Подшипник скольжения

(31) 689619 (ЗЗ) СШАОпубликовано 30,1080.Бюллетень Мо 40 Р 16 С 27/02 Государственный комите СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30 . 10 .80 ИностранцыАлександр Сильвер и Джеймс Рассел Венбан(72) Авторы изобретения Иностранная ФирмаДзе Гаррет Корпорейшн (США)(54) ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ Изобретение относится к,области машиностроения, а именно к лепестковым подшипникам скольжения.Известен лепестковый подшипниК 5 скольжения, содержащий подвижный и неподвижный элементы и смонтированные на одном из них перекрывающие один другой упругие лепестки с размещенными в пазах установочными эле О ментами, например, в виде шпонок, а также закрепленные на последних лепестковые опорные элементы, расположенные со стороны опорных поверхностей перекрываемых участков упругих лепестков 1). При этом установочные элементы смонтированы вблизи входных кромок упругих лепестков и установлены с натягом в пазу, например, неподвижного элемента, а лепестковые опорные элементы выполнены с большей кривизной, чем упругие лепестки. Недостатком известного подшипника является жесткое крепление упругих 25 лепестков в пазах подвижного или неподвижного элементов, что может привести в начальном пусковом режиме к выходу установочного элемента из паза и нарушению работы подшипника. 30 Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы подшипника.Укаэанная цель достигается тем, что в подшипнике скольжения, содержащем подвижный и неподвижный элементы и смонтированные на одном из них перекрывающие один другой упругие лепестки с размещенными в пазах установочными элементами, а также закрепленные на последних лепестковые опорные элементы, расположенные со стороны опорных поверхностей перекрываемых участков упругих лепестков, установочные элементы смонтированы между входной и выходной кромками упругих лепестков с воэможностью перемещения относительно паза. Установочные элементы могут бытьприкреплены к средней части упругихлепестков и выполнены в виде жесткозакрепленных на опорной поверхностиупругих лепестков пластин с толщиной,меньшей ширины паза.Установочные элементы также могутбыть выпОлнены в виде (.) -образногожелоба, выполненного заодно целое супругим лепестком.776573 На одной из контактирующих одна сдругой поверхностей Опорного 10 инесущего 11 участков смежных лепестков 3 может быть расположено антифрик 20 ционное покрытие 12,К пластинам 6 со стороны опорныхучастков 10 могут быть прикрепленылепестковые опорные элементы 13, имеютщие одинаковую кривизну с упругими25 лепестками 3, Опорные элементы 13 выполнены в виде упругих элементов,работающих на изгиб, и элементов,работающих на сжатие, например соответственно в вийе чередующихся реберу) 14, 15 и пазов 16, 17 на их обеихбоковых поверхностях, при этом ребра14 на одной поверхности расположенынапротив пазов 17 на другой поверхности. Кроме того, ребра 14, 15 ипазы 16, 17 могут быть выполнены не-посредственно на опорных участках 10Упругих лепестков 3,Для тогО, чтобы обеспечить смазочйые свойства и сопротивляемость износу, где это требуется, и контроли 40 ровать демнфирующие характеристикилепестковйх подшипниковых элементов,могут быть использованы различныепокрытйя на частичных поверхностяхлепестковых подшипников. Верхняя по 45 верхность покрывающего несущегоучастка 11 лепестка 3, которая находится в контакте с валом .1 передвсплытием, можеТ покрываться высокотемпературным, имеющим высокие смазывающие свойства, сопротивляемостьизносу покрытием 12, например слоистым фторопластом с углеродным наполнителем. Верхняя поверхность покрываемого опорного участка 10 лепестка3, по которой скользит нижняя поверхность покрывающего несущего участка11, может быТь Покрыта покрытием 18,имеющим меньшие смазочные свойства,чем покрытие 12, так как здесь нетконтакта с валом 1. Может использо 0 ваться смесь высокотемпературных суперполимеров, например полнфениленсульфид с износостойким наполнителем,например, окисью кобальта. Установлено, что основа, покрываемая слоистым фторопластом, должна иметь спеНа фиг. 1 изображен подшипникскольжения, разрез; на фиг, 2 - упругий лепесток, аксонометрия; на фиг,3 подшипник с упругими лепестками,имеющими антифрикционное покрытйе;на фиг. 4 - подшипник с фрикционнымиэлементамив пазу; на фиг. 5 - упругийлепесток с ребрами и пазами на обеихбоковых поверхностях; на фиг. 6вариант исполнения упругого лепесткас ребрами; на фиг, 7 - подшипник сопорными лепестковыми элементами; наФиг, 8 - узел 1 на фиг. 7; на фиг.9 физображен упругий лепесток с О -образным установочным элементом; нафиг, 10 - вариант исполнения уйругого лепестка; на фиг, 11 - трапецеидальный упругий лепесток; на фиг. 12конический лепестковый подшипник врасчлененном виде,Подшипник скольжения содержит подвижный 1 и неподвижный 2 элементы(соответственно вал и втулку), а такжесмонтйрованные, например, на последнем упругие лепестки 3, перекрывающие один другой, на которых между входной и выходной кромками 4 и5 закреплены установочные элементы6 в виде пластин, размещенных в пазах7 и имеющих толщину, меньшую ширины бпаза 7, что обеспечивает возможностьперемещения установочных элементов6 относительно йазов. 