Подшипниковый узел

(71) Научно-производственный центр приНиколаевском кораблестроительном институте(56) Авторское свидетельство СССРМ 1574938, кл, Г 16 С 32/06, 1988,(57) Использование; в конструкциях высокоскоростных турбомашин, Сущность изобретения; подшипниковый узел содержит изобретение относится к машиностроению и может использоваться в конструкциях высокоскоростных турбомашин.Известна конструкция подшипникового узла, содержащая подшипники качейия в виде сопряженных с внешней поверхностью вала и равномерно расположенных по окружности полых несущих роликов, размещенных с зазором между коаксиально установленными втулками и снабженная системой подачи рабочей среды под давлением, В данной конструкции происходит неравномерная загрузка роликов по несущей способности.Известна конструкция подшипникового узла, содержащая цапфу вала, корпус с тор-. цевыми крышками и подшипники качения в виде равномерно расположенных по окружности вокруг цапфы вала несущих полых роликов, размещенных с зазором на закрепленных в торцевых крышках полых осях с радиальными каналами, а также контактикорпус с торцевыми крышками, Равномерно по окружности вокруг цапфы вала, имеющей профилированную насадку с гребнями, расположены несущие полые ролики, опирающиеся на катушкообразные оси, Оси состоят из цилиндров, имеющих углеграфитовые проставки, Гребни цапфы вала сопряжены с гребнями промежуточных роликов, Промежуточные ролики вершинами гребней сопряжены с наружными цилиндрическими . поверхностями несущих роликов. В осях выполнены осевые каналы, соединенные с системой подачи сжатого воздуха, и радиальные каналы. 4 ил,рующие с цапфой вала и упомянутыми несу- щими полыми роликами промежуточные ролики с гребнями и систему подачи рабочей среды под давлением, сообщающуюся посредством каналов с радиальными каналами в полых осях,Недостатком прототипа является интенсивный износ в контакте цапфы вала и промежуточных роликов, т.к. каждый промежуточный ролик одной и той же достаточно узкой областью контактирует и с несущими роликамии с цэпфой вала, Кроме того, износ обусловлен наличием геометрического скольжения на торцевых поверхностях центральных кольцевых гребней на промежуточных роликах и боковых поверхностях проточки на цапфе вала, и кольцевых гребней на несущих роликах.Целью изобретения является повышение надежности работы конструкции за счет снижения износа фрикционных поверхностей.Для достижения цели цапфа вала вы- закреплены углеграфитовые проставки 12. полнена по ее наружной поверхности с про- Детали 11 посредством резиновых колец 13 филированными гребнями тороидальной установлены на осях 14, закрепленных в или трапециевидной формы, гребни проме- торцевых крышках 1 и 2, Гребни 4 и 3 вала жуточных роликов выполнены аналогичной 5 сопряжены с гребнями 15 промежуточных формы и сопряжены вершинами с наруж- роликов 16, Кроме того, промежуточные роными цилиндрическими поверхностями лики 16 вершинами гребней 15 сопряжены несущих полых роликов, а боковыми повер-с наружными цилиндрическими поверхно- хнестямй=С"соответствующими боковыми стями несущих роликов 5. В осях 14 вь полповерхйостямй гребней цапфы вала;:";. 10 нены осевые каналы 17, соединенные сПредлЪгэв 4 ая-кбнструкция позволяет системой подачи рабочей среды под давлеизбежать геометрического скольжения во нием (не показана), и радиальные каналы фрикционных контактах; т.к, контакт бла, обращенные к проточкам в деталях 11, годаря профилированию поверхностей которые совместно с резиновыми кольцами точечный. При этом каждый гребень проме 13 образуют кольцевые полости 19. В детажуточйого ролика контактирует с двумя со- лях 11 выполйенц радиальнйе каналы 20, седними гребнями на цапфе вала, т,е,выходящие вкольцевые йроточки 21. В циповышается надежность передачи движе- линдрах 7 выполнены питатели 22, сообща-. ния от вала. С каЖдым несущим роликом ющиеся с протачками 21.каждый гребень промежуточйого ролика 20 Подшипниковый узел работает следую-. контактирует в одной точке, но т,к, любой: щим образом.