Подшипник скольжения

)4 Р 16 С 25/02 КЕОЮ 38 МРАТЕЛН) - 1;лБ 6 ЧЕСК 1 г,о,10Ег,А ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оефти и г юв,В.Н.Рябов,ер СССР 196 4 з. ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт нза им. И,М.Губкина(57) Изобретение относится к опорам для вращающихся звеньев механизмов и касается подшипников скольжения. Цель изобретения - обеспечение возможности компенсации неравномерного по длине втулки подшипника насоса.Подшипник состоит из корпуса 1, в ктором установлена выполненная в видпакета тарельчатых пружин (ТП) 2втулка, охватывающая цапфу 3 вала.ТП 2 имеют различные углыпри вшине конуса. В пакете ТП 2 располо"жены в ряд с возрастающим и/или убывающим углом при вершине конуса. ТП2 вложены одна в другую их конусамис возрастанием или убыванием углаконуса., Пакет ТП 2 сжимается в корпусе фланцем с помощью нажимных винтов. ТП 2 с различными углами привершине конуса начинают деформироваться при разных усилиях сжатия пакета. Каждая из этих ТП 2 при фиксированном усилии сжатия имеет свойдиаметр отверстия под цапфу 3 вала.Изобретение относится к машиностроению и касается регулируемыхподшипников скольжения,Целью изобретения является обес 5печение возможности компенсации неравномерного по длине втулки износа.На фиг.1 представлена схема одностороннего износа втулки; на фиг.2 -схема симметричного двухстороннего 1 Оизноса втулки; на фиг.З - схема несимметричного двухстороннего износавтулки; на фиг.4 " то же, со смещением относительно центра втулки криволинейной образующей; на фиг,5 - 15предложенный подшипник скольжения;на фиг.6 - схема расположения пружинв подшипнике с изменяющейся по ширине дорожкой трения; на фиг.7 - схема расположения пружин в подшипнике с 20постоянной по ширине дорожкой трения; на фиг.8 - расположение в подшипнике пружин с различной толщинойстенки конуса; на фиг.9 - комбинированный подшипник; на фиг,0 - 25график изменения угла при вершинеконуса и толщины стенок пружин комбинированного подшипника; на фиг,11схема полностью сжатого пакета пружин; на фиг. 12 - подшипник с плоскими шайбами.Подшипник скольжения содержит корпус 1, в котором установлены тарельчатые пружины 2, установленные в пакет и образующие втулку подшипника(фиг.5). Пружины 2 изготавливают изантифрикционного материала, например бронзы Бр.Б 2. Цапфа 3 вала 4 установлена в центральных отверстияхпружин 2. Корпус 1 закрыт фланцем 5, 40который привернут.к корпусу 1 равномерно расположенными по окружностивинтами 6, Пружины 2 имеют различныеуглы Ы при вершине конуса, а именнокрайняя правая пружина имеет наименьший, а крайняя левая - наибольшийугол. Средняя пружина выполнена спромежуточным значением угла Ы,Подшипник следует использовать вусловиях одностороннего поднашиваниявтулки (фиг.1), причем наиболее иэнашиваемая сторона втулки находится спротивоположной от фланца 5 стороныфиг.5). Компенсация такого типа неравномерного по длине втулки износаосуществляется за счет различных,в частности, увеличивающихся при переходе от пружин с меньшим к пружинамс большим углом при вершине конуса сужений внутренних отверстий тарельчатых пружин при их осевом сжатии.При заворачивании винтов 6 в корпус 1 фланец 5 давит на внутреннюю кромку крайней левой пружины пакета, Осевое усилие передается через внутреннюю кромку средней пружины на крайнюю правую пружину, В первоначальный момент сжатия и кета последняя является единственным упругим элементом, который работает как тарельчатая пружина. В этот момент времени только она нагружена сжимающимися усилиями, приложенными одновременно к ее наружной и внутренней кромкам. Во всех остальных пружинах пакета внешние кромки не нагружены, осевое усиление замыкается здесь через эоны контакта у внутренних кромок, поэтому и деформации этих пружин как тарельчатых не происходит.При деформации крайней правой пружины ее внутренний диаметр несколько уменьшается. Изменяется и угол при вершине конуса этой пружины, а точнее он увеличивается, По мере нарастания усилия сжатия, после того как угол конуса правой пружины сравняется с углом конуса средней, начинает деформироваться как тарельчатая пружина так и средняя. Крайняя левая пружина пакета деформируется в режиме тарельчатой в последнюю очередь, т.