Газостатический подшипник

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН Ц 91 Ц 11 51)5 1 у 16 С 32/ САН БРЕТ АВТОРСКО ВИ(56) Патент ВелУ 1467911, кл. Вюл. Му 33ий политехническ н, В.И.Шахворостов 8,8)обритании16 С 32/06, 1 ИК осится к машинои к газостатии может быть исорежущих станках, повышение несущей беспечения само- повышения устой- нулевой и отрицаи. Газостатичесжит установленную подвесе втулку,к машиноользовано в охв атыв аю содержит т б, образов овышеобеспе повыше- улевой н га вид;1; надвеса.содержиупругом ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение остроению, в частноческим подшипникампользовано в металлЦель Изобретения -способности путемустановки втулки ичивости на режимахтельной податливоский подшипник содев корпусе на упруг Изобретение относится строению л может быть исп металлорежущих станках. Целью изобретения является ние несущей способности путем чения самоустановки втулки и ния устойчивости на режимах н и отрицательной податливости. На фиг.1 схематично показа статический подшипник, общий на фиг.2 - разрез А-А на фиг. фиг,3 - развертка упругого по Газостатнческий подшипник установленную в корпусе 1 насхватывающую цапфу вала. Во втулке образованы управляющие камеры, которые сообщены с рабочим зазором между втулкой и валом посредством радиальных каналов, которые вместе с канала-.ми подвода в корпусе реализуют прин"1,.цип двойного дросселирования в магистрали нагнетания. Для обеспечения самоустановки на внутренней поверхности втулки со стороны ее торца выполнена кольцевая проточка для уменьшения длины участка дросселированияна внутренней поверхности втулки и для изменения плеча, на котором дей-т ствуют реактивные моменты, обусловленные действием перекоса и изгиба прнЖ консольном нагружении вала. Подшипник позволяет устранить возникновениекромочных давлений и обеспечить устойчивую работу на режимах нулевой и отрицательной податливости и получить на этих режимах линейную нагрузочную характеристику; 3 ил. ив подвесе в виде кольцевых прокладок 2 и продольных перегородок 3 втулку 4,щую цапфу вала 5. Подшипникакже управляющие камераанные; внутренней поверхностью корпуса 1, наружной поверхностью втулки 4 и упругим подвесом.Управляощие камеры 6 сообщены с рабочич зазором между втулкой 4 и ва- й, лом 5 посредством радиальных каналов 7, выполненных во втулке 4. В горлу се 1 имеются каналы 8 подвода длясоединения управляющих камер 6 через входной дроссель с источником подачисмазки (не показан). Каналы 8 подво,.да выполнены по типу простая диафрагма, а радиальные каналы 7 - по типу кольцевая диафрагма, что позволяет реализовать принцип двойного дросселнрования в магистрали нагнетания, На внутренней поверхности втулки 4 со стороны ее торца выполнена кольцевая проточка 9. При этом длина участ ка дросселнровачия уменьшена до величины, которая может быть найдена из выражения2 МКаЬ - Ь - 23- - -р н 1,15 где Ь- длина рабочего участкавтулки;Ь - длина наружной поверхностиН3втулки;ширина кольца упругого элемента;Ю - угол поворота оси вала всредней части цапфы, обусловленный его перекосом и изгибом йод действием консольной 25нагрузки;К - радиальная податливость не 0сущего газового слоя;1 - эксцентриситет вала относиСтельно втулки в средней час- ЗОти цапфы, обусловленный податливостью несущего газовогослоя;9 в , угловая податлгвость упругого элемента. 35Линейная нагрузочная характеристика подшипника на режимах нулевой и отрицательной податливости обеспечивается выполнением входных дросселей управляющих камер б,с постоянным со противлением.Газостатический подшипник работает следующим образом.Смазка, поступающая от источника через каналы 8 типа простой диафраг мы, попадает в управляющие камеры 6. Отсюда смазка по радиальным каналам 7 типа кольцевой диафрагмы поступает в рабочий зазор, образованный валом 5 и внутренней рабочей поверхностью втулки 4. Далее газ течет по направлению к торцам подшипника, где выходит . в окружающую атмосферу.Под действием консольной нагрузки Е вал 5 изгибается, смещается относительно втулки 4 и поворачивается относительно корпуса 1, При этом в нагруженной и разгруженной части несущего газового слоя давление газа соответственно увеличивается иуменьшается. Разность этих давленийпргводит к образованию вектора радиальной ре акции не сущео г а зова г ослоя, действующей на втулки 4 состороны вала 5, При этом вектор радиальной реакции создает усредненноедавление по рабочей площади втулки,воспринимающей нагрузку.Одновременно в нагруженной (нижней) и разгруженной (верхней) управляющих камерах б возникает разностьдавлений, создающая реактивную силу,Эта сила действует на втулку 4 противоположно вектору радиальной реакциинесущего газового слоя и смещена отнее в сторойу удаления от нагруженного конца вала 5. Разность этих силуравновешивается за счет радиальнойреакции упругого подвеса, возникающей при смещении втулки 4 относительно корпуса 1, Смещение втулки 4 относительно корпуса 1 противоположнопо направлению смещению вала 5 относительно втулки 4.Реактивный момент, создаваемыйпарой сил, поворачивает втулку наугол у обеспечивая ее самоустановку, Величина угла поворота оси валав средней части цапфы, обусловленного его перекосом и изгибом, можетбыть найдена из выраженияЯ,6=1 (Ь - 2 о - Ь )с м2 Кскоторое и определяет длину участкадросселирования Ьр, позволяющегореализовать в подшипнике активнуюкомпенсацию радиального и угловогоперемещения вала 5, повышая темсамым жесткость и несущую способностьузла.Изобретение позволяет расширить диапазон воспринимаемых нагрузок за счет самоустановки втулки относительно вала и устранить кромочяые давления. При этом обеспечивается устойчивая работа подшипника при отрицательной податливости за счет двойного дросселирования при наддуве.Формула и э о б р е т е н и яГазостатический подшипник, содержащий установленную в корпусе на упругом подвесе в виде кольцевых прокладок с продольными перегородками и охватывающую цапфу вала втулку, образованные виутранчей поверхностью кор 5 596727 б пуса, наружной поверхностью втулки рабочего участка втулки Ь определяи упругим подвесом управляюшде ка- ется нэ следующего выражения; меры, сообщенные посредством радиаль-1 224 К ных каналов во втулке с рабочим за " 1 сзором, а также выполненные в корпу где Е Н - длина наружной поверхности се каналы подвода для соединения втулки; управляющих камер через входной 3 - ширина кольца упругого эледроссель с источником подачи смазки, мента; о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что,Ю - угол поворота оси вала в с целью повышения несущей способиос- средней части цапфы в услоти путем обеспечения самоустановки виях консольной нагрузки; втулки и повышения устойчивости На Кс - радиальная податливость режимах нулевой и отрицательной по-. несущего газового слоя; датлнвости, на внутренней поверхнос-1 - эксцентриситет вала относити втулки со стороны одного из ев тельно втулки в средней час+ торцов выполнена кольцевая проточка, ти цапфы; входной дроссель выполнен с постоян- ( - угловая податливость упругоным проходным сечением, а длина го элемента.261590727 и Составитель Техред Л.Се Редактор ая 7 Подписно ГКНТ СС и открытиаб., д, 4/ льский комбинат "Патент", г. Уж л. Гагарина, 10 Заказ 2625ВНИИПИ Государственно11303 Производственно-и Тираж комитет Москва,Т.Хромовадюкова Корректор Т.Мале по изобретен