Подшипник скольжеиия

1 II) 420819

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР СКОМУ СЗИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.03.71 (21) 1642911,25-27 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 25.03.74. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 22.08.74 (51) М. Кл. Г 16с 33/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.822.5. (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Костогрыз и Г. H. Мещеряков (71) Заявитель (54) ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в станкостроительной промышленности для шпиндельных узлов прецизионных металлорежущих станков. В настоящее время для шпиндельных опор применяют гидродинамические подшипники скольжения, состоящие из нескольких самоустанавливающихся сегментов, которые с возрастанием скорости вращения вала поворачиваются и изменяют зазор между валом и сегментами.

Известные подшипники позволяют регулировать зазор и обеспечивают высокую точность работы шпиндельного узла.

Однако, как это установлено лабораторными и промышленными испытаниями, при изменении нагрузки по длине подшипника или прогиба шпинделя, возникают дополнительные напряжения на концах подшипникового узла.

С нарушением зазора между валом и сегментами, которых возникает при загрязнении смазки или при нагреве, происходит повышенный износ и связанное с ним уменьшение точности работы механизма.

Для достижения высокой точности работы шпиндельных прецизионных станков необходимы такие подшипники, которые автоматически изменяли бы зазор в зоне трения в зависимости от скорости трушихся поверхностей в пределах 5 мкм, Описываемая (узкая) опора скольжения имеет следующие преимущества перед известными подшипниками: уменьшение чувствительности к заеданию или абразивному разрушению свободными частицами; способность быть заранее нагруженными при высокой жесткости, даже при нулевой скорости; способность приспособления к неточному изготовлению и монтажу шейки вала; повышение демп10 фирования и улучшение динамической характеристики подшипникового узла.

Описываемый подшипник скольжения с автоматическим регулированием зазора обеспечивает автоматическое поддержание необхо15 димой величины зазора в зоне трения в различных режимах работы за счет осевого смещения втулок относительно друг друга. По конструкции втулки выполнены так, что на внутренних боковых поверхностях имеют ко20 пусность, сопрягающуюся с пружинным кольцом, разрезанным в одном месте, а с наружных сторон втулки подпружинены пружиной, усилие которых ограничено гайками. Смазка через подводящий штуцер, калиброванные от25 верстия и золотник, подводится в полости над поршнями. В поршнях имеются калиброванные отверстия. Верхние и нижние полости связаны между собой каналами. В одной из нижних полостей имеется резьбовое отвер30 стие, в которое. завернут хвостовик гофриро4208 9

15 го

25 зо

65 ванного цилиндра, друго; торец гофрированного цилиндра сопрягается с золотником,,IВи?кепи!-. 30лотl!ика уравпОВе1псl!О пpу?Kипой.

На фиг. 1 изображен обп,ий вид подшипника с частичным разрсзом; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по

Ь вЂ” В на фиг. !.

Подшипник имеет корпус 1, в котором установлены по скользящей посадке две бронзовые втулки 2 с конусными поверхностя „ è па м|утренних торцах и со сферическими внутренними поверхностями, контактирующими со с!1?ерическими поясками 3 вала 4. Втулки 2 поджаты к пояскам 3 пружинами 5 и гайками

6. Зазор между трущимися сферическими поверхностями втулок 2 и поясков 3 регулируется с помощью пружинного разрезного кольца 7 с конусными поверхностями на торцах, контактирующими с аналогичными поверхностями колец и гидравлического регулятора с обратной связью, состоящего из взаимодействующих с кольцом 7 штоком 8 с поршнями 9, образующими в радиальных сверлениях корпуса 1 по две полости: нижние А и верхние Б, сообщенные друг с другом дросселирующими отверстиями а. Кроме того, нижние полости А последовательно сообщены между собой каналами б, а верхние полости — каналами в.

Одна из нижних полостей А сообщена с гофрированным цилиндром 10 датчика обратной связи, включающего также золотник

11 и пружину 12. Гнездо, в котором расположен датчик обратной связи, сообщено отверстиями г со штуцером 13 подвода смазки, а калиброванными отверстиями д и отверстием с — с одной из полостей Б.

Полости Б снаружи закрыты заг;!ушками

14, а между последними и штоками 8 установлен рычажный зазор, соответствующий наименьшему расчетному зазору между поясками 3 и Втулками 2. Г1а Валу 4 Выполiieilbl Выточки 15 для разрыва масля1юй пленки вытекающей смазки, являясь бесконтактными уплотнениями.