е. после того как все остальные пружины в пакете в результате их совместного сжатия приобретает тот же угол при вершине конуса, что и у нее. Такая последовательность в деформации пружин обеспечивает различное сужение внутренних отверстий при переходе от одной пластины к дру-. гой, В данном случае сужение увеличивается от пружины к пружине, начиная с левой. Если до компенсации зазоры между цапфой и пружинами были различными (односторонний износ), то после осуществления компенсации они выравниваются. Для устранения двухстороннего износа втулок тарельчатые пружины устанавливают в пакет по схемам, согласованным с экспериментальными данными по характеру износа втулок,При двухстороннем износе втулок пружины выполняют также с различными углами при вершине конуса, но устанавливают их в ряд с монотонно воз 147099730 растающим, а затем убывающим угломконуса пружин, причем пружины вкладывают одна в другую их конусами впределах каждой из последовательно 5стей ряда, характеризуемой возрастанием или убыванием угла конуса,Образованные таким образом комплекты а и Ь пружин могут быть установлены один к другому основаниямиконусов (фиг.б). Сжимать такой пакет пружин приходится воздействиемна внутренние кромки крайних пружин,что не всегда удобно. Кроме того,эту схему установки пружин целесообразно использовать при отсутствиисколько нибудь заметного износа цапфы, так как при осевом сжатии пакетаповерхности трения смещаются относительно их первоначального положения, 20Пружины 2 (фиг.7) также расположены в ряд с монотонно возрастающим,а затем убывающим углом при вершинеконусов, пружины также вложены однав другую их конусами в пределах каждой из последовательностей ряда, характеризуемой возрастанием или убыванием угла конуса. Однако комплекты о и Ь установлены один к другомувершинами конусов.Образующая рабочей поверхностиподношенной втулки может иметь различную кривизну. Восстановление еепервоначальной формы с помощью подбора углов при вершине конуса пружинограничено, поскольку максимальныйугол конуса у пружин невелик (до10 ),Расширить возможности регулировкиздесь можно используя и различную 40толщину стенки конуса пружин,Пружины 2 в пакете подшипника(фиг.8) имеют различными не толькоугол при вершине конуса, но и толщину стенки конуса, Если сравнитьэтот подшипник с вариантом, представленным на фи 1.5, то при прочихравных условиях, подшипник с пружинами, имеющими различную толщину стенкишайбы, позволяет восстанавливать более круто измененную в результате износа образующую рабочей поверхностивтулки, так как при одних и тех жерадиальных деформациях отдельных пружин сравниваемых подшипников у нихразличное распределение пружин поширине дорожки трения.Для компенсации двухстороннего несимметричного поднашивания втулки со смещением относительно ее центра криволинейной образующей (фиг,4) используется комбинированная схема расположения пружин, представленная на фиг,9,Пружины 2 в этом комбинированном подшипнике выполнены и с различными углами при вершине конуса, и с различными толщинами й стенок конусныхшайб, Кроме того, в этом подшипникеи неодинаковое количество пружин впоследовательностях ряда с возрастанием и убыванием угла конуса (комплекты а и Ь ). Диаграмма измененияугла конуса и толщины стенки от пружины к пружине в пакете пружин этогоподшипника нрвиедена на фиг,10,Последовательность деформированияпружин в каждом из комплектов а и Ьрассмотренных выше подшипников принципиально не отличается от описаннойвыше в варианте пакета по фиг.5, т.е.каждый из комплектов а или Ь способен устранять односторонний износвтулки, но в совокупности они обеспе,чивают компенсацию двустороннего из,носа,Кроме того, при первоначальной установке пружин в подшипнике с натягом в их сопряжении с цапфой вала.они позволяют создать и неравномерный по длине сопряжения исходный натяг, т.е. предложенный подшипник может работать и как самоуплотняющийсяподшипник с автокомпенсацией износаи пониженным моментом трения,На фиг.11 приведена схема предельного состояния пакета тарельчатых пружин в подшипнике с двухсторон-ней компенсацией износа, Предельноесостояние наступает после максимально возможного осевого сжатия пакетапружин, В этом состоянии внутреннееотверстие втулки подшипника имееткак бы обратную кривизну, Если передсжатием пакета, когда внутреннее от-.