Гидростатический подшипник

 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение, например, в качестве опор шпиндельных углов расточных и шлифовальных головок. Цель изобретения - повышение несущей способности и увеличение интенсивности теплоотвода. Гидростатический подшипник содержит охватывающую цапфу вала, втулку с несущими карманами, ограниченными торцовыми перемычками, и установленные в каждом несущем кармане решетки с отверстиями, оси которых в центральной части решетки направлены по касательной к поверхности цапфы в сторону вращения вала. Каждая из торцовых перемычек выполнена с двусторонними скосами с образованием входных и выходных кромок. Отверстия на периферии решетки расположены таким образом, что их оси направлены в сторону зазора между входными кромками и поверхностью цапфы вала. Каждое отверстие решетки может быть выполнено в виде двух соосных и обращенных друг к другу малыми диаметрами конусов. Такое расположение отверстий и их форма позволяет повысить грузоподъемность подшипника за счет спрямления потока вытекающей струи жидкости и устранения продольных вихрей, а также увеличить теплоотдачу за счет повышения объемного расхода рабочей жидкости через подшипник. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 F 16 С 32/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4300256/31-27 (22) 24.08.87 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Пермский политехнический институт (72) В. Л. Андреев, Э. А. Келлер и О. P. Андреева (53) 621.822.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 265620, кл. F 16 С 32/06, 1970. (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК (57) Изобре те ние относится к ма ши ностроению и может найти применение, например, в качестве опор шпиндельных углов расточных и шлифовальных головок. Цель изобретения — повышение несущей способности и увеличение интенсивности теплоотвода. Гидростатический подшипник содержит охватывающую цапфу вала втулку с несущими карманами, ограниченными торцовыми перемычками, и установленные в кажИзобретение относится к машиностроению и может найти применение, например, в качестве опор шпиндельных узлов расточных и шлифовальных головок.

Цель изобретения — повышение несущей способности и увеличение интенсивности теплоотвода.

На фиг. 1 показан гидростатический подшипник, общий вид; на фиг. 2 — то же, поперечное сечение; на фиг. 3 — сечение

А — А на фиг. 1.

Гидростатический подшипник содержит охватывающую цапфу вала 1 втулку 2 с несущими карманами 3. Последние соединены через дросселирующие элементы 4 с источником подачи смазки под давлением (не показан) и ограничены торцовыми перемычка ми 5, выполненными с двусторонними скосами 6 и 7. В каждом несущем кармане 3 установлены решетки 8 с

„„30„„1581899 А 1 дом несущем кармане решетки с отверстиями, оси которых в центральной части решетки направлены по касательной к поверхности цапфы в сторону вращения вала.

Каждая из торцовых перемычек выполнена с двусторонними скосами с образованием входных и выходных кромок. Отверстия на периферии решетки расположены таким образом, что их оси направлены в сторону зазора между входными кромками и поверхностью цапфы вала. Каждое отверстие решетки может быть выполнено в виде двух соосных и обращенных один к другому малыми диаметрами конусов. Такое расположение отверстий и их форма позволяет повысить грузоподъемность подшипника за счет спрямления потока вытекающей струи жидкости и устранения продольных вихрей, а также увеличить теппоотдачу за счет повышения объемного расхода рабочей жидкости через подшипник. 1 з. и. ф-лы, 3 ил. отверстиями 9 и 10, которые выполнены в виде двух соосных и обращенных один к другому малыми диаметрами конусов.

При этом оси отверстий 9, расположенные в центральной части решетки 8, направлены по касательной к поверхности вала 1 в сторону его вращения, а оси отверстий 10, расположенные на периферии решетки 8, — в сторону зазора между входными кромками 6 торцовых перемычек 5 и поверхностью вала 1.

Подшипник работает следующим образом.

Рабочая жидкость поступает от источника подачи смазки под давлением через дросселирующие элементы 4 в несущие карманы 3 и далее через торцовые перемычки 5 вытекает из подшипника.

В процессе вращения вала 1 в карманах 3 гидростатического подшипника воз1581899 ни кает сложное вихревое движение жидкости. Характер вихрей зависит от скорости вращения вала. Если вал неподвижен и имеет малые скорости вращения, имеют место продольные вихри, когда траектЬрии движения частиц жидкости располагаются в плоскостях, проходящих через ось вращения вала. При больших скоростях продольные вихри переходят в поперечные, когда траектории движения частиц жидкости располагаются в плоскостях, перпендикулярных оси вала. Вследствие вращения вала частицы жидкости в зазоре движутся по винтовой линии. Под действием нагрузки образуется эксцентриситет, уменьшающии, например, зазор между валом 1 и ниж-! ними карманами 3 и увеличивающий его

Между валом 1 и верхними карманами 3.

39о приводит к тому, что расход жидкости из нижних карманов 3 уменьшается, а из верхних — увеличивается, что в сйою очередь приводит к возникновению разности давлений между карманами 3, обуславливающей несущую способность подп ипника.

Расположение отверстий 10 на периферии решетки 8, оси которых направлены в сторону зазора между входными кромками 6 торцовых перемычек 5 и поверхностью вала 1, увеличивает скорость течения жидкости через торцовые перемычки 5, приводящие к уменьшению давления жидкости на вал по всему периметру перемычки 5. Вследствие увеличенного зазора в верхней части вала 1 давление в этой зоне падает, что дополнительно повышает нагрузочную способность подшипника. Отверстия 9 и 10 в решетках 8 обеспечивают увеличение грузоподьем ности подшипника за счет спрямления потока вытекающей жидкости и устранения продольных вихрей. Предлагаемая форма отверстий 9 и 10, выполненных в виде соосных и обращенных один к другому малыми диаметрами конусов, позволяет обеспечить увеличение теплоотдачи за счет возрастания объемного расхода рабочей жидкости через подшипник.

Формула изобретения

1. Гидростатический подшипник, содержащий охватывающую цапфу вала втулку с несущими карманами, ограниченными торцовыми перемычками, а также установленные в каждом несущем кармане решетки с элементами, направляющими поток жидкости, оси части которых в центральной зоне направлены по касательной к поверхности цапфы в сторону вращения вала, 20 отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности и теплоотдачи, элементы, направляющие поток жидкости, выполнены в виде отверстий, а каждая из торцовых перемычек выполнена с двусторонними скосами с образованием входной и выходной кромок, при этом оси отверстий, расположенных по периферии решеток у торцовых перемычек, направлены в сторону зазора между упомянутыми входными кромками торцовых перемычек и поверхностью

2. Подшипник по и. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения интенсивности теплоотвода, каждое отверстие решетки выполнено в виде двух соосных и обращенных друг к другу малыми диаметра ми конусов.!

58!899

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп Гh,l I Г СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб.. д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, iл. Гагарина. I 01

Редактор М. Петрова

Заказ 2075

Составитель T. Хромова

Техред А. Кравчук Корректор M. Сам.п1рская

Тираж 528 Подписное