Комбинированная опора

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в условиях повышенных скоростей скольжения, больших радиальных нагрузок в безоткатных установках. Технический результат - создание комбинированной опоры, обеспечивающей изменение величины момента сопротивления в зависимости от направления вращения вала. Сущность изобретения заключается в том, что комбинированная опора содержит последовательно расположенные по оси по меньшей мере один подшипник качения, смонтированный в корпусе, и один подшипник скольжения в виде плавающей втулки, а также цапфу вала и каналы подвода и отвода смазки. При этом плавающая втулка выполнена по меньшей мере с одним торцовым цилиндрическим выступом, с отверстием для прохода смазки и одним отражателем смазки в виде радиального выступа. Подшипник качения установлен на цапфе вала с зазором. При этом торцовый выступ плавающей втулки размещен в этом зазоре, отражатель смазки - между торцовыми поверхностями корпуса и подшипника качения и отверстие для прохода смазки в плавающей втулке расположено между ее средней частью и отражателем смазки. Опора имеет дополнительную втулку, жестко связанную с валом и заключенную в корпус. Вкладыш прикреплен к корпусу под дополнительной втулкой. На поверхность вкладыша прикреплен электрофлокированный нетканый материал, ворс которого расположен наклонно к рабочей поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в условиях повышенных скоростей скольжения, больших радиальных нагрузок в безоткатных установках.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату является комбинированная опора, содержащая последовательно расположенные по оси опоры по меньшей мере один подшипник качения, смонтированный в корпусе, и один подшипник скольжения, а также цапфу вала и каналы подвода и отвода смазки [1].

Недостатком прототипа является то, что момент сопротивления в узле не зависит от направления вращения вала, в то время как в ряде случаев требуется небольшой момент сопротивления при вращении вала в одну сторону и резкое возрастание момента сопротивления при вращении в обратную сторону.

Задачей изобретения является создание комбинированной опоры, обеспечивающей изменение величины момента сопротивления в зависимости от направления вращения вала.

Поставленная задача решается тем, что комбинированная опора содержит последовательно расположенные по оси опоры по меньшей мере один подшипник качения, смонтированный в корпусе, и один подшипник скольжения, а также цапфу вала и каналы подвода и отвода смазки.

Новым по сравнению с прототипом является то, что подшипник скольжения выполнен в виде плавающей втулки с по меньшей мере одним торцовым цилиндрическим выступом, имеющим отверстие для прохода смазки, а также с по меньшей мере одним отражателем смазки в виде радиального выступа, а подшипник качения установлен на цапфе вала с зазором, при этом торцовый выступ плавающей втулки размещен в этом зазоре, отражатель смазки - между торцевыми поверхностями корпуса и подшипника качения, а отверстие для прохода смазки в плавающей втулке расположено между ее опорной частью и отражателем смазки. Также опора имеет дополнительную втулку, жестко связанную с валом и заключенную в корпус, и вкладыш, прикрепленный к корпусу под дополнительной втулкой, причем на поверхность вкладыша прикреплен электрофлокированный нетканый материал, ворс которого расположен наклонно к рабочей поверхности.

Введение вышеуказанные новых элементов по сравнению с прототипом обеспечивает создание зависимости величины момента сопротивления в узле сопряжения от направления вращения вала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез комбинированной опоры.

Комбинированная опора состоит из подшипников 1 качения, смонтированных в корпусе 2, подшипников скольжения в виде плавающей втулки 3, и цапфы 4 вала. Подшипники качения 1 и скольжения 3 последовательно расположены по оси опоры.

Плавающая втулка 3 выполнена с торцовыми цилиндрическими выступами 5, в которых расположены отверстия 6 для прохода смазки. Кроме того, на них расположены отражатели 7 смазки в виде радиальных выступов.

Подшипники 1 качения установлены на цапфе 4 вала с зазором 8. Торцовый выступ 5 плавающей втулки 3 размещен в этом зазоре 8.

Отражатель 7 смазки размещен между торцовыми поверхностями 9 корпуса 2 и подшипником 1 качения, а отверстие 6 для прохода смазки расположено между отражателем 7 смазки и средней опорной частью плавающей втулки 3. Отверстия 10 для подачи смазки расположены в корпусе 2.

Дополнительная втулка 11 жестко связана с цапфой 4 вала. Вкладыш 12 прикреплен к корпусу 2 под втулкой 11. На поверхность вкладыша 12 прикреплен электрофлокированный нетканый материал 13, ворс которого расположен наклонно к рабочей поверхности.

Комбинированная опора работает следующим образом. При неподвижной цапфе 4 вала нагрузка на нее передается через втулку 3 и подшипник 1 качения на корпус 2. В момент запуска устройства вращение цапфы 4 вала передается через плавающую втулку 3 с помощью фрикционной связи. Плавающая втулка 3 начинает вращаться на подшипниках 1 качения попутно относительно цапфы 4 вала.

При достижении определенной частоты вращения и подачи смазки в зазоры втулка 3 всплывает на смазочной пленке, возникающей в зазорах δ₁ (внутренний смазочный слой) и δ₂ наружный смазочный слой). Смазка подается через отверстия 10.

Нагрузка передается от внутреннего слоя наружному, подшипники 1 качения при этом разгружаются и останавливаются.

Нелинейная зависимость момента сопротивления в опоре от направления вращения цапфы 4 вала достигается тем, что ворс на электрофлокированный нетканый материал 13 нанесен под углом порядка 45^o по направлению вращения. В случае, если направление вращения цапфы 4 вала совпадает с направлением укладки ворса, момент сопротивления, создаваемый этим ворсом, стремится к нулю. При встречном направлении вращения ворс оказывает сопротивление, которое не позволяет валу вращаться во встречном направлении. Таким образом, дополнительная втулка 11 и вкладыш 12 с электрофлокированным нетканым материалом 13 придают опоре свойство безоткатности.

Изобретение может быть использовано в безоткатных установках.

Источники информации, принятые при составлении заявки 1. Авторское свидетельство SU N 1802226 A1, кл. F 16 C 21/00 от 15.03.93. - Прототип.

Формула изобретения

Комбинированная опора, содержащая последовательно расположенные по оси опоры по меньшей мере один подшипник качения, смонтированный в корпусе, и один подшипник скольжения, а также цапфу вала и каналы подвода и отвода смазки, отличающаяся тем, что подшипник скольжения выполнен в виде плавающей втулки с по меньшей мере одним торцевым цилиндрическим выступом, имеющим отверстие для прохода смазки, а также с по меньшей мере одним отражателем смазки в виде радиального выступа, а подшипник качения установлен на цапфе вала с зазором, при этом торцевой выступ плавающей втулки размещен в этом зазоре, отражатель смазки - между торцевыми поверхностями корпуса и подшипника качения, а отверстие для прохода смазки в плавающей втулке расположено между ее опорной частью и отражателем смазки, также опора имеет дополнительную втулку, жестко связанную с валом и заключенную в корпус, и вкладыш, прикрепленный к корпусу под дополнительной втулкой, причем на поверхность вкладыша прикреплен электрофлокированный нетканый материал, ворс которого расположен наклонно к рабочей поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1