Результат интеллектуальной деятельности: ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в опорных узлах валов и осей механизмов и машин.

Известен подшипник скольжения, представляющий собой антифрикционный вкладыш, установленный в опорном корпусе, и в котором расположена цапфа вала - см., например, «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», с. 291.

Недостаток данного подшипника состоит в том, что подобная конструкция вкладыша не обеспечивает необходимой долговечности подшипника, а сам подшипник - материалоемок.

В качестве прототипа взята конструкция подшипника скольжения по а.с. СССР №270406, кл. F16C 33/24, опубл. 08.05.70 г., Бюл. №16. Сущность его состоит в том, что подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе вала антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали, нить которой плотно уложена на поверхности цапфы и зафиксирована своими концами на торцах цапфы, а поперечное сечение нити имеет круглую форму.

Недостаток прототипа состоит в том, что витки спирали уложены вдоль длины цапфы вплотную друг к другу. Однако в случае, если подшипник при своей работе испытывает относительно небольшие нагрузки, то плотная укладка витков вкладыша будет приводить к перерасходу материала, идущего на изготовление спирали вкладыша, что будет приводить к возрастанию неоправданных издержек на изготовление спирали и подшипника в целом.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции подшипника скольжения и снижения издержек на его изготовление.

Для этого подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе вала, установленный в опорном корпусе антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали из нити круглого сечения, уложенной на цапфе и зафиксированной своими концами на торцах этой цапфы. Причем витки спирали вдоль всей длины цапфы уложены на расстоянии друг от друга и это расстояние одинаково по всей длине цапфы. В поверхности цапфы выполнена ответная виткам всей спирали винтовая канавка, глубина которой не больше величины радиуса нити спирали и в которую уложены витки спирали. В промежутках между всеми витками, с примыканием к ним, по окружности поверхности цапфы нанесен, например методом наплавки или наклеивания, порошкообразный материал, образующий после своего застывания (высыхания) жесткий слой, высота которого не больше высоты превышения нити спирали над поверхностью цапфы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: подшипник скольжения - вид сбоку, в разрезе (фиг. 1) и разрез фрагмента этого подшипника (фиг. 2).

На чертежах показаны: цапфа 1, вал 2, опорный корпус 3, витки нити 4 спирали, винтовая канавка 5, слой из порошкообразного материала - 6; длина цапфы - L; диаметр нити спирали - d; расстояние b₁ между витками спирали; глубина а₁ винтовой канавки; ширина b₂ винтовой канавки на поверхности цапфы; превышение а₂ нитей спирали над поверхностью цапфы; толщина а₃ слоя из порошкообразного материала; превышение a₄ нитей спирали над слоем из порошкообразного материала.

Подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе 1 вала 2, установленной в опорном корпусе 3, с зазором относительно этого корпуса, антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали из нити 4 круглого сечения, уложенной на цапфе, вдоль всей ее длины L, и зафиксированной своими концами на торцах этой цапфы (не показано). Диаметр нити спирали - d. Витки нити спирали уложены вдоль всей длины цапфы на одинаковом расстоянии b₁ друг от друга. В поверхности цапфы, вдоль всей длины L цапфы, выполнена ответная виткам спирали винтовая канавка 5, глубина которой а₁ не больше величины радиуса нити спирали. Высота превышения витков спирали над поверхностью цапфы - а₂, ширина канавки по поверхности цапфы - b₂. В промежутках между всеми витками спирали, с примыканием к ним, по окружности поверхности цапфы нанесен, например методом намывки или наклеивания, порошкообразный материал 6, образующий после своего застывания (высыхания) жесткий слой, высота а₃ которого не больше высоты а₂ превышения нити спирали над поверхностью цапфы. Нити спирали превышают высоту слоя материала 6 на величину а₄. Слой, образованный застывшим (высохшим) материалом 6, подвергается обработке, например, методом протачивания, при этом создается превышение а₄, равновеликое по всей длине L цапфы и по всей ее окружности.

Нанесенный жесткий слой 6 позволяет осуществить жесткую фиксацию нити 4 спирали по поверхности цапфы (в канавках 5 в ее поверхности). Расстояние b₁ между витками нити 4 спирали задают с учетом нагрузок, воспринимаемых подшипником. Глубину а₁ канавки 5 и толщину слоя 6 из порошкообразного материала задают, исходя из условия надежности фиксации спирали на цапфе. А выполнение зазора а₄ будет способствовать образование смазочных карманов для размещения в них смазочного материала.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция подшипника скольжения позволяет учитывать нагрузки, воспринимаемые подшипником при его работе и, задавая соответственно им, оптимальное расстояние b1 между витками спирали вкладыша, снижать тем самым издержки на изготовление вкладыша - оптимизируя общую длину нити 4, из которой выполнена антифрикционная спираль вкладыша.