промежуточный ролик сопряженсдвумясо- Сжатый воздух из системыподается;в седними несущими роликамй, то надеж- осевые каналы 17 в осях 14, закрепленных в ность. во фрикционном койтактесохра-торцевых крышках 1 и 2 корпуса, и далее няется. Данная койструкция позволяет раз через радиальные каналы 18 в кольцевые общить зоны контактапромежуточйых ро-, полости 19, образованныеповерхностямй ликови несущих роликов и зоны контактапроточек в деталях 11 и резиновыми цапфы вала и промежуточных роликов, Со-: кольцами 13. Из полостей 19 воздух расответствейно и изйос поверхностей тренияпределяется на радиальные каналы 20, сана промежуточном ролике равномерно рас общающиеся с кольцевыми проточками 21 в пределен по всей длине ролика; что умень-деталях 11. Через питатели 22 в цилиндрах шает вероятность образованйя локальных 7 воздух "подается в рабочий зазор между областей интенсивного износа, Это дает . поверхностямй углеграфитовых проставок 8 возможность поаысить надежность работы" и внутренйими цилиндрическими поверхноподшипникового узла 35 стями полых несущих роликов 5, опираю;Следует отметить; что во Фрикционныхщихся на катушкообразные оси 6, При койтактах могут использоваться различные вращении цапфы вала 3, движение посредматериалы, в томчислеи керамические, на-ством фрикционного контакта между греб- пример окись алюминия, карбид кремния, нями 4 профилированного участка на валуи стеклокерамика, нитрид.кремния и др,40 гребнями 15 промежуточных роликов 16 пеНа фиг, 1 показан подшипниковый узел; редается на последние. При этом во вращена фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1 для вари- ние приводятся и несущие ролики 5, своими энта с тороидальной конфигурацией греб- пружинными цилиндрическими поверхноней; на фиг. 3 - сечение Б - Б на фиг. 1 для стями сопряженные с вершинами гребней этого же варианта; на фиг. 4 - сечение Б-Б 45 15 на промежуточных роликах 16. Несущие на фиг, 1 для варианта с трапециевидной ролики 5, опирающиеся на гаэостатические бомбированной конфигурацией гребней, подшипники, образованные подачей газа вПодшипниковый узел содержит корпус рабочий зазор, воспринимают радиальные с торцевыми крышками 1 и 2, Равномерно нагрУзки от вала, Торцевые детали 9 и 10 по окружности вокруг цапфы 3 вала, имею предотвращают осевое смещение роликовщей профилированный участок с гребными 5, при этом углеграфитовые проставки 12 4, расположены несущие полые ролики 5, обеспечиваютантифрикционные свойства в , опирающиеся на катушкообразные оси 6, сопряжении. Резиновые кольца 13 предотвОси 6 состоят из цилиндров 7, имеющих ращают протечки из полостей 19 и демпфиуглеграфитовые проставки 8, причем каж руют резонансные колебания, которые дый цилиндр 7 имеет торцевую деталь 9, а могут возникать при работе узла.другая торцевая деталь 10 крепится на резь- Предложенная конструкция подшипни- бе к детали 11, на которой жестко закреплен кового узла позволяет повысить надежность цилиндр 7, На поверхностях торцевых дета- работы подшипникового узла эа счет равнолей 9 и 10, обращенных к роликам 5,также мерного распределения износа по длине1784771 77 промежуточного ролика и устранения геометрического проскальзывания между боковыми поверхностями гребней,Формула изобретения Подшипниковый узел, содержащий цапфу вала, корпус с.торцевыми крышками и подшипники качения в виде равномерно расположенных по окружности вокруг цапфы вала несущих полых роликов, размещенных с зазором на закрепленных в торцевых крышках полых осях с радиальнь 1 ми каналами, а также контактирующие с цапфой вала и упомянутыми несущими полыми роликами промежуточные ролики с гребнями и систему подачи рабочей среды под давлением,сообщающуюся посредством каналов с радиальными каналами.в полыхосях, о тл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет снижения из носа фрикционных поверхностей, цапфа ва ла выполнейа по ее наружной поверхностис профилированными гребнями тороидаль ной или трапециевидной формы, гребнипромежуточных роликов выполнены анало гичной формы и сопряжены вершинами снаружными цйлиндрическйми поверхностями несущих польа роликов, а боковыми поверхностями -с соответствующими боковыми поверхностями гребйей цапфы15 вала,1784771 4 о 2 г. Составитель А.ПоловенкоТехред М,Моргентап Кор О. рковецкая Редакт ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 Производственно-и Заказ 4355 ВНИИПИ Горсуда Тиражвенного комитета по изоб 113035, Москва. Ж, Ра Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССкая наб 4/5