верстие втулки под цапфу вала не имеет кривизны, в нее ввести вал с утолщением, например с буртиком 7, небольше максимальной радиальной деформации крайних пружин, а затем пакетподвергнуть осевому сжатию, то утолщение цапфы вала будет заперто междукрайними пружинами пакета. При этомподшипник будет в состоянии воспринимать знакопеременные осевые нагрузки, т,е, он преобразуется в замковый подшипник скольжения. Поскольку замыкание буртика в зависимостиот его высоты может происходить не только при полностью сжатом пакете, то и регулировка неравномерного по длине втулки износа возможна и в замковом подшипнике, Однако такой замковый подшипник может воспринимать сравнительно небольшие осевые наГрузкиПри выполнении на цапфе вала буртика 7 и установке в подшипнике плоских шайб 8 - 10, крайние из которых, а именно шайбы 8 и 10 выполнены из антифрикционного материала (например, бронзы) и расположены с разных сторон от буртика 7, замковый подшипник воспринимает повышенные осевые нагрузки (фиг.12).Средняя шайба 9 при этом выполняется не меньше ширины буртика 7. Осевые усилия, которые создаются при компенсации неравномерного по длине втулки износа, не замыкаются на буртик, а следовательно, потери на трение в подшипнике остаются прежними и после осуществления компенсации. Поскольку плоские шайбы 8 и 10 в зависимостиот диаметра внутреннего отверстия шайбы 9 имеют разную конструктивную жесткость при нагружении их сжимающей нагрузкой от пружин 2, то в данной конструкции подшипника, помимо возможности компенсации износа в радиальном направлении, имеется зозможность осуществления и компенсации износа шайб 8 и 10, причем эта компенсация выполняется одновременно с радиальной.Благодаря выполнению пружин в подшипнике тарельчатыми с различными углами при вершине конуса и установки их в пакет, в котором они расположены в ряд с возрастающим и/или убывающим углом при вершине, а также благодаря тому, что пружины из последовательностей ряда с возрастанием и убыванием угла конуса обращены одни к другим вершинам конусов или их основаниями, а в пределах каждой из последовательностей ряда с возрастанием или убыванием угла конуса пружины вложены одна в другую конусами, обеспечивается возможность компенсации износа втулки неравномерного по ее длине. Осуществляя компенсацию износа, продлевают межремонтные сроки точных механизмов. При выполнении на цапфе вала подшипника утолщения, расположенного в средней части пакета пружин, подшипник приобретает способность воспринимать и знакопеременные осевые нагрузки, что расширяет область возможного использования предлагаемого регулируемого подшипника,Формула изобретения1Подшипник скольжения, содержащий охватывающую цапфу вала и установленную в корпусе с возможностьюавтокомпенсации износа упругую втулку, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью компенсации неравномер ного по длине втулки износа, втулкавыполнена в виде набора пакетов,размещенных вершинами друг в друге тарельчатых пружин конического профиля,пакеты обращены друг к другу основа- ЗО ниями или вершинами конусов, а пружины выполнены с различным углом конуса и в каждом пакете пружины сбольшим углом конуса размещены в пружинах с меньшим углом конуса.2. Подшипник по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что пружины выполнены с различной толщиной, при этом,пружины с меньшим углом конуса выполнены с большей толщиной.3. Подшипник по пп.1 и 2, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что количество пружин в смежных пакетах различно.4, Подшипник по пп,1 - 3, о т - 4 л и ч а ю щ и й с я тем, что цапфавыполнена с радиальным буртиком,размещенным между пакетами пружин.5, Подшипник по пп.1 - 4, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что он БО снабжен плоскими шайбами, установленными по обе стороны буртика цапфы.1470997 Составитель Т.ХромовРедактор Г,Волкова Техред М.Ходанич орректор С,Черни НТ СССР и изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,1 акаэ 1572/40 Тираж 698 НИИПИ Государственного комитет 113035 р Москва, 1 ЯЗФо 678 Фиг, й 7Подписное по изобретениям и открытия в ,35, Раушская наб., д. 4/5