Упругая осевая опора скольжения

СоаЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 4(51) Г 16 С 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЛЬСТ олиельство СССР/08, 1952 е 4) (57 ОЛЫКЕ 1. УПРУГАЯ ОСЕВАЯ ИЯ, содержащая ус ом элементе подпя ПОР ч а юа выпол- образоулла. 1, отл чтооболона упру щенный корпус вой поверхност и кривой В иена с бо ванной вр выполненном в вид о т л и ч а ю щ а н е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Институт механики металлопмерных систем АН БССР(56) 1, Патент США Нр 3298756, .кл, 308-135, .1964.2. Авторское свидет9 94460, кл. Р 16 С 17(прототип). что, с целью улучшения демпфирующей способности и смазки, она снабжена втулкой со скосами на внутренней поверхности, установленной в стакане и опирающейся внутренней поверхностью на упругий элемент, выполненный в виде оболочки, заполненной смазкой и имеющей отверстие для выхода смазки в рабочую зону, в верхней части которой размещен подпятник. со сферической рабочей поверхностью, выполнеиный из древесины с расположением волокон вдоль оси подшипника и с ос вым каналом, совмещенным с отверстием оболочки.2. Опора по п и щ а я с я тем, чкИзобретение относится к областиосевых опор скольжения, используемыхв специальном и общем машиностроении,Известна осевая опора скольжения,содержащая вал и эластичный подпятник, установленный в неподвижном стакане с помощью втулки. Подпятникпредставляет собой полимерную диафрагму, контактирующую с валом посредством выполненных на последнем 10канавок с криволинейными торцами 111.Недостатками данного устройстваявляются низкая демпфирующая способность, особенно при значительных статических и динамических нагрузках, 15приводящая к быстрому износу трущихся поверхностей и снижению надежности и долговечности конструкции, значительная амплитуда колебаний и ростдисбаланса вала в процессе эксплуатации, сложное конструктивное исполнение, трудоемкость в изготовлении,сборке и эксплуатации узла, а такженевозможность рационального использования консистентных смазок и древесных самосмазывающихся материалов.Известна также осевая опора скольжения, содержащая эластичный подпятник, установленный в неподвижном ста- кане Г 2 3.30Однако в этой опоре не предусмотрена возможность саморегулированиядемпфирующей способности,Целью изобретения является улучшение демпфирующей способности опоры35а также улучшение смазки.Поставленная цель достигается тем,что упругая осевая опора скольжения,содержащая установленный на упругомэлементе подпятник, размещенный в40выполненном в виде стакана корпусе,снабжена втулкой со скосами на внутренней поверхности, установленной встакане и опирающеься внутренней псверхностью на упругий элемент, выпол 45ненный в виде оболочки, заполненнойсмазкой и имеющей отверстие для выlхода смазки в рабочую зону, в верхней части которой размещен подпятниксо сферической рабочей поверхностью,50выполненный из древесины с расположением волокон вдоль оси подшипникаи с осевым каналом, совмещенным сотверстием оболочки.При этом оболочка выполнена с боковой поверхностью, образованной вра щением кривой Вейбулла.На фиг. 1 изображена осевая опораскольжения; на фиг. 2 - вариант исполнения оболочки; на фиг. 3 - ооркзующая юбки, описываемая зависимостью Вейбулла.Осевая опора скольжения (фиг. 1) состоит из вала 1, цилиндрическогостакана 2, в которою с возможностьюосевого перемещения расположена втулка 3, Втулка 3 имеет скошенную конусообразную поверхность 4 с увеличивающимся ко дну стакана диаметром,по которой она контактирует с упругим элементом 5. Своей торцовой поверхностью втулка взаимодействует с буртиком 6, выполненным на валу 1. Упругий элемент 5 выполнен в виде оболочки, в верхней части которой размещен подпятниксо сферической рабочей поверхностью. Оболочка имеет юбку 8, наибольший наружный диаметр В которой на 10-203 больше внутреннего диаметра д втулки. Верхняя часть упругого элемента имеет диаметр, равный внутреннему диаметру д цилиндрической части втулки.Внутрен. няя полость оболочки заполнена смазочным составом 9 и соединена с .зоной контакта вала и оболочки каналом 10, выполненным в подпятнике 7.Подпятник выполнен из пористого антифрикционного материала на основе уплотненной самосмазывающейся древесины, На основании расчетных и экспериментальных данных опора имеет улучшенные амортизирующие свойства и повышенную долговечность, когда поверхность юбки образована вращением кривой, выполненной по закону Вейбулла, т.