала, охватываемой втулкой, выполнен сквозной паз. В пазу размещены диаметрально расположенные твердосмазочные вкладыши со средством их поджатия к внутренней поверхности втулки. Средство поджатия выполнено в виде двух магнитов, обращенных к оси цапфы вала одноименными полюсами. Во втулке, со стороны воздействия максимальной радиальной нагрузки размещен по меньшей мере один магнит. Магнит во втулке обращен одноименным полюсом к наружным полюсам магнитов, размещенных в цапфе вала. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 С 33/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878013/27 (22) 29.10.90 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) И вано-Ф ран ковский институт нефти и газа (72) М.И.Бурда, 3.Д.Василечко, B.M.Ôèëèпен ко и П.А. К риль (53) 621.822.5-72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N627261,,кл. F 16 С 33/04, 1977, (54) ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Использование: тяжелонагруженные узлы трения. В цапфе вала, охватываемой

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в узлах трения машин, работающих в условиях тяжелого нагружения.

Известно устройство для сухого смазывания трущейся поверхности подшипника скольжения, содержащее смазочные вкладыши, установленные в углублениях, выполненных в цапфе вала. и утяжеленные вставками из материала с большим удельным весом.

Недостаток известного устройства заключается в отсутствии прижима смазочных вкладышей при пуске и остановке вала.

Незначительна также сила прижима смазочных вкладышей при малой частоте вращения вала.

Известен также подшипник скольжения с устройством для сухого смазывания трущейся поверхности, Подшипник содержит цапфу вала, охватывающую втулку, в цапфе выполнен сквозной паз с твердосмазочны Ы „, 1739104 А1 втулкой, выполнен сквозной паз, B пазу размещены диаметрально расположенные твердосмазочные вкладыши со средством их поджатия к внутренней поверхности втулки. Средство поджатия выполнено в виде двух магнитов, обращенных к оси цапфы вала одноименными полюсами. Во втулке, со стороны воздействия максимальной радиальной нагрузки размещен по меньшей мере один магнит. Магнит во втулке обращен одноименным полюсом к наружным полюсам магнитов, размещенных в цапфе вала, 1 ил. ми вкладышами, расположенными диаметрально противоположно, и средство их поджатия к внутренней поверхности охватывающей втулки, выполненное в виде двух магнитов, обращенных к центру цапфы вала одноименными полюсами, Недостаток известного подшипника скольжения заключается в низкой долговечности и надежности из-за.неэффективного использования твердой смазки. Вызвано это тем, что сила прижатия твердосмазочных вкладышей, при установившемся режиме работы, приблизительно одинаковая.

Поэтому на всей внутренней поверхности втулки будет формироваться одинаковый твердосмазочный слой. Для подшипников скольжения с выраженным направлением приложения максимальной радиальной нагрузки более рациональным был бы такой режим формирования твердосмазочного слоя, когда его максимальная толщина, а значит и наилучшие смазочные свойства бы1739104 ли бы в зоне максимальных контактных нагрузок между цапфой и внутренней поверхностью втулки. Кроме того, к недостаткам известного технического решения следует отнести то, что образующиеся в процессе работы подшипника скольжения частицы износа, обладающие ферромагнитными свойствами, будут собираться и удерживаться под воздействием магнитов вокруг твердосмазочных вкладышей. Их перемещение по межконтактному пространству (при вращении цапфы вала) будет способствовать разрушению твердосмазочного слоя, задирам, Увеличится вероятность возникновения заедания и других процессов повреждаемости.

Цель изобретения — повышение долговечности и надежности подшипникового узла скольжения.

Поставленная цель достигается тем, что подшипниковый узел скольжения содержит цапфу вала, охватывающую цапфу вала втулки, в цапфе выполнен сквозной паз, в котором размещены твердосмазочные вкладыши, расположенные диаметрально противоположно, а также средство их поджатия к внутренней поверхности втулки, выполненное в виде двух магнитов, обращенных к оси цапфы вала одноименными полюсами, дополнительно снабжен по меньшей мере одним магнитом, размещенным в радиальном пазу, выполненном во втулке со стороны воздействия максимальной радиальной нагрузки, причем каждый магнит во втулке обращен одноименным полюсом к наружным полюсам магнитов, размещенных в цапфе вала.

Сущность предполагаемого изобретения заключается в том, что при вращении цапфы вала относительно втулки будет происходить магнитное взаимодействие магнитов, размещенных в пазу цапфы, с магнитом, размещенным в радиальном пазу втулки, Поскольку эти магниты направлены друг к другу одноименными полюсами, это приведет к их отталкиванию. что вызовет смещение эпюры давления твердосмазочных вкладышей на внутреннюю поверхность втулки; наибольшего значения это давление достигнет в зоне максимальных контактных напряжений между цапфой и втулкой, наименьшего — со стороны воздействия на вал максимальной нагрузки. Соответствующим образом на внутренней поверхности втулки сформируется твердосмазочный слой: с лучшими антифрикционными свойствами в зоне наиболее жесткого взаимодействия цапфы с внутренней поверхностью втулки.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый подшипниковый узел скольжения дополнительно содержит по меньшей мере один магнит, размещенный в радиальном пазу, выполненном во втулке. Важным отличительным признаком является расположение дополнительного магнита: он обращен одноименным полюсом к наружным полюсам магнитов, размещенных в цапфе вала. Таким образом предлагаемое устройство соответствует критерию "Новизна".

Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".

На чертеже изображен подшипниковый узел скол,ьжения, поперечный разрез.

Узел состоит из цапфы вала 1, в которой выполнен сквозной паз2 ствердосмазочными вкладышами 3, Средство поджатия вкладышей представляет собой два магнита 4, обращенные к оси цапфы вала 1 одноименными полюсами, Цапфа вала размещена во втулке 5, в которой выполнен по меньшей мере один радиальный паз 6 с магнитом 7.

Устройство работает следующим образом.

B начальный момент, когда цапфа вала

1 не вращается, твердосмазочные вкладыши 3, размещенные в сквозном пазу 2, прижимаются к внутренней поверхности втулки 5 с силой, определяемой магнитным взаимодействием магнитов цапфы 4 между собой и с магнитом 7, размещенным в радиальном пазу 6, Положение радиального паза 6 выбирается со стороны воздействия на вал максимальной радиальной нагрузки. Это приводит к тому, что максимальное давление твердосмазочных вкладышей 3 на внутреннюю поверхность втулки 5 возникает в зоне наиболее жесткого трибологического контакта цапфы вала 1 с втулкой 5 (зона А), Максимальное давление обеспечивает формирование в зоне А устойчивой твердосмаэочной пленки, исключающей непосредственное металлическое взаимодействие, приводящее к задирам, заеданию и другим деструктивным трибологическим я влениям.

На внутренней поверхности втулки 5 со стороны паза 6 давление вкладышей 3 будет меньшим. В этом месте, где условия трения менее жесткие, твердосмазочный слой бу1739104 а тж лиям рабате юя кируюа ж /а

Составитель М.Бурда

Техред М,Моргентал

Редактор С.Кулакова

Корректор Т.Палий

Заказ -". Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 дет иметь меньшую толщину, достаточную для данных условий трения.

Таким образом обеспечивается рациональное и экономное формирование твердосмазочного слоя в зависимости от направления воздействия максимальной радиальной нагрузки.

При вращении шейки вала к вышеуказанным силам магнитного взаимодействия добавятся центробежные силы, Во втулке со стороны воздействия на вал максимальной радиальной нагрузки можно размещать не один, а несколько магнитов 7 (показаны пунктиром). Это приводит к расширению зоны А, где будет формироваться наибольшая твердосмазочная пленка. Кроме того, такое периодическое размещение магнитов будет способствовать динамическому, пульсирующему характеру силы прижатия вкладышей к поверхности трения и соответствующему увеличению в этом мес-. те межконтактного пространства (зона А) количества твердой смазки.

Если для магнита 7 втулки подобрать материал с лучшими магнитными характеристиками (высокими значениями остаточной индукции, коэрцетивной силы и большей выпуклостью кривой размагничивания), чем материал магнитов 4, можно добиться того, что частицы износа, возникающие в процессе работы пары трения вал 1 — втулка 5, будут концентрироваться возле магнита 7: в зоне В. Поскольку в этом месте больше зазор, чем в зоне А, то вероятность перемещения этих частиц по межконтактному пространству, со всеми вытекающими из этого отрицательными последствиями, незначительна.

Для обеспечения этого условия можно

5 рекомендовать магниты 4 изготавливать из литого магнитотвердого сплава

ЮНДК35Т5, а магниты 7 из сплава марки

Ю НД К35Т5 БА.

Предложенное устройство можно ус10 пешно применять в высоконагруженных узлах трения, работающих в условиях высокого вакуума, к которым предьявляются жесткие требования по критерию долговечности и надежности функционирования, 15

Формула изобретения

Подшипниковый узел скольжения, содержащий цапфу вала, охватывающую цапфу вала втулку, в цапфе выполнен сквозной

20 паз, в котором размещены твердосмазочные вкладыши, расположенные диамет-, рально противоположно, а также средство их поджатия к внутренней поверхности втулки, выполненные в виде двух магнитов, 25 обращенных к оси цапфы вала одноименными полюсами, о т л и ч а ющи и с я тем,,что, с целью повышения долговечности и надежности подшипникового узла скольжения, он дополнительно снабжен по меньшей мере

30 одним магнитом, размещенным в радиальном пазу, выполненном во втулке со стороны воздействия максимальной радиальной нагрузки, причем каждый магнит во втулке обращен одноименным полюсом к наруж35 ным полюсам магнитов, размещенных в цапфе вала,