Подшипник скольжения

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипниковым узлам. Подшипник содержит пару трения, состоящую из внешней втулки, установленной в корпусе, и внутренней втулки, расположенной на валу и имеющей продольное сечение в виде трапеции, при этом конические торцы внутренней втулки взаимодействуют с сопрягаемыми коническими поверхностями сжимающих деталей. Одна сжимающая деталь поджата к одному из торцов внутренней втулки гайкой. Внешняя втулка запрессована в корпус, сжимающая внутреннюю втулку деталь выполнена упругой, а большее основание указанной трапеции внутренней втулки обращено к валу. И внешняя, и внутренняя втулки выполнены из твердого износостойкого антифрикционного материала с низкой прочностью на растяжение и высокой прочностью на сжатие, например из силицированного графита. Внутренняя втулка состоит из двух частей, между которыми установлено промежуточное кольцо из материала, имеющего высокую прочность на растяжение, например из стали, с радиальными отверстиями для подачи смазывающей жидкости и лысками для создания гидравлического клина. Сжимающие внутреннюю втулку по торцам детали имеют углы наклона торцов к оси вала меньше, чем соответствующие углы наклона торцов внутренней втулки. Между внутренней втулкой и валом имеется зазор, заполненный полимеризующимся материалом, которым покрыты также торцы внутренней втулки и сопряженных с ней сжимающих деталей, а последние закреплены на валу. Один торец внешней втулки опирается на буртик корпуса, а второй - на ответное кольцо, запрессованное в обойму. Технический результат - повышение ресурса подшипника скольжения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипниковым узлам.

Известен подшипник скольжения, содержащий корпус, секторы из антифрикционного материала, расположенные вокруг корпуса с зазором между ними, в которых размещены фиксирующие элементы крепления, причем элементы крепления выполнены в виде вставок, наплавленных на поверхность корпуса в зазорах между секторами (см. а.с. N 606018, кл. F 16 C 17/00, опубл. 05.05.78 г.).

Недостатком указанного подшипника является сложная технология его изготовления при использовании наплавки и низкая ремонтопригодность.

Известен также подшипник скольжения с газовой смазкой, принятый за прототип и содержащий смонтированные в корпусе вал с галтелью, установленный на нем с зазором вкладыш и поджимающий вкладыш стакан, торцы которых выполнены конусными, половина угла при вершине которых равна арктангенсу отношения диаметра конусной поверхности к длине вкладыша, причем подшипник снабжен обхватывающей вкладыш обоймой, установленной в корпусе с зазором и имеющей конусные торцы, а также втулками с фланцами, смонтированными на торцах корпуса, втулки выполнены с конусными торцами, сопряженными с конусными торцами вкладыша, а угол при вершине конусов равен углу при вершине конусной поверхности вкладыша, при этом втулка и вкладыш выполнены из одного материала и равны по массе (см. а.с. N 998779, кл. F 16 C 17/22, опубл. 23.02.83 г.).

Недостатком указанного подшипника является то, что обе втулки трущейся пары (вкладыши) могут быть выполнены только из материалов, хорошо работающих на растяжение, которые имеют низкий ресурс (низкую износостойкость).

Большинство современных антифрикционных подшипниковых материалов являются твердыми, хорошо работающими на сжатие и плохо - на растяжение. Они обладают высоким ресурсом.

Задача изобретения - повышение ресурса подшипников скольжения.

Задача решается тем, что в подшипнике скольжения, содержащем пару трения, состоящую из внешней втулки, установленной в корпусе, и внутренней втулки, расположенной на валу и имеющей продольное сечение в виде трапеции, при этом конические торцы внутренней втулки взаимодействуют с сопрягаемыми коническими поверхностями сжимающих деталей, а одна из сжимающих деталей поджата к торцу внутренней втулки гайкой, причем внешняя втулка запрессована в корпус, сжимающая внутреннюю втулку деталь выполнена упругой, а большее основание указанной трапеции внутренней втулки обращено к валу, при этом внешняя и внутренняя втулки выполнены из твердого износостойкого антифрикционного материала с низкой прочностью на растяжение и высокой прочностью на сжатие, например из силицированного графита. Внутренняя втулка состоит из двух частей, между которыми установлено промежуточное кольцо из материала, имеющего высокую прочность на растяжение, например из стали, с радиальными отверстиями для подачи смазывающей жидкости и лысками для создания гидравлического клина.

Сжимающие внутреннюю втулку по торцам детали имеют углы наклона торцов к оси вала меньшие, чем соответствующие углы наклона торцов внутренней втулки.

Между внутренней втулкой и валом имеется зазор, заполненный полимеризующимся материалом, которым покрыты также торцы внутренней втулки и сопряженных с ней сжимающих деталей, а последние закреплены на валу.

