Подшипниковый узел

Союз СоветскинСоциалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБВЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ) М. Кл. Г 16 С 37 сударстеенный камнтетавета Мнннстраа СССРна делам нтааретеннйн аткрытнй убликоваио 05,09,773 юллетеньЗЗ(71) Заявител Н Белорусской СС ститут механики металлополимерны ис(54) ИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ овые узлы, соированный по возможностьны вкладытемператур 1Изобретение касается:конструир оваикяподшипниковых узлов машин и механизмовс антифрикционными вкладышами,Известны многочисленные конструкцийпоцшипниковых узлов трения скольжения сантифрикционными вкладышами 11.Известны и антифрикционные вкладышииз пластических масс и композиций на ихоснове 2,Также известны вкладыши, запресоваьные в обоймы,ипи выполненные ппаваюшимиЗ.фКроме того, известны подшипниковыеузлы с вкладышами, предотвращающими заклинивание узлов трения при возрастаниитемпературы, для чего их выполняют разреэными по образующей 51,С целью поддержания оптимального эксплуатационного режима, известные подшипниковые узлы охлаждают 16,Известны и конструкции подшипниковых йоузлов с вкладышами, выполненными в видекольцеобраэных сегментных вкладышей 91.Во всех известных подшипниковых узлахс вкладьппами, последние служат для придания узлу энтифрикционных или демпфирую 45 ших свойств. Недостатком их является то,что при изменении температурных режимовработы подшилникового узла размеры сопряжений изменяются, что, как правило, приводит к интенсивному износу, резкому снижению точности механизма, или даже заклиниванию и поломке узла трения,В известных подшипниковых узлах непредусмотрено автоматическое регулированиерабочих зазоров при температурных колебаниях, или если предусматривается, то устройства для регулирования очень сложны ив большинстве случаев конструктивно и экономически нецелесообразны. Также известны подшипникдержащие пару трения и гофробразующей вкладьпп 17.Данный узел является наиболее близкимк изобретению по технической сущности идостигаем ому результату,Недостатком его является неподдержания постоянными толщиша и зазоров в паре трения риных колебаниях, 571634Целью настоящего изобретения является обеспечение постоянными толщины вклапыше и зазоров в паре трения при температур. ных колебаниях, е также снижение шума, расширение циапезона автоматического регу- б пирования в паре трения, повышение эластичности вклааьша, компенсация его износе и повышение коэффициента использования тепло ты трения.Укаэанная цель достигается тем, что 1 О стенки гофр соединены перемычками, выпол ивиными иэ материала, коэффициент термического расширения которого больше коэффициента термического расширения материа,ле вкладыша. 15Причем перемычка может быть выполнена иэ биметаллических стергней, соециненв со стенками гофр шарнирно, снабжена поцогреввтелями и соединена теплопровоцяшей арматурой с контактными участками вкладышей.На фиг. 1 показан элемент вкладыша поашипникоэого узла, разреэф нв фиг. 2 - элемент вклвцыша для плоскопараллельных направляющих; нв фиг, 3. - поцшипниковый узел с цельнопластмассовым, например поликапроамианым, вкладышем; на фиг. 4 - варианты выполнения семорегулирующих зазоров в поцшипниквх с вкладышами.Вкладыш 1 снабжен перемычкой 2, Кон- ЗО тактиая антифрикционнея часть элемента вкпедыша 1 выполнена сферической с радиусом Ж при нормальной температуре 1 о, нижняя часть элемента вклацышв, например эапресссеываемая или эвкрепляемая иным ме- а 5 хаиичэским приемом поверхность, выполнена в вице легко аеформируемой ободочки. При нормальной температуре То элемент вкладыше имеет высоту Н и длину Ь длина перемычки Ь . Если при эксплуета-о40 ции узла трения температура увеличилась с Чэ цо Т 4, тогда элемент выполненный, например, иэ одного материала займет положение, обозначенное на чертеже пунктирной линией, с размерами Ь , Н и 4Высота вклвцышв при этом увеличит. ся не дНВ случае, если в паре трения этого эвзора нэ будет, то подшипник заклинит, или0 пара трения иэ-эа увеличения контактных 0 напряжений подвергнется износу, Для компенсирования этого термического зазора служит перемычка 2, которая при увеличении температуры заставляет стенки элемента раздвинуться, При этом необходимо, чтобы термическое расширение перемычки лЬ припт той же температуре было больше термического расширения Л 1алины 1В частности, когад л Ьт ) ь 1,не величину дев, тогда рециус йэвни 4мает положение Р, образуя перемещеожтние Ь Н, обратное по направлению термическому перемещению е Н , . но равноепо абсолютному значению.Таким обрезом, всегае, когда ДЬ пт =: д) + в а величина Но при изменеотнии температуры остается постоянной, слеаовательно зазор в ларе трения остаетсяпостоянным,Аналогичное изменение линейных размеров элемента происходит при уменьшениитемпературы, Н остается без изменейия,а величины Ь Н , ид Н лишь изменяютспзнаки направления,В целях расширения диапазоне регулирования перемычка может быть снабжена подогревателями или охлацителями.Вкладыш 1 скольжения может быть выполнен в виде гофрированной аетели с перемычкой 2, соединяющей стенки гофр (фиг. 2).Коэффициент термического расширенияперемычки больше коэффициента термическо.