Кольца и пояски выполнены узкими, что способствует улучшению работы подшипника за счет исключения кромочпых давлений.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент работы смазка под постоянным давлением от гидростанции через дроссель, штуцер 13, калиброванные отверстия г и д, отверстие е и капал в поступает

B верхние полости Б. Из полости Б через дросселирующие отверстия а смазка поступает в нижние полости А. Но так как разность давлений в полостях А и Б велика, то поршни 9 перемещаются, и штоками нажима or на пружинное кольцо 7, которое взаимодействует с втулками 2 конусной боковой поверхностью под углом Р, увеличивая зазор между поясками 3 вала 4 и втулками 2, давая возможность смазывающей жидкости омывать трущиеся поверхности В начальньlй момент p300Tbl, В установившемся режиме работы через дросселиру!ощие отверстия а давление выравнивается в полостях А и Б, а гофрированный цил;шдр 10 за счет установившегося давления в

»I»xiiei полости А переместит золотник 11 в такое положение, чтобы истечение смазки с калибpoI."I»!ibm отверстий д соответствовало истечению смазки с зоны трения между по;.сками 3 и втулками 2. HO как только изме1!ится режим работы подшипникового узла, или резко изменится нагрузка на подшипниковый узел, сразу же нарушится равновесие истечения смазки, а соответственно и гофрированный цилиндр !0 переместит залотник 11, который откроет или перекроет калиброванные отверстия д. Произойдет изменение давле-!

1ия в верхней полости Б и таким образом регулятор давления опять сработает. Происходит автоматическое регулирование зазора с обратной связь!0, и тем самым поддерживается псc1оянная устойчивая раоота подшипникового узла. Вытека!ощая смазка из зоны трепи!1 поясков 3 и втулок 2 распространяется к выточкам 15, находящимся на валу 4, Под действием центробежной силы смазка отбрасывается па стенки пружин 5 и вытекает в ганну гидростанции, откуда после фильтрации и охла?кдения через насос и дроссель вновь гоступает в подшипник. Проворот втулок 2 в корпусе 1 отсутствует, так как втулки зажаты между пружинами 5 и кольцом 7. Подшипник скольжения с 2B70ë12Tè÷eñêHëi peryëIIpованием зазора может быть выполнен как с втулками 2, имеющими сферическую поверхность сопряжения с поясками 3 вала 4, так и с втулками 1б, И1!е!0!цими поверхность сопряжения.

Предмет изобретения

1. Подшипник скольжения с регулируемым зазором между трущимися поверхностями, содержащий корпус, внутри которого расположен вкладыш, свободно посаженный на вал и поджатый с торцев гайками, о т л и ч а ю1ц и и с я тем, что, с целью автоматического регулирования зазора, оп снабжен разрезным пружинным кольцом с конусными поверхност?1х!и на торцах и гидравлическим регулятором с обратной связью, выполненным в виде расположенных в имеющихся в корпусе радиальных сквозных расточках штоков с контактирующими со степками расточек поршнями, образующими в каждой расточке две полости, верхнюю и нижню!о, сообщенные дросселирующими отверстиями в поршне друг с другом, и каналами, одноименные из них последовательно сообщены между собой и с датчиком обратной связи, состоящим из взаимоде c?âóloùè друг с другом гофрированного цилиндра, сообщенного с одной из нижних полостей, и подпружиненного золотника, к которому подведено масло под давлением, причем вкладыш составлен из двух подпружинен,I ix к гайкам втулок со сферическими внутренними поверхностями, контактирующими со

4208 I 9

5 сферическими поясками, выполненными Ia валу и с конусными поверхностями на внутренних торцах, контактирующими с подобными поверхностями разрезных пружинных колец, взаимодействующих с упомянутыми штоками, ограниченными в радиальном направлении ввернутыми в расточки резьбовыми пробками, которыми снабжен корпус, 2. Подшипник но и. 1, отличающийся тем, ITQ взаимно контактпру1ощне поверхности Bl 3,лок II поясков вала выполнены конусными.

3. Подшипник Ifo пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью уплотнения, на валу по обе стороны его поясков выполнены выточки, разрывающие масляную пленку.

Составитель Ш. Малюга

Техред Т, Курилко

Редактор Л. Лашкова

Корректор Л. Царькова

Типография, пр Сапунова, 2

Заказ 2035/6 Изд. № 629 Тираж 875 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5