Подшипниковый узел

(51)516 С 3 ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТО(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых узлах, функционирующих в среде рабочих продуктов с малой вязкостью. Цель - повышение надежности. Подшипниковый узел содержит установленный на валу и в корпусе подшипник качения и коллекторы на входе подшипник и на выходе из него со смазочными каналами для подвода и слива Изобретение относится к машиностроению, преимущественно может найти поименение в агрегатах двигателей летательных аппаратов, в химическом машиностроении, где подшипники качения функционируют в среде рабочих продуктов, представляющих собой маловязкие жидкости: вода, керосин, криогеновые среды.Цель изобретения- повышение надежности путем снижения потерь мощности на трение в подшипнике.На фиг, 1 изображен предлагаемый подшипниковый узел, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график изменения затрат мощности на привод подшипника Рл в зависимости от частоты вращения пв при разных углах наклона СР осей смазочных каналов,смазочно-охлаждающеи жидкости. Оси смазочных каналов расположены на расстоянии Вф (мм) от оси узла под углом наклона а к торцевой плоскости подшипника с направлением в сторону его вращения, Эти величины определяются по определенным соотношениям. Жидкость в приемном коллекторе раскручивается до заданной окружной скорости в сторону вращения подшипника и входит в радиальные зазоры между сепаратором и кольцами. Закрученная жидкость выбрасывается в камеру выходного коллектора и через смазочные каналы сливается. За счет прокачки смазочно-охлаждающей жидкости под давлением разгружается сепаратор, Уменьшается вероятность его повреждения. Повышается надежность работы подшипника. 3 ил. Подшипниковый узел (фиг, 1 и 2) состоит из подшипника качения 1, установленного на валу 2 и в корпусе 3, коллекторов 4 и 5, установленных, соответственно, на входе в подшипник и на выходе из него. Конструктивно каждь.й из коллекторов может быть выполнен и заодно с корпусом. Для подачи и слива смазочно-охлаждающей жидкости в коллекторах выполнены смазочные каналы 6 и 7 и камеры 8 и 9, Смазочные каналы 6 и 7 расположены под углом наклона сР к торцевой плоскости подшипника в сторону вращения, определяемым по следующей формуле:где бф - диаметр смазочных каналов, мм;ф - количество смазочных каналов;Ол, О - наружный и внутренний диаметры камер коллекторов, мм;Ка - коэффициент, учитывающий геометрические характеристики гидравлического тракта при внезапном расширении.В представленной зависимости для угла сР безразмернь 1 й коэффициент Ка определяется отношением коэффициентоврасхода Мф и Мк. Так как коэффициентырасхода однозначно определяются геометрией гидравлического тракта, т.е. характеризуют влияние геометрическиххарактеристик при внезапном расширениина расход, то и коэффициент Ка такжеоднозначно определяется геометрией гидравлического тракта,Этот коэффициент определяется экспериментально, можно его оценить и теоретически на основании литературных данных,В первом приближении его величинможнобрать в пределах Ка =(0,5-1,0)х 10Оси смазочных каналов 6 и 7 расположены от оси вращения подшипника на расстоянии Вф, определяемом по формулел Му фР К 1ф Кр сов цгде Мф - коэффициент расхода при движении жидкости в смазочном канале;Д, д - наружный и внутренний диаметры подшипника, мм;Кк - коэффициент, учитывающий соотношение между единицами измеоения ивлияние конструктивных и режимных параметров, равньгй 3,84 109 Очг 1 вп, 0 - частота вращения вала и расходсмазки через подшипник, соответственнооб/мин и л/с,Расчет положения смазочных каналовпроизводится методом последовательныхприближений, Порядок расчета следующий.1, Назначают диаметр смазочного канала бф и их количество 1 ф; или предварительно задаются, или оценивают из формулыгидравлики при этом 0 - расход смазочно-охлаждающей жидкости - задается из условия обеспечения теплового режима подшипника,2. Определяют по формуле угол наклона сР осей смазочных каналов.3, Определяют по формуле расстояние Вф осей смазочных каналов от оси вращения подшипника. 4, Если найденные величины сР и Вфполучаются неконструктивными или нетехнологичными (например, неудовлетворительные габаритные характеристикиподшипникового угла из-за большой величины Вф или трудновыполнимая операцияпо получению, например, малого угла сР, топроизводится расчет следующего прибли 10 жения при новом диаметре бф и количестве1 смазочных каналов.Результаты испытаний по определеникзатрат мощности Ргг на привод шарикоподшипника 26-207 Р в зависимости от частотывращения п с указанными прокачкой Оч,нагрузками Рг и Ра и углами наклона сРсмазочных каналов представлены на графике (фиг. 3). Из анализа графиков видно, чтопри значениях угла10 затраты мощно.20 сти на привод подшипника Ргг (кривая 1) в1 э,0 раза меньше, чем с углом а = 90(кривая 2) во всем диапазоне частот вращения.Полученный эффект снижения мощно 25 сти трения подшипника обьясняется следующим образом. При работе подшипника 1смазочно-охлаждающая жидкость подаетсяпод давлением из кольцевой камеры 10 вкорпусе 3 через смазочные каналы 6 в каме 30 ру 8 входного коллектора 4 (фиг, 1). Так каксмазочные каналы расположены под угломнаклоном а к торцевой плоскости подшипника, то жидкость в камере 8 раскручивается до заданной окружности скорости Чл35 фиг, 2) в сторону вращения подшипника ивходит в радиальные зазоры между сепаратором и кольцами с кинетической энергией,близкой к кинетической энеогии сепараторапри его вращении. Далее закрученная жидкость выбрасывается в камеру 9 выходного40 коллектора 5 и по ходу винтового движениячерез расположенные на выходе смазочныеканалы 7 сливается по тракту,Предложенный подшипниковый узелсущественно снижает потери мощности при45 работе подшипников качения в соеде маловязких рабочих смазочно-охлаждающихжидкостей, прокачиваемых под перепадомдавления, следовательно, разгружается сепаратор, существенно уменьшается вероят 50 ность его повреждений и повышаетсянадежность работы подшипника и узла вцелом.Ф о р мул а изобретенияПодшипниковый узел, содержащий ус 55 тановленный на вал и в корпус подшипниккачения и коллекторы на входе в подшипники на выходе из него со смазочными каналами для подвода и слива смазочно-охлаждающей жидкости, выполненными под углом кторцевой плоскости подшипника и направленными в сторону его вращения, о т л и ч аю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности путем снижения потерь мощности на трение, угол наклона осей смазочных каналов определяется по формулев, Кд фб 1а =агсз 1 п ( 2 2 )ОЙ - О в где бф - диаметр смазочных каналов;ф - количество смазочных каналов;Он, Ов - наружный и внутренний диаметры камер коллекторов;5 Ка - коэффициент, учитывающий геометрические характеристики гидравлического тракта при внезапном расширении.Ю 6 мчик Корректор оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Рог. дСоставитель Т.Хромов едактор У,Циткина Техред М,Моргентал кээ 349 б Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РаГ)одписное,етениям и открытиям при ГКНТ СССРскан нэб 4/5