го расширения материала вкладыше, причемгофры могут быть соединены между собойэластичной, гибкой или упругой связью.Подшипниковый узел соаержит стальнойвал 3, корпус 4, между которыми расположен цельнопластмассовый, например подикепр оемициый, вкладыш 5 с пр офи пир ованн ойполостью, разделенной перегородками, Вклааыш 5 состоит иэ несущих сегментов 6,разцеленных между собой соединительнымитрубчатыми элементами 7, выполненными зе,одно целое с сегментами 6, Кажаый сегментснабжен перемычкой 2, выполненной иэ материала с заданным коэффициентом термического расширения, При увеличении температуры перемычки 2 увеличиваютсяв длине и упруго аеформируют несущие сегменты 6, сохраняя неизменным в подшипнике6, Одновременно трубчатый элемент 7сжимается, и честь его поверхности 8 контактирует с корпусом 4 или валом 3, автоматически увеличивая таким образом несущую поверхность вкладыша при увеличениитемпературы в узле трения,На фиг.4 изображены варианты выполнениясаморегулирующих зазоров в подшипниках вкладышей. Варианты несущих элементов вклацьпдей разделены штрих-пунктирными двойными линиями, Комбинированный вкладыш 9соаержит несущий элемент 10, установленный на валу 3, армированную теплопровоаяшую вставку 11, которая интенсивно подвопит тепдо иэ эоны трения (несущий элемент 10- корпус 4) к перемычке 2, обеспечивающей автоматическое поддержание зазоре в паре трения. Перемычка 2 установлена пд теплопровоцной вставке 11 и выполнена н вице набора шайб из материала с высо 571634ким коэффициентом термического расширения, например из гвзонеполненных пластмасс.Составной вкладыш 12 содержит обойму 13, в которой установлены вставки 11,выполненные антифрикционными и раздвигающимися, удерживаемыми в заданном положении по отношению к валу 3 и корпусу 4цри помощи перемычки ( термоэлемента) 2,,размещенной в полостях обоймы 13,При изменении температуры по неклоннымнповерхностям обоймы 13 вставки 11 могутперемешаться в радиальном направлении,изменяя таким образом зазоры в паре тренияПри необходимости дополнительной регули,ровки зазоров в подшипнике перемычка (терЬмоэлемент) 2 может быть снабжена подогревателем, например электрической спиралью14. Во вкладыше 15 перемычка 2 можетосуществлять двустороннее регулированиезаэораф как со стороны вала 3, так и со 20стороны корпуса 4,Секции вкладыше 15 имеют форму эллипсов, Такое выполнение вкладыша можетбыть применено в случае, когда коэффициенттермического расширения корпуса 4 весьма 25велик при больших толщинах вкладышей, например более 0,5 диаметра вала.3,Гофрированный вкладыш 16 может бытьвыполнен, например, из пластмассы, причем 30перемычка 2 выполнена за одно целое свкладьпцем, но имеет, например, зигзагообразную форму, обеспечивающую необходимое термическое удлинение перемычки 2,Элемент гофрированного вкладыша 17 35имеет перемычку.2, выполненную в видебиметаллической пластины, составной вкладыш 18 с перемычками 2, шарнирно соединенными с подвижными стенками 19, которые со своей стороны шарнирно соединены 40с несущими секторами вкладыша,Изготовление подшипниковых узлов с вкладышами из антифрикционных пластмасс, имеющих большой коэффициент термического 45 расширения, не вызывает трудностей, так как вкладыш может быть легко получен механической обработкой, или, более эффективно, литьем расплавов металлов или пластмасс под давлением а также высокопроизводительным методом эхструдировения расплавов, например, пластмасс. Формуле изобретения1, Подшипниковый узел, содержаний неру трения и гофрированный по образующейвкладыш, о т л и ч е ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения постоянстве толщинывкладыша и зазоров в ларе трения при температурных колебаниях, стенки гофр соединены перемычками, выполненными иэ материале, коэффициент термического расширениякоторого больше коэффициенте термическогорасширения материала вкладыша.2, Узелпоп, 1, отличв ющийс я тем, что, с целью расширения диапазонеавтоматического регулирования в паре трения, перемычкивып оп нены из биметаллическихких стержней.З,Узелпоп. 1, отличающийс я тем, что, с целью повышения эластичности вкладыше, перемычки соединены со стенками гофр шарнирно.4, Узел по и. 1, о т л и ч в ю щ и йс я тем, что, с целью компенсации износавкладышей, перемычки снабжены подогревателями.5. Узел по п, 1, о т л и ч е ю ш и й -с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования теплоты трения, перемычки соединены теплопровоаящий арматурой с контактными участками вкладышей,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Сурин В Худэинский С, "Применениепластмасс в машиностроении, М., Машиностроение, 1965.2. "Пластмассы в подшипниках скольжения, исследования, оцытпримененияф, МюНеуквф 1965,3. Чернавский С. А, "Подшипники скольжения, М, Машгиэ, 1963.4, Авторское свидетельство СССРМ 188230, У 16 С 17/18, 1965,5. Патент Англии % 928296, 12 (1 А),1963.6. Тилей И, и др. Подшипники скольжения, расчет, проектирование, смазками, Буха-рест, Изд, АН РНР 1964,7. Патент Франции Кф 1310614, 06 С,1962.8. Авторское свидетельство СССРИ 236914, Тф 16 С 37/00, 1967.щ. Авторское свицетельство СССРМ 236912, Тф .16 С 25/02, 1 Щ 67.