Гидростатическая радиальная опора

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - повышение жест- КЪсти и расширение эксплуатационных возможностей. Гидростатическая радиальная опора содержит втулку 3 (В), размещенную между охватывающим и охватываемым элементами и зафиксированную на одном из них, две разнесенные группы несущих карманов (К) 4, соединенных попарно продольными канавками 5 и сообщенных через входные 6 и выходные 8 дроссели соответственно с источником 7 смазки под давлением и полостями 9 слива. Между продольными канавками 5 и К 4 расположены замкнутые камеры 10, выполненные на сопрягаемой с втулкой 3 поверхности элемента, на которой зафиксирована втулка , и соединенные с источником 7 смазки под давлением через регулятор 11 давления . Втулка выполнена со сквозными Н-образными прорезями. При деформировании участков втулки 3 до их контакта с-поверхностью охватывающего элемента 1 осуществляется закрепление одного элемента относительно другого при сохранении их центрирования друг относительно друга и одновременном прекращении вращения охватывающего элемента. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. w Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 С 32/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781389/27 (22) 12.01.90 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Вильнюсский станкостроительный завод "Комунарас" (72) В;Я.Эглитис, Л.Я.Кащеневский и

Я.И.Менделевский (53) 621.822.5 (088.8) (56) Патент США гв 3385641, кл, 308-122, 1968. (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ РАДИАЛЬНАЯ

ОПОРА (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения — повышение жестО|сти и расширение эксплуатационных возможностей. Гидростатическая радиальная опора содержит втулку 3 (В), размещенную между охватывающим и охватываемым элементами и зафиксированную на одном из них, две разнесенные группы несущих у 8 Ы,, 1730485 А1 карманов (К) 4, соединенных попарно продольными канавками 5 и сообщенных через входные 6 и выходные 8 дроссели соответственно с источником 7 смазки поддавлением и полостями 9 слива. Между продольными канавками 5 и К 4 расположены замкнутые камеры 10, выполненные на сопрягаемой с втулкой 3 поверхности элемента, на которой зафиксирована втулка, и соединенные с источником 7 смазки под давлением через регулятор 11 давления. Втулка выполнена со сквозными Н-образными прорезями. При деформировании участков втулки 3 до их контакта с-поверхностью охватывающего элемента 1 осуществляется закрепление одного элемента относительно другого при сохранении их центрирования друг относительно друга и одновременном прекращении вращения охватывающего элемента. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. а

1О

1730485

Изобретение относится к.машиностро- единенными с источником смазки под давению, а именно к гидростатическим опорам лением через регулятор давления; а втулка металлорежущих станков; выполнена со сквозными Н-образными проИзвестна гидростатическая опора, со- резями, образующими несущие карманы и держащая охв т ая охватывающий и охватываемый 5 продольные канавки с сопрягаемой с втулэлементы и размещенную между ними и за- кой поверхностью элемента. Кроме того, фиксированную на одном из них втулку, не- втулка зафиксирована на наружной поверхсущие карманы, которые через входные ности охватываемого или внутренней подроссели сообщены с источником подачи верхностиохватывающегоэлементов.

10 На фиг. 1 изображена гидростатическая

Недостатком известной опоры является радиальная опора, в которой втулка зафикпостоянство эффективных сопротивлений, сирована на внешней поверхности охватыперетекаемых между нагруженными и раз- ваемого элемента; на фиг. 2 — разрез А-А на груженными карманами при изменении на- фиг.1; на фиг.3-гидростатическая радиальгрузки, что снижает жесткость опоры. 15 ная опора, в которой втулка зафиксирована

Наиболее близкой к предлагаемой явля- на внутренней поверхности охватывающего ется гидростатическая радиальная опора, элемента, продольный разрез; на фиг. 4— содержащая охватывающий и охватывае- разрез Б-Б на фиг. 3, Гидростатическая радиальная опора соду ними и зафиксированную на одном из 20 держит охватывающий 1 и охватываемый 2 них, две разнесенных в осевом направле- элементы и размещенную между ними, зании группы несущих карманов, соединен- фиксированную на одном из них втулку 3, ных попарно продольными канавками. и две разнесенных в осевом направлении сообщенных через входные дроссели с ис- группы несущих карманов 4 и соединяющие точником подачи смазки под давлением. 25 их попарно продольные канавки 5. Несущие

Недостаток заключается в том, что в та- карманы 4 сообщены через входные дроссекой гидростатической опоре возникают су- ли 6 с источником Р 7 смазки йод давленищественные радиальные перетекания ем и через выходные дроссели 8 — с смазки из одной канавки в другую, которые полостями слива 9, Между продольными капри приложении радиальной нагрузки сни- 30 навками 5 и несущими карманами 4 распожают разность давлений между нагружен- ложены продольные замкнутые камеры 10. ными и разгруженными карманами и тем Замкнутые камеры10образованы насопрясамым снижают жесткость опоры. Так как гаемой с втулкой 3 поверхности элемента, гидравлическое сопротивление входных на которой зафиксирована втулка, углудросселей не изменяется в зависимости от 35 лениями и перекрывающей их поверхновеличины нагрузки, это также ограничивает стью втулки 3 и соединены через регулятор жесткость опоры. Кроме того, в известной Рр 11 давления с источником Р 7 смазки опоре невозможно при необходимости под давлением. Втулка 3 выполнена cî фиксировать сцентрированно одну деталь сквозными Н-образными прорезями, обраотносительно другой, что ограничивает экс- 40 зующими несущие карманы 4 и продольные плуатационные возможности опоры. канавки 5 с сопрягаемой с втулкой 3 поверЦель изобретения — повышениежестко- хностью элемента 2. Втулка 3 зафиксировасти и расширение эксплуатационных воз- на на наружной поверхности охватываемого можностей. элемента 2 (фиг. 2) или на внутренней повер1 иг.4, Цель достигается тем, что гидростатиче- 45 хности охватывающего элемента 1 (фиг. ). ская опора содержащая охватывающий и . Гидростатическаярадиальнаяопорараохват ватываемый элементы, втулку, размещен- ботает следующим образом. ную между ними и зафиксированную на од- От источника Р 7 смазки под давле нином из них, две разнесенных в осевом ем масло подается через входныедроссели направлении группы несущих карманов, со- 50 6 в продольные канавки 5 и в каждый из общающихся через входные дроссели с ис- пары несущих карманов 4. Из несущих карточником смазки под давлением, и манов 4 масло вытекает через выходные соединяющие их попарно продольные ка- дроссели 8 в полости 9 слива и из них воза набжена расположенными меж- вращается в резервуар (на чертеже не покад и одольными канавками и несущими 55 зан)источника Р 7смазки, ри пр