е, образующая (профиль) юбки представляет собой кривую, характеризующую зависимость видахЮ оУ= - х еогде х и у - координаты кривой профиля;1: - положительный параметрйзависимости, принимаемыйравным половине высотыюбки;ш - положительный параметр, уменьшенный на единицу, обратно пропорционален величине угла контакта оболочки с втулкой ш=1(3, где угол контакта.При этом оптимальные значенияи ш находятся в следующих предеолах; 1 сс с 3; 1 сшс 4. Оболочка 5 фиксируется в узле при помощи полусфери3 11399 ческого выступа 11, выполненного на нижней части юбки и соответствующей выемки в дне стакана 2, что обеспечивает самоустановку оболочки. Состав ные детали осевой опоры скольжения изготовляются из полимерных материалов, Оболочка может быть изготовлена цельной (фиг. 1) или разъемной (фиг. 2).Для эффективной эксплуатации осевой опоры наиболее целесообразно применение в качестве подпятника антифрикционной древесины, наполнителем для которой является смесь парафинов, содержащих 18-30 атомов углерода, и солей.поливалентных металлов карбоновык кислот с длиной цепи 14- 16 углеродных атомов, взятых в соотношении 1: 1. Смесь необходимо вво- дить в древесину с торца при температуре на 20-30 С выше температуры плавления солей поливалентных металлов карбоновых кислот под давлением 15-20 МПа. Оболочку с вмонтированным в нее подпятником наиболее предпочтительно получать методом облицовки его термопластичным полимером в пресс-форме.Предлагаемая конструкция улучшает контакт сопрягаемых поверхностей ,и обеспечивает амортизацию динамических и знакопеременных нагрузок. Наличие на валу буртика, взаимодействующего с втулкой, снижает контактные напряжения и способствует перераспределению давлений в опоре. Выполнение верхней части оболочки диаметром, равным диаметру втулки, позволяет создать постоянно заполненную смазкой. замкнутую (герметичную) полость (зону трения). Соединение ка 40 налом зоны контакта вала и оболочки с полостью последней, заполненной смазочным составом, обеспечивает не только подпитку поверхностей трения, но и улучшенное демпфирование дина 45 мических нагрузок. Смазочный состав в данном, случае играет роль демпфера. Выполнение подпятника из антифрикционной самосмазывающейся древесины 10улучшает характеристики трения, повышает срок службы поверхностей, снижает износ, а также способствует улучшенной подаче смазки к зоне трения через канал за счет сорбционной способности древесины. Выполнение юбки в виде тела, поверхность которого образована вращением кривой Вейбулла (фиг. 3), позволяет изготовлять подпятник как оболочку с нелинейным амортизатором (демпфером) и ограничителем прогиба. Нелинейная характеристика оболочки может быть подобрана таким образом, что амплитуда колебаний и дисбаланс вала не превосходят допустимых значений во время эксплуатации в условиях динамического и знакопеременного нагружения. Такое, исполнение позволяет обеспечить при заданной податливости минимальные габариты оболочки. При работе в отрегулированной опоре вал 1 под действием осевой нагрузки опирается на подпятник 7, расположенный в верхней части упругого элемента 5, упруго деформируя юбку 8. Одновременно вал своим буртиком 6 взаимодействует с втулкой 3, которая своей конусообразной поверхностью 4 воздействует на юбку 8 оболочки, уменьшая кривизку ее стенок, сдеформированных от воздействия вала на подпятник 7. При этом отжимается вал и уменьшается нагрузка от буртика 6 на втулку 3, которая, таким образом, автоматически регулируется. Поэтому при воздействии на вал осевых динамических и знакопеременных нагрузок происходит автоматическое перераспределение нагрузок и компенсация износа между соипрягаемыми поверхностями вала, подпятника и втулки. Зона трения между валом и подпятником наполняется смазкой, поступающей из внутренней полости юбки через канал 10.Таким образом, осевая опора скольжения обладает фловышенной надежностью и долговечностью, а также улучшенной демпфирующей способностью.. 1139910 ОР ОН Об 08 10 1 2 й I,Составитель Б,Моисеева ТехредЛ.Мартяшова 1.Гульк Реда.кт оррект Заказ 247/2 Тираж 812 Подписноеосударственного комитета СССРам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 по д 13035