Один торец внешней втулки опирается на буртик корпуса, а второй - на ответное кольцо, запрессованное в обойму.

На чертеже представлен продольный разрез подшипника скольжения применительно к центрифуге (изображены два подшипника и два подпятника).

Подшипник скольжения содержит пару трения, состоящую из внешней втулки 1, установленной в корпусе 2, и внутренней втулки 3, расположенной на валу 4 и имеющей продольное сечение в виде трапеции, при этом конические торцы внутренней втулки 3 взаимодействуют с сопрягаемыми коническими поверхностями сжимающих деталей 5 и 6, а сжимающая деталь 5 поджата к одному из торцoв внутренней втулки 3 гайкой 7. Внешняя втулка 1 запрессована в корпус 2, сжимающая внутреннюю втулку 3 деталь 5 выполнена упругой, а большее основание указанной трапеции внутренней втулки 3 обращено к валу 4, и внешняя 1, и внутренняя 3 втулки выполнены из твердого износостойкого антифрикционного материала с низкой прочностью на растяжение и высокой прочностью на сжатие, например из силицированного графита.

Внутренняя втулка 3 может состоять из двух частей 3 и 8, между которыми установлено промежуточное кольцо 9 из материала, имеющего высокую прочность на растяжение, например из стали, с радиальными отверстиями 10 для подачи смазывающей жидкости и лысками 11 для создания гидравлического клина. Сжимающие внутреннюю втулку по торцам детали 5 и 6 имеют углы α наклона торцoв к оси вала 4 меньшие, чем соответствующие углы наклона торцoв внутренней втулки 3.

Между внутренней втулкой 3 и валом 4 имеется зазор, заполненный полимеризующимся материалом 12, которым покрыты также торцы внутренней втулки 3 и сопряженных с ней сжимающих деталей 5 и 6, а последние закреплены на валу 4.

Один торец внешней втулки 1 опирается на буртик 13 корпуса 2, второй - на ответное кольцо 14, запрессованное в обойму 15, т.е. втулка 1 и кольцо 14 образуют осевой (упорный) подшипник.

Во время работы подшипника тепловые деформации деталей компенсируются упругой деталью 5. Материал втулок 1,3 и кольца 14 работают только на сжатие, что позволило использовать графит, чугун, силицированный графит, керамику, твердые сплавы, эльбор и др. и увеличить срок эксплуатации (ресурс подшипника).

Углы α наклона торцoв сжимающих деталей 5 и 6 меньше углов наклона торцoв внутренней втулки 3 на 10 - 30' для того, чтобы при сжатии максимальное усилие приходилось на тупой угол торца втулки 3, а не на острый, чтобы избежать возможных сколов материала втулки 3 у острого угла.

Заполнение зазора между втулкой 3 и валом 4 полимеризующимся материалом 12 увеличит прочность подшипника.

Преимуществом предлагаемого подшипника скольжения является возможность использования как для внешней, так и для внутренней втулок твердых износостойких антифрикционных материалов, которые в предлагаемом подшипнике работают только на сжатие, и тем самым обеспечиваются высокие прочность и ресурс подшипника.

Формула изобретения

1. Подшипник скольжения, содержащий пару трения, состоящую из внешней втулки, установленной в корпусе, и внутренней втулки, расположенной на валу и имеющей продольное сечение в виде трапеции, при этом конические торцы внутренней втулки взаимодействуют с сопрягаемыми коническими поверхностями сжимающих деталей, а одна из сжимающих деталей поджата к торцу внутренней втулки гайкой, отличающийся тем, что внешняя втулка запрессована в корпус, снимающая внутреннюю втулку деталь выполнена упругой, а большее основание указанной трапеции внутренней втулки обращено к валу, причем внешняя и внутренняя втулки выполнены из твердого износостойкого антифрикционного материала с низкой прочностью на растяжение и высокой прочностью на сжатие, например из силицированного графита.

2. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя втулка состоит из двух частей, между которыми установлено промежуточное кольцо из материала, имеющего высокую прочность на растяжение, например из стали, с радиальными отверстиями для подачи смазывающей жидкости и лысками для создания гидравлического клина.

3. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что сжимающие внутреннюю втулку по торцам детали имеют углы наклона торцов к оси вала, меньшие, чем соответствующие углы наклона торцов внутренней втулки.

4. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что между внутренней втулкой и залом имеется зазор, заполненный полимеризующимся материалом, которым покрыты также торцы внутренней втулки и сопряженных с ней сжимающих деталей, а последние закреплены на валу.

5. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что один торец внешней втулки опирается на буртик корпуса, а второй - на ответное кольцо, запрессованное в обойму.

РИСУНКИ

Рисунок 1