Сегментный подшипник скольжения

.8)етельсС 25/О ССС1963ССР1979 о льство 23/02 звое(54) (57) 1. СЕГИЕ СКОЛЬХ(ЕНИЯ, содер НЪЙ ПОДШИПНИК щий корпус, се ов:В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Авторское свиВ 164173, кл. Р 16Авторское свидеР 9 12963, кл, Р 16 менты и упругие элементы, а тасредства изменения жесткости каждго упругого элемента, о т л и чю щ и й с я тем, что, с цельюпечения устойчивости при расширдиапазоне частот вращения вала,снабжен механизмами регулировкиложения сегментов, а упругие элеты выполнены в виде пружин П-обрного профиля, каждая из которыхей фронтальной частью соединенарез перемычку с сегментом, а бокми частями - с корпусом.1280222 2. Подшипник по и, 1, о т и и ч а ю щ и й,с я тем, что механизм регулировки положения каждого сегмента выполнен в виде двух регулируемых клиновых распорных брусьев, расположенных в пазах, образованных боковой частью упругого элемента и противолежащей ей поверхностью корпуса.3. Подшипник по и. 1, о т .и и ч а ю щ и й с я тем, что средство Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорных узлах высокоскоростных машинЦелью изобретения является обеспечение устойчивости при расширенномдиапазоне частот вращения вала,На Фиг, 1 изображен подшипник,общий вид; на фиг. 2 - сечение А-Ана Фиг. 1; на Фиг, 3, 4 и 5 - схемы,поясняющие процесс изменения положения сегмента относительно, вала.Сегментный подшипник (фиг. 1) состоит из корпуса 1, в котором при помощи пазов 2 - 5 выполнены сегменты6 и упругие элементы 7, В сегменте 6выполнена полость 8, которая черезотверстия 9 сообщается с зазором10 между сегментом 6 и валом 11. Через отверстие 12 полость 8 сообщается с источником смазки (не показан).Упругий элемент 7 выполнен в видеП-образной пружины, состоящей изФронтальной 13 и двух боковых 14 и15 частей, Упругий элемент 7 перемычкой 16 соединен с сегментом 6, Впазах 5, образованных боковыми частями 14 и 15 упругого элемента 7 ипротиволежащими им поверхностями 17и 18 корпуса 1, размещены распорныеклиновидные брусья 19 и 20, которыемогут радиально перемещаться в пазах 5 при помощи винтов 21 и 22. Против каждой из фронтальных частей 13симметрично относительно их высот вкорпусе 1 выполнены пазы 23, в которых размещены втулки 24 с ввернутыми в них регулировочными винтами 25,взаимодействующими через планки 26на фронтальные части 13 упругих элементов 7,изменения жесткости упругого элемента выполнено в виде по меньшей мереодного регулируемого упора, расположенного между поверхностью фронтальной части упругого элемента и противолежащей ей поверхностью корпуса,а упор выполнен с возможностью егоуглового перемещения в пределах угла охвата фронтальной части упругого элемента,Подшипник работает следующим образом.В зависимости от диаметра вала,направления и частоты его вращения, 5 нагрузки, воспринимаемой подшипником,выбирается определенная величина иформа зазора 10 между сегментами 6и валом 11, а также определеннаяжесткость упругого элемента 7, Заданная величина и форма зазора 10устанавливается путем изменения положения каждого из сегментов 6 относительно вала 11.Изменение положения сегмента 6 вплоскости, перпендикулярной оси вала 11, поясняется фиг. 3, 4 и 5.На фиг. 3 показано исходное положение сегмента 6 после монтажаподшипника, В данном положении величина зазора 10 должна быть минимальной (в предельном случае сегмент может касаться вала) по сравнению с величинами рабочих зазоров 10, что достигается при изготовлении подшипника и вала, Приэтом углы М, = К (М:, с - углы соответственно между боковыми частями 14 и 15 упругого элемента 7 иплоскостью их заделки) и Я = Бв (Б,Б - величины зазора 10 по боковымбкромкам сегмента 6).На Фиг. 4 показано положение сегмента 6 после того, как брусья 19 и20 при помощи винтов 21 и 22 былирадиально перемещены на одинаковоерасстояние от центра подшипника. Таккак жесткость поверхностей 17 и 18в корпусе 1 значительно выше жесткости противолежащих им боковых частей 14 и 15 упругого элемента 7, топод давлением расклинивающих усилий, 1280222обусловливающих перемещение брусьев 19 и 20, деформируются только боковь 1 е части 14 и 15. В результате этого боковые части 14 и 15 отгинаютсяот исхоцного состояния на некоторый 5угол , что вызывает увеличение стрелы прогиба фронтальной части 13, аследовательно, и увеличение зазора 10,Ввиду того, что при одинаковомсмещении брусьев 19 и 20 ось симметрии упругого элемента 7 при прогибефронтальной части 13 не изменит своего положения по сравнению с исходным, следовательно, и ось симметриисегмента 6 не изменит своего положения и величины Б и Б зазора 10,увеличившись по сравнению с исходнымположением, останутся равны междусобой.Таким образом, при одинаковом смещении брусьев 19 и 20 от центра подшипника сегмент 6 перемещается такжеот центра подшипника, при этом осьсимметрии сегмента 6 не изменяет своего положения.