7. Установочныеэлементы 6 могут быть прикреплены ксредней части упругих лепестков 3 и 6 Упругие лепестки могут быть выпол ненй трапецеидальнойформы с основанием, перпендикулярным к установочному элементу.Кроме того, подшипник может быть снабжен фрикционными элементами, установленными в пазах с возможностью "контакта с установочными элементами.Уйругие лепестки установлены с перекрытием одного другим до зоны расположения установочных элементов смежных упругих лепестков и с образованием опорного и несущего участков упругих лепестков, расположенныхпо обе стороны от установочНых элементов.Подшипник может быть снабжен анти фрикционным покрытием, расположеннымна оцной из контактирующих одна с другой поверхностей опорного и несущего участков смежных лепестков.Лепестковые опорные элементы могут быть выполнены одинаковой кривизны с упругими лепестками.Лепестковые опорные элементы могут быть выполнены в виде упругих элементовработакийих на Изгиб, и элементов, работающих на сжатие.Опорные участки упругих лепестков .могут быть выполнены с чередующимися ребрами и пазами на обеих бокову йоверхностях, при этом ребра на одной -поверхности расположены напротив пазов другой поверхностч . могут быть выполнены в виде Ц -образного желоба 8, выполненного заодно целое с упругим лепестком 3Упругие лепестки 3 могут быть вы-полнены трапецеидальной формы с основанием, перпендикулярным к установочному элементу 6. В пазах 7 могут быть установлены Фрикционные элементы 9, контактирующие с пластинами 6. При этом упругие лепестки 3 установлены с перекрытием одного другим до зоны расположения пластин 6 смежных упругих лепестков 3 и с образованием опорного 10 и несущего 11 участков упругих лепестков 3, расположенных по обе стороны от установочных эле ментов 6.циальную обработку для увеличениясцепления с таким прокрытием, Таккак нижняя поверхность покрываемогоопорного участка 10 лепестка 3 скользит по внутренней поверхности втулки 2, эта внутренняя поверхность мо-жет быть покрыта покрытием 19 из материала, подобного покрытию 18. Покрытия 12, 18 и 19, 20 могут быть нанесены только на плоские поверхностиребер 14, 15, либо покрывать весь лепесток 3 или опорный элемент 13. 0Относительное скольжение междунижней поверхностью покрывающего несущего участка 11 лепестка 3 и покрытием 18 на верхней поверхности покрываемого опорного участка 10 лепестка 15 3 имежду нижней поверхностью покрываемого опорного участка 10 лепестка3 и покрытием 19 на внутренней поверх-ности втулки 2 вместе со сжатием пленки, образованной соседними взаимно 2 О перекрывающимися лепестками 3, существенно влияет на демпфирующее действие лепесткового подшипника. Правильным подбором материалов для покрытий 18и 19 можно регулировать это демпфирую щее действие.Демпфирование подшипника может также осуществляться Фрикционным контактом между установочной пластиной 6 и пазом 7 во втулке 2. Добавление покрытия 19 из фрикционного материала на боковую поверхность паза 7 в контакте с установочной пластиной 6 для получения неразрушающегося фрикционного контакта уменьшает демпфирование лепесткового подшипника.35Кроме применения покрытий для трущихся поверхностей лепесткового подшипника, лепестки 3 могут быть изменены по форме для создания частичных преимуществ. Например; лепестковый 41 О подшипниковый элемент 21, включающий подшипниковый опорный элемент 13, прикрепленный на установочной пластине 6, может иметь нижнюю поверхность покрываемого опорного участка 10 травленной или имеющей пазы для образования чередующихся ребер 15 с плоскими вершинами и пазов 17. Верх няя поверхность также снабжается чередующимися ребрами 14 и пазами 16, причем ребра 14 на верхней поверхности 1 О располагаются между ребрами 15 на нижней поверхности. Пазы 16, 17 обес. печивают полезное охлаждение подшипников пропусканием потока жидкости по длине элемента 21, Ребра 14 и 15 55 имеют плоские вершины, так что обеспечивается скольжение элементов-лепестков 21 одного по другому, а также уменьшается волнообразование вповерхности жидкой пленки, Суммарная щ толщина покрываемого опорного участка 10 лепестка 21 измеряется от ос" нования ребра 22 до верхушки ребра 14 и предпочтительно равна толщине покрывающего несущего участка 11 лепестка 21, В другом исполнении толшина покрывающего несущего участка 11 лепестка 23 равна толщине покрываемого опорного участка 10 лепестка 23, если измерять ее от паза 17 до паза 16.Пазы и ребра 14, 15, 16, 17 могут быть точно и дешево изготовлены фотохимическим травлением или технологическими приемами, или прикреплением множества узких полос к поверхностям лепестка.Лепестковый подшипник может иметь конструктивное исполнение,применимое для выдерживания осевых нагрузок, например, в виде плоского упорного под-шипника или конического лепесткового подшипника. упорныйподшипник содержит плоские трапециевидные упругие лепестки 24 с закрепленными на них пластинами 6. При этом упругие лепестки 24 не обязательно должны перекрывать один другой.Конический подшипник содержит коническию упругие лепестки 25 с устано - вочными пластинами 6, закрепленными в средней части конических лепестков 25, которые могут иметь различное описанное конструктивное исполнение.При вращении вала 1 внутри втулки 2 податливые подшипниковые лепестки 3 сжимаются в пространстве между валом 1 и втулкой 2 так, что покрываемый опорный участок 10 лепестка 3 создает упругую опору для покрывающего несущего участка 11. установочная пластина 6 также вжимается более глубоко в пазы 7 иа внутренней поверхности втулки 2. Каждый лепесток 3 действует как гибкое коромысло, шарнирно закрепленное и опирающееся на одном конце лепестка 3 на внутреннюю поверхность втулки 2, а на свободном конце лепестка 3 на опорный участок 10 смежного подшипникового лепестка 3. Под нагрузкой,индивидуальные подшипниковые лепестки 3 стремятся согнуться между опорными точками. Конец покрываемого опорного участка 10 лепестка 3 стремится скользить по внутрейней поверхности втулки 2, тогда как свободный конец покрывающего несущего участка 11 лепестка 3 скользит поверх следующего соседнего подшипникового лепестка 3. Перемещение подшипниковых лепестков 3, однако, ограничивается установочной пластиной6 в пазу 7, в том числе за счет трения пластины 6 и фрикционного покрытия 9.При этом осуществляется надежное демпфирование колебаний вала 1.Подшипник, снабженный опорным эле" ментом 13, имеет более высокую несущуюспособность и более низкий началь- ный крутящий момент, а также лучшее .центрирование, чем подшипник безФ7 .776573 8 Формула изобретения 25 7 опорного элемента 13, но с более толстЬЫи"упругими лепестками 3.Пазы 16 и 17 обеспечивают лучшееохлаждение лепестков 3.Изобретение пбзволяет повысить долговечность подшипников и надежностьих работы.1. Подшипник скольжения, Содержащийподвижный и неподвижный элементый" смонтйрованйые йа одном йз них перекрывающие один другой упругйе"лепестки с размещенными в пазах установочнымиэлементами а также закрепленные.на последних лепестковые опорные элементы, расположенные со стороны опорных поверхностей перекрываемых участков упругих лепестков, о тли ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения долговечности и надежности работы, установочные элементы смонтированы между входной и выходной кромками упругих лепестков свозможностью перемещения относительно паза,2, Подшипник по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что установочныеэлементы прикрейлены к средней частиупругих-лепестков.3. Подшипвик по пп. 1 и 2, т л и- ЗОч а ю щ и й с я тем, что установочв ные" элементы выполнены в виде жесткозакрепленных на опорнойповерхностиупругих лепестков пластин с толщиной,меньшей ширины паза. 354. Подшипник по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й ся тем, что установочные элементы выполнены в виде Ц -об"рйзного желоба, выполненного заодноцелое с упругим лепестком. 405. Подшипник по пп. 1-4, о тл и ч а ю щи й с я тем, что упругие лепестки выполнены трапецеидальной формы с основанием, перпендикулярным к установочному элементу.6. Подшипник по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чго он снабжен фрикционными элементами, установленными в пазах с воэможностью контакта с установочными элементами.7. Подшипник по пп, 1-6, о т л ича ю щ и й с я тем, что упругие лепестки установлены с перекрытием одного другим до зоны расположения установочных элементов смежных упругих лепестков, расположенных по обе сторойы от установочных элементов.8. Подшипник по пп. 1-7 о т л и1 ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен антифрикционным покрытием, расположенным на одной из контактирующих одна с другой поверхностей опорного и несущего участков смежных лепестков.9; "Подшийнйк по пп. 1-8, о т л ич а ю щ и й с я тем, что лепестковые опорные элементы выполнены одинаковой кривизны с упругими лепестками.10. Подшипник по пп. 1-9, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что лепестковые опорные элементы выполнены в виде. упругих элементов, работающих на изгиб, и элементов, работающих на сжатие.11. Подшипник по пп. 1-10,о т л ич а ю щ и й с я тем, что опорные участки упругих лепестков выполнены с чередующимися ребрами .и пазами на оеих боковых поверхностях, при этом ребра на одной поверхности расположены напротив пазов другой поверхности. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе77 б 573 Риг, ур Составитель И. КрыловаРедактор Т. Морозова Техред И.Асталош Корректор М. Демчик аз 3 филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная 3 7 Х Тираж 10 НИИПИ Государственногопо делам изобретений Москва, Ж, Раушск 95 Подписнокомитета СССРи открытийя наб., д. 4/5