7 и, П и и иложении карманами продольными замкнутыми каме- радиальной нагрузки, например, в направрами, о разованными б анными на сопрягаемой с лении G охватываемый элемент 2 (и втулка втулкой поверхности эл ости элемента, на которой, 3) стремится переместиться вниз. При этом зафиксирована втулк, а тулка углублениями и пе- высота нижних выходных дросселей 8 рекрывающеи их пове х поверхностью втулки и со- уменьшается, а верхних — увеличивается, за

1730485

20

30

50 счет чего гидравлическое сопротивление верхних выходных дросселей 8 уменьшается, а нижних — увеличивается, тем самым давление смазки в нижних несущих карманах 4 и в продольных канавках 5 увеличивается, а в верхних —. уменьшается.

Возникающая разность давлений между нижними и верхними несущими карманами

4 и продольными канавками 5 создает противодействующую нагрузке силу, которая удерживает охватываемый элемент 2 в сцентрированном относительно охватывающего элемента 1 положении. Эта восстанавливающая сила тем больше, чем больше разность давлений в нижних и верхних карманах при приложении единичной силы.

Разность давлений зависит, в частности, от радиальных потоков смазки из нагруженной (нижней) продольной канавки 5 в менее разгруженную (верхнюю) продольную канавку 5.. Потоки смазки зависят от гидравлического сопротивления этим потокам, которое зависит от зазора между противостоящими поверхностями втулки 3 и охватывающего элемента 1. В том случае, когда масло под давлением, управляемым с помощью регулятора Р> давления, масло подается s замкнутые полости 10, давление деформирует участки втулки 3 между несущими карманами 4 и продольной канавкой

5, изгибая эти участки в направлении поверхности, охватывающей элемент 1 (фиг. 2, 4 пунктир). Изгибы участков втулки 3 изменяют как высоту, так и форму зазора между втулкой 3 и охватывающим элементом 1, и тем самым увеличивают гидравлическое сопротивление и уменьшают потоки из нагруженной (нижней) канавки 5 в разгруженную (верхнюю) канавку 5. Это увеличивает разность давлений в нижних и верхних несущих карманах при той же единичной силе 6, что приводит к увеличению жесткости опоры.

При этом гидростатическая опора позволяет наряду с увеличением ее жесткости расширить ее эксплуатационные возможности за счет, того. что при деформировании участков втулки 3 до их контакта с поверхностью охватывающего элемента 1 осуществляется закрепление одного элемента относительно другого (например, охватываемого) при сохранении их центрирования друг относительно друга и одновременном прекращении вращения охватываемого элемента. Описанная гидростатическая опора имеет большую жесткость и обладает более широкими эксплуатационными возможностями, поскольку обеспечивает как воэможность сцентрирован ного точного бесконтактного движения деталей относительно друг друга, так и сцентрированного закрепления друг относительно друга, 1акие свойства гидростатической опоры позволяют улучшить эксплуатационные характеристики различных механизмов при одновременном их упрощении. В особенности полезно применение такой гидростатической опоры в узлах металлорежущих станков, таких как шпиндельные узлы, поворотные столы, направляющие продольных столов, гидравлические цилиндры, и т.д.

Ф о р мул а из обрете н и я

1, Гицростатическая радиальная опора, содержащая охватывающий и охватываемый элементы и размещенную между ними и зафиксированную на одном.из них втулку, а также две разнесенные в осевом направлении группы несущих карманов, сообщающихся через входные дроссели с источником смазки под давлением, и соединяющие их попарно продольные канавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения жесткости и расширения эксплуатационных возможностей, она снабжена расположенными между продольными канавками и несущими карманами продольными замкнутыми камерами, образованными выполненными на сопрягаемой с втулкой поверхности элемента, на которой зафиксирована втулка, углеблениями и пе- рекр ы ваю щей их поверхностью втулки и соединенными с источником смазки под давлением через регулятор давления, а втулка выполнена со сквозными Н-образными прорезями, образующими несущие карманы и продольные канавки с сопрягаемой с втулкой поверхностью элемента.

2. Опора по и. 1, отл и ча ю ща я с я тем, что втулка зафиксирована на наружной поверхности охватываемого элемента.

3. Опора по п.1, отли ч а ю ща я с я тем, что втулка зафиксирована на внутренней поверхности охватывающего элемента.

1730485

Составитель Я,Эглитис . Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 1505 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101