На фиг, 5 показано положение сегмента 6 после того, как брус 19 остался в исходном положении, а брус20 был перемещен радиально от центра подшипника. В результате этогопосле прогиба фронтальной части13 ось симметрии упругого элемента7 изменит свое положение и составитнекоторый уголс исходным положением, на этот же угол повернется 35и ось симметрии сегмента 6, что приведет к неодинаковому изменению вег 2 гличины Б и Бз зазора 10 (Б ( Б )и образованию клиновидной формы зазора 10.40Кроме изменения величины и формызазора 10 в плоскости, перпендикулярной оси подшипника, предлагаемаяконструкция позволяет изменять уголнаклона каждого из сегментов 6 вплоскости, параллельной оси подшипника, за счет установки брусьев 19и 20 в наклонное положение относительно оси подшипника. Это достигается путем неодинакового перемещения концов брусьев 19 и 20 винтами21 и 22,По этой причине различные по высоте сечения фронтальной части 13 упругого элемента 7 будут иметь различную стрелу прогиба, большую в том сечении, которое соответствует сечениям брусьев 19 и 20, имеющим большие перемс щения от центра подшипника и наоборот, в результате чего сечение се 1 мента 6, проходящее через плоскость его симметрии, будет изменять угол наклона к оси подшипника, повторяя направление наклонабрусьев 19 и 20.Таким образом, конструкция подшипника обеспечивает изменение положения каждого из сегментов 6 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, что позволяет установить заданную величину и форму зазоров 10. Кроме того, конструкция можето обеспечить и самоустановку сегментов 6 при работе подшипника благодаря упругим свойствам элементов 7.Настройка подшипника на заданные грузоподъемность и частоту вращения производится за счет изменения жесткости упругих элементов 7, Это достигается путем введения, по крайней мере, одной дополнительной плоскости опирания, которая выполнена в виде планки 26, последняя шарнирно закреплена на головке винта 25.Винт 25 ввернут во втулку 24, которая может перемещаться вдоль паза 23. При перемещении втулки 24 вместе с винтом 25 и планкой 26 в пределах угла охвата фронтальной части 13 упругого элемента 7 изменяется положение дополнительной плоскости опирания упругого элемента 7, а следовательно, и его жесткость, По мере приближения оси винта 25 к оси симметрии сегмента 6 жесткость упругого элемента 7 будет возрастать, при этом будет возрастать и часть усилия от нагрузки, воспринимаемого винтом 25, В момент совпаденияоси винта 25 с осью симметрии сегмента 6 практически все усилие передаваемое со стороны вала 11 на сегмент 6, будет восприниматься винтом 25.Таким образом, конструкция подшипника с упругим опиранием сегментов при совпадении осей симметрии сегментов 6 с осями винтов 25 трансформируется в конструкцию с жестким опиранием сегментов, которая при прочих равных условиях обладает более высокой грузоподъемностью.При этом возможен также и вариант, когда часть сегментов имеет жесткое опирание, а часть - упругое. Такая схема используется, например, при работе подшипников с вертикальнымиЗсЯмикогдс я ЧОв)Ргця устойчиности вала цр помощи подпружиненныхсегментов его смещают эксцентрично всторону жестко опертых сегментов.Для того, чтобы предотвратить поворот осц симметрии упругого элемента7 при прогибе фронтальной части 13и тем самым предотвратить, в необходимых случаях, поворот оси симметриисегмента 6 при приложении к нему нагрузки, необходимо ввести еще однудополнительную плоскость опирания,.симметрично расположенную первой относительно оси симметрии сегмента 6.При этом жесткость упругого элемента 7 возрастает,Кроме изменения жесткости упругого элемента 7 регулировочное устрой-,ство, состоящее из планки 26, винта25 и втулки 24, может быть использовано и для изменения величины иформы зазора 10 в случаях, когда исходная величина зазора 10 за счетпогрешности изготовления подшипникавала, а также несоосности установкиподшиликов получилась больше заданной. Это достигается путем нажатиявинтами 25 через планки 26 на фронтальную часть 13, при этом для получения одинаковой величины зазора 10ца входной и выходной кромках сегмента 6 величина радиального перемещения обоих планок 26 должна быть одинаковой при симметричном их расположении относительно оси симметриисегмента 6, Для получения клиновидной формы зазора 10 планки 26 должныперемещаться неодинаково.Прц одновременном использованиивинтов 25 в качестве регулятора жесткости упругого элемента 7 и регулятора величины и формы зазора 10 вна. -чале устанавливают оси винтов 25 наугол, соответствующий требованиям к5 жесткости упругого элемента 7, а затем путем поворота винтов 25 добиваются заданной величины и формы зазора 10,Таким образом, возможность уста 10 новки заданных жесткости упругогоэлемента 7 и величин и формы зазора10 позволяет расширить диапазон частот устойчивой работы вала.После установки описанным способом заданных жесткости упругого элемента 7, а также величины и формы зазора 10 путем подачи смазки в зазор10 гидростатически вывешивают вал ираскручивают его до заданной частоты,после чего при достижении требуемыхгидродинамических сил в смазочномслое подачу смазки уменьшают до количества, обеспечивающего гидродинамический режим работы.25При остановке вала вновь применяют гидростатическое его вывешивание,Таким образом, исключается конЗ 0 такт рабочих поверхностей сегментов6 и вала 11, за счет чего увеличивается долговечность и надежность работы подшипника.Конструкция подшипника позволяет 35 улучшить эксплуатационные качестваподшипника за счет расширения диапазона частот вращения вала, в котором обеспечивается его устойчивость,увеличение грузоподъемности, увеличение 40 долговечности и надежности работы..Бандура Техред В,Кад едакт Зака я наб д. оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7040/34 Тираж 777 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушс